Che cos'è un miofilamento?
Un miofilamento è una catena di molecole proteiche presenti nelle miofibrille di un muscolo striato. Esistono due tipi di miofilamento, sottili e spessi, con i filamenti sottili costituiti principalmente dalla actina proteica e quelli spessi principalmente dalla miosina proteica. Nel tessuto muscolare striato, i filamenti sono disposti all'interno delle miofibrille in complessi polipeptidici ripetuti chiamati sarcomeri. I miofilamenti svolgono un ruolo importante nella contrazione muscolare e nel rilassamento.
I muscoli striati si trovano in tutto il corpo sotto forma di muscolo scheletrico, che è un tipo di muscolo le cui contrazioni e movimenti possono essere controllati coscientemente. Anche il muscolo cardiaco è striato e si trova solo all'interno delle pareti del cuore. All'interno delle cellule dei muscoli striati vi sono organelli tubulari chiamati miofibrille. Le miofibrille sono costituite da fasci di proteine sotto forma di miofilamenti spessi e sottili.
Nel tessuto muscolare striato, un miofilamento ha una lunghezza impostata che non cambia, anche quando il muscolo si accorcia mentre si contrae o si allunga mentre si rilassa di nuovo. Un miofilamento sottile è principalmente costituito da una proteina chiamata actina, che si assembla in uno scaffold simile a una scala durante la contrazione muscolare che i filamenti di miosina possono quindi utilizzare per generare forza. In un miofilamento sottile, le molecole proteiche dell'actina sono legate ad altri due tipi di proteine chiamate nebulina e troponina. Un miofilamento spesso è costituito principalmente dalla miosina della proteina motoria, che è attaccata alla rete di proteine dell'actina con un'altra proteina chiamata titina.
I miofilamenti svolgono un ruolo nella contrazione muscolare, usando un modello chiamato modello a filamento scorrevole. I potenziali impulsi d'azione del sistema nervoso centrale innescano il rilascio di ioni calcio all'interno del tessuto muscolare scheletrico. Gli ioni calcio si legano con la proteina tropomiosina, che oscura i siti di legame della miosina sui miofilamenti di actina. Il legame di calcio modifica la struttura delle molecole di tropomiosina, consentendo ai filamenti di miosina di formare legami chimici con i filamenti di actina nei siti di legame della miosina.
Una volta che i filamenti di miosina e actina sono legati insieme, inizia davvero il processo di contrazione. I muscoli si accorciano o si contraggono mentre i miofilamenti di miosina scivolano sulla rete passiva delle proteine dell'actina. Una volta che il muscolo si è contratto, un nucleotide chiamato adenosina trifosfato (ATP) si lega ai filamenti di miosina, indebolendo il loro legame con i filamenti di actina. I filamenti di miosina usano l'ATP per guadagnare energia in modo che possano staccarsi dai filamenti di actina e tornare alla loro posizione originale. Ciò provoca l'allungamento del muscolo e il ritorno in una posizione rilassata.