El citoesqueleto es una estructura tridimensional que funciona como un músculo y está compuesto por un conjunto de proteínas que conforman el citoplasma. A través de éste se logra el proceso del desplazamiento y la división celular.
Este conjunto de células eucariotas que conforman el citoesqueleto son fibras largas que se definen como polímeros de subunidades. Los mismos se subdividen en microfilamentos, microtúbulos y filamentos intermedios.
Los microfilamentos
Son estructuras muy delgadas, distribuidos en una especie de red con ramificaciones que forman una especie de cadena que se enlazan en una hélice. Están constituidos por la proteína actina. Por estas mismas ramificaciones se pueden ubicar en varias partes del citoplasma, como debajo de la membrana plasmática o en algunas uniones intercelulares.
Gracia a la acción en conjunto de la proteína actina con otras moléculas como la miosina, se crea la base molecular del proceso de contracción de algunas células, como las musculares.
Los microtúbulos
Como su nombre lo indica son tubos largos, huecos, de unos 20 a 25 nm de diámetro, y sin ramificaciones. Están compuestos por las proteínas tubulinas beta y alfa, las cuales se desarrollan en toda la extensión del citoplasma. Los mismos actúan como un soporte para definir la forma celular.
Los microtúbulos igualmente conforman las fibras del huso para separar los cromosomas en la mitosis. Así mismo son parte de otras estructuras que conforman las células llamadas cilios y centriolos de centrosoma.
Filamentos intermedios
Son los elementos que le dan mayor estabilidad al citoplasma y están compuestos por varias proteínas. Algunas de ellas son: Queratina, Vimentina, Desmina, Proteína ácida fibrilar glial (GFAP), Neurofilamentos, Láminas nucleares y Nestina.
En las células procariotas se ha descubierto que también se halla citoesqueleto. Se han encontrado estructuras muy parecidas a las existentes en las células eucariotas.
En este caso el citoesqueleto está formado por estructuras del tipo de células procariotas. Y al igual que en las eucariotas, el citoesqueleto está relacionado con importantes funciones como el mantenimiento de la forma y la división celular.
Algunos de los componentes del citoesqueleto en las procariotas son: la Crescentina, MreB y la Ftsz.
Función del citoesqueleto
El citoesqueleto lo que hace es mantener la forma en la célula y son un andamiaje para que se puedan fijar diferentes organelos.
También facilita el movimiento de las células a través del uso de estructuras como flagelos y cilios; igualmente, cumple un rol muy importante en el tráfico intracelular como en las vesículas y orgánulos.
Citoesqueleto en las células epiteliales
En las células epiteliales (piel) del intestino también están presentes los tres tipos de fibras que conforman la estructura del citoesqueleto. Los microfilamentos se reflejan dentro de las vellosidades, formando la superficie celular. Los microtúbulos se desarrollan del centrosoma a la periferia de la célula. Los filamentos intermedios unen las células adyacentes a través del desmosoma.
Investigaciones del citoesqueleto
Es importante destacar que en las micrografías los componentes del citoesqueleto parecieran ser estáticos, sin embargo, siempre están en movimiento y son estructuras capaces de reorganizarse muy rápido.
En la medicina siempre se aceptó que el citoesqueleto era una creación eucariota que no tenían las células procariotas. No obstante, las más recientes investigaciones han arrojado que las células procariotas tienen entre sus componentes proteínas similares a la tubulina y a la actina, que se polimerizan en filamentos citoplásmicos. Esto significa que cumplen funciones similares a las del citoesqueleto.
Los avances médicos también han demostrado que en algunas procariotas existen proteínas vagamente relacionadas con las de los filamentos internos. Esto hace suponer que los tres tipos de elementos que conforman la estructura del citoesqueleto tienen su origen evolutivo en estructuras procariotas.
Primeros hallazgos
Fue el biólogo canadiense Keith Porter quien descubrió el citoesqueleto en la década de los años 80. Posteriormente, fue el doctor Ronald Ingber quien dio una explicación más técnica donde señalaba que la célula tenía una forma más arquitectónica, llamadas estructuras de tensegridad.
Actualmente, científicos estudian la evolución del citoesqueleto, y a partir de este modelo proponen una evolución más rápida, el cual han llamado “modelo de complejidad temprana”. Este modelo sugiere procesos de diversificación y especialización de las moléculas principales del citoesqueleto, como son la proto actina y la tubulina. Así mismo, se incrementó la complejidad del sistema en la última célula patrimonial de las eucariotas.
Científicos pudieron analizar la complejidad en las células antes mencionadas con la producción al incrementar las proteínas que son parte de cada filamento. Esto también incrementó la producción de las proteínas motoras y accesorias.
Cambios en el citoesqueleto
El citoesqueleto cambia cuando aparecen células cancerígenas porque aumentan considerablemente su movilidad. Además, la extensión del cáncer (metástasis) dependerá de la invasión de tejidos cercanos por las células tumorales.
El citoesqueleto tiene como función principal la proliferación de las células, por lo que se utilizan medicamentos para inhibir al mismo en pacientes con cáncer. Los enfermos deben consumir este tipo de fármacos para la enfermedad, los cuales interfieren en la función del citoesqueleto.
La dinámica del citoesqueleto es fundamental para que las células se desplacen de un lugar a otro, pero aun cuando cambian su posición, pueden volver a su lugar original estando en reposo.
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