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Si bien los eventos mitóticos de las células vegetales sue- len ser similares a los de las células animales, la formación del huso monitoriza los cinetocoros no unidos y retrasa del huso y la citocinesis presentan características singulares la anafase hasta que todos los cromosomas está...

Si bien los eventos mitóticos de las células vegetales sue- len ser similares a los de las células animales, la formación del huso monitoriza los cinetocoros no unidos y retrasa del huso y la citocinesis presentan características singulares la anafase hasta que todos los cromosomas están unidos. en las plantas (fig. 18-48). Las células vegetales agrupan sus En la anafase, se separan los cromosomas duplicados microtúbulos y filamentos de actina corticales en una banda y se mueven hacia los polos del huso por acortamiento de preprofase y los reorganizan en un huso en la profase sin de los microtúbulos cinetocóricos tanto en el cinetocoro la ayuda de centrosomas. El sitio de la banda de preprofase como en el polo del huso (anafase A). Los polos del huso define el sitio de división cortical más tardía. En la metafase, también se separan, empujados por la cinesina 5 bipolar el aparato mitótico parece muy similar en células vegetales y que se mueve hacia los extremos (+) de los microtúbulos animales. Como las plantas tienen paredes celulares, la divi- polares (anafase B). La separación del huso también es sión de la célula en dos es bastante diferente respecto de las facilitada por la dineína de localización cortical que trac- células animales y exige el ensamblado de una nueva pared ciona los microtúbulos astrales (véase fig. 18-45). entre las células hijas. Vesículas derivadas del aparato de Gol- gi, que aparecen en la telofase, son transportadas a lo largo El huso mitótico se centra y se orienta mediante dos de los microtúbulos para formar la placa celular naciente. La señales –un gradiente de Ran·GTP de los cromosomas y placa celular se extiende y es guiada hacia el sitio de división un gradiente de cinasa similar a polo de los polos– que por filamentos de actina para formar el fragmoplasto, una es- regulan negativamente la presencia o la actividad de an- tructura membranosa que reemplaza el anillo contráctil de las clajes corticales para dineína/dinactina. La dineína activa células animales. Las membranas de las vesículas que forman tracciona los microtúbulos astrales para centrar el huso. el fragmoplasto se convierten en la membrana plasmática de La posición del anillo contráctil es dirigida por el com- las células hijas. El contenido de estas vesículas, como pre- plejo CPC que se localiza en el medio del huso durante la cursores polisacáridos de celulosa y pectina, forman la placa anafase. El CPC recluta factores para generar Rho·GTP celular temprana, que dará origen a la nueva pared celular activa en la membrana plasmática adyacente con el fin entre las células hijas. de impulsar el ensamblado de filamentos de actina y ac- tivar la miosina II. Luego, el anillo contráctil se contrae para dividir la célula en dos durante la citocinesis (véase ). fig. 18-47). CONCEPTOS CLAVE DE LA SECCIÓN 18.6 En las plantas, la división celular implica la entrega de membranas por microtúbulos para ensamblar el fragmo- Mitosis plasto, que se convierte en la membrana plasmática de La mitosis –la separación exacta de los cromosomas las dos células hijas (véase fig. 18-48). duplicados– involucra una maquinaria molecular que comprende microtúbulos dinámicos y motores asociados a microtúbulos. El huso mitótico tiene tres clases de microtúbulos, que 18.7 Filamentos intermedios proceden todos de los polos del huso: microtúbulos ci-- netocóricos, que se unen a cromosomas; microtúbulos El tercer sistema citoesquelético importante de los anima- polares, que se extienden desde cada polo del hueso y se les lo contituyen los filamentos intermedios (FI). Este nombre superponen en el medio del