Filopodier

Filopodier (singular filopodium) är smala cytoplasmatiska utskjutningar som sträcker sig bortom den främre kanten av lamellipodier i migrerande celler. Inom lamellipodiet kallas aktinribbor för mikrospikar, och när de sträcker sig utanför lamellipodierna kallas de för filopoder. De innehåller mikrofilament (även kallade aktinfilament) som är tvärbundna till buntar av aktinbindande proteiner, t.ex. fascin och fimbrin. Filopoderna bildar fokala adhesioner med substratet och binder dem till cellytan. Många typer av migrerande celler uppvisar filopoder, som tros vara inblandade både i uppfattningen av kemotropa signaler och resulterande förändringar i den riktade rörelsen.

Denna elektronmikrograf visar överdrivna filopoder med klubbliknande form som induceras av formin mDia2 i odlade celler. Dessa filopoder är fyllda med buntade aktinfilament som föddes i och konvergerade från lamellipodialnätverket.

Aktivering av Rho-familjens GTPaser, särskilt cdc42 och deras nedströmsintermediärer, resulterar i polymerisering av aktinfibrer genom Ena/Vasp-homologiproteiner. Tillväxtfaktorer binder till receptortyrosinkinaser vilket resulterar i polymerisering av aktinfilament som, när de är tvärbundna, utgör de stödjande cytoskeletala elementen i filopoderna. Rho-aktivitet resulterar också i aktivering genom fosforylering av proteiner ur ezrin-moesin-radixin-familjen som länkar aktinfilamenten till filopodiemembranet.

Filopodier har roller i avkänning, migration och cell-cellinteraktion. För att stänga ett sår hos ryggradsdjur stimulerar tillväxtfaktorer bildandet av filopoder i fibroblaster för att styra fibroblastmigration och sårstängning. I neuroner under utveckling sträcker sig filopoderna ut från tillväxtkonen vid den främre kanten. I neuroner som berövats filopodier genom partiell hämning av polymeriseringen av aktinfilamenten fortsätter tillväxtkonens utbredning normalt, men tillväxtens riktning är störd och mycket oregelbunden. Filopodia-liknande projektioner har också kopplats till dendritbildning när nya synapser bildas i hjärnan. I makrofager fungerar filopodier som fagocytiska tentakler och drar bundna föremål mot cellen för fagocytos.

Filopodier används också för att förflytta bakterier mellan cellerna, för att på så sätt undkomma värdens immunförsvar. De intracellulära bakterierna Ehrlichia transporteras mellan celler genom värdcellens filopoder som induceras av patogenen under infektionens inledande skeden. Det har visats att virus transporteras längs filopoderna mot cellkroppen, vilket leder till cellinfektion. Riktad transport av receptorbunden epidermal tillväxtfaktor (EGF) längs filopoder har också beskrivits, vilket stöder filopodernas föreslagna sensoriska funktion.

SARS-CoV-2, den stam av coronavirus som är ansvarig för coronavirussjukdomen 2019, producerar filopoder i infekterade celler.