01 - Biologia Celular

Além de suporte esquelético, como no caso das microvilosidades, os microfilamentos também estão envolvidos em uma série de movimentos celulares. A contração da célula muscular constitui, certamente, o exemplo mais característico de movimento devido à ação de microfilamentos (Fig. 15).

Figura 15: Esquema da disposição dos feixes de actina e miosina na fibra muscular (A), nos estados relaxado e contraído. Note que os filamentos de miosina (que atuam como proteínas motoras) deslizam em relação aos de actina neste tipo de movimento. Imagens de cortes de células musculares nos dois estados citados, podem ser vistas na fig. B.

Fonte: KARP, G. - Cell molecular biology. New York, J. Wiley, 1996.

Este tipo de movimento é ocasionado por uma interação específica e reversível entre dois tipos de filamentos, com um consumo simultâneo de ATP. Um desses filamentos é constituído pela actina em sua forma F (além de outras proteínas de ação reguladora), enquanto que o segundo tipo, de maior diâmetro, é formado por um feixe bipolarizado de uma outra proteína existente em maior quantidade — a miosina. Esta última atua como uma proteína motora (como as dineínas e cinesinas) em relação à actina.

Assim, a contração muscular, provocada pelo estímulo nervoso, decorre do deslizamento dos feixes de miosina em relação à actina, tendo como consequência, o encurtamento (contração) da célula muscular.

Com a presença de microfilamentos de actina em células não musculares (incluindo as células vegetais), juntamente com a constatação da existência de moléculas de miosina (embora em menor quantidade que nas células musculares e raramente detectáveis na forma de filamentos) e outras proteínas associadas, verificou-se que muitos dos movimentos observados nessas células são decorrentes de interações actomiosínicas, similares às existentes em células musculares.

Assim, uma variada classe de movimentos celulares, como os movimentos amebóides e os morfogenéticos (estes últimos que levam à invaginação ou evaginação de epitélios ao longo da embriogênese) (Fig. 16), a ciclose, a citocinese (separação do citoplasma no término da divisão celular) (Fig. 17), entre muitos outros, são hoje atribuídos, primariamente, aos microfilamentos de actina, com a participação da miosina e demais componentes do citoesqueleto. Assim como nos microtúbulos, algumas drogas interferem no equilíbrio entre a forma F e a forma G da actina. É o caso da faloidina, que se liga ao longo do comprimento dos microfilamentos, estabilizando-os e, consequentemente, bloqueando todos os movimentos por eles desencadeados. Muitos dos envenenamentos provocados por cogumelos é devido à faloidina produzida por algumas espécies que acarretam o bloqueio de todos os movimentos onde atuam microfilamentos, incluindo os respiratórios e os batimentos cardíacos, levando, eventualmente, à morte do indivíduo.

Figura 16: Movimentos de invaginação de epitélios (A) e amebóide (B) devido a filamentos de actina.

Fonte: ALBERTS, B.; JOHNSON, A.; LEWIS, J.; RAFF, M.; ROBERTS, K. & WALTER, P. - Molecular Biology of the Cell. 5th Edition, New York, Garland, 2008.

Figura 17: Esquemas e micrografias de fluorescência ilustrando o fenômeno de citocinese mediado por feixes circulares de filamentos de actina.

Fonte: POLLARD, T.D. & EARNSHAW, W.C. – Biologia celular. Rio de Janeiro, Elsevier, 2006.