Filopódiumok

A filopódiumok (egyes számban filopódium) karcsú citoplazmatikus nyúlványok, amelyek a vándorló sejtek lamellipódiumainak vezető szélén túlnyúlnak. A lamellipódiumon belül az aktinbordákat mikrotüskéknek nevezzük, és amikor túlnyúlnak a lamellipodiákon, filopodiáknak nevezzük őket. Mikrofilamentumokat (más néven aktinfilamentumokat) tartalmaznak, amelyeket aktinkötő fehérjék, mint például a fascin és a fimbrin, kötegekké keresztkötnek. A filopódiumok fókuszos adhéziót képeznek a szubsztrátummal, összekötve őket a sejtfelszínnel. A vándorló sejtek számos típusa mutat filopodiákat, amelyekről úgy gondolják, hogy részt vesznek mind a kemotróp jelzések érzékelésében, mind az irányított lokomóció ebből eredő változásaiban.

Ez az elektronmikroszkópos felvétel túlzó, klubszerű filopodiákat mutat, amelyeket a formin mDia2 indukál tenyésztett sejtekben. Ezeket a filopodiákat kötegelt aktin filamentumok töltik ki, amelyek a lamellipodiális hálózatban születtek és onnan konvergáltak.

A Rho GTPáz család, különösen a cdc42 és a downstream intermedierek aktiválása az Ena/Vasp homológia fehérjék által az aktin szálak polimerizációját eredményezi. A növekedési faktorok receptor-tirozin-kinázokhoz kötődnek, ami az aktin filamentumok polimerizációját eredményezi, amelyek keresztkötésben a filopódia tartó citoszkeletális elemeit alkotják. A Rho aktivitás az ezrin-moesin-radixin családba tartozó fehérjék foszforilációja révén aktiválódást is eredményez, amelyek az aktin filamentumokat a filopódia membránjához kötik.

A filopódia szerepet játszik az érzékelésben, a migrációban és a sejt-sejt interakcióban. A gerinceseknél a seb bezárásához a növekedési faktorok a fibroblasztokban a filopódiumok képződését serkentik, hogy irányítsák a fibroblasztok migrációját és a sebzáródást. A fejlődő idegsejtekben a filopódiumok a növekedési kúpból a vezető szélénél nyúlnak ki. Azokban a neuronokban, amelyeket az aktin filamentumok polimerizációjának részleges gátlásával megfosztottak a filopodiáktól, a növekedési kúp nyúlása normális módon folytatódik, de a növekedés iránya megszakad és nagyon szabálytalan. A filopódia-szerű nyúlványokat az agyban az új szinapszisok kialakulásakor a dendritek keletkezésével is összefüggésbe hozták. Makrofágokban a filopodiák fagocitikus csápokként működnek, és kötött tárgyakat húznak a sejt felé fagocitózis céljából.

A filopodiákat a baktériumok sejtek közötti mozgására is használják, hogy elkerüljék a gazdaszervezet immunrendszerét. Az Ehrlichia intracelluláris baktériumokat a fertőzés kezdeti szakaszában a kórokozó által indukált gazdasejt filopodiákon keresztül szállítják a sejtek között. Kimutatták, hogy a vírusok a filopódiumok mentén a sejttest felé szállítódnak, ami a sejtek megfertőződéséhez vezet. A receptorhoz kötött epidermális növekedési faktor (EGF) irányított szállítását is leírták a filopodiák mentén, ami alátámasztja a filopodiák javasolt érzékelő funkcióját.

SARS-CoV-2, a 2019-es koronavírusos betegségért felelős koronavírustörzs filopodiákat termel a fertőzött sejtekben.