Нейрофиламенты: что это такое, компоненты и характеристики

Нейрофиламенты представляют собой тип промежуточных филаментов толщиной 7 нанометров, присутствующих в цитоплазме нейронов. Они участвуют в поддержании структуры нейронов и в аксональном транспорте.

Иногда биологические структуры хранят гораздо больше секретов, чем мы поначалу думаем. В мире природы знание практически безгранично, так как оно охватывает пласты и морфологические пласты вплоть до достигают самых основных соединений любого живого существа, аминокислот и химических элементов, из которых они состоят. Как далеко мы хотим зайти в этом поиске знаний?

С одной стороны, у нас есть нейроны с их разграниченными участками (аксоны, дендриты и сома), связь между ними через синапсы, нейротрансмиттеры и их влияние на мозг. Все эти темы уже широко освещены, но мы можем копнуть глубже. В этой возможности, мы пользуемся возможностью, чтобы показать вам все, что вам нужно знать о нейрофиламентах.

• Связанная статья: «Каковы части нейрона?»

Нейрофиламенты: нервный скелет

Невероятно знать, что скелет живых существ состоит из клеток, но что клетки также нуждаются в своей собственной «скелетной структуре», чтобы поддерживать свою форму и функциональность. То есть,

мы находим сложную организацию даже в самой базовой функциональной единице, которую дает нам жизнь.

Поскольку мы не можем говорить о роли нейрофиламентов без предварительного понимания структурной организации клетки, мы собираемся на мгновение остановиться на цитоскелете и его функциях.

О цитоскелете

Цитоскелет определяется как трехмерная решетка белков, которая обеспечивает внутреннюю поддержку в клетках, но который также участвует в транспорте соединений, организации и делении клеток. Проводя аналогию с наблюдаемым макроскопическим миром, эта сложная сеть будет действовать как балки здания, а также как лифт и лестница.. Невероятно правда?

Цитоскелет состоит из трех основных соединений:

• Микрофиламенты: состоят из двух цепочек актина, глобулярного белка. Они сохраняют форму клетки.
• Промежуточные филаменты: состоящие из более гетерогенного семейства белков, они обеспечивают стабильность клеточных органелл благодаря своим прочным связям.
• Микротрубочки: образованы альба- и бета-тубулином, они отвечают за перемещение веществ внутри клетки и ее деление.

Следует отметить, что структура и динамика цитоскелета зависят от того, как клетка связана с экстерьер (то есть внеклеточный матрикс) и стрессы растяжения, ригидности и сжатия, которые он испытывает на протяжении всей своей жизни. разработка. Мы сталкиваемся с динамичной и отнюдь не жесткой структурой, которая прекрасно адаптируется к процессу, который происходит в клетке в любой момент времени. Теперь, как нейрофиламенты связаны со всем вышеперечисленным?

Навигация в цитоплазме

Ответ на предыдущий вопрос прост, поскольку интересующие нас сегодня структуры представляют собой не что иное, как промежуточные филаменты специфического цитоскелета нейронов.

Как и все другие клетки, нейроны имеют скелет как структурной, так и транспортной функции. Этот белковый каркас состоит из трех компонентов, очень похожих на те, которые мы описали с помощью ранее, поскольку они представляют собой микротрубочки (или нейротрубочки), нейрофиламенты (промежуточные филаменты) и микрофиламенты. Прежде чем запутаться в морфологии этих структур, давайте определимся с функциями нейронального цитоскелета:

• Опосредуют движение органелл между различными областями тела нейрона.
• Фиксируйте расположение определенных компонентов (таких как мембранные химические рецепторы) в нужных местах, чтобы они могли функционировать.
• Определите трехмерную форму нейрона.

Как мы можем видеть, Без этого белкового каркаса нейроны (и, следовательно, человеческое мышление) не могли бы существовать такими, какими мы их знаем. Сегодня. Чтобы понять структуру нейрофиламента, мы должны детально изучить его морфологию до базального уровня. Действуй.

Сначала мы должны знать самый базовый «кирпичик» структуры, цитокератин. Это незаменимый волокнистый белок промежуточных филаментов эпителиальных клеток, а также ногтей, волос и перьев животных. Ассоциирование набора этих белков линейным образом приводит к мономеру, а две из этих цепочек, намотанных друг на друга, — к димеру.

В свою очередь, два свернутых димера образуют более толстую структуру, тетрамерный комплекс (тетра-четыре, так как он состоит всего из четырех мономеров). Объединение нескольких тетрамерных комплексов образует протофиламент, а двух соединенных протофиламентов — протофибриллу. Наконец, три спиральных протофибриллы дают начало искомому нейрофиламенту.