huso; y microtúbulos astrales, refleja su diámetro de alrededor de 10 nm, que es intermedio que se extienden hasta la corteza celular (véase fig. 18-40). entre el diámetro de 7-8 nm de los microfilamentos y el de 25 nm de los filamentos gruesos de miosina del músculo es- En la primera etapa de la mitosis, la profase, los cro- quelético. Los FI se extienden a través del citoplasma y tapizan mosomas nucleares se condensan, y los polos del huso se la envoltura nuclear interna de células animales en interfase mueven a uno y otro lado del núcleo (véase fig. 18-38). (fig. 18-49). Los FI tienen varias propiedades singulares que fig. 18-49). En la prometafase, se degrada la envoltura nuclear, nuclear, y los distinguen de los microfilamentos y los microtúbulos. los microtúbulos que emanan de los polos del huso cap- 1. Desde el punto de vista bioquímico, son mucho más hete- turan pares de cromátidas hermanas en sus cinetocoros. rogéneos –es decir, existen muchas subunidades de FI diferen- Los dos cinetocoros (uno de cada cromátida) se unen a tes, pero relacionadas desde el punto evolutivo– y, a menudo, polos opuestos del huso (biorientados), lo que permite la se expresan de una manera dependiente de tejido. congregación de los cromosomas en el medio del huso. 2. Presentan gran resistencia a la tracción, como lo demues- tran el pelo y las uñas, que consisten fundamentalmente en El complejo pasajero cromosómico (CPC) asociado filamentos intermedios de células muertas. con el cinetocoro interno mantiene uniones débiles con los microtúbulos mediante la actividad de su componen- 3. No tienen una polaridad intrínseca como los microfila- te cinasa Aurora B, que fosforila proteínas críticas del mentos y los microtúbulos, y sus subunidades componentes no se unen a un nucleótido. cinetocoro. Cuando un cromosoma está biorientado, se 4. Como no presentan polaridad intrínseca, no es sorpren- genera tensión, y los sustratos de Aurora B son alejados dente que no haya motores que los utilicen como vías. de la cinasa (véase fig. 18-44). De no mediar fosforila- 5. Son mucho más estables que los microfilamentos y los ción de proteínas del cinetocoro por Aurora B, la unión cromosoma-cinetocoro se torna estable. microtúbulos, porque la velocidad de intercambio de subu- nidades es mucho más lenta. De hecho, una manera conven- En la metafase, los cromosomas se alinean en la placa cional de purificar los filamentos intermedios es someter las metafásica. La vía de punto de control de ensamblado células a condiciones de extracción duras en detergente, de manera que todas las membranas, los microfilamentos y los 18.7 Filamentos intermedios 837  El componente primario de los filamentos intermedios es un dímero que se mantiene unido por dominios en forma de bastón, los cuales se asocian en una estructura superenrollada (fig. 18-50a). Luego, se asocian dos dímeros en forma incli- fig. 18-50a). nada para constituir tetrámeros, en los que los dos dímeros tienen orientaciones opuestas (fig. 18-50b). Los tetrámeros se ensamblan de manera¿terminoterminal 3y se entrelazan en protofilamentos largos. Cuatro protofilamentos se asocian en una protofibrilla, y cuatro protofibrillas se asocian de mane- ra laterolateral para generar el filamento de 10 nm. Por con- siguiente, un filamento intermedio tiene 16 protofilamentos (fig. 18-50c). Flanqueando el dominio en forma de bastón de fig. 18-50c). cada dímero, se observan dominios no helicoidales N y C- terminales de diferentes tamaños, característicos de cada clase de FI (fig. 18-50d). Como el tetrámero es simétrico, los fila- mentos intermedios no tienen polaridad. Esta descripción del filamento se basa en su estructura más que en su mecanismo de ensamblado. No se ha esclarecido cómo se ensamblan los filamentos intermedios in vivo. A diferencia de los microfila- mentos y los microtúbulos, no se conocen proteínas de nu- cleación, secuestro, taponadoras ni de corte de filamentos. (a) Cabeza Bastón Cola Extremo