Histologia basica de Leslie Gartner

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MÚSCULO
Filamentos gruesos
Cada filamento grueso se compone aproximadamente de
300 moleculas de miosina II, con un diametro comprendido
entre 2 y 3 nm y una longitud de 150 nm. La miosina
II consta de:
. Dos cadenas pesadas
. Dos pares de cadenas ligeras, cada uno de los cuales
integra una cadena ligera esencial y una cadena ligera
reguladora (fig. 8.5); la cadena reguladora es
susceptible de fosforilación por parte de la cinasa de la
cadena ligera de la miosina (MLCK)
Cada una de las dos cadenas pesadas identicas se
asemeja a un palo de golf, de modo que las cadenas
polipeptídicas (asas) de ambas cadenas forman una
helice al enroscarse entre sí. La enzima tripsina puede
escindir la cadena pesada para formar:
. Una molecula de meromiosina ligera similar a un
bastón
. Una molecula de meromiosina pesada formada
por dos cabezas globulares y un corto tallo; las
primeras se componen de dos cadenas polipeptídicas
que se envuelven entre sí; la papaína escinde esta
molecula en dos regiones globulares (S 1 ) y un tallo
corto (S 2 )
Cada porción S 1 posee tres sitios de unión, a saber,
sitio de unión a ATP, sitio de unión a miosina de cadena
ligera y sitio de unión a actina F. La disposición de las
moleculas de miosina es tal que suceden longitudinalmente
en un filamento grueso de modo que su centro es
liso y sus extremos son irregulares debido a la presencia
de las porciones S 1 . Las moleculas de miosina poseen dos
regiones flexibles, una en la zona de unión de las porciones
S 1 yS 2 y otra en la unión de las meromiosinas
pesada y ligera, que permiten a la miosina II entrar en
contacto con el filamento delgado para acercarlo hacia el
centro del sarcómero.
Filamentos delgados
Los filamentos delgados, formados por actina F, tropomiosina
y troponina, presentan un extremo positivo
irregular unido al disco Z y un extremo negativo afilado
recubierto por una molecula de tropomodulina (fig. 8.6).
. La actina F consta de dos cadenas de polímeros
de actina G, semejantes a dos hileras de perlas
enroscadas entre sí. En los dos surcos someros así
formados se alojan moleculas de tropomiosina lineales
de 40 nm de longitud dispuestas de cabeza a cola.
. Las moleculas de tropomiosina ocultan el sitio activo
de cada molecula de actina G, de modo que impiden
que entre en contacto con la subunidad S 1 de la
molecula de miosina II.
. Una molecula trimerica de troponina aparece unida a
cada molecula de tropomiosina. Se compone de
troponina C (TnC), la cual se une a iones libres de
calcio; troponina T (TnT), que se une a la molecula
de troponina de tropomiosina; y troponina I (TnI),
que inhibe la interacción de la subunidad S 1 con la
actina G.
. Si hay iones libres de calcio, se unen a la
subunidad TnC para inducir un cambio
conformacional en la troponina que empuja a la
tropomiosina a una porción mas profunda del surco
del filamento de actina F, de modo que se descubre el
sitio activo y se produce una unión temporal con la
subunidad S 1 .
CONTRACCIÓN MUSCULAR
La contracción muscular suele suceder a un impulso
nervioso y obedece la ley de todo o nada en cada
fibra nerviosa, según la cual la celula se contrae o no. El
grado de acortamiento depende del número de sarcómeros
de una miofibrilla dada y la potencia de la contracción
de todo un músculo se relaciona con el número de
celulas musculares que se contraen. Los miofilamentos
no se contraen, sino que los filamentos delgados se desplazan
sobre los gruesos de acuerdo con la teoría del
filamento deslizante de Huxley del siguiente modo:
. Los túbulos T conducen el impulso generado en la
unión mioneural hasta las cisternas terminales. Los
canales de liberación de calcio con compuerta de
voltaje de las cisternas se abren y los iones Ca ++
liberados al sarcoplasma se unen a TnC, lo que provoca
un cambio conformacional y empuja a la
tropomiosina hacia una porción mas profunda del
surco, lo que deja al descubierto el sitio activo de la
actina G.
. La hidrólisis de ATP del fragmento S 1 de la miosina II
da como resultado difosfato de adenosina (ADP)
y fosfato inorganico (P i ), los cuales permanecen
unidos al grupo S 1 . La cabeza de la miosina se
desplaza y el complejo se une al sitio de unión a
miosina de actina G (v. fig. 8.6).
. El P i se separa del complejo, de modo que se refuerza el
enlace formado entre la miosina y la actina y se
produce un nuevo cambio conformacional en el
grupo S 1 para liberar el ADP; se modifica la
conformación de la cabeza de la miosina, que arrastra
al filamento delgado hacia el centro del sarcómero.
Este movimiento recibe el nombre de golpe de fuerza
de la contracción muscular.
. El grupo S 1 acepta una nueva molecula de ATP, con lo
que se rompe el enlace formado entre la actina y la
miosina (v. fig. 8.6).
. Los ciclos de unión y disociación han de repetirse entre
200 y 300 veces para que la contracción muscular sea
completa y cada ciclo requiere la hidrólisis de una
molecula de ATP.