Microtúbulos: Estrutura, Funções e Importância Clínica

Os microtúbulos são estruturas celulares em um cilindro que desempenham funções fundamentais relacionadas com o apoio da motilidade celular e divisão celular, entre outros. Esses filamentos estão presentes dentro das células eucarióticas.

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

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Estrutura e composição

Microtúbulos são compostos de moléculas de natureza protéica. Eles são formados a partir de uma proteína chamada tubulina.

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

As extremidades de um microtúbulo não são iguais. 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. Esse processo de crescimento ou redução ocorre principalmente no final; Esse processo é chamado de montagem automática. O dinamismo dos microtúbulos permite que as células animais mudem de forma.

Há 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 interfase, 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 nome indica, o citoesqueleto é responsável por apoiar a célula, a motilidade e a regulação.

Microtúbulos estão associados a proteínas especializadas (MAP), proteínas associadas a microtúbulos) para desempenhar suas funções.

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

Mobilidade

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, microtúbulos são as estradas da estrada e proteínas são os carros.

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 por todo o espaço celular.

Eles transportam vesículas e viajam longas distâncias através de microtúbulos. Eles também podem transportar mercadorias que não são encontradas nas vesículas.

As proteínas motoras têm um tipo de braço e, através de mudanças na forma dessas moléculas, o movimento pode ser realizado. Esse processo depende do ATP.

Divisão celular

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

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

Cílios e flagelos

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 promovem a montagem dessas extensões celulares.

Os cílios e flagelos têm uma estrutura idêntica; No entanto, os cílios são mais curtos (10 a 25 mícrons) e geralmente trabalham juntos. Para o movimento, a força aplicada é paralela à membrana. Os cílios agem como “remos” que empurram a célula.

Por outro lado, os flagelos são mais longos (50 a 70 mícrons) e geralmente a célula possui um ou dois. A força aplicada é perpendicular à membrana.

A vista em corte transversal desses apêndices apresenta um arranjo 9 + 2. Essa 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; Dynein é um desses. Graças ao ATP, a proteína pode mudar de forma e permitir o movimento.

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

Centríolos

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

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

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

A função exata dos centríolos e da divisão celular ainda não é conhecida em detalhes. Em certas experiências, os centríolos foram removidos e a referida célula é capaz de se dividir sem grandes inconvenientes. 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. Eles também ajudam na divisão celular e na expansão de vegetais.

Importância clínica e medicamentos

As células cancerígenas são caracterizadas por alta atividade mitótica; portanto, encontrar medicamentos cujo objetivo é a montagem de microtúbulos ajudaria a interromper esse crescimento.

Existem vários medicamentos responsáveis ​​pela desestabilização dos microtúbulos. Colcemida, colchicina, vincristina e vinblastina impedem a polimerização de microtúbulos.

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

Referências

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