Microvilli

De Microvilli zijn verlengstukken van cellen. Ze zijn bijvoorbeeld te vinden in de darmen, baarmoeder en smaakpapillen. Ze verbeteren de opname van stoffen door het oppervlak van de cellen te vergroten.

Wat zijn de microvilli?

De microvilli zijn draadachtige uitsteeksels aan de uiteinden van cellen. Microvilli komen vooral veel voor in epitheelcellen. Dit zijn de cellen van druk- of klierweefsel, zoals die in de darm voorkomen.

Het doel van de microvilli is vaak om de opname van stoffen uit de omgeving van de cel te verbeteren. De opname kan zowel betrekking hebben op de opname van stoffen uit het spijsverteringskanaal als op de lichaamseigen stoffen.

Cellen die zijn begiftigd met microvilli verschijnen meestal in groepen; ze vormen vaak een zogenaamde brush border. Naast de microvilli zijn er andere soorten uitsteeksels waarmee de microvilli niet moeten worden verward. In tegenstelling tot de microvilli zijn cilia geen uitsteeksels van het membraan maar van het plasma en bestaan ​​ze uit microtubuli. Stereocilia, aan de andere kant, bestaan ​​uit actinefilamenten zoals de microvilli, maar groeien net als de trilharen uit het plasma.

Anatomie en structuur

De microvilli hebben een gemiddelde diameter van 0,8–0,1 µm. Hun lengte is ongeveer 2–4 µm. Het uitsteeksel bevindt zich aan de apicale zijde van de cel, d.w.z. H. op de top. Deze kant bevindt zich tegenover het basismembraan, dat een specifiek gedeelte van het celmembraan is. Dit gebied is onder de lichtmicroscoop te onderscheiden van de rest van het membraan. Volgens hun respectieve functie oriënteert het basismembraan zichzelf naar andere weefsels, terwijl de microvilli het vrije oppervlak van de cel vormen of uitsteken in een lumen.

De buitenkant van de microvilli is omgeven door een laag van verschillende suikers en eiwitten die bekend staan ​​als glycocalyx. De microvilli hebben elk een centrale bundel vezels binnenin. Dit is samengesteld uit actinefilamenten. Dit is een eiwit dat ook terug te vinden is in spieren en in het cytoskelet. De actinefilamenten stabiliseren de microvilli en dragen bij aan hun langwerpige tot ovale vorm.

Tussen de afzonderlijke actinefilamenten bevinden zich andere eiwitten die de bundels bij elkaar houden: fimbrin en fascin. Aan de zijkanten van de microvilli hechten myosine-I-filamenten de actinebundels aan het oppervlak van de cel. Spectrine verankert de vezels aan het cytoskelet. Myosine en spectrine zijn ook eiwitstructuren.

Functie en taken

De microvilli vergroten het oppervlak van de cellen en verbeteren daardoor de uitwisseling van stoffen tussen de cel en de omgeving. Bovendien is de diffusieweerstand bij de microvilli bijzonder laag, wat bovendien het transport van stoffen door het celmembraan bevordert. Binnen de microvilli stuurt de cel de geabsorbeerde stoffen door met behulp van actinefilamenten. Ze dienen niet alleen als transportrail, maar trekken ook ritmisch samen. De pompende bewegingen versnellen het doorsturen van de stoffen in de cel.

De glycocalyx, die een laag vormt op de microvilli, bepaalt de antigene eigenschappen van de cel. Antigenen zijn structuren op het oppervlak die het immuunsysteem in staat stellen objecten te identificeren en potentieel schadelijke vreemde lichamen te herkennen. Bovendien zorgt de glycocalyx ervoor dat de cel wordt herkend. Celadhesie - d. H. De aanhechting van weefselcellen - hangt ook af van de glycocalyx op de microvilli. In de darm zitten de epitheelcellen, die microvilli hebben, op de darmvlokken.

De darmvlokken zijn uitsteeksels in de darmwand. Op dezelfde manier dat microvilli verlengstukken zijn van cellen, zijn de villi verlengstukken van de lamina propria (huid) van de darm. Een dunne laag gladde spieren omgeeft de lamina propria. In de twaalfvingerige darm is het ook de thuisbasis van klieren die spijsverteringssappen afgeven. Intestinale villi en microvilli vergroten het oppervlak van de darm aanzienlijk. Voor een volwassene is dat gemiddeld 180 m². Door het vergrote oppervlak kan het organisme voedingsstoffen efficiënter opnemen en zo optimaal gebruik maken van het geconsumeerde voedsel.

Ziekten

De microvilli vormen het aanvalspunt van het rotavirus Het dubbelstrengs RNA-virus verspreidt zich via de ontlasting en leidt tot diarree, die vaak slijmerig en geelbruin tot kleurloos is. Braken en koorts zijn andere symptomen van infectie. Het rotavirus valt de microvilli aan, die zich in de darmwand bevinden.

Het selecteert alleen de toppen van de microvilli voor infectie en geen andere celtypen. Nadat de cel is geïnfecteerd, neemt het virus het metabolisme over door de cel zijn genetische samenstelling te laten uitvoeren. Op deze manier veroorzaakt het virus een vacuolatie: bellen die zijn omgeven door hun eigen membraan vormen zich in het cellichaam. Tijdens vacuolisatie zijn er altijd meerdere vacuolen die geen functie hebben voor de cel zelf.

Het rotavirus manipuleert ook de structuur van het buitenmembraan van de cel, die daardoor zijn integriteit verliest. Als gevolg hiervan verliest de cel zijn beschermende huid en lost hij op. Biologie noemt dit proces cytolyse. Het leidt tot de dood van de cel. Het epitheel, waarvan de cellen met hun microvilli een centrale rol spelen bij de resorptie, kan zijn taak niet meer voldoende vervullen. Dit resulteert in de ernstige diarree die kenmerkend is voor Rota-infectie. Het immuunsysteem vormt uiteindelijk antistoffen tegen het virus, terwijl het organisme de dode cellen vervangt en nieuwe microvilli vormt.