Microtúbulos: Estrutura, Funções e Importância Clínica - Ciência - 2023

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o microtúbulos São estruturas celulares em forma de cilindro que desempenham funções fundamentais relacionadas ao suporte, mobilidade celular e divisão celular, entre outras. Esses filamentos estão presentes dentro das células eucarióticas.

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 polaridade definida, capazes de crescer e encolher.

Estrutura e composição

Os microtúbulos são constituídos por moléculas de natureza proteica. Eles são feitos 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 as mesmas. Ou seja, existe uma polaridade dos filamentos. Um extremo é conhecido como mais (+) e o outro como menos (-).

O microtúbulo não é uma estrutura estática, os filamentos podem mudar de tamanho rapidamente. Este processo de crescimento ou encurtamento ocorre principalmente no extremo; Este processo é denominado automontagem. O dinamismo dos microtúbulos permite que as células animais mudem de forma.

Existem exceções. Essa polaridade é indistinta nos microtúbulos dentro dos dendritos, nos neurônios.

Os microtúbulos não são homogeneamente distribuídos 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 interface, esses filamentos estão dispersos no citoplasma. Quando a célula começa a se dividir, os microtúbulos começam a se organizar no fuso mitótico.

Características

Citoesqueleto

O citoesqueleto é composto de uma série de filamentos, incluindo microtúbulos, filamentos intermediários e microfilamentos. Como o próprio nome indica, o citoesqueleto é responsável pelo suporte, mobilidade e regulação da célula.

Os microtúbulos se associam a proteínas especializadas (MAPs) para realizar suas funções.

O citoesqueleto é particularmente importante nas células animais, pois não têm parede celular.

Mobilidade

Os microtúbulos desempenham um papel fundamental nas funções motoras. Eles servem como uma espécie de trilha para as proteínas relacionadas ao movimento se moverem. Da mesma forma, microtúbulos são estradas e proteínas são carros.

Especificamente, as cinesinas e a dineína são proteínas encontradas no citoplasma. Essas proteínas se ligam aos microtúbulos para realizar movimentos e permitir a mobilização de materiais por todo o espaço celular.

Eles carregam vesículas e viajam longas distâncias através dos microtúbulos. Eles também podem transportar mercadorias que não estejam nas vesículas.

As proteínas motoras têm uma espécie de braços e, por meio de mudanças na forma dessas moléculas, o movimento pode ser realizado. Este processo depende do ATP.

Divisão celular

Quanto à divisão celular, são essenciais para a distribuição adequada e eqüitativa dos cromossomos. Os microtúbulos se reúnem e formam o fuso mitótico.

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

Cilia e flagelos

Os microtúbulos estão relacionados às estruturas celulares que permitem o movimento: cílios e flagelos.

Esses apêndices têm a forma de chicotes finos e permitem que a célula se mova em seu ambiente. Os microtúbulos promovem a montagem dessas extensões celulares.

Cílios e flagelos têm uma estrutura idêntica; entretanto, os cílios são mais curtos (10 a 25 mícrons) e tendem a trabalhar juntos. Para o movimento, a força aplicada é paralela à membrana. Os cílios agem como "pás" que empurram a célula.

Em contraste, os flagelos são mais longos (50 a 70 mícrons) e a célula geralmente tem um ou dois. A força aplicada é perpendicular à membrana.

A vista em corte transversal destes apêndices apresenta uma disposição 9 + 2. Esta nomenclatura se refere à presença de 9 pares de microtúbulos fundidos que circundam um par central não fundido.

A função motora é o produto da ação de proteínas especializadas; dynein é um deles. Graças ao ATP, a proteína pode mudar sua forma e permitir o movimento.

Centenas de organismos usam essas estruturas para se locomover. Cílios e flagelos estão presentes em organismos unicelulares, em espermatozóides e em 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 de células eucarióticas, exceto células vegetais e alguns protistas.

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

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

A função exata dos centríolos e 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 maiores inconvenientes. Os centríolos são responsáveis pela formação do fuso mitótico: aqui os cromossomos se juntam.

Plantas

Nas plantas, os microtúbulos desempenham um papel adicional no arranjo da parede celular, ajudando a organizar as fibras de celulose. Da mesma forma, ajudam na divisão e expansão celular nas plantas.

Significado clínico e drogas

As células cancerosas são caracterizadas por alta atividade mitótica; portanto, encontrar drogas que tenham como alvo a montagem de microtúbulos ajudaria a impedir esse crescimento.

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

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

Referências

Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B. E. (2003). Biologia: vida na terra. Educação Pearson.
Campbell, N. A., & Reece, J. B. (2007). biologia. Panamerican Medical Ed.
Eynard, A. R., Valentich, M. A., & Rovasio, R. A. (2008). Histologia e embriologia do ser humano: bases celulares e moleculares. Panamerican Medical Ed.
Kierszenbaum, A. L. (2006) Histologia e Biologia Celular. Segunda edição. Elsevier Mosby.
Rodak, B. F. (2005). Hematologia: Fundamentos e Aplicações Clínicas. Panamerican Medical Ed.
Sadava, D., & Purves, W. H. (2009). Vida: A Ciência da Biologia. Panamerican Medical Ed.