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Desde edades muy tempranas en nuestros libros escolares encontramos que las células son como pequeñas bolitas llenas de organelos y agua que están rodeadas de una membrana de lípidos. Pero, si el cuerpo humano cuenta con más de 30 billones de células, ¿Cómo es que las células no terminan aplastadas unas sobre otras? 

Al igual que nosotros tenemos un esqueleto que nos ayuda a soportar nuestros órganos y no estar aplastados, las células eucariotas cuentan con estructuras que les brindan rigidez para mantener su forma y cumplir funciones adicionales como transporte y señalización celular. Estas estructuras en conjunto son llamadas citoesqueleto

El citoesqueleto se integra por cuatro tipos de componentes: microfilamentos, filamentos intermedios, microtúbulos y recientemente se han descrito las septinas. Aunque por esta ocasión solo hablaremos de los microtúbulos. 

Los microtúbulos (Figura 1) son biopolímeros cilíndricos que poseen un diámetro interno de 25 nm y longitud variada. Estas estructuras están formadas por proteínas llamadas tubulina; a su vez, la tubulina es un dímero de dos cadenas peptídicas denominadas α-tubulina y β-tubulina, cada una con un peso molecular de aproximadamente 50 kDa. La tubulina construye un arreglo lineal que se conoce como protofilamento, y la unión lateral de trece de estos constituyen al microtúbulo. 

Figura 1. Estructura de los microtúbulos. (A) Los heterodímeros de α/β-tubulina se polimerizan para formar (B) protofilamentos. (C y D) Trece protofilamentos crean, por contacto lateral, la estructura de cilindro hueco de los microtúbulos, con la β-tubulina expuesta en la terminal (+) y α-tubulina en la terminal (-). Risinger, A. L., et al. (2009).

En las células, el arreglo de los microtúbulos es altamente dinámico, es decir, pueden ensamblarse, desensamblarse y rearreglarse en tiempos que van desde segundos a minutos y alternar entre un rápido crecimiento o acortamiento. La transición de un repentino cambio en el crecimiento de un microtúbulo a acortamiento se denomina “catástrofe”, mientras que el evento inverso se conoce como “rescate” (Figura 2). 

Figura 2. Dinámica de los microtúbulos. Ferreira, J. G., et al. (2014).

La habilidad de los microtúbulos de polimerizarse y despolimerizarse es determinante para el adecuado progreso de la división celular y segregación de los cromosomas durante la mitosis en la división celular, en este momento son 100 veces más dinámicos que durante la interfase (fase del ciclo celular en la cual la célula pasa la mayor parte de su tiempo). Asimismo, los microtúbulos participan en otros procesos celulares como mantenimiento de la forma de la célula, movimiento (por ejemplo, los microtúbulos forman parte de la estructura de flagelos y cilios) y transporte. De esta última función, te comparto un video en donde podrás ver como proteínas llamadas kinesinas “caminan” sobre los microtúbulos transportando vesículas.

YouTube video

Por otra parte, en el campo de la salud, los microtúbulos y la dinámica de su polimerización son ampliamente estudiados por su papel en padecimientos como el cáncer (Figura 3) o el Alzheimer; o bien, para comprender procesos celulares. Y bueno, después continuaremos hablando de los otros componentes del citoesqueleto.

Figura 3.  Inmunofluorescencia de células tumorales de pulmón, en verde se marcaron los microtúbulos y en azul el material genético. Foto por Luciferasa.

¿Quieres saber más?

Kavallaris, M. (2010), “Microtubules and resistance to tubulin-binding agents“, Nat. Rev. Cancer, 10: 194–204.

Valiron, O., et al. (2001), “Microtubule dynamics“, Cell. Mol. Life Sci, 58: 2069–2084.

Risinger, A. L., et al. (2009), “Microtubule dynamics as a target in oncology“, Cancer Treat. Rev., 35: 255–261.

Farooqi, A. A. & Ismail, M. (2017), “Molecular Oncology: Underlying Mechanisms and Translational Advancements“, Springer.

Ferreira, J. G., et al. (2014), “Microtubule Plus-End Tracking Proteins and Their Roles in Cell Division“, International Review of Cell and Molecular Biology, 2: 52–140.

McGrogan, B. T., et al. (2008), “Taxanes, microtubules and chemoresistant breast cancer“, Biochim. Biophys. Acta – Rev. Cancer, 1785: 96–132.

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Luciferasa Editor
Editora en Jefe y Colaboradora en La BioZona

Soy Luciferasa, estudié Químico Farmacéutico Biólogo y actualmente trabajo en patentes. Amo la ciencia y su divulgación; además, me gusta utilizar mi tiempo para aprender cosas nuevas y conocer lugares.

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