MORPHOFUNCTIONAL CHARACTERISTIC OF AIRWAY CILIARY EPITHELIUM: NEW SCIENTIFIC INFORMATION TO THE PREVIOUS VIEWS
Abstract
The past decade has accumulated a lot of research to assess the structure and function of airway mucociliary system. Especially a lot of information has appeared concerning the structure of the ciliary epithelium and the reasons for its motor function. New methods of electron microscopy (confocal microscopy) allowed us to study the fine structure of cilia and the mechanism generating the movement of the cilia microtubules in relation to each other. There are new terms to the lexicon of cytology such as «wet proteins». The fine structure of these formations and a mechanism that allows them to work, using the energy of ATP was studied. This review presents some data concerning not only the structure of the cilia, but their function depending on the friendly working secretory apparatus of the bronchi, especially against the backdrop of severe lung diseases such as bronchial asthma. The material is not intended for the final and complete coverage of the issue in the area of the functioning of the mucociliary system. Accumulated data will continue to cover the details of morphological and functional features of motor work not only in the airways, but also in the cells of various organs of the animal organism.
About the Author
Mikhail T. Lutsenko
Far Eastern Scientific Center of Physiology and Pathology of Respiration
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Способ прогнозирования прогрессирования обструкции дыхательных путей: пат. 2240725 RU / авторы и заявители В.П.Колосов, А.В.Колосов; патентообладатель Государственное учреждение Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания СО РАМН; заявл. 17.04.2003; опубл. 27.11.2004.
2. Диспергационный и мукоцилиарный транспорт при болезнях органов дыхания / В.П.Колосов, В.А.Добрых, А.Н.Одиреев, М.Т.Луценко. Владивосток: Дальнаука, 2011. 276 с.
3. Луценко М.Т. Состояние здоровья населения Дальневосточного региона и факторы, его определяющие // Бюл. физиол. и патол. дыхания. 1998. Вып.1. С.4-14.
4. Мукоцилиарная активность реснитчатого эпителия бронхов у больных бронхиальной астмой до и после лазеротерапии / М.Т.Луценко, В.Б.Приходько, А.Н.Одиреев, А.А.Галигберов // Бюл. физиол. и патол. дыхания. 1999. Вып.4. С.49-53.
5. Одиреев А.Н. Клинико-морфофункциональные особенности мукоцилиарной системы у больных бронхиальной астмой при базисной противовоспалительной терапии: автореф. дис. … канд. мед. наук. Благовещенск, 2004. 20 c.
6. Одиреев А.Н., Колосов В.П., Луценко М.Т. Новый подход к диагностике мукоцилиарной недостаточности у больных бронхиальной астмой // Сибирский науч. мед. журн. 2009. Т. 29, № 2. С. 75-80.
7. Нарушения мукоцилиарного клиренса при бронхиальной астме / А.Н.Одиреев, С.Д.Чжоу, Ц.Ли, В.П.Колосов, М.Т.Луценко // Бюл. физиол. и патол. дыхания. 2010. Вып.37. С.15-21.
8. Показатели мукоцилиарного клиренса и состояние β-адренергической рецепции у больных бронхиальной астмой при различных вариантах медикаментозной терапии (сообщение I) / А.Б.Пирогов, И.Н.Лукьянов, А.Н.Одиреев, А.А.Попов, Л.Ю.Зайцева // Бюл. физиол. и патол. дыхания. 1999. Вып.4. С.12-16.
9. Мукоцилиарный клиренс как маркер эффективности контроля базисной терапии больных бронхиальной астмой / А.Б.Пирогов, А.Н.Одиреев, М.Т.Луценко, Б.Е.Бабцев // Бюл. физиол. и патол. дыхания. 2002. Вып.12. С.28-32.
10. Капиллярный кровоток в легких у больных среднетяжелой бронхиальной астмой на фоне стандартной базисной терапии / А.Б.Пирогов, И.Н.Лукьянов, А.Н.Одиреев, Т.И.Тюрикова // Бюл. физиол. и патол. дыхания. 2004. Вып.17. С.29-34.
11. Dynein structure and power stroke / S.А.Burgess [et al.] // Nature. 2003. Vol.421. P.715-718.
12. Cassimeris L. Accessory protein regulation of microtubule dynamics throughout the cell cycle // Curr. Opin. Cell. Biol. 1999. Vol.11, №1. P.134-141.
13. Kin I kinesins are microtubule-destabilizing enzymes / A.Desai [et al.] // Cell. 1999. Vol. 96, №1. P.69-78.
14. Desai A., Mitchison T. Microtubule polymerization dynamics // Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 1997. Vol.13. P.83-117.
15. Pericentrin and gamma-tubulin form a protein complex and are organized into a nivel lattice at the centrosome / J.B.Dictenberg [et al.] // J. Cell Biol. 1998. Vol.141, №1. P.163-174.
16. Gibbons I.R. Dynein family of motor proteins: present status and future questions // Cell Motil. Cytoskeleton. 1995. Vol.32, №2. P.136-144.
17. Coordination of opposite-polarity microtubule motors / S.Р.Gross [et al.] // J. Cell Biol. 2002. Vol.156, №4. P.715-724.
18. Gundersen G.G., Breitscher A. Cell biology. Microtubule asymmetry // Science. 2003. Vol.300, №5628. P.2040-2041.
19. Heald R. A dynamic duo of microtubule modulators // Nat. Cell Biol. 2000. Vol.2, №1. P.11-12.
20. Howard J., Hyman A.А. Dynamics and mechanics of the microtubule plus end // Nature. 2003. Vol.422, №6933. P.753-758.
21. Job D., Valiron O., Oakley B. Microtubule nucleation // Curr. Opin. Cell Biol. 2003. Vol.15, №1. P.111-117.
22. Kries S., Vale R. Guidebook to the Cytoskeletal and motor proteins. NY: Oxford University Press, 1993. 276 p.
23. Lee V.M., Trojanowski J.Q. Neurodegenerative tauopathies: human disease and transgenic mouse models // Neuron. 1999. Vol.24, №3. P.507-510.
24. Mitchison T. Compare and contrast actin filaments and microtubule // Mol. Biol. Cell. 1992. Vol.3, №12. P.1309-1315.
25. Nogales E. Structural insight into microtubule function // Annu. Rev. Biophys. Biomol. Structur. 2001. Vol.30. P.397-420.
26. Song Y.H., Mandelkow E. The anatomy of flagellar microtubules: polarity, seam, junctions, and lattice // J. Cell Biol. 1995. Vol.128, №1-2. P.81-94.
27. Vale R.D., Milligan R.A. Looking under the hood of molecular motor proteins // Science. 2000. Vol.288, №5463. P.88-95.
28. Vallee R.B., Höök P. Molecular motors: a magnificent machine // Nature. 2003. Vol.421, №6924 P.701-702.
29. Woehlke G., Schliwa M. Walking on two heads: the many talents of kinesin // Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2000. Vol.1, №1. P.50-58.
Review
For citations:
Lutsenko M.T. MORPHOFUNCTIONAL CHARACTERISTIC OF AIRWAY CILIARY EPITHELIUM: NEW SCIENTIFIC INFORMATION TO THE PREVIOUS VIEWS. Bulletin Physiology and Pathology of Respiration. 2015;(57):120-129. (In Russ.)
Views:
235
Email this article 