Extremo C-terminal N-terminal FIGURA EXPERIMENTAL 18-49. Localizac Localizaciión de dos dos tipo tip os de filamentos intermedios en una célula epitelial. M icrofoto icrofotogra grafía fía (b) C N N C de inmunofluorescencia de una célula epitelial doblemente teñida con anticuerpos contra queratina (rojo) y lamina (azul). Se puede observar una red de filamentos intermedios de lamina subyacente a la membrana nuclear, mientras que los filamentos de queratina se extienden del núcleo a la membrana plasmática. (C(Coor te tessía de de (c) R. D. Goldman). Protofilamento Tetrámero Protofibrilla microtúbulos son solubilizados, lo que deja un residuo que consiste, casi con exclusividad, en filamentos intermedios. (d) 6. Los filamentos intermedios no se encuentran en todos los eucariontes. Los hongos y las plantas carecen de ellos, y Vimentina los insectos tienen una sola clase, representada por dos genes. Cabeza Cola Estas propiedades tornan a los filamentos intermedios es- Cabeza Cola tructuras únicas e importantes de los metazoos. La identifi- Pliegue cación de cientos de trastornos clínicos, algunos de los cuales Lamina A Cola similar a Ig se analizan aquí, asociados con mutaciones de genes que co- Cabeza Secuencia de difican proteínas de los FI destaca su importancia. Para com- localización prender sus contribuciones a la estructura celular y tisular, se Cabeza nuclear estudiará, en primer lugar, la estructura de las proteínas de FI Cola y se observará cómo se ensamblan en filamentos. En segundo 5 nm lugar, se analizará la dinámica de los FI y, en tercer lugar, se describirán las diferentes clases de filamentos intermedios y FIGURA 18-50. Estru rucctura y en ensamblad adoo de de los los fi filame ment ntos os in inte terrme- las funciones que cumplen. dios. Dibuj ibujos os de de díme dímeros y tetrá tetráme meros ros de de proteí proteínas nas de de los los FI, y de fil filaa- mentos intermedios maduros. (a) Las proteínas de los FI forman dímeros paralelos a través de un dominio central superenrollado muy conservado. Los filamentos se ensamblan a partir de dímeros Las cabezas globulares y las colas son muy variables en longitud (como de subunidades se muestran con mayor detalle en el panel d) y secuencia entre las clases de FI. (b) Un tetrámero se forma por la asociación antiparalela, escalona-- En el genoma humano, los filamentos intermedios son co-- da, laterolateral de dos dímeros idénticos. (c) Los tetrámeros se asocian dificados por 70 genes diferentes en por lo menos cinco cla-- de manera terminoterminal y lateralmente en una protofibrilla. En un ses. La característica definitoria de las proteínas de los FI es filamento maduro, compuesto por cuatro protofibrillas, los dominios la presencia de un dominio a-helicoidal conservado en forma globulares forman grupos arrosariados en la superficie. (d) Comparación de bastón de alrededor de 310 residuos que tiene las carac-- de la organización de dímeros de vimentina y lamina A. Obsérvese que la terísticas de secuencia de un motivo superenrollado (véase proteína lamina tiene una secuencia de localización nuclear para dirigirla ). fig. 3-7a). al núcleo. Véase H. Hermann et al., 2007, Nat. Rev Rev.. Mol. Biol.. 8:562 Mol. Cell Biol 62.. 838 CAPÍTULO 18 Organzacón y movment CAPÍTULO movmento o celular II: mcrotúbulos mcrotúbulos y flamentos ntermedos ntermedos Los filamentos intermedios son dinámicos nas de los FI son las así llamadas queratinas ácidas y básicas. Existen alrededor de 50 genes del genoma humano que codi- Si bien los filamentos intermedios son mucho más estables que fican queratinas, divididos casi por igual entre las clases ácida los microtúbulos y los microfilamentos, las subunidades pro-- y básica. Se forman dímeros que consisten en una cadena de teicas de los FI han mostrado estar en equilibrio dinámico con queratina básica y una cadena de queratina ácida. Luego, es- el citoesqueleto de FI existente. En un experimento, se inyectó tos dímeros se ensamblan en un filamento según se describió queratina marcada con biotina en fibroblastos; en el término de en la sección anterior. 