Citoesqueleto: o que é, função e filamentos intermediários

O Citoesqueleto é uma estrutura celular presente em células eucarióticas e está relacionado a inúmeros processos intracelulares, assim como é responsável por garantir a forma e a movimentação celular.

Parte do citoplasma das células com envoltório nuclear (carioteca), o citoesqueleto é uma complexa rede de filamentos protéicos que, semelhante ao esqueleto ósseo dos seres humanos, auxilia na sustentação, neste caso, de todo volume celular, além de garantir a conformação (forma) específica das células e auxiliar na sua movimentação, adesão e transporte interno de moléculas e organelas. Quando se refere a uma célula animal, a qual não possui parede celular, o citoesqueleto também garante que a célula tolere determinados choques mecânicos deixando a célula mais robusta.

Diferente dos ossos presentes no esqueleto, o citoesqueleto é uma estrutura dinâmica que se reorganiza ao longo do ciclo celular. Isto possibilita que a célula mude sua forma, se for necessário, e que sofra contração para permitir o deslizamento e movimentação. Pode, até mesmo, auxiliar na divisão celular. Portanto, mais do que ser o “esqueleto” das células, o citoesqueleto é também a “musculatura” celular.

São três filamentos protéicos distintos que formam o citoesqueleto: microtúbulos, filamentos intermediários e microfilamentos de actina. Cada um deles é composto por proteínas específicas, que agem em funções determinadas.

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Confira a seguir as principais informações sobre os filamentos proteicos que forma o citoesqueleto.

Microtúbulos

São longos cilindros ocos formados por tubulinas, proteínas que se ligam não covalentemente uma as outras. Os microtúbulos possuem aproximadamente 25 nm (nanômetros) de diâmetro e apresentam uma de suas extremidades ligada a um centro de microtúbulos chamado centrossomo que deriva dos centríolos presentes no citoplasma celular. 

Sua estrutura proteica é dinâmica, podendo ser alterada em um ponto da célula e remodelada em outro, característica importante quando desempenha sua função de auxiliar na divisão celular formando o fuso mitótico que cresce a partir dos centríolos.

Ao se estenderem por todo o citoplasma, os microtúbulos também promovem uma complexa rede de vias, na qual vesículas, organelas e outros componentes podem ser transportados de um ponto a outro dentro da célula ou serem ancorados permitindo uma organização maior do conteúdo intracelular. 

Os microtúbulos podem, ainda, formar estruturas permanentes denominadas Cílios e Flagelos, que se estendem a partir da superfície celular e são utilizados para auxiliar na movimentação da célula. 

A figura mostra um microtúbulo formado pelas tubulinas ligadas entre si. Tubulina-alfa (verde claro) e tubulina-beta (verde escuro), que se ligam por ligação não covalente e formam o cilindro oco característico desse filamento.

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Filamentos intermediários

Os filamentos intermediários possuem esse nome devido ao seu diâmetro estar entre os dois outros filamentos protéicos. Com aproximadamente 10 nm de diâmetro, não são tão espessos quanto os microtúbulos nem tão finos quanto os microfilamentos de actina. 

Sua principal função é permitir que as células resistam a choques mecânicos sem sofrer lesão ou lise (quebra da membrana plasmática celular). Por isso, os filamentos intermediários são o componente mais resistente do citoesqueleto e não sofrem alterações de tamanho e forma. Além disso, está disposto em toda região celular, inclusive dentro do envelope nuclear, como uma rede protéica, semelhante a cordas, que garante maior robustez a célula.

Podem ser formados por proteínas diferentes, de acordo com a célula em que ele está desempenhando suas funções. As células epiteliais, por exemplo, possuem filamentos de queratina que vão garantir maior resistência a célula a estriamento e tensões mecânicas. Já nas células musculares, os filamentos são de vimentina.

Os filamentos intermediários também ancoram o núcleo celular, além de estarem presentes no axônio dos neurônios chamados de neurofilamentos e nas junções entre células (Desmossomos) que garantem a estabilidade dos tecidos.

Microfilamentos de actina

Compostos pela proteína actina disposta como uma dupla fita helicoidal, os microfilamentos de actina possuem aproximadamente 5 nm de diâmetro e, apesar de estarem dispersos por toda a célula, a maior concentração é logo abaixo da membrana plasmática.

Os microfilamentos de actina estão relacionados a todo processo que exija uma mudança da conformação celular. Quando uma célula desliza em uma superfície, por exemplo, ou precisa englobar alguma partícula externa via fagocitose, os microfilamentos sofrem alterações e remodelamento, semelhantes aos microtúbulos, garantindo que as células mudem sua forma. 

Além disso, os microfilamentos são fundamentais nos processos de contração celular, principalmente das células musculares e na formação das microvilosidades presentes nas células do intestino.

Uma célula é composta pelos três filamentos que constituem o citoesqueleto, mas cada filamento é disposto ao longo do citoplasma celular de forma independente. Os microtúbulos possuem uma de suas extremidades presa no centrossomo, os filamentos intermediários estão em todo conteúdo celular e os microfilamentos estão mais concentrados próximos à membrana plasmática (córtex) e em porções concentradas ao longo da célula.  

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