CITOSCHELETUL FIBREI MUSCULARE
STRIATE
Structura miofibrilelor
Pe celule musculare striate, sectionate longitudinal si colorate cu HE, cu MO se observa o alternanta de discuri slab colorate cu eozina (discuri intunecate). Cu hematoxilina ferica se observa o alternanta de discuri clare necolorate cu discuri intunecate (negre).
Folosindu-se MO cu lumina polarizata s-a observat ca discul clar este izotrop fapt pentru care a fost numit si discul I.
Iar la microscopul cu contrast de faza, discul clar este mai luminos. Discul clar are o lungime de aproximativ 0,8 μm. La mijlocul lui se gaseste un disc subtire numit discul Z (banda Z), intre discul Z si jonctiunea discul clar/discul intunecat (I/A) s-a mai descris un disc intunecat (banda) N. Acest disc clar contine miofilamente subtiri.
Discul care se coloreaza mai intens cu eozina a fost numit disc intunecat, in lumina polarizata este anizotrop (A) si la mijlocul lui se gaseste o banda mai clara numita 'zona H'. La mijlocul benzii H se afla, o banda mai intunecata numita banda M. Discul intunecat contine miofilamente groase si subtiri in zonele periferice, iar in zona H, contine numai miofilamente groase.
Discul Z (banda Z), prin anii '60 era considerat ca 'o banda ingusta formata dintr-un material dens, de aspect amorf'. Multa vreme nu a putut fi descifrata structura ei morfologica si moleculara. Nu se continua intre ele, nu sunt toate discurile 7 chiar la acelasi nivel, in toate sarcoamele. Adeseori, intre ele exista decalaje de dimensiuni variabile. Actualmente se considera ca discurile Z, ar fi rezultatul unor impletituri finale, ordonate, complicate, realizate de capetele filamentelor de actina si filamentele proprii discului Z.
Sunt descrise un numar foarte mare de proteine in structura miofibrilelor, peste 20.
Aceste proteine au fost clasificate in:
1. contractile: a. fundamentale (propriu-zise);
b. reglatoare.
2. structuri miofibrilare.
Cu ajutorul ME s-a observat ca in CMS miofibrilele sunt formate din miofilamente. Miofilamentele sunt dispuse paralele intre ele, si paralele cu axul longitudinal al miofibrilei. Initial au fost descrise doua tipuri de miofilamente, care se deosebesc prin grosime, topografie, lungime, si structura moleculara. Acestea sunt:
a. subtiri cu diametrul de 5-6 μm si lungi de μm.
b. groase cu diametrul de 10-11μm, si lungi de 1,5 μm
Miofilamentele groase (A) din CMS sunt formate dintr-o molecula proteica numita miozina. Miozina este proteina cea mai importanta din punct de vedere functional si este in cea mai mare cantitate. S-a apreciat ca intr-un cm3 de muschi scheletal se gasesc aproximativ 1017 molecule, de miozina. La mamifere reprezinta aproximativ 85% din masa filamentelor groase.
Macromolecula de miozina este filamentoasa, bastoniforma. Are o lungime de 130-160 μm, si o grosime de 2 μm. La un capat prezinta doua formatiuni rotunde sau elipsoidale care au diametrul de 4-5 μm si lungimea de 7-20 μm.
Aceasta zona a mai fost numita si capul moleculei. Deci, molecula de miozina este o molecula asimetrica si pentru ca extremitatea cefalica prezinta doua subunitati este numita molecula 'bicefala' sau 'bipartita'. Aceasta asimetrie (un segment liniar, bastoniform si o extremitate globulara ar explica fenomenul de birefringenta (anizotropie) pe care-l realizeaza discurile intunecate la microscopul cu lumina polarizata. Prin metode de proteoliza limitata s-a constatat ca macromolecula de miozina este formata din mai multe subunitati neechivalente. Molecula de miozina este formata din 6 lanturi polipeptidice. Masa totala a moleculei de miozina este de 500 KD.
Sub actiunea controlata a tripsinei, molecula de miozina este rupta in doua fragmente.
Aceste fragmente au fost numite.
1. meromiozina usoara (L-meromiozina);
2. meromiozina grea (H-meromiozina).
Meromiozina usoara este formata din 2-4 lanturi polipeptidice "usoare" (L-meromi-fozina nu are activitate ATP-azica si nu interactioneaza cu actina polipeptidica). M-meromiozina usoara are o GM de 20 KD. Numarul de lanturi usoare variaza in functie de tipul de celula musculara. Doua lanturi usoare formeaza meromiozina usoara (L) cu un aspect bastoniform, spiralata, de 80 nm lungime si 2 nm grosime. Iar, doua lanturi usoare sunt localizate in capul moleculei (la nivelul subfragmentului S1 al HM).
Meromiozina grea (HM) este formata din 2 lanturi 'grele' (MC) ce se intind pe toata lungimea moleculei si care au o CM de 220 KD. Aceste doua lanturi HC se rasucesc in α-helix pe 90% din lungimea lor si formeaza un segment liniar de 60 nm. Aceasta se continua cu 'capul globular'.
Meromiozina grea (HM) a fost scindata, in prezenta papainei, in doua subunitati (subfragmente):
a. subfragmentul 1 (S1) care este globular, de 60 nm;
b. subfragmentul 2 (S2) care este liniar, de 20 nm.
Subfragmentui S1 formeaza puntile transversale. La ME puntile transversale apar ca mici proeminente pe suprafata filamentelor groase. Puntile transversale sunt de 6-13 nm lungime si 4-5 nm grosime si se extind pana la imediata apropiere a filamentelor subtiri. Ele sunt perpendiculare pe axul longitudinal al filamentului gros. Pe suprafata unui filament gros s-au descris 200-220 de punti transversale care au o dispozitie ordonata in spirala. Exista cate doua punti in acelasi plan, dar pe suprafete opuse ale filamentului gros. Perechile de punti care se gasesc sunt echidistante, la 14,3 nm si sunt in decalaj cu un unghi de 120°. Se considera ca aceste punti transversale au posibilitatea de a se deplasa pe suprafata filamentului axial in timpul contractiei.
Cea mai mare parte a capetelor globulare a celor doua lanturi grele ale (HM) este formata din subfragmentul S1. Subfragmentul S2 este liniar si face legatura dintre capul miozinei (subfragmentul S1) si meromiozina usoara (LM). Subfragmentul S1 are o greutate moleculara de 120 KD, iar subfragmentul 82 are o GM de 60 KD.
Subfragmentul S1 este responsabil de proprietatile fundamentale .ale miozinei: activitatea ATP-azica; interactiunea cu actina.
Subfragmentul S2 nu are aceste proprietati.
Fiecare S1 contine pe langa un lant greu si doua lanturi usoare. Deci, capul moleculei de miozina este format din doua subunitati globulare, iar fiecare subunitate globulara este formata din cate un lant greu si doua lanturi usoare.
Meromiozina H in totalitate este formata din 6 lanturi. Meromiozina H determina specificitatea imunologica a moleculei de miozina. Daca a reusit sa se cunoasca secventa celor aproximativ 2000 de reziduuri de amino-acizi din molecula miozinei, mai putin cunoscuta este legatura dintre S1- S2 si partea liniara precum si structura segmentului S2. Cat priveste structura moleculara a capului moleculei miozinice musculare de la mamifere exista mai multe ipoteze.
BIBLIOGRAFIE
MARIA NITA - "Histologia cavitatii bucale"
CONSTANTA RAMNICEANU - "Histologie"
