Filamentos Intermediários: Estrutura e Função

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se denominan intermedios pois tienen un grosor (10 nm)
menor quie el de los microtúbulos y mayor que el delos
filamentos de actina 
la principal misión es permitir a las células o estructuras
celulares soportar tensiones mecánicas
 los filamentos intermedios forman una red que conecta
el núcleo y se extiende hasta la periferia celular
Filamentos intermédios
gFA<gFI>gMT
*gFA = grossor filamentos de actina
*gFI = grosor filamentos intermedios
*gMT = grosor microtúbulos
Citoesqueleto
filamentos intermedios
microtúbulos
filamentos de actina
reguladoras
ligadoras
motoras
El citoesquele és un armazón proteico filamentoso distribuido
por todo el citosol, integrado por tres clases de filamentos y
su interacción da la forma a las células (polímeros integrados
por unidades monoméricas)
y uns conjunto de proteinas accesorias classificadas como: 
Las proteinas reguladoras controlan el desarollo de los tres
filamentos (nacimiento, alargamiento, acortamiento y la
desaparición)
Las proteinas ligadoras conectan a los filamentos entre sí o
con otros componentes de la célula.
Las proteinas motoras sirven para trasladar macromoléculas
y organoides de un punto a otro del citoplasma. También
hacen que dos filamentos contiguos y paralelos deslicen en
direcciones opuestas, forneciendo la motilidad. Esa
propriedade le confiere la funcion de ser el "sistema
muscular" de la célula, la citomusculatura
Un monómero se junta a otro y formar un dímero 
Estes dímeros vuelven a asociarse entre sí de forma
antiparalela mediante enlaces eléctricos para formar 
 tetrámeros
Los tetrámeros se asocian por sus extremos para formar una
estructura laminada de 8 tetrámeros (la unidad
fundamental) y forman estructuras cilíndricas alargadas
llamadas protofilamentos
 las unidades fundamentales, los protofilamentos, se
asocian por sus extremos para formar los filamentos
intermedios 
cuatro protofilamentos = un filamento intermedio
La organización estrctural de todos es la misma, se trata de
polímeros lineales cuyos monómeros son proteínas que
presentan una estructura en hélice α fibrosa (alfa fibrosa)
Están integrados por una sucesión de secuencias identicas de
siete aminoácidos cada una lo que permite combinarse entre sí
lado con lado y componer dímeros lineares
Abajo la expresión de la combinación sucesiva
1.
2.
3.
4.
5.
4.filamentos de desmina
5.filamentos gliales
6.neurofilamentos
1.laminofilamentos
2.filamentos de queratina
3.filamentos de vimentina
Los únicos que no se localizan en el citosol
Los dominios fibrosos de sus tres clases de monómeros
son más largos que los dominios fibrosos de los demás
filamentos intermedios
Las lamininas A, B y C son los monómeros que se unen a
fin de formar dímeros, luego tetrámeros y a continuación
protofilamentos que también se unen entre si
Una proteína ligadora llamada filagrina une a los
filamentos de queratina donde se entrecruzan
Las unidades fundamentales -monómeros- de los
filamentos de queratina se llaman citoqueratinas que son
clasificadas en dos grupos: clase I, son ácidas y clase II,
son neutras o básicas
Los distintos tipos de células epiteliales fabrican
diferentes tipos de filamentos de queratinas segun su
necesidad
Breve discripción de las características principales de los seis
tipos de filamentos intermedios:
1.Laminofilamentos
Localizados en todas las células, apoyados sobre la cara
interna de la envoltura nuclear, la estructura delgada
entramados de filamentos intermedios conocido como lámina
nuclear
La lámina nuclear es responsable de la forma y la resistencia
mecánica de la envoltura nuclear
2. Filamentos de queratina
Los filamentos de queratina se encuentran en las células
epiteliales, particularmente en la epidermis y sus accesórios
(pelos, uñas, etc), en las mucosas y en las glándulas
Los filamentos intermedios desempeñan la función del
mantenimiento de la forma celular y establecen posciones de
los organoides en el interior de la célula
Su principal función es de índole mecánica, de ahí se
encuentran mucho más desarrollados en las células sometidas
a grandes tensiones
En las estriadas ligan a las miofibrillas por sus lados
En las células cardíacas también se asocian a los
desmosomas de los discos intercalares
En las células musculares lisas se asocian con los filamentos
de actina
Los oligodendrocitos no contienen esta clase de filamentos
intermedios
3.Filamentos de vimentina
Los filamentos de vimentina son muy comunes en las células
embrionárias. Mientras en un organismo ya desarrollado se
localizan en las células de origen mesodérmica, como
fibroblastos, células endoteliales, células sanguíneas, etc.
Los filamentos presentan un aspecto ondulado y sus monómeros
tienen un peso molecular de 54kDa. Además, la proteína ligadora
que une a los filamentos de vimentina es la plactina.
4.Filamentos de desmina
Los filamentos de desmina se encuentran en el citoplasma de
todas las células musculares, sean estriadas o lisas
Los filamentos de desmina estan formados por monómeros cuyo
peso molecular es de 53kDa y se unen entre sí mediante una
proteína ligadora específica llamada sinamina.
5.Neurofilamentos
Los neurofilamentos son los principales elementos estructurales
de las neuronas, incluindo las dendritas y el axón. Los
neurofilamentos fornecen soporte mecánico y convierten el
axoplasma en un gel altamente resistente y estruturado.
6.Filamentos gliales
Los filamentos gliales se encuentran en el citosol de los
astrocitos y de algunas células de Schwann, es compuesto por
monómeros ácidos de peso molecular de 5kDa.
*Esas combinaciones particulares son aprovechadas para
diagnosticar el origen de algunos tumores cancerígenos y
sus metástasis ya que las citoqueratinas NO se modifican
con la transformación cancerosa
Citoplasmáticos
Mitóticos
Los citoplasmáticos estan presentes en la célula en la fase
de interfase y cambian permanentemente de longitud
Los mitóticos son correspondientes a las fibras del fuso
mitótico y cambian permanentemente de longitud
Los ciliares, localizado en el eje de los cílios y son más
estables
Los centriolares, pertencentes a los centríolos y cuerpos
basales y son más estables
α-tubulina
β-tubulina
Microtubulos
Los microtubulos son los filamentos del citoesqueleto que se
hallan en casi todas las células eucariotas y poseen un
diámetro de 25nm. Poseen un aspecto tubular y notablemente
retilíneos y uniformes. 
Se clasifican en:
1.
2.
Apesar de todos tienen las mismas características, diferen en
pocas propriedades. 
Los microtubulos citplasmáticos nacen en una estructura
contingua al núcleo llamado centrosoma, desde alí se
extienden por todo el citoplasma.
El centrosoma se llama también centro organizador de los
microtubulos y es compuesto por un par de centríolos o
diplosoma y son circundados por una sustancia amorfa, la
matriz centrosómica
 Esa matriz contiene numerosas copias de un
complejo de proteinas reguladoras denominadas γ-tubulinas
Los microtubulos son polimeros compuestos por unidades
proteicas fundamentales llamadas tubulinas, proteínas do
tipo globular cuya existe dos subunidades, variando el peso
molecular
1.
2.
Obrigatoriamente las tubulinas siempre se combinan una α-
tubulina con una β-tubulina. La unión destas subunidades
hacen de modo que se cierran en círculo y estos cículos
componen las paredes de una estructura tubular que vá a ser
conocido como protofilamentos
Los heterodímeros pueden agregarse (polimerizarse) o
retirarse (despolimerizarse) por ambos extremos o que
fornece a instabilidad de longitud
Los microtubulos citoplasmáticos son estructuras dinámicas
dado la propriedad de polimerización y despolimerización
Los microtubulos comienzan a se formar en la matriz
centrosómica por influencia del complejo proteíco γ-
tubulinas y consumen energía 
El complejo γ-tubulinas tiene forma anular y se comporta
como un molde a partir de cual se polimerizan las primeras
tubulinas
El proceso de despolimerización después de la GTP ser
convertida en GDP, se queda retido gracias a formación deun capuchón de tubulinas-GTP en el extremo del
microtubulo, que impide la salida de las tubulinas arribadas
con anterioridade mismo que su GTP tenga se convertido en
GDP
Las tubulinas poseen polaridad, o que atribui un tubulo polar que
en uno de sus extremos quedan expostas las subunidades α y en
otra extremidad, las subunidades β. 
