Función y estructura de los filamentos intermedios ¿Qué son los filamentos intermedios?

¿Qué son los filamentos intermedios?

La definición de los filamentos intermedios es parte del citoesqueleto. El citoesqueleto es la estructura interna de la célula que está formada por filamentos de proteínas. El citoesqueleto desempeña muchas funciones importantes en la célula, desde proporcionar estructura y soporte hasta proporcionar una red para el transporte intracelular. El citoesqueleto también está muy involucrado en la motilidad celular y la división celular. Hay tres filamentos principales del citoesqueleto:

• Microtúbulos
• Filamentos intermedios
• Microfilamentos

Los microtúbulos son los filamentos más grandes del citoesqueleto y juegan un papel importante en la estructura celular, la división celular y el tráfico intracelular. Los microfilamentos son los filamentos más pequeños del citoesqueleto y son importantes para la motilidad celular, anclando la membrana plasmática y la contractilidad. Los filamentos intermedios son los filamentos proteicos de tamaño mediano que forman el citoesqueleto. Son importantes para la estructura y el soporte y tienden a formar estructuras más permanentes en comparación con los microtúbulos o microfilamentos. Como resultado, son una parte integral del sistema citoesquelético y soportan la mayor parte de la tensión dentro de la célula.

Estructura de filamentos intermedios

Los filamentos intermedios son un grupo diverso de proteínas. Pueden estar compuestos de muchas proteínas diferentes, que incluyen:

• Bordillo
• Desmin
• Lamin
• Vimentin
• Neurofilamentos

Hay más de cincuenta proteínas diferentes que forman filamentos intermedios. Sin embargo, a pesar de su estructura y función diversas, todos los filamentos intermedios tienen algunas características en común. Los filamentos intermedios consisten en un dominio de barra central alfa-helicoidal. El dominio está compuesto por cuatro segmentos alfa helicoidales, 1A, 1B, 2A y 2B. Cada segmento está separado por tres regiones enlazadoras. El bloque de construcción central de un filamento intermedio es un par de dos proteínas entrelazadas, llamadas estructura en espiral. El diámetro medio de los filamentos intermedios es de 10 nm. Los filamentos intermedios tienen forma de hélice, con dos hebras de proteínas trenzadas. Las subunidades individuales de las proteínas forman dímeros y esos dímeros se unen para formar tetrámeros. Los tetrámeros se ensamblan de extremo a extremo superpuestos como protofilamentos.

La estructura de los filamentos intermedios.

Función de filamentos intermedios

La función principal de los filamentos intermedios es proporcionar soporte y estructura a las células. Los filamentos intermedios son una parte permanente del citoesqueleto y ayudan a proporcionar estructura a la célula. También son esenciales para anclar la célula a otras células, lo que se denomina cohesión celular, y a la matriz extracelular. Esto permite que las células formen barreras estrechas y permanezcan cohesivas incluso bajo tensión, lo cual es especialmente importante para las células epiteliales, que forman las capas externas de nuestra piel y órganos. Las células epiteliales de la piel producen grandes cantidades de queratina, que ayudan a unirlas y a resistir el estrés mecánico del medio ambiente. Las mutaciones en las proteínas intermedias pueden causar ampollas en la piel donde la piel no permanece completamente adherida a la membrana basal. Por ejemplo, la epidermólisis ampollosa simple (EBS) es una enfermedad causada por mutaciones en las proteínas de la queratina que hacen que no se polimericen correctamente. Esto da como resultado la formación de ampollas en la piel incluso por abrasiones leves. Los filamentos intermedios también se han implicado en otros trastornos. Por ejemplo, en la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) las neuronas motoras se degradan con el tiempo y los pacientes pierden el control de las funciones motoras. Con el tiempo, los pacientes experimentan desgaste muscular, atrofia y finalmente mueren de parálisis. También conocida como enfermedad de Lou Gehrig, la ELA se caracteriza por una acumulación anormal de neurofilamentos, un tipo de proteína de filamento intermedio.

Tipos de filamentos intermedios

Hay seis tipos de filamentos intermedios basados ​​en la secuencia de aminoácidos y la estructura de la proteína. Todos los tipos comparten las características básicas de ser polímeros y de 9-11 nm de diámetro. Los tipos I y II son formas de proteínas queratínicas. El tipo I son proteínas de queratina ácidas y el tipo II son proteínas de queratina básicas o neutras. Estas proteínas se copolimerizan para formar filamentos de queratina tanto duros como blandos. Los filamentos de queratina duros forman estructuras como uñas y cabello, mientras que los filamentos de queratina suaves forman estructuras internas que ayudan a anclar las células epiteliales en su lugar.

La queratina forma estructuras duras como el cabello y las uñas.

Las proteínas de tipo III incluyen vimentina, proteína ácida fibrilar glial, desmina y periferina. La vimentina se encuentra en muchos tipos de células, incluidos los fibroblastos, el músculo liso y las células inmunitarias. La proteína ácida fibrilar glial se encuentra en las células gliales, la desmina se encuentra en las células musculares y la periferina se encuentra en las neuronas periféricas. Las proteínas de tipo IV incluyen los tres tipos de neurofilamentos. Estos filamentos intermedios se encuentran en las neuronas, particularmente en los axones de las neuronas motoras. Las proteínas de tipo V son láminas. Las láminas se encuentran en todas las células eucariotas y ayudan a proporcionar estructura y soporte al núcleo. Solo hay una proteína en la clase de proteínas de tipo VI, nestina. Este filamento de proteína se encuentra en las neuronas en desarrollo antes de que maduren. Los diferentes tipos de filamentos intermedios se comparan en la siguiente tabla:

Resumen de la lección

Los filamentos intermedios son filamentos de proteínas que son los filamentos de tamaño mediano, de aproximadamente 10 nm de diámetro, del citoesqueleto y proporcionan estructura y soporte a la célula. El citoesqueleto es la estructura interna de la proteína que brinda apoyo a las células y está compuesto por tres tipos de filamentos:

• Microtúbulos : los filamentos más grandes del citoesqueleto.
• Filamentos intermedios: filamentos proteicos de tamaño mediano del citoesqueleto.
• Microfilamentos : los filamentos de menor tamaño del citoesqueleto.

Los filamentos intermedios son un grupo diverso de proteínas que se ensamblan permanentemente en la célula. Algunos ejemplos de proteínas que forman filamentos intermedios incluyen queratina, láminas, desminas y más. Los filamentos intermedios realizan muchas funciones para las células, que incluyen:

• Ayuda a que las células se adhieran a otras células, lo que permite que los tejidos epiteliales resistan la tensión.
• Ayudando a las células a adherirse a la matriz extracelular
• Proporcionar estructura para orgánulos internos, como láminas que forman una jaula alrededor del núcleo.

Los filamentos intermedios tienen una estructura diversa y se pueden agrupar en seis grupos según su secuencia y estructura de aminoácidos. Aunque la estructura y función de los filamentos intermedios varían, todos los filamentos intermedios son permanentes, proporcionan estructura a la celda y tienen aproximadamente 10 nm de ancho.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador