Il citoscheletro è un insieme di compartimentazioni vescicolari presente all'interno della cellula eucariotica giacché non è presente nei procarioti.
Funzioni del citoscheletro
Il citoscheletro cellulare assolve molte funzioni. In prima analisi, rappresenta un sostegno che conferisce rigidità alla cellula. Le funzioni del citoscheletro, tuttavia, sono più complesse giacché prende parte attiva nella polarità cellulare, nel traffico vescicolare, nella ricezione di segnali e, in genere, è coinvolto nel movimento cellulare e del movimento intracellulare.
Componenti del citoscheletro
Il citoscheletro è formato da tre differenti tipi di strutture: microtubuli, filamenti intermedi e microfilamenti.
Struttura e componenti del citoscheletro.
Le strutture sono collegate tra loro grazie alle proteine accessorie che modulano un continuo scambio di segnali. Il citoscheletro, in virtù della presenza delle proteine accessorie, è una struttura che è sia separata, nell'ambito delle strutture che lo compongono, sia integrata. A prova di questa osservazione si rileva che la mancata funzionalità di uno dei tre tipi di struttura determina l'inattivazione di tutto il citoscheletro.
Disposizione di microtubuli, filamenti intermedi e microfilamenti
La disposizione delle strutture che formano il citoplasma è finemente regolata. I microtubuli "emergono" dal nucleo e si diffondono ordinatamente lungo tutta la cellula, i filamenti intermedi formano una fitta trama all'interno del citoplasma ei microfilamenti tendono a depositarsi verso la zona apicale della cellula e la zona basale. I microfilamenti sono presenti nelle regioni apicali e basali per una precisa ragione: la contrattilità delle zone. La presenza di actina permette alle fibre di contrarsi e di creare introflessioni ed estroflessioni, in un enterocita la presenza di un bordo irregolare determina una maggiore superficie di assorbimento e, grazie alla contrazione actinica, la genesi di "movimento" delle creste, utile ad esempio per spingere il contenuto extracellulare verso altri luoghi.
Schematizzazione dei tre componenti del citoscheletro
| 25nM |
Tubulina |
20% |
Strutture voluminose, organizzazione spaziale degli organuli, traffico vescicolare. Strutture dinamiche. |
| 10nM |
Variabile |
10% |
Ruolo meccanico mediante associazione con i microtubuli e microfilamenti. Strutture stabili. |
| 7nM |
Actina |
5% |
Direttamente connessi con le proteine di membrana. Strutture dinamiche. |
Formazione del citoscheletro
Le strutture che formano il citoscheletro si formano mediante condensazione di monomeri. Lo schema generale è un assemblaggio di monomeri in protofilamenti in una fase chiamata di nucleazione. I nuclei formati, a loro volta, si assemblano per formare le strutture finali. Affinché il citoscheletro possa essere biosintetizzato è necessaria una sufficiente concentrazione di potassio, magnesio, calcio, ATP/GTP e un pH stabilmente neutro.
Chemioterapici e citoscheletro
Alcuni farmaci, utilizzati in chemioterapia, agiscono sul metabolismo dei componenti del citoscheletro. L'attività, in particolare, si esplica sul "blocco" del turnover e sul rapporto di demolizione/costruzione dei microtubuli e dei microfilamenti. L'aumento della "rigidità" cellulare, determina una impossibilità di compiere divisioni mitotiche, limitando di fatto l'espansività neoplastica.
Il taxolo è un chemioterapico che si lega ai microtubuli, generando un effetto stabilizzante su di essi. La stabilizzazione dell pool microtubulare determina un immediato blocco della mitosi.
Analisi al microscopio
L'analisi del citoscheletro è agevolmente fattibile utilizzando il microscopio elettronico vista l'esigua dimensione (< 20nm) delle strutture che lo formano. Utilizzando tecniche di immunoistochimica finalizzate all'analisi con un microscopio a fluorescenza è possibile osservare il citoscheletro nelle sue tre strutture. L'analisi a fluorescenza prevede un primo aggancio di anticorpi primari sui microtubuli, sui filamenti intermedi e sui microfilamenti seguito da un secondo aggancio, da anticorpi secondari marcati con un colorante (ad esempio isocianato di fluoresceina) che restituiscono una radiazione luminosa visibile se sottoposti al campo del microscopio a fluorescenza.
Cellula e organuli: Membrana cellulare, citoplasma, glicocalice, citoscheletro (microtubuli, filamenti intermedi, filamenti di actina), mitocondrio, ribosoma, nucleo (cromosoma, telomero e centromero). Apparato del Golgi. Organizzazione cellulare.
Riproduzione cellulare: Ciclo cellulare, controllo del ciclo cellulare, fattore di crescita. Mitosi e meiosi. Gametogenesi: ovogenesi e spermatogenesi.
Motilità cellulare: Movimento intracellulare (chinesine e dineine).
Traffico vescicolare: Reticolo endoplasmatico, trasporto vescicolare, endocitosi, esocitosi, pinocitosi, fagocitosi.
Omeostasi cellulare: Apoptosi.
Interazione cellulare: Integrine, desmosomi, gap junctions, plasmodesmi.
Comunicazione cellulare: Canale, carrier.
Trasporti di membrana: Trasporto del glucosio.
Morte cellulare: Necrosi e apoptosi.
Forum di discussione: Forum di Biologia Cellulare.
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