En el extremo [-] del tubulo se localiza el centrosoma y coincide
con las subunidades α de las tubulinas, mientras el extremo
positivo corresponde a las subunidades β
Las tubulinas que se quedan libres en el citosol, inician con un
GDP en su subunidade β, que no tarda en intercambiarse a GTP.
Las tubulinas con GTP son atraídas por el extremo [+], pero la
polimerización hace con que el GTP se convierta en GDP +
fosfato, luego las tubulinas con GDP tienden a se
despolimerizarse del extremo [+]
En el citosol existe una proteína reguladora llamada catastrofina
que detiene el crecimiento de los micrtúbulos y lleva a su
despolimerización tras la pérdida del capuchón de tubulinas-GTP
Los microtubulos citplasmáticos constituyen vías de transportes
por las que se movilizan macromoléculas y organoidedes con
asistencia de las proteínas motoras, la quinectina que se mueve
al extremo [+] y la dinactina al extremo [-]
3.Ciliares
4.Centriolares
*La colchina, un medicamento utilizado para el tratamiento
de la gota, actúa en forma semejante, ya que se une a las
tubulinas y impide su polimerización lo que impide la
formación del capuchón y implica con la desaparición de los
microtubulos
Las proteínas motoras quinectina y dinactina se unen a las
quinesina y la dineína, respectivamente y hacen los
transportes por medio de energia de ATP
Las neuronas contienen otra proteína motora ligada a los
microtubulos, la dinamina que, en cambio de la quinesina y
la dineína, la dinamina posee actividad GTPasa y provoca el
deslizamiente de algunos microtubulos sobre los outros,
necesário para el avance
Los microtubulos implican directamente al establecimiento
de las formas que adquieren las células y tambén su
estabilidad
En el cuerpo neuronal y en el axón existe una MAP
reguladora llamada tau que inhibe la despolimerización de
las tubulinas y también ejerce función ligadora
Otras MAPs ligadores, llamadas MAP1 y MAP2 crean puentes
similares entre los microtbulos
*Las MAPs son proteínas ccesórias de los microtubulos
La enfermedad de Alzheimer, caracterizada por un deterioro
neuronal progresivo -que implica en la instabilidad de los
microtubulos, luego implica en el transporte- ocurre cuando
tienen un aumento anormal en el numero de fosfatos en la
MAP tau, producido por la presencia de quinasas sobreactivas
o de fosfatasas hipoactivas
En cambio de los citoplasmáticos, los microtubulos mitóticos
el extremo [-] NO se halla bloqueado por la matriz
centrosómica, de modo a fornecer libre polimerización y
despolimerización
Los microtubulos mitóticos participan de la célula en mitosis y
en meiosis actuando como las fibras del huso mitótico
Con el uso de las drogas vinblastina y la vincristina, los
microtubulos mitóticos pueden desaparecer y luego bloquear
las divisones de las células neoplásicas en el tratamiento de
cáncer.
El taxol es otra droga usada para tratar el cáncer, pues impide
la despolimerización de las fibras de huso y induce su
crecimiento descontrolado.
Los de mayor tamaño son llamados de flagelos.
Los cuerpos basales son estructuras cilíndricas huecas
abiertas formada por 9 unidadesmicrotubulares unidos entre
sí por proteínas ligadoras
Los cílios -o,25µm de diámetro- son apéndices delgados que
surgen de la superfície de diversos tipos celulares. Cada cilio nace
en un cuerpo basal o cinetosoma que es una estructura idéntica a
un centríolo
Cada cilio es compuesto por un eje citosólico -la matriz ciliar-
envuelto por una prolongacion de la membrana plasmática. En
medio desta dicha matriz se encuentra un armazón filamentoso
regular llamado axonema integrado por vários microtubulos
paralelos entre sí y asociados con proteinas accesorias
 Las principales diferencias de los cuerpos basales para
los centríolos son 
1) los primeiros se localizan cerca de la superfície celular y los
segundos cerca del núcleo 
2) los cuerpos basales no poseen la matriz centrosómica que
envuelve a los centríolos
3) los cuerpos basales suelen estar formados por una sola unidad,
mientras que los centríolos se presentan de a dos, ambos
perpendiculares entre sí
Los cílios se mueven y su función es arrastar fluidos y partículas,
para desplazar a otras células y también se automovilizar de
forma independente.
Su movimiento es producido por el axonema en una
configuración especial conocida como "9+2" porque los dos
microtubulos de cada par periférico están firmemente unidos
entre sí y los del par central están separados
Las proteínas motoras están representadas por la dineína
ciliar, en diferencia de la dineína citoplasmática porque es
más grande y tiene tres cadenas pesadas y tres livianas en
lugar de dos de cada una
El movimiento ciliar se produce porque las cabezas de las
dineínas recorren un pequeno tramo del microtubulo B hacia
su extremo [-]
El desplazamiento de las dineínas se produce como
consecuencia de la formación y la ruptura alternadas
La síndrome de Kartagener se debe a mutaciones de los genes
que codifican a la dineína ciliar o a otras proteínas accesorias
del axonema y implican directamente con el movimiento
ciliar que inmobiliza los cilios y flagelos, provocando cuadros
de bronquitis crónicas y esterilidad en la mujer y en el varón
Las proteínas ligadoras unen a los dobletes entre sí y los
sotienen en sus posiciones en el interior del cilio,
mantenendo su integridade durante el movimiento ciliar
El axonema contiene proteínas ligadoras y motoras
 Las nexinas unen el microtubulo A de un doblete con
el microtubulo B del doblete vecino; La vaina interna rodea a los
microtubulos centrales y las proteínas radiales unen a los
microtubulos A con esa vaina
Los monómeros se encuentran libre en el citosol
Cada monómero se halla asociado a un ADP o a un ATP
Su estructura terciaria es globular que recebe el nombre de
actina G
Hacen la función de la motilidad celular e integran el
armazón contráctil de las células musculares
Filamentos de actina
Los filamentos de actina poseen un diámetro de 8nm y son más
flexibles que los microtúbulos. Se clasifican en:
1) Corticales: los cuales se ubican por debajo de la membrana
plasmática, donde constituyen el componente citosólico más
importante
2)Transcelulares: atraviesan el citoplasma en todas las
direcciones
Los filamentos de actina son polímeros construidos por la suma
lineal de monómeros, cuyo ensamblaje les da a los filamentos una
configuración helicoidal doble
Tal cual los microtúbulos, los filamentos de actina poseen un
extremo [+] y un extremo [-], polar tal cual sus proprios
monómeros
Los filamentos de actina comienzan a formarse por
intervención de la proteína reguladora formina, a partir de
un núcleo de dos monómeros de actina G que se unen entre
si
El alargamiento del nucleo originario se produce como
consecuencia del agregado sucesivo de nuevos monómeros
en los extremos [+] y [-]
La polimerización requiere las actinas G contengan un ATP
Después que los monómeros polimerizanse, el ATP que los
acompaña se hidrolizan en ADP y P
Instabilidad dinámica
La polimerización conta con el auxílio de la própria
formina y de de otra proteína reguladora, la profilina que
induz la hidrólisis de los ATPs
En el proceso de despolimerizacion participan varias
proteinas reguladoras, las principales son la timosina y la
cofilina (ADF) 
La timosina inhibe la formación del dímero inicial de
actinas G por parte de la formina y su polimerización
En cambio, la cofilina se une al filamento de actina y lo
despolimeriza progresivamente.
