La desmina es una proteína que se encuentra como filamento intermedio en el citoesqueleto y en el músculo estriado y liso. Su función es estabilizar las células y conectar las estructuras musculares. Las alteraciones genéticas (mutaciones) que causan trastornos en la síntesis de desmina están asociadas con diversas enfermedades musculares como la desminopatía o cardiomiopatía.
¿Qué es la desmina?
Desmin es un componente básico del citoesqueleto hecho de proteínas. La proteína también estabiliza las finas fibrillas de los músculos y se encuentra en el músculo liso y estriado. Los filamentos de desmina pertenecen a los filamentos intermedios (filamenta intermedialia), que la biología divide en cinco tipos diferentes. Según esta clasificación, la desmina pertenece al tipo III junto con la vimentina, la periferina y la proteína del filamento glial (GFAP). Los hallazgos de los estudios en animales sugieren que la vimentina puede reemplazar la desmina faltante en las primeras etapas del desarrollo o puede asumir parcialmente sus funciones. Los genes que codifican la desmina se encuentran en el genoma humano en el segundo cromosoma en la sección 219.99 a 220 Mb. La biología solía referirse a la desmina como esqueleto debido a su función estabilizadora en el citoesqueleto. Los científicos Lazarides y Hubbard fueron los primeros en describirlo en 1976.
Anatomía y estructura
Al igual que todos proteínas, la desmina se compone de largas cadenas de aminoácidos. Todos estos bloques de construcción biológicos siguen la misma estructura básica y se diferencian entre sí solo en sus residuos específicos. La síntesis de proteínas vincula al individuo aminoácidos con enlaces peptídicos; en este proceso, la secuencia de los bloques de construcción individuales depende de la secuencia que los genes especifican a través de su secuencia de bases. Desmin consta de un total de 470 aminoácidos. La cadena de péptidos terminada representa la estructura primaria de la desmina, que solo se convierte en una proteína terminada en su forma espacial. Una vez que se ha producido la cadena de péptidos, se forman más enlaces espontáneamente o con la ayuda de enzimas CRISPR-Cas. Estos enlaces, también conocidos como hidrógeno enlaces, organizar la cadena en una hélice (estructura alfa) o formatearla en un folleto (estructura beta). Desmin consta de segmentos alargados más largos y formaciones helicoidales. Más allá de esta estructura secundaria, la proteína adopta una estructura terciaria más compleja, lo que también es importante para la función posterior de la proteína. Además, en algunos casos, diferentes cadenas de aminoácidos plegadas se unen para formar una estructura cuaternaria dentro de la cual, en principio, pueden aparecer otras biomoléculas. La desmina existe en estructura secundaria, terciaria y cuaternaria como homopolímero: el polímero es una estructura que consta de varias macromoléculas. En el caso de un homopolímero como la desmina, estas macromoléculas o monómeros son exclusivamente partes de la misma especie. Un solo filamento de desmina completo tiene un diámetro de 8-11 nm.
Función y roles
La función principal de la desmina es fortalecer el citoesqueleto y la musculatura, y se encuentra tanto en el músculo liso como en el estriado. En biología, el citoesqueleto es una estructura dentro de las células que consta de proteínas y les da forma y estabilidad. Además, el citoesqueleto participa en el transporte de sustancias dentro de la célula y en sus movimientos. A diferencia del esqueleto óseo del cuerpo humano, el citoesqueleto no forma una unidad fija, pero puede adaptarse de manera flexible a las necesidades de la célula. Los músculos estriados transversalmente también requieren desmina como conector entre los discos Z y las miofibrillas. Los discos Z marcan los límites entre los segmentos de músculos contiguos (sarcómeros) en el músculo estriado. Unidas a los discos Z hay estructuras parecidas a filamentos compuestas por un complejo de actina y tropomiosina. Durante la contracción, estas fibras y filamentos de miosina se empujan entre sí, acortando temporalmente el tejido en su conjunto. El músculo liso tiene una estructura diferente a la del músculo estriado: las fibras que contiene no forman filamentos y haces claramente delineados con un patrón estriado claramente visible en la sección transversal, pero parecen lisos y desestructurados a primera vista. Sin embargo, la contracción tiene lugar de una manera muy similar. Junto con los filamentos de actina del músculo liso no muscular, la desmina también realiza una función estabilizadora en el tejido muscular al crear enlaces de fortalecimiento en las llamadas zonas de compactación.
Enfermedades
Varias enfermedades musculares están asociadas con cambios genéticos (mutaciones) que afectan los genes de desmina. En los humanos, estos se encuentran en el segundo cromosoma. Incluso si dicha enfermedad es congénita, no es necesario que se manifieste inmediatamente en síntomas visibles. Mutaciones de Desmin en muchos casos Lead a distrofias musculares, que se caracterizan por un deterioro progresivo del tejido muscular. La aparición de distrofias es muy heterogénea. Un cuadro clínico más específico es la desminopatía. Esta es una enfermedad hereditaria poco común que conduce a un debilitamiento gradual de los músculos y, por lo general, no causa síntomas hasta la edad adulta. En la desminopatía, los defectos en la producción de desmina del cuerpo afectan tanto al citoesqueleto de las células musculares como a los discos Z. Además, las mutaciones de desmina están asociadas con cardiomiopatía, que también puede ocurrir como parte de la desminopatía. Miocardiopatía se manifiesta como problemas cardíacos funcionales y no siempre se debe a trastornos en la síntesis de desmina; en cambio, se pueden considerar una variedad de posibles causas. Los signos típicos de la enfermedad incluyen corazón insuficiencia, arritmias, síncope, angina pectoris y embolia. Además, la detección de desmina anticuerpos ayuda a los médicos a distinguir entre diferentes tumores, por ejemplo, rabdomiosarcomas (tumores malignos en el tejido blando con una alta tasa de mortalidad) y leiomiosarcomas (tumores malignos en el músculo liso).
