Microtúbulos: estructura, función y enfermedades

Los microtúbulos son filamentos de proteínas que tienen una estructura tubular y, junto con la actina y los filamentos intermedios, forman el citoesqueleto de las células eucariotas. Estabilizan la célula y también participan en el transporte y movimiento dentro de la célula.

¿Qué son los microtúbulos?

Los microtúbulos son polímeros tubulares cuyas estructuras proteicas tienen aproximadamente 24 nm de diámetro. Junto con otros filamentos, forman el citoesqueleto que da a las células fuerza y forma. Además, también juegan un papel esencial en el movimiento celular y también son elementos importantes de cilios, flagelos, centriolos y husos nucleares. Los microtúbulos también son muy importantes en cáncer terapia forestal. Algunos agentes que tienen un efecto sobre la división de las células tumorales ya se utilizan en forma de quimioterápicos o citostáticos.

Anatomía y estructura

Los microtúbulos están compuestos por dímeros de tubulina alfa y beta (heterodímeros). Los heterodímeros son las subunidades de los microtúbulos, que también se denominan protofilamentos. Los protofilamentos forman el cuerpo hueco en forma de espiral por intercalación, con solo unidades de alfa-tubulina en un extremo y solo subunidades de beta-tubulina en el otro extremo. La alfa y beta tubulina tienen la propiedad de unirse a 1 molécula de GTP. En la alfa-tubulina, el GTP se une de forma irreversible. Los heterodímeros se ubican preferentemente en el extremo positivo, por lo que un microtúbulo crece en esta dirección, mientras que el extremo negativo forma el lado estable. Un microtúbulo tiene entre un micrómetro y varios cientos de micrómetros de largo. La disposición de los microtúbulos es singlete, duplete o triplete. Los filamentos normalmente se originan en el centro organizador de los microtúbulos, que incluye, por ejemplo, los centriolos o los cuerpos basales. Además, se distinguen dos poblaciones diferentes: microtúbulos dinámicos de corta duración y microtúbulos estables de larga duración. Los microtúbulos estables constituyen el andamio de flagelos, cilios y centriolos. Además, los microtúbulos de larga duración también se encuentran en los axones de las neuronas o en los flagelos de esperma células. Allí aportan flexibilidad, estabilidad y movilidad. Los microtúbulos dinámicos también se encuentran donde se requiere una remodelación rápida. Además, aseguran la of cromosomas en las células hijas. Los microtúbulos se acumulan o descomponen alternativamente, y la construcción o descomposición tiene lugar principalmente en el extremo positivo. Un microtúbulo crece hasta que ya no hay suficientes heterodímeros. Entonces comienza la despolimerización, lo que concentración de tubulina para que se eleve de nuevo y comience un crecimiento renovado. Diferentes sustancias detienen la despolimerización o polimerización, estas se utilizan para tratar enfermedades.

Función y tareas

Los microtúbulos tienen tareas multifuncionales. Influyen en la disposición de cromosomas y movimiento de vesículas, que funciona como un sistema ferroviario. La actividad de las vesículas es un requisito previo para el transporte de motores proteínas. El transporte se realiza debido a la proteínas quinesina y dineína, que se encuentran en la superficie de la vesícula. Las vesículas ocupadas por dineína se transportan desde el extremo positivo al negativo, mientras que las vesículas ocupadas por cinesina se transportan en la dirección opuesta. Cuando los microtúbulos individuales se ensamblan, se forman estructuras complejas. Estos incluyen los centriolos y los cuerpos basales. Los centríolos se componen de nueve tripletes de microtúbulos que constan de dos microtúbulos incompletos y uno completo. Los cuerpos basales tienen la misma estructura que los centriolos. Están ubicados debajo de la superficie celular y tienen la función de anclar flagelos y kinocilios. Los kinoceils están compuestos por un par de microtúbulos centrales y nueve duplas de microtúbulos. Los kinoceils se encuentran predominantemente en las células epiteliales y transportan pequeñas partículas en la superficie de la célula. Los cilios consisten en una membrana plasmática y se encuentran en la superficie de las células eucariotas. Su centro consta de microtúbulos estables dispuestos en forma de haz. Los cilios proporcionan el movimiento de líquido a través de la superficie celular. Por ejemplo, algunos protozoos los utilizan para recolectar partículas de alimentos. Muchos cilios se encuentran en las células epiteliales, donde transportan capas de moco que contienen células muertas o partículas de polvo hasta la garganta para luego ser excretadas. Además, los cilios crean una corriente en la pared de las trompas de Falopio para que los ovocitos puedan ser excretados. transportado a través de la trompa de Falopio. Los flagelos (flagelos) tienen la misma estructura que los kinocilios, pero son mucho más largos y sirven para la locomoción celular. Esto incluye, por ejemplo, esperma locomoción y transporte de protozoos.

Enfermedades

En la displasia ciliar primaria, los kinocilios están mal construidos y el número de dineína moléculas se reduce. La displasia ciliar primaria es una enfermedad hereditaria que se presenta muy raramente y en la que el mecanismo de transporte que lleva inhalado bacterias y las partículas no funcionan correctamente. Como resultado, el movimiento de los kinocilios está ausente o muy descoordinado. Por esta razón, las partículas de suciedad con el moco bronquial o la secreción del senos paranasales no se puede transportar correctamente, lo que conduce a bronquiectasia (dilatación bronquial irreversible), a crónica bronquitis o a crónico sinusitis. Si el latido flagelar del esperma se turba en los hombres, cuestiones de ocurre. En Alzheimer enfermedad, los microtúbulos alterados se encuentran en el cerebro de los pacientes. En esta enfermedad, la enzima MARK2 afecta a la proteína tau. En las células normales, la tau se une a los microtúbulos, estabilizándolos. Sin embargo, cuando MARK2 actúa sobre tau, se produce inestabilidad citoesquelética y alteración del sistema de transporte celular, que es una de las características de Alzheimer enfermedad.