Cils: structure, fonction et maladies

Les cils secondaires sont des processus cellulaires en mouvement libre trouvés dans le cilié épithélium des poumon. Leurs mouvements permettent le transport du mucus et des fluides. Dans des maladies telles que asthme or fibrose kystique, ce transport est altéré par la paralysie ciliaire.

Que sont les cils ?

Les cils sont le terme technique pour les extensions cellulaires librement mobiles. Ces projections de membrane plasmique de cinq à dix µm de long sont minces d'environ 0.25 µm et contiennent du cytoplasme. Leur squelette est équipé d'un axonème contenant des microtubules. Tous les cils sont solidement ancrés par de fines fibres dans le corps basal du cytoplasme en dentelle. Par exemple, les cils ou kinocilia sont des cils. Cependant, des cils se trouvent également dans les trompes de Fallope, les testicules ou voies respiratoires. En plus des cils primaires, il existe des cils secondaires. Ils diffèrent par le nombre de microtubules qu'ils contiennent et par leur capacité à se déplacer. Avec les flagelles, les cils sont également inclus sous le terme collectif undulipodium en raison de leur principe de construction similaire. Chez les ciliés, des groupes entiers de cils sont parfois appelés cirrus. Les cils sont à distinguer des microvillosités. Ils se produisent, par exemple, dans l'intestin et ne portent pas d'échafaudage de microtubules. Aussi les flagelles de les bactéries ne peut pas être comparé aux cils. Ils fonctionnent comme une hélice, sont nettement plus petits que les cils et ne sont pas enfermés dans une membrane.

Anatomie et structure

Les cils sont entourés extérieurement par la membrane plasmique. L'axonème les distingue du corps cellulaire. L'axonème est constitué de filaments axiaux constitués de la contractile protéines dynéine et kinésine. le protéines permettre aux cils de bouger. Les microtubules sont de fines fibres creuses sur l'axonème. Ils sont composés de liaisons moléculaires chargées électriquement et possèdent donc un tubule positif et un tubule négatif. Ainsi, chaque doublet de microtubules est divisé en un tubule A et un tubule B. Chaque tubule A est équipé de structures en forme de bras. Ces structures s'alignent toujours avec le tubule B du cil voisin. Les microtubules d'un cil sont chacun dupliqués. Ces doublets de microtubules du squelette ciliaire tubulaire sont disposés circulairement les uns par rapport aux autres. Au centre de ce cercle, certains cils ont deux microtubules centraux supplémentaires. Ces cils sont également appelés cils secondaires. Les cils sans microtubules centraux sont appelés cils primaires. À l'intérieur d'eux se trouve le cytoplasme, qui forme le cytosquelette des cils et génère ainsi l'axonème. Les doublets de microtubules individuels sont reliés les uns aux autres par des éléments de liaison à la nexine. Dans les cils secondaires, les doublets décentralisés sont également réticulés au doublet central via des rayons radiaux.

Fonction et tâches

Les cils secondaires sont généralement capables de battre ou de battre activement aviron mouvement. Ils peuvent s'étirer et se plier en tendant leurs microtubules. Ainsi, un mécanisme de glissement se produit. La flexion du cil se produit lorsque le bras du tubule A entre en contact avec le tubule B du cil voisin et déplace les tubules du doublet de tubuline les uns contre les autres. La protéine nexine très flexible maintient ensemble les tubules voisins des cils pendant ce déplacement. Alors que le cil se propose, il est allongé. Pendant le recul, il est fléchi. Les cils secondaires sont généralement disposés en grandes masses et se déplacent de manière coordonnée les uns derrière les autres selon le principe qui vient d'être décrit. Cela signifie que les rangées opposées d'une rangée de cils frappent chacune une fraction plus tard. Ce principe de mouvement est également appelé mouvement métachrone. Il en résulte un courant de scintillement battant uniformément à la surface du groupe de cils, qui s'exécute de manière ondulatoire. Chez un animal à sang chaud, la fréquence de battement des cils correspond à environ 20 par seconde. Chez l'homme, les mouvements coordonnés des cils secondaires servent généralement à transporter les films de fluides et de mucus dans l'organisme. Par exemple, ils transportent les ovule dans la trompe de Fallope ou mucus dans les bronches. Chez les ciliés, le mouvement sert à la locomotion de la cellule unique. Également en lien avec le sperme des espèces animales supérieures, le mouvement des cils est responsable de la locomotion cellulaire. Parfois, le mouvement des cils secondaires sert également à faire tourbillonner la nourriture. Les cils primaires ne sont généralement pas capables de mouvement actif. Les cils primaires, contrairement aux cils secondaires, ne bougent généralement pas, mais remplissent la fonction d'antenne sensorielle. Ainsi, on les retrouve principalement dans le système visuel et le système olfactif.

Maladies

Diverses circonstances peuvent paralyser le mouvement ciliaire des cils secondaires. Surtout en ce qui concerne les ciliés épithélium des poumon, une telle paralysie peut se produire. Par exemple, lorsque le pH tombe en dessous de 6.4 ou dépasse neuf, la paralysie se produit. Les mécanismes allergiques peuvent également entraîner la suspension du mouvement des cils. Cela se produit, par exemple, dans asthme, ce qui fait que les cils dans les poumons cessent momentanément de battre. Dans le trouble métabolique fibrose kystique, une telle paralysie du poumon cils se produit également. Des dommages physiques ou mécaniques aux cils peuvent également être responsables d'une paralysie ou d'une altération des mouvements. Des températures élevées ou du froid peut déclencher un trouble physique. La turbulence de l'air, en revanche, est l'une des causes les plus courantes de dommages mécaniques. Le dysfonctionnement ciliaire est défini par la médecine comme un dysfonctionnement général des cils. Un dysfonctionnement ciliaire primaire peut survenir, par exemple, dans le contexte de maladies telles que le syndrome de Kartagener. D'un autre côté, un dysfonctionnement ciliaire secondaire des poumons peut survenir si la personne affectée a inhalé des polluants. La paralysie chronique des mouvements ciliaires peut provoquer le cilié épithélium se transformer en épithélium pavimenteux. Cela signifie que le mucus ne peut plus être transporté hors des poumons. Ce phénomène est fréquent chez les gros fumeurs, mais les maladies qui viennent d'être évoquées peuvent également être liées.