La citocalasina B provoca la despolimerización de los
filamentos de actina debido a que se une a sus dos extremos y
bloquea su crecimiento, con la consiguinte desaparición de los
capuchones de actinascon ATP
Se ligan a través de la fodrina (se asemeja a la espectrina)
Se conectan con proteínas integrales de la membrana por
intermédio de la proteína ligadora, anquirina
Se conectan con proteínas de la membrana llamadas
cadherinas
Por medio de las proteínas ligadoras placoglobina,
catenina, α-actina y vinculina
Sea la disposición del filamento debajo de la membrana
(corticales) o cruzando el citoplasma (transcelulares), ambos
contribuyen para al establecimiento de la forma celular.
En las células epiteliales los filamentos de actina corticales se
disponen en variadas direcciones y componen una malla
continua por debajo de la membrana
El cinturón adhesivo es una forma de unión intercelular
presente cerca de la superfície apical de las células epiteliales
Este transporte mediado por las proteínas motoras
miosina I y miosina V
se mueve más rapido que la miosina I
Cerca de la envoltura nuclear existe una red de filamentos de
actina que descansa sobre la malla perinuclear de filamentos
intermedios adonde estan ligados los filamentos de actina de la
envoltura
Mientras los filamentos de actina transcelulares actuan en las
células epiteliales como medio de transporte para organoides
por el citoplasmas. 
La miosina I posee una cabeza y una cola, pues uno de sus
extremos es globular y el otro fibroso
Su cola se liga a la membrana del organoide a ser transladado y
su cabeza se liga a un filamento de actina próximo, sua cabeza
cambia de posición repetidamente (carece de ATP), haciendo y
deshaciendo ligaciones y así se desliza en dirección del extremo
[+]
La miosina V tiene como dos cabezas y las usa para "caminar"
sobre el filamento de actina
Se acortan y las células
reducen su diámetro
En consecuencia perden su
forma cilindrica y adquiren
aspecto piramidal
Y luego, un tubo separado
del epitelio de origen
En las células de algunos
epitelios embrionarios, los
filamentos de actina del
cinturón adhesivo:
Se genera un surco
El conjunto integrado por el extremo del filamento de
actina
Las proteínas ligadoras (talina, paxilina, vinculina y α-
actina)
La integrina, proteína transmembranosa
En las células conectivas los filamentos de actina transcelulares
se llaman fibras tensoras y son ligados a través de la α-actina
Además, cada filamento de actina se une a la membrana a
través de una estructura llamada contacto focal constituyido
por:
Las miosinas II no funcionan aisladas, ellas se unen con los
filamentos de actina adyacentes y se mueven en lados
opostos generando fuerzas mecánicas que contribuye al
establecimento celular
Entre los filamentos de actina de las fibras tensoras se hallan
también numerosas unidades de miosina II, composta por
polipéptidos pesados, cada uno combinado con polipéptideos
livianos generando una molécula fibrosa con dos cabezas que
funcionan con la misma mecánina de la miosina I
*Tanto las fibras tensoras, cuanto la estructura del contato
focal se forman mediante indución de la proteína Rho (letra
griega)
*Luego las fibras tensoras sirven de vías para transportar
organoides por el citoplasma mediante intervención de la
miosina I y miosina V
La motilidad se debe a cambio de los componentes y
también la constante instabilidad dinámica de los
filamentos
Luego después de variadas modificaciones, el extremo del
filamento vecino, que aportará el futuro movimiento,
forma varias láminas citoplasmáticas horizontales
llamadas lamelipodios (induzida por la proteína Rac)
Los filamentos de actina também desempeñan funciones
durante la motilidad celular
La migración celular es un fenómeno muy comun durante el
desarrollo embrionario para que haya la formación de tejidos y
los órganos sino también para el ordenamiento espacial de las
estructuras corporales
cuyo bordes libres nacen prolongaciones digitiformes
denominadas filopodios
Mientras el acortamiento de tales armazones es causado
por las proteínas reguladoras timosina, ADF y gelsolina
Los lamelipodios se alargan por obra de la proteína reguladora
Arp2/3 y forma armazones de actina en la corteza celular
causando ramificaciones y agregando nuevas actinas G en los
extremos positivos de los filamentos
La formación de los filopodios es inducida por la proteína
Cdc42