2 horas, la proteína marcada se había incorporado al citoesque-- Las queratinas son, por lejos, la familia más diversa de pro- leto de queratina ya existente (fig. 18-51). Los resultados de este teínas de los FI. Los pares de queratina básica y ácida pre- experimento y otros demuestran que las subunidades de FI de un sentan diferentes patrones de expresión tanto entre distintos reservorio soluble pueden autoañadirse a filamentos preexisten-- tipos de epitelios como durante la diferenciación celular. Las tes y las subunidades pueden disociarse de filamentos intactos. queratinas duras forman el pelo y las uñas. Estas queratinas son ricas en residuos cisteína, que se oxidan para formar en- Las proteínas de los filamentos intermedios laces disulfuro, lo que fortalece las proteínas. Los estilistas citoplasmáticos se expresan de manera aprovechan esta propiedad. Si no le agrada el tipo de cabello que tiene, se pueden reducir los enlaces disulfuro de su quera- específica de tejidos tina capilar, remodelar el cabello y volver a formar los enlaces El análisis de secuencia de las proteínas de los FI revela que disulfuro por oxidación: el resultado es el denominado rizado pertenecen a cinco clases de homología, incluidas cuatro loca-- o alisado “permanente”. lizadas en el citoplasma. Estas clases de FI muestran una firme Las queratinas blandas, o citoqueratinas, se localizan en correspondencia con el origen evolutivo del tipo celular en el que las células epiteliales. Las capas de células epidérmicas que se expresa la proteína del FI (cuadro 18-2). Se analizará la quinta forman la piel representan un buen ejemplo de la función de clase –las laminas nucleares– por separado, dado que cumplen estas queratinas (fig. 18-52). La capa más inferior de célu- funciones distintas de los filamentos intermedios citoplasmáti-- las, la capa basal, que está en contacto con la lámina basal, cos. prolifera constantemente, lo que da origen a células denomi- Las queratinas que componen los clases I y II de proteínas de nadas queratinocitos. Después de abandonar la capa basal, los FI se encuentran en los epitelios; las proteínas de los FI clase los queratinocitos se diferencian y expresan abundantes cito- III suelen hallarse en células de origen mesodérmico; y las proteí-- queratinas. Las citoqueratinas se asocian con sitios de unión nas de los FI clase IV componen los neurofilamentos hallados en especializados entre las células, lo que crea láminas de células las neuronas. Las laminas, que representan la clase V, recubren capaces de tolerar la abrasión. Finalmente, los queratinocitos los núcleos de todas las células animales. Aquí, se resumirán en mueren y dejan células muertas con su red de citoqueratinas, forma sucinta las cuatro clases de homología presentes en el cito-- pero sin orgánulos celulares. Esta capa de células muertas crea plasma y se analizarán sus funciones en tejidos específicos. una barrera esencial contra la evaporación de agua, sin la cual no se podría sobrevivir. La vida de una célula cutánea desde el Queratinas Las queratinas confieren resistencia a las células nacimiento hasta su pérdida del animal como una escama de epiteliales. Las primeras dos clases de homología de las proteí- piel es de alrededor de un mes. (a) 20 minutos después de la inyección FIGURA EXPERIMENTAL 18-51. Los filamen filamen-- Subunidad biotina-queratina FI de queratina tos intermedios de queratina son dinámicos, en tanto se incorpore queratina soluble a los filamentos. Se purpurifificó icó quer queratin atinaa tipo tipo I monomérica, marcada químicamente con bio-- tina, y se la microinyectó en células epiteliales vivas. Luego, se fijaron las células en diferentes momentos después de la inyección y se las tiñó con un anticuerpo contra biotina y anticuerpos contra queratina. (a) A los 20 minutos después de