5.20 : Mechanism of Ciliary Motion

Les structures ciliaires ont été observées pour la première fois en 1647 par Antonie Leeuwenhoek lors de l’observation des protozoaires. Dans les organismes inférieurs, ces appendices sont responsables du mouvement cellulaire, tandis que dans les organismes supérieurs, ces appendices aident au mouvement des fluides extracellulaires dans les cavités corporelles.

Les cils sont constitués de microtubules disposés en 9 + 2, avec neuf faisceaux d’anneaux doublets de microtubules, entourant une paire de faisceaux de microtubules singulets centraux. Les faisceaux de microtubules doublets sont reliés par la protéine nexin et les dynéines axonémiques. Des rayons radiaux relient ces microtubules doublets externes à la paire centrale interne. Le mouvement coordonné des dynéines axonémiques est responsable du mouvement caractéristique des cils en forme de fouet. Ce mouvement ciliaire caractéristique s’explique par l’inhibition de commutation ou mécanisme de point de commutation proposé par Wais-Steider et Satir en 1979. Le modèle suggère que pendant le mouvement ciliaire, seulement la moitié des dynéines sont actives à un moment donné, tandis que l’autre reste inactive. Les dynéines axonémiques de chaque côté basculent alternativement entre les formes actives et inactives pour propulser le mouvement ciliaire. Les microtubules glissants à l’intérieur des cils nécessitent de l’énergie provenant de l’hydrolyse de l’ATP dans le domaine de la chaîne lourde des dynéines axonémiques.

Chez l’homme, les cils se déplacent de manière rythmique ; ils éliminent constamment les déchets tels que la poussière, le mucus et les bactéries par les voies respiratoires, loin des poumons et vers la bouche. Les cils battants sur les cellules des trompes de Fallope femelles déplacent les ovules de l’ovaire vers l’utérus. Un flagelle est un appendice plus grand qu’un cil et spécialisé dans la locomotion cellulaire. Chez l’homme, les spermatozoïdes sont la seule cellule flagellée qui doit se propulser vers les ovules féminins lors de la fécondation.