Filopodier

Filopodier (ental filopodium) er slanke cytoplasmatiske fremspring, der strækker sig ud over den forreste kant af lamellipodier i migrerende celler. Inden for lamellipodiet er aktinribberne kendt som mikrospidser, og når de strækker sig ud over lamellipodierne, kaldes de filopodier. De indeholder mikrofilamenter (også kaldet aktinfilamenter), der er tværbundet til bundter af aktinbindende proteiner, som f.eks. fascin og fimbrin. Filopodier danner fokale adhæsioner med substratet og forbinder dem med celleoverfladen. Mange typer af migrerende celler viser filopodier, som menes at være involveret i både fornemmelse af kemotrope signaler og deraf følgende ændringer i den målrettede lokomotion.

Dette elektronmikroskopiske billede viser overdrevne filopodier med køllelignende form induceret af formin mDia2 i dyrkede celler. Disse filopodier er fyldt med bundtede aktinfilamenter, som blev født i og konvergerede fra det lamellipodiale netværk.

Aktivering af Rho-familien af GTPaser, især cdc42 og deres nedstrømsintermediater resulterer i polymerisering af aktinfibre ved hjælp af Ena/Vasp-homologiproteiner. Vækstfaktorer binder sig til receptortyrosinkinaser, hvilket resulterer i polymerisering af aktinfilamenter, som, når de er tværbundet, udgør de bærende cytoskeletale elementer i filopodier. Rho-aktivitet resulterer også i aktivering ved fosforylering af proteiner fra ezrin-moesin-radixin-familien, der forbinder aktinfilamenter med filopodia-membranen.

Filopodia har roller i aftastning, migration og interaktion mellem celle og cellecelle. For at lukke et sår hos hvirveldyr stimulerer vækstfaktorer dannelsen af filopodier i fibroblaster for at styre fibroblastmigrationen og sårlukningen. I neuroner under udvikling strækker filopodier sig fra vækstkeglen ved den forreste kant. I neuroner, der er berøvet filopodier ved delvis hæmning af polymeriseringen af aktinfilamenter, fortsætter vækstkegleudvidelsen som normalt, men vækstretningen er forstyrret og meget uregelmæssig. Filopodia-lignende projektioner er også blevet sat i forbindelse med dannelse af dendritter, når der dannes nye synapser i hjernen. I makrofager fungerer filopodier som fagocytiske tentakler og trækker bundne genstande mod cellen til fagocytose.

Filopodier bruges også til at flytte bakterier mellem cellerne for at unddrage sig værtens immunsystem. De intracellulære bakterier Ehrlichia transporteres mellem cellerne gennem værtscellens filopodier, der induceres af patogenet i de indledende faser af infektionen. Det blev påvist, at virus transporteres langs filopodier mod cellekroppen, hvilket fører til celleinfektion. Direkte transport af receptorbunden epidermal vækstfaktor (EGF) langs filopodier er også blevet beskrevet, hvilket understøtter den foreslåede sensorfunktion af filopodier.

SARS-CoV-2, den stamme af coronavirus, der er ansvarlig for coronavirus sygdom 2019, producerer filopodier i inficerede celler.