la inyección, la queratina inyectada marcada con biotina se concentra en pequeños focos dispersos por todo el citoplasma (iz quierda)) y no izquierda no se ha integrado en el citoesqueleto de queratina (b) 4 h después de la inyección endógena (derec ha)). (b derecha (b) De Despu spués és de de 4 horhoras, la queratina marcada con biotina (izquier izquierda da)) y los filamentos de queratina (derec derecha ha)) mues muesttra ran n patrones idénticos, lo que indica que la proteína microinyectada se ha incorporado en el citoes- queleto existente. (Ó 1991 R. R. K. K. Miller Miller,, K. K. Vis Vistrom, trom, y R. D. Goldman, 1991, J. Cell Cell Bi ol. 11 Biol. 113 3:8 43 43--855; https://doi.org/10.1083/jcb.113.4.843). 18.7 Filamentos intermedios 839  CUADRO 18-2 Principales clases de filamentos filamentos intermedios intermedios en mamífer mamíferos os Clase Proteína Distribución Función propuesta I Queratinas ácidas Células epiteliales Resistencia e integridad tisular II Queratinas básicas Células epiteliales Desmosomas Célula epitelial III Desmina, GFAP, Organización, Cuerpos densos Disco Z Disco Z vimentina integridad del sarcómero Músculo liso Músculo esquelético IV Neurofilamentos Neuronas Organización del axón (NFL, NFM y NFH) Axón V Laminas Núcleo Estructura y organiza- ción nuclear Núcleo En todos los epitelios, los filamentos de queratina se asocian con desmosomas, que unen células adyacentes, y hemidesmo- Epidermis somas, que unen células a la matriz extracelular, lo que con- fiere su resistencia a las células y los tejidos. Estas estructuras Lámina basal con queratinocitos se describirán con más detalle en el capítulo 20. 20. asociados Además del simple soporte estructural, cada vez hay más Dermis evidencia de que los filamentos de queratina proporcionan cierta organización a los orgánulos y participan en las vías de transducción de señales. Por ejemplo, en respuesta a una lesión tisular, se induce crecimiento celular rápido. Se ha mos- trado que, en las células epiteliales, la señal de crecimiento necesita la interacción entre una molécula de señalización de crecimiento celular y una queratina específica. Normal FIGURA EXPERIMENTAL 18-52. Lo Loss ratones ratones transgénicos transgénicos por- tadores de un gen de queratina mutante muestran formación de ampollas similares a las observadas en la enfermedad epi- dermólisis bullosa simple de los seres humanos. Se mues muestrtran an Epidermis cortes histológicos a través de la piel de un ratón normal y de un ratón transgénico con un gen mutante de queratina K14. En el ratón normal, la piel consiste en una capa epidérmica externa dura, que cubre y está en contacto con la capa dérmica interna, blanda. En la piel del ratón transgénico, ambas capas están separadas (flecha) debido al Dermis debilitamiento de las células de la base de la epidermis. (Reimpr (Reimpreso con autorización de Elsevier, tomado de P. A. Coulombe et al., 1991, “Point Mutations in Human Keratin 14 Genes of Epidermolysis Bullosa Simplex Celll 66 Patients”, Ce 66[ 6]::1031-1311; au autoriz rizaci ación ón transmiti transmitida da a tra través del del Co Co- Mutado pyright Clearance Center, Inc.). 840 CAPÍTULO 18 Organzacón y movmento CAPÍTULO movmento celular celular II: mcrotúbulos y flamentos flamentos ntermedos ntermedos Desmina Las proteínas de los FI de clase III comprenden la vi- Las laminas tapizan la envoltura nuclear interna mentina, hallada en células mesenquimatosas; la GFAP (glial fibrillar acidic protein [proteína ácida fibrilar glial]), hallada para organizar el núcleo y conferirle rigidez en células de la glía; y la desmina, hallada en células muscu- Las proteínas más generalizadas de los FI son las proteí- lares. La desmina confiere fuerza y organización a las células nas clase V, las laminas. Las laminas son las progenitoras de musculares (véanse las ilustraciones del cuadro 18-2). todas las proteínas de los FI, a partir de las cuales surgieron En el músculo liso, los