Cytoskelett
Kurs: MDBI, Basvetenskap 2 Del: 03 Klinisk Kemi Avsnitt: 03 Blodcellsutveckling och B-celler
Vad är det?
Cytoskelettkomplexet i erytrocyten är ett proteinnätverk som ligger direkt innanför cellmembranet och ansvarar för att bibehålla cellens normala bikonkava diskform. Det utgörs huvudsakligen av fyra interagerande proteiner: spektrin, aktin, Protein 4.1 och ankyrin.
Mekanism
- Erytrocytmembranet är ett bipolärt lipidlager som innehåller strukturupprätthållande och kontraktila proteiner samt ett stort antal enzymer och ytantigener.
- Spektrin-heterodimerer bildar tetramerer som kopplas samman i knutpunkter av korta aktinfilament, stabiliserade av Protein 4.1 — den horisontella kopplingen.
- Ankyrin förankrar spektrinnätet i det transmembrana band 3-proteinet — den vertikala kopplingen.
- Nätverket ger samtidigt formstabilitet och extrem deformerbarhet, så att cellen kan passera kapillärer smalare än sin egen diameter och sedan återta diskformen.
- Brist på eller defekter i något av proteinerna ger formförändringar och abnorm cellmembranrigiditet: vertikala defekter → sfärocytos, horisontella defekter → elliptocytos.
- Membranets lipidsammansättning ger ett parallellt spår av formförändringar: ökning av fosfolipid + kolesterol ger targetceller, ökning av enbart kolesterol ger akantocyter.
Klinisk relevans & Diagnostik
- Morfologiskt abnorma erytrocyter har förkortad livslängd på grund av ökad hemolys, huvudsakligen extravaskulärt i mjälten.
- Utredning: blodutstryk med morfologibedömning, erytrocytindex (hög MCHC vid sfärocytos), osmotisk resistens och retikulocyttal.
- Splenektomi kan normalisera hemoglobinvärdet vid svår hereditär sfärocytos utan att formförändringen försvinner.
Cellbiologi — cytoskelettet i allmänhet
Avsnittet ovan beskriver erytrocytens membranskelett, ett specialfall. I den kärnförsedda cellen är cytoskelettet ett dynamiskt nätverk som ger form, mekanisk styrka och rörelseförmåga — utan det förlorar cellen sina funktioner och kan inte överleva.
| Filamentsystem | Diameter | Byggsten | Huvudfunktion |
|---|---|---|---|
| Mikrotubuli | 25 nm | Tubulin, ihåliga rör, polära | Intracellulär transport, Kärnspolen vid mitos, cilier och flageller |
| Aktinfilament | 7 nm | Aktin | Cellrörelse, kontraktion, cytokines |
| Intermediära filament | 8–10 nm | Keratin, vimentin, laminer | Mekanisk styrka. Ej motorproteinberoende |
- Interfas: upprätthåller cellens form, polaritet och organiseringen av organeller, och ger motstånd mot mekanisk stress.
- Mitos: mikrotubuli bygger kärnspolen och separerar kromosomerna; aktinfilament bildar den kontraktila ring som snörper av cellen vid cytokines.
- Migration: aktinfilament omorganiseras till lamellipodier och filopodier som driver cellen framåt, exempelvis vid Sårläkning eller immuncellernas vandring.
- Kopplas till Celladhesionsmolekyler (CAMs) och Extracellulär matrix via Integriner (fokala adhesioner) och kadheriner (adherens junctions), vilket överför både mekanisk kraft och signaler mellan cell och omgivning.
Tenta-fokus
Kunna skilja de tre filamentsystemen åt på diameter, byggsten och funktion. Och håll isär två användningar av ordet: erytrocytens membranskelett (spektrin, aktin, protein 4.1, ankyrin) är något annat än den kärnförsedda cellens trefilamentscytoskelett.
Kopplingar
Relaterat: Spektrin, Aktin, Ankyrin, Protein 4.1, Erytrocyt, Sfärocytos, Elliptocytos, Hemolys