Microvilli: structure, fonction et maladies

Les microvillosités sont des extensions de cellules. On les trouve, par exemple, dans l'intestin, utéruset clés bourgeons. Ils améliorent le absorption de substances en augmentant la surface des cellules.

Quels sont les microvillosités?

Les microvillosités sont des projections filamenteuses aux extrémités des cellules. Les microvillosités sont particulièrement fréquentes dans les cellules épithéliales. Ce sont les cellules d'un tissu pressurisé ou glandulaire, comme celles que l'on trouve dans l'intestin. Le but des microvillosités est souvent d'améliorer la absorption des substances de l'environnement de la cellule. La résorption peut faire référence à l'absorption de substances du tractus digestif ainsi que des substances endogènes. Les cellules équipées de microvillosités se produisent généralement en groupes; ils forment souvent une soi-disant bordure en brosse. En plus des microvillosités, il existe d'autres types de saillies avec lesquelles les microvillosités ne doivent pas être confondues. Les cils, contrairement aux microvillosités, ne sont pas des saillies de la membrane mais du plasma et sont constitués de microtubules. Stereocilia, d'autre part, sont composés de filaments d'actine comme les microvillosités mais croître du plasma comme des cils.

Anatomie et structure

Les microvillosités ont un diamètre moyen de 0.8 à 0.1 µm. Leur longueur est d'environ 2 à 4 µm. La protubérance est située du côté apical de la cellule, c'est-à-dire à la pointe. Ce côté fait face à la membrane basale, qui est une section spécifique de la membrane cellulaire. Au microscope optique, cette zone peut être distinguée du reste de la membrane. Selon leurs fonctions respectives, la membrane basale est orientée vers d'autres tissus, tandis que les microvillosités forment la surface libre de la cellule ou se projettent dans une lumière. À l'extérieur, les microvillosités sont entourées d'une couche de divers sucres et protéines connu sous le nom de glycocalyx. Les microvillosités ont chacune un faisceau central de fibres à l'intérieur. Celui-ci est composé de filaments d'actine. C'est une protéine qui se trouve également dans les muscles et le cytosquelette. Les filaments d'actine stabilisent les microvillosités et contribuent à leur forme allongée à ovale. Entre les filaments d'actine individuels sont d'autres protéines qui maintiennent les faisceaux ensemble: Fimbrin et Fascin. Sur les côtés des microvillosités, des filaments de myosine I fixent les faisceaux d'actine à la surface de la cellule. La spectrine ancre les fibres au cytosquelette. La myosine et la spectrine sont également des structures protéiques.

Fonction et rôles

Les microvillosités augmentent la surface des cellules, améliorant ainsi l'échange de substances entre la cellule et l'environnement. De plus, la résistance à la diffusion au niveau des microvillosités est particulièrement faible, ce qui améliore encore le transport des substances à travers le membrane cellulaire. Dans les microvillosités, la cellule transmet les substances absorbées à l'aide de filaments d'actine. Ils servent non seulement de rail pour le transport, mais se contractent également de manière rythmique. Par les mouvements de pompage, ils accélèrent l'acheminement des substances à l'intérieur de la cellule. Le glycocalyx, qui forme une couche sur les microvillosités, détermine les propriétés antigéniques de la cellule. Les antigènes représentent des structures à la surface. Ils permettent à la système immunitaire pour identifier les objets et reconnaître les corps étrangers potentiellement dangereux. De plus, le glycocalyx permet la reconnaissance de la cellule. L'adhésion cellulaire - c'est-à-dire la fixation des cellules tissulaires - dépend également du glycocalyx sur les microvillosités. Dans l'intestin, les cellules épithéliales, qui ont des microvillosités, reposent sur les villosités intestinales. Les villosités intestinales sont des saillies dans l'intestin muqueuse. De la même manière que les microvillosités sont des extensions de cellules, les villosités intestinales sont des extensions de la lamina propria (inhérente peau) de l'intestin. Une fine couche de muscle lisse entoure la lamina propria. Dans le duodénum, il abrite également des glandes qui sécrètent des sucs digestifs. Les villosités et microvillosités intestinales augmentent considérablement la surface de l'intestin. Chez un humain adulte, elle mesure en moyenne 180 m². L'augmentation de la surface permet à l'organisme d'absorber plus efficacement les nutriments et ainsi d'utiliser de manière optimale les aliments consommés.

Maladies

Les microvillosités représentent la cible pour rotavirus. Le virus à ARN double brin se propage dans les matières fécales et provoque diarrhée, qui est souvent mucopurulent et jaune-brun à incolore. D'autres symptômes d'infection comprennent vomissement et un fièvre.Rotavirus infecte les microvillosités situées dans l'intestin muqueuse. Il ne choisit que les pointes des microvillosités pour l'infection et aucun autre type de cellules. Une fois la cellule infectée, le virus reprend le métabolisme en obligeant la cellule à exécuter son matériel génétique. De cette manière, le virus déclenche la vacuolisation: des bulles se forment dans le corps cellulaire, entourées de leur propre membrane. Lors de la vacuolisation, plusieurs vacuoles se forment toujours, qui n'ont aucune fonction pour la cellule elle-même. De plus, le rotavirus manipule la structure de la membrane externe de la cellule, qui perd ainsi son intégrité. En conséquence, la cellule perd sa protection peau et se désintègre. Ce processus est appelé cytolyse en biologie. Cela conduit à la mort de la cellule. le épithélium, dont les cellules avec leurs microvillosités jouent un rôle central dans la résorption, ne peut plus s'acquitter convenablement de sa tâche. Cela se traduit par des diarrhée caractéristique de l'infection Rota. le système immunitaire forme finalement anticorps contre le virus, tandis que l'organisme remplace les cellules mortes et forme de nouveaux microvillosités.