Cilios

La versión actual de la página aún no ha sido revisada por colaboradores experimentados y puede diferir significativamente de la versión revisada el 3 de mayo de 2022; las comprobaciones requieren 2 ediciones .

Cilia (cilios, lat.  cilios , cilio singular ) - orgánulos , que son estructuras delgadas (0.1-0.6 micras de diámetro ) similares a cabellos en la superficie de las células eucariotas . Su longitud puede ser de 3-15 micras a 2 mm (cilios de las placas de fila de ctenóforos ). Puede ser móvil o no; los cilios inmóviles desempeñan el papel de receptores a través de los cuales se lleva a cabo el efecto de las vías de señalización sobre la actividad celular, la energía, el estado de diferenciación celular y el desarrollo de los órganos [1] [2] .

La estructura y el principio de funcionamiento de los cilios son los mismos que los de los flagelos eucarióticos (la diferencia de nombres se desarrolló históricamente incluso antes de que se dilucidara su estructura). Ambos se denominan colectivamente undulipodia . Las diferencias entre cilios y flagelos son de longitud más corta, presencia en la célula en grandes cantidades y movimiento coordinado. Los cilios son más comunes y es más probable que realicen funciones distintas a las motoras [3] [4] [5] .

Los cilios son característicos de los ciliados . En muchos invertebrados, cubren toda la superficie del cuerpo ( gusanos ciliares , larvas de celenterados y esponjas ) o algunas de sus partes (por ejemplo, las branquias de poliquetos [6] y bivalvos , [7] la planta del pie de gasterópodos ). En los rotíferos , el aparato rotatorio consta de cilios especializados. Muchos invertebrados ( celenterados , ctenóforos , turbelarios , etc.) también tienen cilios en las células del epitelio intestinal. En los vertebrados (incluidos los humanos), también existen células con cilios móviles en muchos órganos. En los humanos, el tracto respiratorio, las trompas de Eustaquio , los conductos deferentes, los ventrículos del cerebro y el canal espinal (central) están revestidos con epitelio ciliar: los cilios móviles de las células epiteliales mueven el líquido cefalorraquídeo a través del sistema ventricular del cerebro ; Los cilios móviles también están presentes en las trompas de Falopio de las hembras de los mamíferos, donde participan en el movimiento del óvulo desde los ovarios hasta el útero . [8] [9] Los cilios modificados sirven como aparato receptor de luz de los fotorreceptores de la retina del ojo y como aparato receptor de olores de los quimiorreceptores del epitelio olfativo. [10] [8] [11] En caso de violación del trabajo de los cilios, surgen enfermedades: ciliopatía , que afecta a muchos órganos diferentes del cuerpo.

Edificio

Los cilios están cubiertos por una membrana que es una continuación del plasmalema, la membrana citoplasmática . Hay dos microtúbulos completos (que constan de 13 protofilamentos) en el centro , nueve pares de microtúbulos en la periferia, de los cuales en cada par uno está completo y el segundo está incompleto (consiste en 11 protofilamentos). En la base se encuentra el cuerpo basal ( cinetosoma ), que en corte transversal tiene la misma estructura que la mitad del centríolo , es decir, consta de nueve tripletes de microtúbulos.

Mecanismo de trabajo

A cada microtúbulo completo de pares periféricos (dobles) a lo largo de toda su longitud, se unen "asas" de la proteína motora dineína (ver el artículo " axonema "). Durante la hidrólisis del ATP , las cabezas de dineína "caminan" a lo largo de los microtúbulos del doblete adyacente. Si los microtúbulos no estuvieran anclados al cinetosoma, los dobletes se deslizarían entre sí. Tal deslizamiento se observa en el experimento sobre cilios tratados con tripsina (la longitud del axonema aumenta 9 veces después de la adición de ATP). En un cilio intacto, se produce la flexión de los dobletes y, como resultado, de todo el cilio. Como regla, los cilios golpean en el mismo plano. En los ciliados , el cilio da un golpe directo (moviendo la célula hacia adelante) en un estado enderezado y un golpe de retorno en un estado curvo. Aparentemente, se desconoce cómo se regula la flexión coordinada de diferentes dobletes. Cuando la membrana se despolariza y los iones de calcio ingresan a la célula en los ciliados, la dirección de un golpe directo puede cambiar a la opuesta. .

Véase también

Notas

  1. Anvarian, Z., Mykytyn, K., Mukhopadhyay, S., Pedersen, L.B. y Christensen, ST (2019). Señalización celular por cilios primarios en desarrollo, función de órganos y enfermedades. Nature Reviews Nefrología, 15(4), 199-219. PMID 30733609 PMC 6426138 doi : 10.1038/s41581-019-0116-9
  2. Choi, JH y Kim, MS (2018). Los cilios primarios como plataforma de señalización para el control del metabolismo energético. Diario de diabetes y metabolismo, 42(2), 117-127. PMID 29676541 PMC 5911514 doi : 10.4093/dmj.2018.42.2.117
  3. Lodish H., Berk A., Zipursky S.L. et al. Sección 19.4. Cilios y flagelos: estructura y movimiento // Biología celular molecular. - 4ª ed. - Nueva York: W. H. Freeman, 2000.
  4. Sastry KV, Tomar BS, Singh SP Biología celular y del desarrollo . - Publicaciones Rastogi, 2007. - 574 p. — ISBN 9788171336784 .
  5. Wanjie A. Los fundamentos de la biología celular . — Nueva York: The Rosen Publishing Group, 2014. — P. 32. — 96 p. — ISBN 9781477705599 .
  6. Kiseleva M.I. Gusanos poliquetos (Polychaeta) de los mares Negro y Azov . - Apatity: Centro Científico Kola de la Academia Rusa de Ciencias, 2004.
  7. Sharova I. Kh. Zoología de invertebrados. - M. : Vlados, 2002. - 592 p. — ISBN 5-691-00332-1 .
  8. 1 2 Enuka Y, Hanukoglu I, Edelheit O, Vaknine H, Hanukoglu A (marzo de 2012). “Los canales de sodio epiteliales (ENaC) se distribuyen uniformemente en los cilios móviles en el oviducto y las vías respiratorias”. Histoquímica y Biología Celular . 137 (3): 339-53. DOI : 10.1007/s00418-011-0904-1 . PMID22207244  ._ _
  9. Panelli, DM; Phillips, CH; Brady, ordenador personal (2015). “Incidencia, diagnóstico y manejo de embarazos ectópicos tubáricos y no tubáricos: una revisión” . Investigación y práctica de la fertilidad . 1:15 DOI : 10.1186/s40738-015-0008 - z . PMC 5424401 . PMID28620520 . _  
  10. Horani, A; Ferkol, T (mayo de 2018). "Avances en la Genética de la Discinesia Ciliar Primaria" . Cofre _ 154 (3): 645-652. DOI : 10.1016/j.pecho.2018.05.007 . PMC  6130327 . PMID29800551  ._ _
  11. Bloodgood, RA (15 de febrero de 2010). “La recepción sensorial es un atributo tanto de los cilios primarios como de los cilios móviles”. Revista de Ciencias Celulares . 123 (parte 4): 505-9. DOI : 10.1242/jcs.066308 . PMID20144998  . _