Estrutura de Microtúbulos, Funções e Importância Clínica

O microtúbulos são estruturas celulares na forma de um cilindro que desempenha funções fundamentais relacionadas ao suporte, mobilidade celular e divisão celular, entre outras. Estes filamentos estão presentes no interior das células eucarióticas.

Eles são ocos e seu diâmetro interno é da ordem de 25 nm, enquanto o diâmetro externo é de 25 nm. O comprimento varia entre 200 nm e 25 μm. São estruturas bastante dinâmicas, com polaridade definida, capazes de crescer e encurtar.

Índice

• 1 Estrutura e composição
• 2 funções
  • 2.1 Citoesqueleto
  • 2.2 Mobilidade
  • 2.3 Divisão Celular
  • 2.4 Cilios e flagelos
  • 2,5 Centriolos
  • 2.6 Plantas
• 3 Importância clínica e drogas
• 4 referências

Estrutura e composição

Os microtúbulos são constituídos por moléculas de natureza protéica. Eles são formados por uma proteína chamada tubulina.

A tubulina é um dímero, seus dois componentes são α-tubulina e β-tubulina. O cilindro oco é composto de treze cadeias deste dímero.

As extremidades de um microtúbulo não são as mesmas. Ou seja, existe uma polaridade dos filamentos. Uma extremidade é conhecida como mais (+) e a outra menos (-).

O microtúbulo não é uma estrutura estática, os filamentos podem mudar de tamanho rapidamente. Este processo de crescimento ou encurtamento ocorre principalmente no extremo; Esse processo é chamado de automontagem. O dinamismo dos microtúbulos permite que as células animais mudem de forma.

Existem exceções. Essa polaridade é indistinta nos microtúbulos dentro dos dendritos, nos neurônios.

Os microtúbulos não são distribuídos homogeneamente em todas as formas celulares. Sua localização depende principalmente do tipo de célula e do estado dela. Por exemplo, em alguns parasitas protozoários, os microtúbulos formam uma armadura.

Da mesma forma, quando a célula está em uma interface, esses filamentos são dispersos no citoplasma. Quando a célula começa a se dividir, os microtúbulos começam a se organizar no fuso mitótico.

Funções

Citoesqueleto

O citoesqueleto é composto por uma série de filamentos, incluindo microtúbulos, filamentos intermediários e microfilamentos. Como o próprio nome indica, o citoesqueleto é responsável por apoiar a célula, motilidade e regulação.

Os microtúbulos estão associados a proteínas especializadas (MAP, por sua sigla em inglês, proteínas associadas a microtúbulos) para cumprir suas funções.

O citoesqueleto é particularmente importante nas células animais, uma vez que elas não possuem uma parede celular.

Mobilidade

Os microtúbulos têm um papel fundamental nas funções motoras. Eles servem como uma espécie de pista para que as proteínas relacionadas ao movimento possam se mover. Da mesma forma, os microtúbulos são estradas e carrinhos de proteína.

Especificamente, cinesinas e dineína são proteínas encontradas no citoplasma. Essas proteínas se ligam aos microtúbulos para realizar os movimentos e permitir a mobilização de materiais em todo o espaço celular.

Eles transportam vesículas e se movem longas distâncias por microtúbulos. Eles também podem transportar mercadorias que não são encontradas nas vesículas.

Proteínas motoras têm um tipo de braço e, por mudanças na forma dessas moléculas, o movimento pode ser realizado. Este processo depende do ATP.

Divisão celular

Quanto à divisão celular, eles são indispensáveis ​​para a distribuição adequada e equitativa dos cromossomos. Os microtúbulos são montados e formam o fuso mitótico.

Quando o núcleo se divide, os microtúbulos transportam e separam os cromossomos dos novos núcleos.

Cilios e flagelos

Os microtúbulos estão relacionados a estruturas celulares que permitem o movimento: cílios e flagelos.

Esses apêndices têm a forma de chicotes finos e permitem que a célula se mova no meio. Os microtúbulos facilitam a montagem dessas extensões celulares.

Os cílios e flagelos possuem estrutura idêntica; no entanto, os cílios são mais curtos (10 a 25 mícrons) e geralmente funcionam juntos. Para o movimento, a força aplicada é paralela à membrana. Os cílios atuam como "remos" que empurram a célula.

Em contraste, os flagelos são mais longos (50 a 70 mícrons) e geralmente a célula apresenta um ou dois. A força aplicada é perpendicular à membrana.

A visão transversal destes apêndices apresenta um arranjo 9 + 2. Esta nomenclatura refere-se à presença de 9 pares de microtúbulos fundidos em torno de um par central não fundido.

A função motora é o produto da ação de proteínas especializadas; Dineína é um desses. Graças ao ATP, a proteína pode mudar sua forma e permitir o movimento.

Centenas de organismos usam essas estruturas para se mover. Cílios e flagelos estão presentes em organismos unicelulares, em espermatozóides e em pequenos animais multicelulares, entre outros. O corpo basal é a organela celular da qual se originam os cílios e os flagelos.

Centriolos

Os centríolos são extremamente semelhantes aos corpos basais. Estas organelas são características das células eucarióticas, exceto as células vegetais e certos protistas.

Essas estruturas têm uma forma de barril. Seu diâmetro é de 150 nm e o comprimento é de 300 a 500 nm. Os microtúbulos nos centríolos são organizados em três filamentos fundidos.

Os centríolos estão localizados em uma estrutura chamada centrossomo. Cada centrossoma é composto de dois centríolos e uma matriz rica em proteínas chamada matriz pericentriolar. Neste arranjo, os centríolos organizam microtúbulos.

A função exata dos centríolos e da divisão celular ainda não é conhecida em detalhes. Em certos experimentos, os centríolos foram removidos e a célula é capaz de se dividir sem grande inconveniente. Os centríolos são responsáveis ​​pela formação do fuso mitótico: aqui os cromossomos se juntam.

Plantas

Nas plantas, os microtúbulos têm um papel adicional no arranjo da parede celular, ajudando a organizar as fibras de celulose. Além disso, eles ajudam na divisão e expansão celular em vegetais.

Importância clínica e drogas

Células cancerosas são caracterizadas por alta atividade mitótica; portanto, encontrar drogas cujo alvo seja a montagem de microtúbulos ajudaria a impedir esse crescimento.

Existe uma série de medicamentos responsáveis ​​por desestabilizar os microtúbulos. Colcemida, colchicina, vincristina e vinblastina previnem a polimerização de microtúbulos.

Por exemplo, a colchicina é usada para tratar a gota. Os outros são usados ​​no tratamento de tumores malignos.

Referências

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