Cytoszkielet:

-cytocentrum

-choroby związane z zaburzeniami w budowie i funkcjach cytoszkieletu

-mikrotubule jako cel terapii przeciwnowotworowej

Wyróżniamy:

-mikrofilamenty

-filamenty pośrednie

-grube (miozynowe)

Mikrotubule przypominają rurki lub cylindry, których ściana złożona jest z protofilamentów (13) ułożonych koncentrycznie, które złożone są z białek alfa- i betatubuliny. Mikrotubule wchodzą w skład rzęsek i wici (umożliwiają poruszanie), wchodzą w skład wrzeciona komórkowego, tworzą szlaki komunikacyjne na Terenia komórki i umożliwiają transport.

Mikrofilamenty (aktynowe) 2 łańcuchy skręcone wokół siebie w kształcie alfahelisy. Umożliwiają poruszanie się komórek, odpowiadają za kształt komórki, uczestniczą w podziale - wchodzą w skład pierścienia kurczliwego.

Filamenty pośrednie lina złożona z kilku długich nici skręconych wobec siebie. Nadają komórce sztywność, wyróżniamy różne rodzaje:

CENTROSOM

Centrosom - centrum komórkowe, cytocentrum, centrum organizacyjne mikrotubul (MTOC).

-zbudowny z 2 centrioli, które ułożone są prostopadle względem siebie oraz z centro sfery (nazywanej materiałem okołocentriolowym) - jest to amorficzna postać cytoplazmy, która otacza te 2 centriole.

-posiada zdolność polimeryzacji mikrotubul

Pojedyncza centriola składa się z dziewięciu trójek mikrotubul, które ułożone są obwodowo

Replikacja centrioli:

-odbywa się przez ich wzrost z priocentroli (powstają na powierzchni centrioli). Najpierw w obrębie priocentroli powstaje 9 pojedynczych - do nich dobudowywane są kolejne, żeby powstało dziewięć trójek. Pod koniec cyklu komórkowego powstają 2 pary centrioli, które wędrują do 2 przeciwległych biegunów komórki. Ma to miejsce w fazie S.

Polimeryzacja tu buliny na centrosomie. W obrębie centrosfery możemy wyróżnić pierścienie gamatubulinowe inaczej miejsca nukleacji mikrotubul. Z miejsc enukleacji mikrotubul wyrastają mikrotubule (spolaryzowane). Wzrost odbywa się od końca - do końca +. gamaTURC - pierścieniowe kompleksy gamatubulinowe. GamaTURC łączy się z pericentryną (białko, które występuje w obrębie centro sfery). Tworzy się kompleks złożony z pericentryny i tych pierścieni, do tego podłączają się podjednostki alfa- i betatubuliny.

Funkcje centrosomu:

-organizacja promienistego układu mikrotubul w komórce interfazowej

-organizacja wrzeciona podziałowego

-tworzenie ciałek podstawnych (kinetosomów) występujących u podstawy rzęsek i wici

CHOROBY ZWIĄZANE Z ZABURZENIAMI W STRUKTURZE I FUNKCJI CYTOSZKIELETU

- choroba Alzheimera - zaobserwowano nadmierną ekspresję białka tał, co doprowadza do błędnego układania się mikrotubuli i zaburza transport wzdłuż aksonów w OUN (w istocie szarej mózgu pojawiają się płytki starcze mózgu zbudowane z beta-amyloidu)

-zespół Kartagenera - brak dyneiny w rzęskach i witkach a także ramion w parach mikrotubul prowadzi do tego, że struktury te stają się nieruchome. Powoduje to niepłodność (brak ruchomości plemników) i choroby dróg oddechowych.

-cukrzyca i myszy - spowodowana spadkiem stężenia tu buliny w komórkach beta trzuski i następowym zmniejszaniem się mikrotubul w tych komórkach

-pęcherzyca zwykła - w ustroju pojawiają się autoprzeciwciała skierowane przeciwko desmogleinie-3 w efekcie dochodzi do zaburzenia adhezji międzykomórkowej w różnicujących się keratynocytach

-pęcherzyca liściasta - w pęcherzycy liściastej tworza się autoprzeciwciała skierowane przeciwko desmogleinie-1, co objawia się zaburzeniami adhezji międzykomórkowej w późnym stadium różnicowania komórek naskórka

-choroba Glanzmanna - polega na nieprawidłowym f-cjonowaniu płytek krwi związana z nieprawidłowościami w budowie integryn

-choroba Griscellego - spowodowana jest mutacją punktową w genie kodującym miozynę V, co prowadzi do niekontrolowanej aktywacji limfocytów T (choroba autosomalna recesywna)

-chłuchota i ludzi i myszy spowodowana w genie kodującym miozynę VI, VII i XI

- genetycznie uwarunkowany przerost kardiomiocytów spowodowany mutacją w genie kodującym ciężki łańcuch miozyny. W mięśniu sercowym zanika prawidłowe uporządkowanie sarkomerów i dochodzi do jego zwłóknienia

-niedokrwistość hemolityczna- może być spowodowana brakiem alfa lub betaspektryny w erytrocytach

MIKROTUBULE - cel terapii przeciwnowotworowej

Cytostatyki stosowane w chemioterapii zaburzają funkcjonowanie mikrotubul uniemożliwiają prawidłowy przebieg mitozy, przyczyniając się do zahamowania rozwoju nowotworu. Związki antymikrotubulinowe wpływają na masę polimeru a także na stabilność i dynamikę mikrotubul.

W zależności od punktu działania na mikrotubule związki te zostały podzielone na trzy rodzaje:

-Vinca alkaloidowi

-paklitakselowe

-kolchicynowe.

Alkaloidy Vinca zostały otrzymane z liści barwinka różyczkowego. Okazało się, że mogą one wiązać tubuliną jak i też same mikrotubule. Działanie alkaloidów Vinca uzależnione jest od dawek stosowanego leku. Wysokie dawki hamują polimeryzację mikrotubul. Niskie dawki zatrzymują cykl komórkowy. Większe znaczenie mają niskie dawki.

Związki paklitakselowe (np. paklitakse) został otrzymani z cisa, używany w leczeniu nowotworów piersi, jajnika, niedrobno komórkowego raka płuc czy też prostaty.

Związki kolchicynowe np. kolchicyna otrzymywana z zimowita jesiennego. Okazało się, że w wysokich stężeniach indukuje depolaryzację mikrotubul. Bardziej korzystne są niskie dawki, które zatrzymują cykl komórkowy poprzez polimeryzację tu buliny.

---