Microvilli zijn verlengstukken van cellen. Ze worden bijvoorbeeld aangetroffen in de darm, baarmoeder en smaak knoppen. Ze verbeteren de absorptie van stoffen door het oppervlak van de cellen te vergroten.
Wat zijn de microvilli?
Microvilli zijn draadvormige projecties aan de uiteinden van cellen. Microvilli komen vooral veel voor in epitheelcellen. Dit zijn de cellen van een onder druk gezet of klierweefsel, zoals die in de darm worden aangetroffen. Het doel van microvilli is vaak om de absorptie van stoffen uit de omgeving van de cel. Resorptie kan verwijzen naar de opname van stoffen uit de spijsverteringskanaal evenals endogene stoffen. Cellen uitgerust met microvilli komen meestal in groepen voor; ze vormen vaak een zogenaamde brush border. Naast microvilli bestaan er andere soorten uitsteeksels waarmee microvilli niet mag worden verward. Cilia zijn, in tegenstelling tot microvilli, geen uitsteeksels van het membraan maar van het plasma en bestaan uit microtubuli. Stereocilia, aan de andere kant, zijn samengesteld uit actinefilamenten zoals microvilli maar groeien uit het plasma zoals trilharen.
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, dwz aan de punt. Deze zijde is gericht naar het basismembraan, dat een specifiek gedeelte van de celmembraan Onder de lichtmicroscoop is dit gebied te onderscheiden van de rest van het membraan. Volgens hun respectieve functies is het basismembraan gericht op andere weefsels, terwijl de microvilli het vrije oppervlak van de cel vormen of in een lumen uitsteken. Uiterlijk zijn de microvilli omgeven door een laag van verschillende suikers en eiwitten bekend als de glycocalyx. De microvilli hebben elk een centrale bundel vezels erin. Dit is samengesteld uit actinefilamenten. Dit is een eiwit dat ook wordt aangetroffen in spieren en 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. Spectrin verankert de vezels aan het cytoskelet. Myosine en spectrine zijn ook eiwitstructuren.
Functie en rollen
Microvilli vergroten het oppervlak van cellen, waardoor de uitwisseling van stoffen tussen de cel en de omgeving wordt verbeterd. Bovendien is de diffusieweerstand bij de microvilli bijzonder laag, wat het transport van stoffen over de celmembraan Binnen de microvilli geeft de cel de geabsorbeerde stoffen door met behulp van actinefilamenten. Ze dienen niet alleen als transportrail, maar trekken ook ritmisch samen. Door de pompende bewegingen versnellen ze het doorsturen van de stoffen naar het binnenste van de cel. De glycocalyx, die een laag vormt op de microvilli, bepaalt de antigene eigenschappen van de cel. Antigenen vertegenwoordigen structuren op het oppervlak. Ze maken het mogelijk voor de immuunsysteem om objecten te identificeren en potentieel schadelijke vreemde lichamen te herkennen. Bovendien maakt de glycocalyx herkenning van de cel mogelijk. Celadhesie - dat wil zeggen de aanhechting van weefselcellen - hangt ook af van de glycocalyx op de microvilli. In de darm zitten epitheelcellen, die microvilli hebben, op de darmvlokken. De darmvlokken zijn uitsteeksels in de darm slijmvlies Op dezelfde manier dat microvilli verlengstukken van cellen zijn, zijn darmvlokken verlengstukken van de lamina propria (inherent huid) van de darm. Een dunne laag gladde spieren omgeeft de lamina propria. In de twaalfvingerige darm, het is ook de thuisbasis van klieren die spijsverteringssappen afscheiden. Intestinale villi en microvilli vergroten het oppervlak van de darm aanzienlijk. Bij een volwassen mens is het gemiddeld 180 m². Door het grotere oppervlak kan het organisme voedingsstoffen efficiënter opnemen en zo optimaal gebruik maken van het geconsumeerde voedsel.
Ziekten
De microvilli vertegenwoordigen het doelwit voor rotavirus Het dubbelstrengs RNA-virus verspreidt zich via uitwerpselen en veroorzaakt diarree, die vaak mucopurulent en geelbruin tot kleurloos is. Andere symptomen van infectie zijn onder meer braken en koorts.rotavirus infecteert de microvilli, die zich in de darm bevinden slijmvlies Het kiest alleen de toppen van de microvilli voor infectie en geen andere celtypen. Als de cel eenmaal is geïnfecteerd, neemt het virus de stofwisseling over door ervoor te zorgen dat de cel zijn genetisch materiaal uitvoert. Op deze manier veroorzaakt het virus vacuolisatie: er ontstaan bellen in het cellichaam, omgeven door hun eigen membraan. Bij vacuolisatie worden altijd meerdere vacuolen gevormd, die geen functie hebben voor de cel zelf. Bovendien is de rotavirus manipuleert de structuur van het buitenmembraan van de cel, die daardoor zijn integriteit verliest. Als gevolg hiervan verliest de cel zijn beschermende werking huid en valt uiteen. Dit proces wordt in de biologie cytolyse genoemd. Het leidt tot de dood van de cel. De epitheel, waarvan de cellen met hun microvilli een centrale rol spelen bij de resorptie, kunnen hun taak niet meer naar behoren uitvoeren. Dit resulteert in het ernstige diarree kenmerkend voor Rota-infectie. De immuunsysteem uiteindelijk vormen antilichamen tegen het virus, terwijl het organisme de dode cellen vervangt en nieuwe microvilli vormt.
