Микровилла - Microvillus

Микровилла
Микроворсинки тонкой кишки человека 2 - TEM.jpg
Энтероциты с микроворсинками
Подробности
Идентификаторы
латинский Микровилла
MeSH D008871
TH H1.00.01.1.01011
Анатомические термины микроанатомии

Микроворсинки (единственное число: микроворсинки ) представляют собой микроскопические выступы клеточной мембраны, которые увеличивают площадь поверхности для диффузии и сводят к минимуму любое увеличение объема, и участвуют в большом количестве функций, включая абсорбцию , секрецию , клеточную адгезию и механотрансдукцию .

Состав

Микроворсинки покрыты плазматической мембраной, которая включает цитоплазму и микрофиламенты . Хотя это клеточные продолжения, в микроворсинках практически нет клеточных органелл .

Каждая микроворсинка имеет плотный пучок поперечно сшитых актиновых нитей, который служит ее структурным ядром. От 20 до 30 плотно связанных актиновых филаментов сшиваются путем связывания белков фимбрина (или пластина-1), ворсин и эспина, образуя ядро ​​микроворсинок.

В микроворсинке энтероцитов структурное ядро ​​прикреплено к плазматической мембране по всей ее длине боковыми ответвлениями, состоящими из миозина 1a и Са 2+ -связывающего белка кальмодулина . Миозин 1a функционирует через сайт связывания нитевидного актина на одном конце и липид-связывающий домен на другом. Положительные концы актиновых филаментов расположены на кончике микроворсинок и закрыты, возможно, белками capZ , в то время как отрицательные концы закреплены в терминальной сети, состоящей из сложного набора белков, включая спектрин и миозин II.

Пространство между микроворсинками на поверхности клетки называется межмикроворсинками. Межмикроворсинчатое пространство увеличивается с сократительной активностью миозина II и тропомиозина и уменьшается, когда сокращение прекращается.

Локации

Тысячи микроворсинок образуют структуру, называемую щеточной каймой, которая находится на апикальной поверхности некоторых эпителиальных клеток , таких как тонкий кишечник . (Микроворсинки не следует путать с ворсинками кишечника , которые состоят из множества клеток. Каждая из этих клеток имеет множество микроворсинок.) Микроворсинки наблюдаются на поверхности плазмы яиц, помогая закрепить сперматозоиды, проникшие во внеклеточную оболочку яйцеклетки. Скопление удлиненных микротрубочек вокруг сперматозоида позволяет притянуть его ближе и прочно удерживать, чтобы могло произойти слияние. Это большие объекты, увеличивающие площадь поверхности для поглощения.

Микроворсинки также важны на клеточной поверхности белых кровяных телец , поскольку они способствуют миграции лейкоцитов.

Отношение к ячейке

Как уже упоминалось, микроворсинки образуются как продолжение клеток от поверхности плазматической мембраны.

Актиновые филаменты, присутствующие в цитозоле , наиболее многочисленны вблизи поверхности клетки. Считается, что эти нити определяют форму и движение плазматической мембраны.

Нуклеация актиновых волокон происходит в ответ на внешние раздражители, что позволяет клетку изменить свою форму в соответствии с конкретной ситуацией.

Этим можно объяснить однородность микроворсинок, которые, как наблюдается, имеют одинаковую длину и диаметр. Этот процесс зародышеобразования происходит с отрицательного конца, обеспечивая быстрый рост с положительного конца.

Хотя длина и состав микроворсинок одинаковы в пределах определенной группы однородных клеток, они могут незначительно отличаться в разных частях одного и того же организма.

Например, микроворсинки в тонком и толстом кишечнике мышей немного различаются по длине и степени покрытия поверхности.

Функция

Микроворсинки функционируют как основная поверхность всасывания питательных веществ в желудочно-кишечном тракте. Благодаря этой жизненно важной функции микровиллярная мембрана наполнена ферментами, которые помогают расщеплять сложные питательные вещества на более простые соединения, которые легче усваиваются. Например, ферменты, переваривающие углеводы, называемые гликозидазами , присутствуют в высоких концентрациях на поверхности микроворсинок энтероцитов. Таким образом, микроворсинки не только увеличивают площадь клеточной поверхности для абсорбции, но и увеличивают количество пищеварительных ферментов, которые могут присутствовать на поверхности клетки.

Гликокаликс

Микроворсинки покрыты гликокаликсом , состоящим из периферических гликопротеинов, которые могут прикрепляться к плазматической мембране через трансмембранные белки .

Этот слой может использоваться, чтобы способствовать связыванию веществ, необходимых для поглощения, закрепления питательных веществ или в качестве защиты от вредных элементов.

Это может быть другое место для локализации функциональных ферментов.

Клиническое значение

Разрушение

Разрушение микроворсинок может происходить при некоторых заболеваниях из-за перестройки цитоскелета в клетке-хозяине. Это наблюдается при инфекциях, вызванных подгруппой EPEC Escherichia coli , при целиакии и болезни включения микроворсинок (наследственное заболевание, характеризующееся дефектными микроворсинками и наличием цитоплазматических включений клеточной мембраны, отличной от апикальной поверхности).

Уничтожение микроворсинок иногда может быть полезным, например, в случае устранения микроворсинок на лейкоцитах, которые можно использовать для борьбы с аутоиммунными заболеваниями.

Врожденное отсутствие микроворсинок в кишечном тракте вызывает атрофию микроворсинок - редкое, обычно смертельное заболевание, обнаруживаемое у новорожденных.

Смотрите также

Рекомендации

Внешние ссылки