Vimentin je prechodné vlákno zložené z proteínu, ktorý posilňuje cytoskelet. Okrem toho sa nachádza v plazme určitých buniek, ako sú bunky hladkého svalstva a endotelové bunky. Pretože nádory mäkkých tkanív produkujú viac vimentínu, medicína ho navyše používa ako marker pre neoplazmy.
Čo je vimentín?
Vimentin je jedným z prechodných vlákien (filamenta intermedialia) nachádzajúcich sa v cytoskelete a navyše existuje v plazme určitých buniek. Medzivlákna sú malé štruktúry, ktoré prispievajú k stabilite buniek. Okrem vimentínu existujú aj iné typy; môžu byť zoskupené do piatich typov - vimentín patrí do typu III, ktorý zahŕňa aj desmínový, periférny a gliafilamentový proteín (GFAP). Zdá sa, že vimentín má vysokú funkčnú podobnosť najmä s desminom. Je možné, že desmín môže prevziať úlohu desmínu v počiatočných vývojových štádiách, keď organizmus netvorí túto bielkovinovú štruktúru v dôsledku genetického defektu. Rozsah, v akom je možné tieto výsledky, ktoré výskumníci získali pri pokusoch na zvieratách, preniesť na človeka, ešte nie je presvedčivo objasnený. Myšiam chýba vimentín gen vykazujú iba malé fyziologické abnormality, napríklad vo forme nesprávneho vyrovnania svalových vlákien. Celkovo je v oblasti biomolekúl ešte veľa výskumu. Vimentin sa nenachádza iba v ľudskom tele, ale aj vo všetkých ostatných stavovcoch.
Anatómia a štruktúra
Jedna častica vimentínu je zložená z 465 aminokyseliny. Vo svojej primárnej štruktúre aminokyseliny sú navlečené spolu ako dlhý reťazec, pričom peptidové väzby fungujú ako väzby medzi každým dvoma stavebnými blokmi. Sekvencia závisí od špecifikácií stanovených v DNA; u ľudí sú gény kódujúce vimentín umiestnené na desiatom chromozóme. V ľudskom tele však vimentín vo svojej konečnej podobe neexistuje ako jednorozmerný reťazec. Preto sa makromolekula následne skladá a postupne predpokladá priestorovú štruktúru. Tvar závisí od fyzikálnych vlastností aminokyseliny použité, ktoré sa navzájom líšia iba pokiaľ ide o ich zvyškovú skupinu a inak majú rovnakú štruktúru. V sekundárnej štruktúre sa aminokyselinový reťazec skladá a spevňuje pomocou vodík dlhopisy a enzýmy môže tento proces podporiť. V tomto procese má vimentín formu a-helixu, ktorý je stabilizovaný vo svojej terciárnej štruktúre ďalšími väzbami medzi zvyškami amino kyseliny. Natiahnutá časť zostáva pri hlava a koncové častice častice. Iba v dokončenom priestorovom tvare má štruktúra proteínu svoje charakteristické vlastnosti, ktoré zahŕňajú špecifické interakcie s inými molekuly. Vimentín predstavuje dimér, pretože hotová molekula je zložená z dvoch podobných podjednotiek.
Funkcia a úlohy
Medzivlákna, ako je vimentín, posilňujú cytoskeleton a tvar bunky ako celku, a týmto spôsobom prispievajú k stabilite bunky. Cytoskelet alebo bunková kostra je prispôsobivá štruktúra a podľa potreby sa môže rozširovať, reštrukturalizovať alebo degradovať do špecifických oblastí bunky. Táto flexibilita umožňuje cytoskeletu podporovať pohyby celej bunky. Štruktúra navyše slúži ako dopravná cesta; podobne ako endoplazmatické retikulum, tak aj cytoskelet prispieva k distribúcia látok v bunke. Okrem stredných vlákien má cytoskeleton ďalšie dve dôležité zložky, na ktorých ako stavebná látka závisí. Jedná sa o tubulárne T-tubuly na jednej strane a aktínové vlákna na druhej strane. Vimentín sa tiež nachádza v plazme určitých buniek. Patria sem napríklad bunky hladkého svalstva. Hladký sval obklopuje orgány a vyskytuje sa ako kontraktilná jednotka v stenách krv plavidlá. Vimentín spolu s desmínom stabilizuje fibrily svalových vlákien, ktoré pozostávajú predovšetkým z aktínu a myozínu - tieto sa nachádzajú aj v priečne pruhovanom svale. Ďalším príkladom nosičov vimentínu sú endotelové bunky. Pokrývajú vnútro dutých orgánov lymfatického systému rovnako ako krv plavidlá. Oba typy buniek vznikajú z mezenchýmu, tj z embryonálnych spojivové tkanivo. Ďalšou funkciou vimentínu je ochrana bunkového jadra, endoplazmatického retikula a mitochondrie z mechanického preťaženia.
Choroby
Medicína používa vimentín ako marker na detekciu určitých nádorov, ktoré produkujú viac vimentínu ako iné tkanivá. Zvýšené hladiny môžu naznačovať novotvary v mäkkom tkanive, ktoré zahŕňajú svaly, spojivové tkanivoa tučný. V týchto oblastiach sa môžu vyskytnúť sarkómy. Toto sú zhubné novotvary, ktoré rast z mezenchymálnych buniek a nejde iba o sarkómy mäkkých tkanív, ale môžu v zásade pôsobiť aj na kosť resp chrupavka. Sarkómy možno rozdeliť do mnohých podtypov: Napríklad ak vyrastajú z hladkého svalstva, jedná sa o leiomyosarkóm, ktorý sa môže šíriť po tele predovšetkým krv. Naproti tomu fibrosarkóm vzniká z spojivové tkanivo a zriedka sa vyskytuje, zatiaľ čo liposarkóm pochádza z tukové tkanivo. Pätinu zo všetkých malígnych nádorov mäkkých tkanív tvoria liposarkómy; vznikajú obzvlášť často v retroperitoneálnom priestore, ktorý leží medzi zadnou brušnou stenou a časťoupobrušnice (parietálne pobrušnice), ako aj na chrbte a stehno. Možnosti liečby zahŕňajú v zásade chirurgickú excíziu, rádioterapia a / alebo chemoterapie, ktorých cieľom je zničiť nádor. V závislosti od miesta, individuálnych rizík a typu novotvaru však nie sú vždy uvedené všetky možnosti liečby. Aj pri úspešnej liečbe lekári odporúčajú pravidelné následné vyšetrenia, aby sa v ranom štádiu zistili recidívy.
