Zilien sind haarähnliche Strukturen, die aus der Oberfläche von eukaryotischen Zellen herausragen. Sie sind mikroskopisch klein und spielen eine wesentliche Rolle in verschiedenen biologischen Prozessen. Zilien können in zwei Haupttypen unterteilt werden: bewegliche (motile) Zilien und unbewegliche (primäre oder sensorische) Zilien.
Bewegliche Zilien finden sich auf der Oberfläche vieler Zelltypen und sind für die Bewegung verantwortlich. Ihre wellenförmigen Bewegungen können Flüssigkeiten über die Oberfläche von Zellen oder Geweben transportieren. Ein klassisches Beispiel für ihre Funktion ist die Bewegung von Schleim und Fremdpartikeln aus den Atemwegen. Ein weiteres Beispiel ist die Bewegung von Eizellen durch die Eileiter der weiblichen Fortpflanzungsorgane.
Unbewegliche oder primäre Zilien finden sich auf nahezu jeder menschlichen Zelle und haben eine Vielzahl von sensorischen und signalgebenden Funktionen. Sie dienen als Antennen für die Zelle, indem sie Signale aus der Umgebung aufnehmen und an das Zellinnere weiterleiten. Diese Funktion ist entscheidend für eine Vielzahl von Signalwegen, die Zellwachstum, Entwicklung und Homöostase regulieren.
Die Struktur der Zilien ist komplex. Sie bestehen aus einem Mikrotubuli-Gerüst, dem Axonem, das von einer Zellmembran umgeben ist. Das Axonem der meisten beweglichen Zilien hat eine „9+2“-Struktur, bestehend aus neun Mikrotubuli-Dupletts, die einen Ring bilden, und einem zentralen Paar von Mikrotubuli. Unbewegliche Zilien haben oft eine „9+0“-Struktur ohne das zentrale Paar.
Störungen in der Funktion oder Struktur der Zilien können zu einer Reihe von genetischen Erkrankungen führen, die als Ziliopathien bekannt sind. Dazu gehören:
Die Erforschung der Zilien und ihrer Funktionen hat unser Verständnis von einer Vielzahl biologischer Prozesse und Krankheiten erweitert und bietet potenzielle Ansätze für neue Therapien.
