Existe, também, um sistema adicional de filamentos intermediários (denina) que se insere nos corpos densos formados por actinina-α e outras proteínas juntamente com os filamentos finos nos corpos densos, localizados no citoplasma subjacente ao sarcolema, funcionam à semelhança dos discos Z na musculatura estriada.
Então, miofilamentos, corpos densos e filamentos intermediários agem encurtando e torcendo a célula ao longo do seu eixo longitudinal, sendo isso o substrato da contração. O reticulo sarcoplásmico, cuja função é armazenar e liberar o cálcio intracelular tem papel fundamental no mecanismo contrátil.
II) BIOQUÍMICA MOLECULAR DE CONTRAÇÃO DO MÚSCULO LISO
Primeiro, a actina do músculo liso não possui troponina, ou seja, o mecanismo de controle difere do músculo estriado. A regulação da contração do músculo liso dependa do cálcio. Não somente a molécula de miosina assume configuração diferente no sentido de que seu local de ligação à actina (cabeça globular) está encoberto pela cauda da miosina.
O músculo liso contém miosina de cadeia leve (MLC) diversa - em cada cabeça duas (essencial e regulatória) o que é diferente do estriado. Essa MLC regulatória é fosforilada por outra proteína dependente da cálcio-calmodulina (Ca-CaM) a miosina de cadeia leve cinase (MLCK), com atividade de ATPase.
A atividade da MLCK é induzida por entrada de cálcio na célula, que causa elevação da concentração do complexo Ca-CaM. MLCK hidrolisa o ATP e fosforiliza a MLC regulatória.
A fosforilação da MLC eqüivale à incorporação de fosfato inorgânico (P) e de energia.
A fosforilação produz alteração conformacional na cabeça da miosina e expande o sítio actina-combinante. A fosforilação também libera a cauda da miosina de sua ligação com a cabeça {veja do lado), permitindo assim que as moléculas de miosina assumam o aspeto de filamento bipolar, à semelhança do ocorrido no músculo estriado.O caldesmon {Cald), outra proteína de ligação do complexo Ca-CaM, está envolvida na regulação do movimento da tropomiosina. Habitualmente ela é localizada na ranhura helicoidal da actina-F, obstruindo os sítios de ligação à miosina. A mesma elevação da concentração do complexo Ca-CaM remove-a dos seus locais na actina. A alteração na localização da tropomiosina expõe agora, no filamento da actina, os sítios de ligação à miosina, desse jeito sendo possível a formação da actomiosina.
Então o que acontece? A Cald substitui a troponina do músculo estriado, como reguladora cálcio- dependente da tropomiosina
Portanto, são indispensáveis para a contração do músculo liso:
- a fosforilação da MLC
- a remoção da Cald na actina
ETAPAS: | DETALHES: | ||
I | Aumento do cálcio intracelular proveniente do exterior ou do retículo sarcoplásmiço. | Liberação do cálcio armazenado no retículo sarcoplásmico. | |
II | Ligação do cálcio à calmodulina (CaM) com formação do complexo Ca-CaM. | Quatro ions de cálcio (Ca++) se ligam à calmodulina (CaM), proteína reguladora universal nos organismos vivos, alterando a sua conformação. O complexo Ca-CaM então desdobra e ativa a MLCR. | |
III | Ativação da miosina de cadeia leve cinase (MLCK) pelo complexo Ca-CaM. | A fosforilação da MLC pela MLCK é etapa crítica para a contração do músculo liso:
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IV | A MLCK em presença do ATP fosforiliza uma das miosínas de cadeia leve (MLC) que é ativada. | Mister salientar que, precedendo a interação entre a actina e a miosina, há mudança conformacional da tropomiosina, pela ação da Cald-Ca-CaM, expondo os locais ativos da actina por ela bloqueados. | |
V | Liberação da cauda da miosina e mudança conformacional da cabeça expondo o sítio actina-combinante. | Formação das pontes-cruzadas, na verdade extensões da cabeça das moléculas de miosina que se projetam em ângulo reto do filamento grosso e se ligam à actina | |
VI | Ligação do complexo Ca-CaM à caldesmon(Cald) que movimenta a tropomiosina, liberando os locais de ligação à miosina. | O modelo de contração molecular de deslizamento ocorre quando a molécula de miosina (cabeça) se liga à actina e produz o movimento do filamento fino em relação ao grosso (power stroke). | |
VII | Ligação da cabeça globular da miosina à actina (ponte-cruzada). | A força da contração através da associação dos miofilamentos, filamentos intermediários e corpos densos age encurtando e torcendo a célula ao longo do seu eixo longitudinal | |
VIII | Movimento da cabeça da miosina promovendo o deslizamento da actina sobre a miosina (power stroke). | A subsequente desfosforilação da MLC pela miosina de cadeia leve fosfatase (MLCP) transforma a miosina de modo a encobrir novamente o local de ligação à actina, causando o relaxamento do músculo. | |
IX | Encurtamento do sarcômero. | A exportação do cálcio para fora da célula pela bomba de cálcio (Ca-ATPase de membrana) retorna o cálcio citosólico a nível de repouso desativando a MLCK. | |
X | Contração. | Do mesmo passo, a via adenilatociclase pode ser iniciada pela ligação de hormônio ou agonista no seu receptor. O receptor ativado transforma o ATP em AMP cíclica (cAMP), que é o segundo mensageiro. A cAMP ativa a proteína cinase A (PKA), que fosforiliza a MLCK. A MLCK fosforilada tem pouca afinidade pelo complexo Ca-CaM e assim é fisiologicamente inativa. A fosforilação da MLC é bloqueada, ocorrendo o relaxamento. | |
XI | Quando cai o nível de cálcio citosólico, a MLC é defosforilada pela miosina de cadeia leve fosfatase (MLCP). | ||
XII | A MLC fica inativa e o músculo relaxa. |
• Ponte-cruzada - ligação da cabeça da miosina à actina formando a actomiosina;
• Cocked - posição levantada da cabeça da miosina;
• Power stroke- movimento da cabeça da miosina translocando o filamento de actina;
• Atividade ATPase - hidrólise do ATP catalisada por enzima (adenilatociclase) que é transformado em ADP e fosfato inorgânico (P.) com liberação de energia.
