Vimentin: Struktura, funkcija i bolesti

Vimentin je srednja nit koja se sastoji od proteina koji jača citoskelet. Osim toga, nalazi se u plazmi određenih stanica, poput stanica glatkih mišića i endotelnih stanica. Uz to, budući da tumori mekog tkiva proizvode više vimentina, medicina ga koristi kao biljeg za novotvorine.

Što je vimentin?

Vimentin je jedan od intermedijarnih filamenata (filamenta intermedialia) koji se nalaze u citoskeletonu, a osim toga postoji u plazmi određenih stanica. Intermedijarni filamenti su male strukture koje doprinose stabilnosti stanica. Uz vimentin, postoje i druge vrste; mogu se grupirati u pet vrsta - vimentin pripada tipu III, koji također uključuje desmin, periferin i protein gliafilamenta (GFAP). Čini se da vimentin ima veliku funkcionalnu sličnost posebno s desminom. Moguće je da desmin može preuzeti ulogu desmina u ranim razvojnim fazama kada organizam ne stvara ovu strukturu proteina zbog genetske greške. U kojoj se mjeri ovi rezultati, koje su istraživači dobili u pokusima na životinjama, mogu prenijeti na ljude još uvijek nije konačno razjašnjeno. Miševi kojima nedostaje vimentina gen pokazuju samo manje fiziološke abnormalnosti, na primjer u obliku pogrešnog poravnanja mišićnih vlakana. Sveukupno, još je puno istraživanja na biomolekuli. Vimentin se ne nalazi samo u ljudskom tijelu, već i u svim ostalim kralježnjacima.

Anatomija i struktura

Jedna čestica vimentina sastoji se od 465 aminokiseline. U svojoj primarnoj strukturi, aminokiseline spojeni su kao dugački lanac, s peptidnim vezama koje djeluju kao spojnice između svaka dva gradivna bloka. Slijed ovisi o specifikacijama utvrđenim u DNA; u ljudi se geni koji kodiraju vimentin nalaze na desetom kromosomu. U ljudskom tijelu, međutim, vimentin u svom konačnom obliku ne postoji kao jednodimenzionalni lanac. Stoga se makromolekula naknadno savija i postupno poprima prostornu strukturu. Oblik ovisi o fizičkim svojstvima aminokiseline koji se međusobno razlikuju samo s obzirom na svoju ostatnu skupinu i inače slijede istu strukturu. U sekundarnoj strukturi aminokiselinski lanac se savija i učvršćuje uz pomoć vodik obveznice i enzimi može podržati proces. U tom procesu vimentin ima oblik α-zavojnice, koja je u svojoj tercijarnoj strukturi stabilizirana dodatnim vezama između ostataka amino kiseline. Rastegnuti dio ostaje na glava i repni krajevi čestice. Tek u svom dovršenom prostornom obliku struktura proteina posjeduje svoja karakteristična svojstva, koja uključuju i specifična interakcije s druge molekule. Vimentin predstavlja dimer, jer je dovršena molekula sastavljena od dvije slične podjedinice.

Funkcija i zadaci

Intermedijarni filamenti poput vimentina jačaju citoskelet i oblik stanice u cjelini i na taj način doprinose stabilnosti stanice. Citoskelet ili stanični kostur prilagodljiva je struktura i može se prema potrebi proširiti, restrukturirati ili razgraditi u određena područja stanice. Ova fleksibilnost omogućuje citoskeletonu da podrži pokrete cijele stanice. Uz to, struktura služi kao transportni put; poput endoplazmatskog retikuluma, citoskelet tako doprinosi distribucija tvari unutar stanice. Osim srednjih niti, citoskelet ima još dvije važne komponente o kojima ovisi kao građevna tvar. To su cjevasti T-tubuli s jedne strane i aktinski filamenti s druge strane. Vimentin se također nalazi u plazmi određenih stanica. Tu spadaju, na primjer, stanice glatkih mišića. Glatki mišići okružuju organe i javljaju se kao kontraktilna jedinica u zidovima krv posuđe. Vimentin, zajedno s desminom, stabilizira vlakna mišićnih vlakana koja se uglavnom sastoje od aktina i miozina - oni se također nalaze u prugastim mišićima. Endotelne stanice su još jedan primjer nosača vimentina. Oni prekrivaju i unutrašnjost šupljih organa limfnog sustava krv posuđe. Oba tipa stanica proizlaze iz mezenhima, tj. Iz embrionalnog vezivno tkivo. Druga je funkcija vimentina zaštita stanične jezgre, endoplazmatskog retikuluma i mitohondriji od mehaničkog preopterećenja.

Bolesti

Medicina koristi vimentin kao marker za otkrivanje određenih tumora koji proizvode više vimentina od ostalih tkiva. Povišene razine mogu ukazivati ​​na novotvorine u mekom tkivu, koje uključuje mišiće, vezivno tkivo, i masti. Na tim se područjima mogu pojaviti sarkomi. To su zloćudne novotvorine koje rasti iz mezenhimskih stanica i nisu samo sarkomi mekog tkiva, već u principu mogu utjecati i na kosti ili hrskavica. Sarkomi se mogu podijeliti u brojne podtipove: Na primjer, ako izrastu iz glatkih mišića, to je leiomiosarkom, koji se može proširiti tijelom prvenstveno putem krv. Nasuprot tome, fibrosarkom proizlazi iz vezivno tkivo i rijetko se javlja, dok liposarkom potječe iz masno tkivo. Petina svih malignih tumora mekih tkiva su liposarkomi; posebno se često pojavljuju u retroperitonealnom prostoru, koji leži između stražnjeg trbušnog zida i dijelaperitoneum (parijetalni peritoneum), kao i na leđima i bedro. Mogućnosti liječenja u principu uključuju kirurško izrezivanje, radioterapija i / ili kemoterapija, kojima je cilj uništiti tumor. Međutim, ovisno o mjestu, pojedinačnim rizicima i vrsti neoplazme, nisu naznačene sve mogućnosti liječenja u svakom slučaju. Čak i uz uspješno liječenje, liječnici preporučuju redovite kontrolne preglede radi otkrivanja recidiva u ranoj fazi.