filamentos de desmina unen cuerpos las proteínas de los FI citoplasmáticos por duplicación y mu- densos citoplasmáticos a la membrana plasmática para asegu- tación génica. Son los principales componentes de una red bi- rar que las células resistan el sobreestiramiento. En el músculo dimensional denominada lámina nuclear que se localiza entre esquelético, se observa una red compuesta por una banda de la envoltura nuclear y la cromatina del núcleo (fig. 18-53). fig. 18-53). filamentos de desmina alrededor del sarcómero. Los filamen- En los seres humanos, tres genes codifican laminas: un gen tos de desmina rodean el disco Z y están entrecruzados con la sometido a corte y empalme alternativo codifica las laminas A membrana plasmática. Los filamentos de desmina longitudina- y C, y otros dos genes codifican las laminas B1 y B2. Las lami- les cruzan a discos Z vecinos dentro de la miofibrilla, y las co- nas tipo B parecen ser las proteínas lamina primordiales y se nexiones entre filamentos de desmina que rodean los discos Z expresan esencialmente en todas las células, mientras que las e miofibrillas adyacentes sirven para entrecruzar las miofibri- A y C son reguladas por el desarrollo. Las laminas B son pre- llas en haces dentro de una célula muscular. Asimismo, la red niladas después de la traducción (véase sección 10.2), lo que está unida al sarcómero a través de interacciones con filamen- las ayuda a asociarse con la membrana interna de la envoltura tos gruesos de miosina. Como los filamentos de desmina se nuclear. Las proteínas lamina contienen regiones superenro- localizan fuera del sarcómero, no participan activamente en lladas características de los filamentos intermedios que son la generación de fuerzas contráctiles. En realidad, la desmina necesarias para la dimerización, pero que también tienen una desempeña un papel estructural esencial en el mantenimien- secuencia de localización nuclear que las dirige al núcleo, así to de la integridad muscular. Por ejemplo, en ratones trans- como un pliegue similar a inmunoglobulinas conservado (véa- génicos que carecen de desmina, se altera esta estructura de se fig. 18-50d). soporte, y los discos Z están mal alineados. En estos ratones, Las células que están sujetas a estrés mecánico tienen una las localizaciones y la morfología de las mitocondrias también red de laminas nucleares para mantener la integridad del nú- son anómalas, lo cual sugiere que estos filamentos intermedios cleo. Las células con paredes celulares resistentes, como las también pueden contribuir a la organización de orgánulos. células vegetales y las fúngicas, no presentan una red de este tipo. Por consiguiente, la red de laminas confiere resistencia Neurofilamentos Los filamentos intermedios de tipo IV con- y soporte a la superficie interna de la membrana nuclear. De sisten en tres subunidades relacionadas –NF-L, NF-M y NF-H hecho, las células regulan la concentración de lamina A para (por NF ligeros, medios y pesados [heavy])– que componen adecuarla a la rigidez del tejido en que se encuentran. Así, los los neurofilamentos hallados en los axones de las neuronas neutrófilos, por ejemplo, que deben moverse a lo largo de ca- pilares delgados y migrar a través de espacios intersticiales es- (véase fig. 18-2). 18-2). Las tres subunidades difieren principalmente en el tamaño de sus dominios C-terminales, y todas forman trechos, tienen un núcleo muy lobulado como resultado de las heterodímeros obligados. Experimentos con ratones transgé- concentraciones muy bajas de lamina A. Si tuvieran núcleos nicos revelan que los neurofilamentos son necesarios para es- de gran tamaño y rígidos que fueran resistentes a la defor- tablecer el diámetro correcto de los axones, lo que determina mación, podrían tener problemas para pasar por los espacios la velocidad de conducción de los impulsos a lo largo de ellos. pequeños hallados en la matriz extracelular. Para conferir rigidez, la red de laminas se asocia