Итак, чтобы понять структуру этой промежуточной нити, мы должны представить себе серию цепочек, обвивающих друг друга. на себе придать «аналогичную» структуру (на неимоверных расстояниях) двойной спирали ДНК для всех известен. Каждый раз между ними добавляется все больше взаимосвязанных цепочек, увеличивающих сложность конструкции и ее толщину. Как и в случае с электропроводкой, чем больше цепей и обмоток, тем выше механическое сопротивление конечного каркаса.

Эти нейрофиламенты с головокружительной структурной сложностью распределены в цитоплазме нейрон и соединяют нервные трубочки и соединяют клеточную мембрану, митохондрии и полирибосомы. Следует отметить, что они являются наиболее распространенными компонентами цитоскелета, поскольку представляют собой внутреннюю структурную поддержку нейрона.

• Вас может заинтересовать: «Цитоскелет нейрона: части и функции»

Практические кейсы

Не все сводится к микроскопическому миру, так как состав цитоскелета, как это ни удивительно, обуславливает реакцию живых существ на окружающую среду и эффективность их нервной передачи.

Например, в исследованиях изучалось обилие нервных промежуточных филаментов у грызунов млекопитающих после поражения головного мозга и последующее воздействие низкоинтенсивной лазерной и ультразвуковой терапией с целью терапия. Повреждение нерва коррелирует с уменьшением количества нейрофиламентов в каждом нейроне., так как этот тип механического стресса уменьшает калибр аксона и «здоровье» (за неимением более сложного термина) клетки, подвергшейся травме.

Результаты показательны, поскольку у мышей, подвергшихся описанной терапии, увеличилось количество этих филаментов на клеточном уровне. Эксперименты такого типа показывают, что Лазерная терапия низкой интенсивности (LBI) может играть важную роль в регенерации поврежденных нервов. после травмы.

За пределами микроскопического мира: нити и болезнь Альцгеймера

Мы идем дальше, потому что помимо экспериментальных исследований с лабораторными грызунами Влияние состава и количества составляющих филаментов цитоскелета при таких заболеваниях, как Альцгеймер.

Например, Концентрация легких нейрофиламентов в сыворотке (Nfl) повышена у людей с семейной болезнью Альцгеймера. еще до того, как начнут проявляться симптомы болезни. Следовательно, они могут выступать в качестве неинвазивных биоиндикаторов патологии, чтобы контролировать ее с самых ранних стадий. Конечно, для закрепления этих знаний требуется дополнительная информация и исследования, но основы уже заложены.

Краткое содержание

Как мы могли наблюдать, мир нейрофиламентов сводится не только к структурному белковому каркасу. Мы переходим к наномасштабам, но ясно, что эффекты обилия этих компонентов основные элементы цитоскелета нейронов экспрессируются на поведенческом и физиологическом уровне у живых существ. живой.

Это служит доказательством важность каждого из элементов, из которых состоят наши клетки. Кто собирался сказать нам, что большее количество определенного филамента может быть индикатором ранних стадий болезни, подобной болезни Альцгеймера?

В конце концов, каждый маленький компонент — это еще одна часть головоломки, которая порождает сложную машину — человеческое тело.. Если один из них выйдет из строя, эффект может достичь уровней, намного превышающих несколько микрометров или нанометров, которые эта структура может занимать в физическом пространстве.

Библиографические ссылки:

• Честа, C.A.A. (2006). Выделение и анализ степени фосфорилирования нейрофиламентов спинномозговой жидкости больных спастическим парапарезом тропический (докторская диссертация, кафедра биохимии и молекулярной биологии, факультет химических и фармацевтических наук, Университет Чили).
• Матамала Ф., Корнехо Р., Паредес М., Фарфан Э., Гарридо О. и Алвес Н. (2014). Сравнительный анализ количества нейрофиламентов в седалищных нервах крыс, подвергшихся нейропраксии при воздействии низкоинтенсивного лазера и ультразвука. Международный журнал морфологии, 32(1), 369-374.
• Нейрофиламент, клиника Университета Наварры. Собран 30 августа в г. https://www.cun.es/diccionario-medico/terminos/neurofilamento
• Нейрофиламент, Флени (неврология, нейрохирургия и реабилитация). Собран 30 августа в г. https://www.fleni.org.ar/patologias-tratamientos/neurofilamento/
• Уэстон, П. С. Легкие нейрофиламенты сыворотки при семейной болезни Альцгеймера.