Desmin

Desmin é uma proteína encontrada como um filamento intermediário no esqueleto celular, bem como nos músculos estriados e lisos. Sua tarefa é estabilizar as células e conectar as estruturas musculares. Mudanças genéticas (mutações) que causam distúrbios na síntese de desmina estão relacionadas a várias doenças musculares, como desminopatia ou cardiomiopatia.

O que é desmin?

A desmina é um bloco de construção do esqueleto celular (citoesqueleto) feito de proteína. A proteína também estabiliza as fibrilas finas dos músculos e ocorre nos músculos estriados e lisos. Os filamentos de desmina pertencem aos filamentos intermediários (Filamenta intermedialia), cuja biologia se divide em cinco tipos diferentes.

De acordo com esta classificação, a desmina pertence ao tipo III juntamente com a vimentina, a periferia e a proteína do filamento glial (GFAP). Achados de experimentos com animais sugerem que a vimentina pode possivelmente substituir a desmina ausente nas fases iniciais de desenvolvimento ou é capaz de assumir parcialmente suas funções. Os genes que codificam desmina estão localizados no genoma humano no segundo cromossomo na seção 219,99 a 220 Mb. A biologia costumava se referir à desmina como, por causa de sua função estabilizadora no esqueleto celular Esqueleto. Os cientistas Lazarides e Hubbard foram os primeiros a descrevê-lo em 1976.

Anatomia e estrutura

Como todas as proteínas, a desmina é composta por longas cadeias de aminoácidos. Todos esses blocos de construção biológicos seguem a mesma estrutura básica e apenas diferem uns dos outros em seu restante específico.

A síntese de proteínas conecta aminoácidos individuais com ligações peptídicas; A sequência dos blocos de construção individuais depende da sequência que os genes especificam por meio de sua sequência de base. Desmina consiste em um total de 470 aminoácidos. A cadeia peptídica finalizada representa a estrutura primária da desmina, que só se torna a proteína finalizada em sua forma espacial. Após a produção da cadeia peptídica, outras conexões são formadas espontaneamente ou com a ajuda de enzimas, que também são conhecidas como ligações de hidrogênio e que organizam a cadeia em uma hélice (estrutura alfa) ou a formatam em uma folha (estrutura beta).

Desmina consiste em seções alongadas mais longas e formações de hélice. Além dessa estrutura secundária, a proteína assume uma estrutura terciária mais complexa, que também é importante para a função posterior da proteína.Além disso, em alguns casos, várias cadeias de aminoácidos dobradas se combinam para formar uma estrutura quaternária, dentro da qual, em princípio, outras biomoléculas também podem ocorrer. A desmina está na estrutura secundária, terciária e quaternária como um homopolímero: O polímero é uma estrutura que consiste em várias macromoléculas. No caso de um homopolímero como a desmina, essas macromoléculas ou monômeros são todas partes do mesmo tipo.Um único filamento de desmina completo tem um diâmetro de 8-11 nm.

Função e tarefas

A principal tarefa do Desmin é fortalecer o esqueleto celular e os músculos, ocorrendo igualmente nos músculos lisos e estriados. Em biologia, o esqueleto celular é uma estrutura dentro das células que consiste em proteínas e lhes dá forma e estabilidade. O esqueleto celular também participa do transporte de substâncias dentro da célula e de seus movimentos.

Em contraste com o esqueleto ósseo do corpo humano, o esqueleto celular não forma uma unidade fixa, mas pode se adaptar com flexibilidade às necessidades da célula. Os músculos estriados também precisam de desmina como uma peça de conexão entre os discos Z e as miofibrilas. Os discos Z marcam os limites entre as seções musculares adjacentes (sarcômeros) nos músculos estriados. Estruturas semelhantes a fios que consistem em um complexo de actina e tropomiosina são anexadas aos discos Z. Quando contraídas, essas fibras e filamentos de miosina se comprimem, fazendo com que o tecido como um todo encurte temporariamente.

Os músculos lisos têm uma estrutura diferente dos estriados: as fibras não formam fios claramente delimitados e feixes com padrões de listras claramente visíveis na seção transversal, mas parecem lisos e não estruturados à primeira vista. No entanto, a contração é muito semelhante. Junto com os filamentos de actina não musculares dos músculos lisos, Desmin também tem uma função estabilizadora no tecido muscular, criando conexões firmes nas chamadas zonas de compressão.

Doenças

Várias doenças musculares estão relacionadas a alterações genéticas (mutações) que afetam as desmingências. Em humanos, eles estão no segundo cromossomo.

Mesmo que tal doença seja congênita, ela não precisa se manifestar imediatamente em sintomas visíveis. Em muitos casos, as mutações da desmina levam à distrofia muscular, que se caracteriza pela deterioração progressiva do tecido muscular. A aparência das distrofias é muito heterogênea. A desminopatia é um quadro clínico mais específico. Esta é uma doença hereditária rara que enfraquece gradualmente os músculos e normalmente só leva a sintomas na idade adulta. Erros na produção de desmina pelo próprio corpo prejudicam o citoesqueleto das células musculares e os discos Z na desminopatia.

Além disso, as mutações da desmina estão associadas à cardiomiopatia, que também pode ocorrer no contexto da desminopatia. A cardiomiopatia se manifesta em problemas cardíacos funcionais e nem sempre se deve a distúrbios na síntese de desmina; em vez disso, há uma variedade de causas possíveis. Os sintomas típicos incluem insuficiência cardíaca, arritmias cardíacas, colapso circulatório (síncope), angina de peito e embolias.

A detecção de anticorpos de desmina também ajuda os médicos a diferenciar entre diferentes tumores - por exemplo, rabdomiossarcomas (tumores malignos em tecidos moles com alta taxa de mortalidade) e leiomiossarcomas (tumores malignos em músculos lisos).