con cro- matina de un lado y se une al citoesqueleto del otro lado. La integridad estructural de la piel es esencial para tolerar Algunas proteínas incluidas en la membrana nuclear interna, la abrasión. En seres humanos y ratones, las isoformas como el receptor de lamina B y la emerina, pueden unirse tan- K4 y K14 de queratina forman heterodímeros que se ensam-- to a proteínas asociadas a cromatina como a laminas (véase blan en protofilamentos. Una K14 mutante con deleciones en el ). Interesa destacar que regiones transcripcional- fig. 18-53a). dominio N o C-terminal puede formar heterodímeros in vitro, mente silenciosas del genoma se asocian en forma preferen- pero no se ensambla en protofilamentos. La expresión de estas cial con laminas, y evidencia reciente indica que las laminas queratinas mutantes en las células causa que las redes de FI se desempeñan un papel en la organización del genoma y la re- descompongan en agregados. Los ratones transgénicos que ex-- paración del DNA. La unión al citoesqueleto a través de las presan una proteína K14 mutante en las células madre basales membranas nucleares interna y externa involucra proteínas de la epidermis presentan anomalías cutáneas groseras, funda-- con dominios denominados SUN y KASH. Las proteínas con mentalmente ampollamiento de la epidermis, que se asemeja a dominio SUN se sintetizan en el retículo endoplasmático como la enfermedad cutánea humana epidermólisis ampollar simple. proteínas transmembrana, con su dominio SUN en la luz del El examen histológico de la zona ampollada revela una alta in-- retículo endoplasmático, y señales de clasificación de su domi- cidencia de células basales muertas. La muerte de estas células nio citoplasmático las dirigen a la membrana nuclear externa, parece ser causada por traumatismo mecánico secundario a la que se continúa con el retículo endoplasmático. Luego, son fricción de la piel durante el movimiento de los miembros. Sin transportadas como proteínas de membrana a través de los sus haces normales de filamentos de queratina, las células ba-- poros nucleares y, al llegar a la membrana nuclear interna, se sales mutantes se tornan frágiles y se lesionan con facilidad, lo asocian con la lámina nuclear (fig. 18-53b). Las nesprinas son que causa que las capas epidérmicas suprayacentes se deslami-- proteínas transmembrana de la membrana nuclear externa nen y se ampollen (véase fig. 18-52). De modo similar al papel que contienen el dominio KASH, orientadas de manera que de los filamentos de desmina en el sostén del tejido muscular, la dicho dominio pueda asociarse con el dominio SUN de otras función general de los filamentos de queratina parece ser man-- proteína del espacio perinuclear. A su vez, las nesprinas se tener la integridad estructural de los tejidos epiteliales mediante asocian, ya sea directamente o a través de adaptadores, con fi- el refuerzo mecánico de las conexiones intercelulares. lamentos intermedios, filamentos de actina y microtúbulos, lo 18.7 Filamentos intermedios 841  (a) Membrana nuclear Membrana nuclear externa interna Poro Receptor de Poro nuclear lamina B Emerina nuclear (b) Complejos LINC Filamento Filamento Cromatina de actina intermedio Microtúbulo Motor Lámina molecular nuclear Núcleo Diferentes Adaptador Dominio KASH proteínas Diferentes Membrana nuclear externa nesprina complejos Espacio perinuclear Dominio SUN Diferentes LINC Membrana nuclear interna proteínas Lámina nuclear SUN FIGURA 18-53. La lám lámiina nuc nuclear es está uni unidda a la la cr croma mattina y, y, a las laminas al citoesqueleto a través de las dos membranas nucleares. través de complejos LINC, al citoesqueleto. (a) Diagr Diagrama ama de de par parte te (b) Un complejo LINC (linker of nuc inker of ucle leo oskeleton and cy toske keleton toskelleto tonn [c [co onec- de un núcleo que muestra la asociación de la lámina nuclear que con-- tor de nucleoesqueleto y citoesqueleto]) consiste en una proteína que tiene lamina