El Citoesqueleto: Microfilamentos de Actina

Citoesqueleto

• Es una red tridimensional de filamentos que mantiene la integridad celular.
• Define la forma y la arquitectura (distribución) de la célula.
• Provee soporte interno a las células al anclar sus estructuras internas.
• Mantiene la forma de la célula y facilita la movilidad celular.

Composición del Citoesqueleto: Microfilamentos o Filamentos de Actina

• Poseen un diámetro de 8nm y son más flexibles que los microtúbulos.
• Compuestos principalmente de actina, la proteína celular más abundante.
• La asociación con miosina causa la contracción muscular.
• Forman haces o atados y realizar movimientos celulares como desplazamiento, contracción y citocinesis.
• Polímeros de monómeros con configuración helicoidal doble.
• Los monómeros libres en el citosol forman un depósito para cuando la célula los necesita.
• Cada monómero es un polipéptido de 375 aminoácidos asociado con ADP o ATP.
• Tienen un extremo + y un extremo -, alargándose y acortándose más rápido por el extremo +.

Funciones de los filamentos de actina

• Contracción muscular.
• Formación de pseudópodos.
• Mantenimiento de la morfología celular.
• En la citocinesis de células animales, forman un anillo contráctil que divide la célula en dos.
• Se clasifican en corticales (debajo de la membrana plasmática) y transcelulares (atravesando el citoplasma).

Microtúbulos o Filamentos de Tubulina

• Filamentos del citoesqueleto de 25nm de diámetro, presentes en casi todas las células.
• Se originan en los centros organizadores de microtúbulos (centrosomas).
• Formados por tubulina (proteína dimérica que se auto ensambla con GTP).
• Son rectilíneos y uniformes, con configuración anular en cortes transversales.
• Se encuentran en haces en el axón neuronal, y en el aparato locomotor de cilios y flagelos.
• Son altamente dinámicos, estabilizados por proteínas asociadas a microtúbulos (MAPs).

Funciones de los microtúbulos

• Intervienen en el desplazamiento de vesículas, movimiento de orgánulos transporte intracelular y división celular (mitosis y meiosis).
• Constituyen la estructura interna de los cilios y los flagelos.
• Son más rígidos pero menos flexibles que la actina.
• Se clasifican según su localización en:
  • Citoplasmáticos (en célula en interfase)
  • Mitóticos (en el huso mitótico)
  • Ciliares (en el eje de los cilios)
  • Centriorales (en los centriolos y cuerpos basales)

Inhibidores de los microtúbulos

• Inhibidores de la polimerización: colchicina y vincristina, impiden su formación.
• Agentes estabilizantes: paclitaxel (taxol) y docetaxel, minimizan la disociación de la tubulina-GDP.

Filamentos Intermedios

• Filamentos de proteína fibrosa de 12nm de diámetro.
• Son los componentes más estables del citoesqueleto, dando soporte a los orgánulos.
• Las proteínas varían según el tejido (citoqueratina, vimentina, neurofilamentos, desmina, proteína fibrilar acídica de la glía).
• Organizan la estructura tridimensional interna de la célula y participan en uniones intercelulares.
• Tipos: laminofilamentos, filamentos de queratina, vimentina, desmina, gliales y neurofilamentos.

Cilios

• Apéndices móviles que cubren total o parcialmente la superficie de células desnudas.
• Tienen forma cilíndrica y diámetro uniforme, con terminación redondeada.
• Son una evaginación digitiforme de la membrana plasmática, con un armazón basado en microtúbulos llamado axonema.
• Se encuentran en epitelios especializados en eucariontes.
• Barran fluidos en el epitelio de la tráquea y oviducto.
• Participan en la digestión absorbiendo nutrientes.
• El movimiento ciliar puede ser pendular, unciforme, infundibuliforme y ondulante.
• Axonema: contiene proteínas ligadoras y motoras.
  • Proteínas ligadoras: unen los dobletes manteniendo la integridad del axonema.
  • Proteínas motoras: la dineína ciliar, más grande que la citoplasmática, con tres cadenas pesadas y tres livianas.
• Síndrome de Kartagener: causado por mutaciones en genes de la dineína ciliar, provoca inmovilidad de cilios y flagelos, bronquitis crónica y esterilidad.

Flagelos

• Apéndices como látigos que ondulan para mover las células.
• Más largos que los cilios, con estructuras internas similares a las de los microtúbulos.

Estereocilios

• Apéndice singular no motil, con esqueleto de microfilamentos de actina.
• Desarrollados en células sensoriales (retina, oído interno, neuronas olfativas).
• Presentes en el epitelio del epidídimo, contribuyen a la absorción del líquido testicular para concentrar el plasma seminal.

Quinetocilios

• Cilio único en la periferia de un manojo de 80 a 120 esterocilios en el ápice de la célula sensorial vestibular.
• Su estructura es de túbulos centrales con nueve filamentos periféricos.

Microvellosidades

• Prolongaciones celulares delgadas en membranas plasmáticas de células diferenciadas (epiteliales).
• Estructuras filiformes de 1-2 µm de altura y 100 nm de grosor, con filamentos de actina paralelos en su interior.
• Empaquetadas formando un ribete en cepillo, organizándose espacialmente en exágonos.
• Funciones e importancia:
  • Aumentan la superficie de la membrana plasmática, incrementando el contenido de moléculas como receptores y transportadores.
  • Regulan la transducción de señales con moléculas segregadas en sus membranas.
  • El entramado de actina y miosina crea un filtro a la difusión de moléculas, regulando las señales moleculares y actuando como almacén temporal de calcio.
  • El empaquetamiento denso actúa como barrera de protección contra parásitos.
  • Funcionan como reservorio frente a choques hipertónicos, previniendo la rotura celular.
• Estereocilios (microvellosidades especializadas): mecanorreceptores que captan movimientos de fluido, los cuales transforman las ondas sonoras en señales eléctricas.
• Microvellosidades especializadas en la recepción de señales luminosas: fotorreceptores, forman radómeros en invertebrados.
• Generan vesículas extracelulares, liberando pequeñas vesículas enriquecidas en fosfatasa alcalina a partir de enterocitos.

Red tridimensional de filamentos que mantiene la integridad celular. Define la forma y la arquitectura de la célula, proveyendo soporte interno y facilitando la movilidad celular. Los microfilamentos, compuestos de actina, son esenciales para la contracción muscular y movimientos celulares.