microvilli

Il microvilli sono estensioni di celle. Ad esempio, possono essere trovati nell'intestino, nell'utero e nelle papille gustative. Migliorano l'assorbimento delle sostanze aumentando la superficie delle cellule.

Cosa sono i microvilli?

I microvilli sono protuberanze filiformi sulle punte delle cellule. I microvilli sono particolarmente comuni nelle cellule epiteliali. Queste sono le cellule di pressione o del tessuto ghiandolare, come quelle che si trovano nell'intestino.

Lo scopo dei microvilli è spesso quello di migliorare l'assorbimento di sostanze dall'ambiente della cellula. L'assorbimento può riferirsi all'assorbimento di sostanze dal tubo digerente così come alle sostanze proprie del corpo.

Le cellule dotate di microvilli compaiono solitamente in gruppi; spesso formano un cosiddetto bordo del pennello. Oltre ai microvilli, esistono altri tipi di protuberanze con le quali i microvilli non sono da confondere. A differenza dei microvilli, le ciglia non sono protuberanze dalla membrana ma dal plasma e sono costituite da microtubuli. La stereocilia, d'altra parte, è costituita da filamenti di actina come i microvilli, ma come le ciglia crescono dal plasma.

Anatomia e struttura

I microvilli hanno un diametro medio di 0,8–0,1 µm. La loro lunghezza è di circa 2-4 µm. La protuberanza è sul lato apicale della cellula, ad es. H. in cima. Questo lato è opposto alla membrana basale, che è una sezione specifica della membrana cellulare. Quest'area può essere distinta dal resto della membrana al microscopio ottico. A seconda della rispettiva funzione, la membrana basale si orienta verso altri tessuti, mentre i microvilli formano la superficie libera della cellula o sporgono in un lume.

L'esterno dei microvilli è circondato da uno strato di vari zuccheri e proteine ​​noti come glicocalice. I microvilli hanno ciascuno un fascio centrale di fibre all'interno. Questo è composto da filamenti di actina. Questa è una proteina che si trova anche nei muscoli e nel citoscheletro. I filamenti di actina stabilizzano i microvilli e contribuiscono alla loro forma da allungata a ovale.

Tra i singoli filamenti di actina ci sono altre proteine ​​che tengono insieme i fasci: fimbrina e fascina. Ai lati dei microvilli, i filamenti di miosina I attaccano i fasci di actina alla superficie della cellula. La spettrina fissa le fibre al citoscheletro. Anche la miosina e la spettrina sono strutture proteiche.

Funzione e compiti

I microvilli allargano la superficie delle cellule e quindi migliorano lo scambio di sostanze tra la cellula e l'ambiente. Inoltre, la resistenza alla diffusione dei microvilli è particolarmente bassa, il che favorisce ulteriormente il trasporto di sostanze attraverso la membrana cellulare. All'interno dei microvilli, la cellula inoltra le sostanze assorbite con l'aiuto di filamenti di actina. Non servono solo come binario per il trasporto, ma si contraggono anche ritmicamente. I movimenti di pompaggio accelerano l'avanzamento delle sostanze all'interno della cellula.

Il glicocalice, che forma uno strato sui microvilli, determina le proprietà antigeniche della cellula. Gli antigeni sono strutture sulla superficie che consentono al sistema immunitario di identificare oggetti e riconoscere corpi estranei potenzialmente dannosi. Inoltre, il glicocalice permette di riconoscere la cellula. Adesione cellulare - d. H. L'attaccamento delle cellule dei tessuti dipende anche dal glicocalice sui microvilli. Nell'intestino, le cellule epiteliali, che hanno i microvilli, siedono sui villi intestinali.

I villi intestinali sono protuberanze nel rivestimento intestinale. Allo stesso modo in cui i microvilli sono estensioni delle cellule, i villi sono estensioni della lamina propria (pelle) dell'intestino. Un sottile strato di muscolatura liscia circonda la lamina propria. Nel duodeno ospita anche ghiandole che rilasciano succhi digestivi. Villi e microvilli intestinali aumentano notevolmente la superficie dell'intestino. Per un adulto è mediamente di 180 m². La superficie allargata consente all'organismo di assorbire i nutrienti in modo più efficiente e in questo modo di utilizzare in modo ottimale il cibo consumato.

Malattie

I microvilli rappresentano il punto di attacco del rotavirus, il virus a RNA a doppio filamento si diffonde attraverso le feci e porta alla diarrea, che spesso è viscida e dal giallo-marrone all'incolore. Vomito e febbre sono altri sintomi di infezione. Il rotavirus attacca i microvilli, che si trovano nel rivestimento intestinale.

Seleziona solo le punte dei microvilli per l'infezione e nessun altro tipo di cellula. Dopo che la cellula è stata infettata, il virus assume il metabolismo facendo eseguire alla cellula il suo patrimonio genetico. In questo modo, il virus innesca una vacuolazione: bolle che sono circondate dalla loro stessa forma di membrana nel corpo cellulare. Durante la vacuolizzazione, ci sono sempre diversi vacuoli che non hanno alcuna funzione per la cellula stessa.

Il rotavirus manipola anche la struttura della membrana esterna della cellula, che perde di conseguenza la sua integrità. Di conseguenza, la cellula perde la sua pelle protettiva e si dissolve. La biologia chiama questo processo citolisi. Porta alla morte della cellula. L'epitelio, le cui cellule con i loro microvilli svolgono un ruolo centrale nel riassorbimento, non può più svolgere adeguatamente il suo compito. Ciò si traduce nella grave diarrea che è caratteristica dell'infezione da Rota. Il sistema immunitario alla fine forma anticorpi contro il virus, mentre l'organismo sostituisce le cellule morte e forma nuovi microvilli.