Els microtúbuls són filaments de proteïnes que tenen una estructura tubular i, juntament amb l’actina i els filaments intermedis, formen el citoesquelet de les cèl·lules eucariotes. Estabilitzen la cèl·lula i també participen en el transport i el moviment dins de la cèl·lula.
Què són els microtúbuls?
Els microtúbuls són polímers tubulars les estructures proteiques dels quals tenen un diàmetre d’uns 24 nm. Juntament amb altres filaments, formen el citoesquelet que dóna les cèl·lules força i forma. A més, també tenen un paper essencial en el moviment cel·lular i també són elements importants de cilis, flagels, centríols i fusos nuclears. Els microtúbuls també són molt importants a càncer teràpia. Alguns agents que tenen un efecte sobre la divisió de cèl·lules tumorals ja s’utilitzen en forma de quimioteràpia o citostàtics.
Anatomia i estructura
Els microtúbuls es componen de dímers alfa i beta tubulina (heterodímers). Els heterodímers són les subunitats dels microtúbuls, que també s’anomenen protofilaments. Els protofilaments acumulen el cos buit en forma d’espiral per intercalació, amb només unitats alfa-tubulines en un extrem i només subunitats beta-tubulines a l’altre extrem. L’alfa i la beta-tubulina tenen la propietat d’unir 1 molècula de GTP. A l’alfa-tubulina, el GTP està unit de manera irreversible. Els heterodímers es localitzen preferentment a l’extrem positiu, per tant, creix un microtúbul en aquesta direcció, mentre que l’extrem menys forma el costat estable. Un microtúbul té una longitud d'entre un micròmetre i diversos centenars de micròmetres. La disposició dels microtúbuls és senzilla, dúplex o tripleta. Els filaments s’originen normalment pel centre organitzador de microtúbuls, que inclou, per exemple, els centríols o els cossos basals. A més, es distingeixen dues poblacions diferents: microtúbuls dinàmics i de curta durada i microtúbuls estables i de llarga vida. Els microtúbuls estables constitueixen el cadafal de flagels, cilis i centríols. A més, els microtúbuls de llarga vida també es troben als axons de les neurones o als flagels de esperma cèl · lules. Allà proporcionen flexibilitat, estabilitat i mobilitat. També es troben microtúbuls dinàmics on es requereix una remodelació ràpida. A més, asseguren el of cromosomes a les cèl·lules filles. Els microtúbuls s’acumulen o es descomponen alternativament, i s’acumulen o es descomponen principalment a l’extrem positiu. Un microtúbul creix fins que ja no hi ha prou heterodímers. Aleshores comença la despolimerització, provocant el concentració de tubulina per tornar a pujar i començar un creixement renovat. Diferents substàncies aturen la despolimerització o polimerització, que s’utilitzen per tractar malalties.
Funció i tasques
Els microtúbuls tenen tasques multifuncionals. Influeixen en la disposició de cromosomes i el moviment de les vesícules, que funciona com un sistema ferroviari. L’activitat de les vesícules és un requisit previ per al transport del motor proteïnes. El transport es realitza a causa de la proteïnes la kinesina i la dinina, que es troben a la superfície de la vesícula. Les vesícules ocupades per la dinina es transporten des del punt més fins a l’extrem menys, mentre que les vesícules ocupades per la kinesina es transporten en la direcció oposada. Quan es munten microtúbuls individuals, es formen estructures complexes. Aquests inclouen els centríols i els cossos basals. Els centríols es componen de nou triplets de microtúbuls que consisteixen en dos microtúbuls incomplets i un complet. Els cossos basals tenen la mateixa estructura que els centríols. Es troben sota la superfície cel·lular i tenen la funció d’ancorar flagels i kinocilis. Els kinoceils es componen d’un parell central de microtúbuls i nou dúplex de microtúbuls. Els kinoceils es troben principalment a les cèl·lules epitelials i transporten petites partícules a la superfície de la cèl·lula. Els cilis consisteixen en una membrana plasmàtica i es troben a la superfície de les cèl·lules eucariotes. El seu centre està format per microtúbuls estables disposats en forma de feix. Els cilis proporcionen el moviment del fluid a través de la superfície cel·lular. Per exemple, alguns protozous els utilitzen per recollir partícules alimentàries. Hi ha molts cilis a les cèl·lules epitelials, on transporten capes de moc que contenen cèl·lules mortes o partícules de pols fins a la gola per poder-les excretar posteriorment. transportat per la trompa de Fal·lopi. Els flagels (flagels) tenen la mateixa estructura que els cinocilis, però són molt més llargs i serveixen per a la locomoció cel·lular. Això inclou, per exemple, esperma locomoció i transport de protozous.
Malalties
En la displàsia ciliar primària, els kinocilis es construeixen defectuosament i el nombre de dinina molècules es redueix. La displàsia ciliar primària és una malaltia hereditària que es produeix molt rarament i en la qual s’inhala el mecanisme de transport que transporta els bacteris i les partícules no funcionen correctament. Com a resultat, el moviment dels cinocilis és absent o molt descoordinat. Per aquest motiu, les partícules de brutícia amb el moc bronquial o la secreció de sinus paranasals no es pot transportar correctament, cosa que condueix a bronquiectàsies (dilatació bronquial irreversible), a crònica bronquitis o a crònica sinusitis. Si el flagellar batre del esperma està pertorbat en els homes, esterilitat es produeix. En La malaltia d'Alzheimer malaltia, els microtúbuls alterats es troben al cervell dels pacients. En aquesta malaltia, l’enzim MARK2 afecta la proteïna tau. En les cèl·lules normals, el tau està unit als microtúbuls, estabilitzant-los. Tanmateix, quan MARK2 actua sobre tau, es produeix inestabilitat citoesquelètica i interrupció en el sistema de transport cel·lular, que és una de les La malaltia d'Alzheimer malaltia.
