Co to są włókna pośrednie?

Włókna pośrednie to nierozpuszczalne białka, które pomagają tworzyć układ cytoszkieletowy komórki, wewnętrzny szkielet, który nadaje komórce jej kształt. Białka te znajdują się w prawie wszystkich organizmach wielokomórkowych. Istnieją trzy podstawowe typy włókien: cienkie włókna, które zwykle mają średnicę około 8 nanometrów (nm); włókna pośrednie, które średnio wynoszą około 10 nm; i mikrotubule, które mierzą około 25 nm. Włókna pośrednie są zazwyczaj stabilne i trwałe ze względu na ich nierozpuszczalność; często znajdują się w komórkach obciążonych dużym stresem, takich jak skóra, mięśnie, włosy i paznokcie lub pazury u niektórych zwierząt.

Istnieje pięć rodzajów filamentów pośrednich, sklasyfikowanych według ich właściwości białkowych. Typ I zawiera kwaśne keratyny, a typ II ma podstawowe keratyny. Włókna typu I i typu II znajdują się w komórkach nabłonkowych, które również tworzą włosy i paznokcie. Włókna pośrednie z keratyny tworzą połączenia, które łączą ze sobą komórki, tworząc pary składające się z jednego podstawowego i jednego kwasowego białka keratynowego.

Włókna pośrednie typu III mogą zawierać jedno z czterech różnych białek. Białka desminy znajdują się zarówno w komórkach mięśni gładkich, jak i prążkowanych, w tym w mięśniu sercowym. Glial fibrylarne białko kwasowe (GFAP) znajduje się w komórkach neurogleju w mózgu i rdzeniu kręgowym. Inne części obwodowego układu nerwowego zawierają białka peryferyny, a białko wimentyny znajduje się w fibroblastach lub białych krwinkach i cienkiej warstwie komórek wyściełających wnętrze naczyń krwionośnych.

Neurofilamenty, które są białkami występującymi w neuronach, tworzą typ IV. Neurofilamenty zbudowane są z trzech splecionych protofibryli i są najliczniejszymi włóknami aksonów, długimi włóknami komórek nerwowych. Ten rodzaj żarnika pośredniego określa średnicę aksonów i dendrytów, czyli rozgałęzionych końców neuronu, które transmitują sygnały elektryczne.

Włókna pośrednie typu V to laminaty lub włókniste białka znajdujące się w jądrze komórkowym. W przeciwieństwie do innych typów, które są uważane za cytoszkieletowe, włókna typu V są nukleoszkieletowe - laminy tworzą siatkę w błonach wewnętrznych otaczających jądro. Laminy biorą udział w kilku ważnych funkcjach, w tym w syntezie DNA oraz montażu i demontażu błon otaczających jądro podczas podziału komórki.

Pomimo różnic chemicznych i białkowych w każdym typie filamentu pośredniego, wszystkie one odgrywają podobną rolę w zapewnianiu strukturalnej ramki komórkowej. Mutacje w włóknach pośrednich mogą powodować różne choroby, w tym epidermolizę bullosa simplex, pęcherzową chorobę skóry i stwardnienie zanikowe boczne (ALS), znane również jako choroba Lou Gehriga.