con la cromatina y, a través de las dos membranas del nú- contiene un dominio SUN, que interactúa con laminas y se extiende a cleo, con el citoesqueleto. Las proteínas como la emerina y el receptor través de la membrana nuclear interna, y una proteína que contiene de lamina B asociados a la membrana fijan los filamentos intermedios un dominio KASH, que interactúa con la proteína que contiene el do- de lamina a la membrana nuclear interna. Asimismo, las laminas son minio SUN en el espacio perinuclear y atraviesa la membrana nuclear fijadas a la membrana nuclear interna por la prenilación de lamina B externa para interactuar con componentes del citoesqueleto. Véase (no mostrado). Diversos enlaces, denominados comple omplejos LINC,, un jos LINC unen en C. S. Janota et al., 2017, Ce Celll 16 1699:970 970.. que conecta el núcleo con el citoesqueleto (véase fig. 18-53b). 18-53b). Existen más de 600 mutaciones localizadas en el gen Estas uniones se utilizan para mover el núcleo a la localiza- humano de lamina A que se sabe causan enfermedades, ción correcta en una célula, así como para transportarlo, por conocidas colectivamente como lami amino nopat ías.. Es patías Esta tass enfer enferme me-- ejemplo, por las largas prolongaciones del neuroepitelio de dades comprenden miocardiopatías, distrofias musculares, los vertebrados. lipodistrofia y progeria relacionada con el envejecimiento. Algunas de estas mutaciones causan distrofia muscular de Las laminas se desensamblan de manera Emery-Dreifuss (DMED), muy probablemente porque los nú-- cleos frágiles no pueden soportar el estrés y las tensiones del reversible por fosforilación durante la mitosis tejido muscular, de manera que estas células son las primeras Para que la envoltura nuclear se degrade a medida que las en mostrar síntomas. Otras formas de DMED son causadas células pasan de la profase a la prometafase durante la mi-- por mutaciones de la emerina, la proteína de membrana de tosis, la lámina nuclear debe desensamblarse. Como se ana-- unión a lamina de la envoltura nuclear interna, así como de lizará en el capítulo 19, las proteína cinasas denominadas nesprina y una proteína SUN. Otras mutaciones de la lami-- CDK mitóticas impulsan las células a la mitosis, mitosis, y uno de na A provocan progeria (envejecimiento acelerado), como la sus sustratos son las laminas. La fosforilación de las laminas progeria de Hutchinson-Gilford (“vejez prematura”). Aún A, B y C determina el desensamblado de la red de filamentos es un misterio por qué diferentes mutaciones del mismo gen intermedios en dímeros de lamina. Debido a su prenilación humano pueden causar una variedad tan amplia de enferme-- C-terminal, la lamina B permanece asociada con la membra-- dades. na nuclear. Como se analizó al considerar la mitosis, la des-- polimerización de los filamentos de la lámina nuclear induce la desintegración de la red de laminas nucleares y contribuye al desensamblado de la envoltura nuclear. Durante la telofa-- CONCEPTOS CLAVE DE LA SECCIÓN 18.7 se, la desfosforilación por fosfatasas específicas promueve el reensamblado de las laminas, que es crucial para que vuelva Filamentos intermedios a formase la envoltura nuclear alrededor de los cromosomas Los filamentos intermedios son el único componente hijos. Por consiguiente, las acciones opuestas de cinasas y fibroso no polar del citoesqueleto y no se asocian con fosfatasas proporcionan un mecanismo rápido para contro-- proteínas motoras. Se construyen a partir de dímeros su- lar el estado de ensamblado de los filamentos intermedios perenrollados que se asocian de manera antiparalela en de lamina. Otros filamentos intermedios presentan desen-- tetrámeros y, luego, en protofilamentos, 16 de los cuales samblado y reensamblado similares en otras fases del ciclo componen el filamento (véase fig. 18-50). celular. 842 CAPÍTULO 18 Organzacón y movment CAPÍTULO movmento o celular II: mcrotúbulos mcrotúbulos y flamentos ntermedos ntermedos