Vimentins: struktūra, funkcijas un slimības

Vimentīns ir starpposma pavediens, kas sastāv no olbaltumvielām un stiprina citoskeletu. Turklāt tas ir atrodams noteiktu šūnu plazmā, piemēram, gludo muskuļu šūnās un endotēlija šūnās. Turklāt, tā kā mīksto audu audzēji ražo vairāk vimentīna, zāles to izmanto kā neoplazmu marķieri.

Kas ir vimentīns?

Vimentīns ir viens no starpposma pavedieniem (filamenta intermedialia), kas atrodams citoskeletonā un turklāt pastāv noteiktu šūnu plazmā. Starpposma pavedieni ir mazas struktūras, kas veicina šūnu stabilitāti. Papildus vimentīnam pastāv arī citi veidi; tos var sagrupēt piecos veidos - vimentīns pieder III tipam, kurā ietilpst arī desmīns, perifērīns un gliafilamenta proteīns (GFAP). Šķiet, ka Vimentīnam ir augsta funkcionālā līdzība ar it īpaši desminu. Iespējams, ka desmīns var pārņemt desmīna lomu agrīnās attīstības stadijās, kad organisms ģenētiska defekta dēļ neveido šo olbaltumvielu struktūru. Pagaidām nav galīgi noskaidrots, cik lielā mērā šos rezultātus, kurus pētnieki ieguva eksperimentos ar dzīvniekiem, var pārnest uz cilvēkiem. Peles, kurām trūkst vimentīna gēns uzrāda tikai nelielas fizioloģiskas novirzes, piemēram, nepareizas muskuļu šķiedru izlīdzināšanas veidā. Kopumā joprojām ir jāveic daudz pētījumu par biomolekulu. Vimentīns atrodas ne tikai cilvēka ķermenī, bet arī visos pārējos mugurkaulniekos.

Anatomija un struktūra

Viena vimentīna daļiņa sastāv no 465 aminoskābes. Tās primārajā struktūrā aminoskābes ir savilktas kopā kā gara ķēde, peptīdu saitēm darbojoties kā savienojumiem starp abiem diviem celtniecības blokiem. Secība ir atkarīga no DNS noteiktajām specifikācijām; cilvēkiem vimentīnu kodējošie gēni atrodas desmitajā hromosomā. Cilvēka ķermenī vimentīns tā galīgajā formā tomēr nepastāv kā viendimensionāla ķēde. Tāpēc makromolekula pēc tam salocās un pakāpeniski uzņemas telpisko struktūru. Forma ir atkarīga no fizikālajām īpašībām aminoskābes izmantotie, kas atšķiras viens no otra tikai attiecībā uz atlikušo grupu un citādi ievēro to pašu struktūru. Sekundārajā struktūrā aminoskābju ķēde salocās un nostiprinās ar ūdeņradis obligācijas un fermenti var atbalstīt procesu. Šajā procesā vimentīns izpaužas kā α-spirāle, kuru terciārajā struktūrā stabilizē papildu saites starp aminoskābju atlikumiem skābes. Izstiepts posms paliek pie vadītājs un daļiņas astes galos. Tikai pilnīgā telpiskajā formā olbaltumvielu struktūrai piemīt raksturīgās īpašības, kas ietver specifiskas mijiedarbība ar citu molekulas. Vimentīns ir dimērs, jo pabeigta molekula sastāv no divām līdzīgām apakšvienībām.

Funkcija un uzdevumi

Starpposma pavedieni, piemēram, vimentīns, stiprina citoskeletu un visas šūnas formu un tādējādi veicina šūnu stabilitāti. Citoskelets jeb šūnu skelets ir pielāgojama struktūra un pēc vajadzības var paplašināties, pārstrukturēt vai noārdīties noteiktos šūnas laukumos. Šī elastība ļauj citoskeletam atbalstīt visas šūnas kustības. Turklāt struktūra kalpo kā transporta ceļš; tāpat kā endoplazmatiskais tīklojums, citoskelets tādējādi veicina sadale vielas šūnā. Papildus starpposma pavedieniem citoskeletā ir vēl divi svarīgi komponenti, no kuriem tas ir atkarīgs kā celtniecības viela. No vienas puses, tie ir cauruļveida T kanāli, no otras puses - aktīna pavedieni. Vimentīns ir atrodams arī noteiktu šūnu plazmā. Tie ietver, piemēram, gludās muskulatūras šūnas. Gludie muskuļi ieskauj orgānus un rodas kā saraušanās vienība sienās asinis kuģi. Vimentīns kopā ar desmīnu stabilizē muskuļu šķiedru fibrilus, kas galvenokārt sastāv no aktīna un miozīna - tie ir sastopami arī šķērssvītrotajos muskuļos. Vēl viens vimentīna nesēju piemērs ir endotēlija šūnas. Viņi pārklāj limfātiskās sistēmas dobu orgānu iekšpusi, kā arī asinis kuģi. Abi šūnu veidi rodas no mezenhīma, ti, no embrija saistaudi. Vēl viena vimentīna funkcija ir aizsargāt šūnas kodolu, endoplazmas retikulumu un mitohondriji no mehāniskas pārslodzes.

Slimības

Medicīnā vimentīns tiek izmantots kā marķieris, lai noteiktu dažus audzējus, kas ražo vairāk vimentīna nekā citi audi. Paaugstināts līmenis var liecināt par jaunveidojumiem mīkstajos audos, ieskaitot muskuļus, saistaudi, un tauki. Šajās vietās var rasties sarkomas. Tie ir ļaundabīgi jaunveidojumi, kas augt no mezenhimālajām šūnām un ir ne tikai mīksto audu sarkomas, bet principā var ietekmēt arī kaulu vai skrimslis. Sarkomas var iedalīt daudzos apakštipos: Piemēram, ja tā aug no gludajiem muskuļiem, tā ir leiomiosarkoma, kas var izplatīties visā ķermenī galvenokārt caur asinis. Turpretī fibrosarkoma rodas no saistaudi un reti notiek, kamēr liposarkoma izcelsme ir taukaudi. Piektā daļa no visiem ļaundabīgajiem mīksto audu audzējiem ir liposarkomas; tie īpaši bieži rodas retroperitoneālajā telpā, kas atrodas starp vēdera aizmugurējo sienu un daļu novēderplēve (parietālais vēderplēve), kā arī uz muguras un augšstilbs. Ārstēšanas iespējas principā ietver ķirurģisku izgriešanu, staru terapija un / vai ķīmijterapija, kuru visu mērķis ir iznīcināt audzēju. Tomēr atkarībā no lokalizācijas, individuālajiem riskiem un neoplazmas veida ne visas ārstēšanas iespējas ir norādītas katrā gadījumā. Pat veiksmīgas ārstēšanas gadījumā ārsti iesaka regulāri veikt papildu pārbaudes, lai agrīnā stadijā atklātu recidīvus.