Cytoskelet

Cytoskelet je soustava vláken uvnitř buňky, která zajišťuje její tvar a umožňuje pohyb i transport látek. Tvoří ho především aktinová a tubulinová vlákna, která společně vytvářejí složitou a dynamickou síť prostupující celou buňkou.

Na výukových schématech bývá cytoskelet často zjednodušený nebo zcela chybí, ve skutečnosti však vyplňuje téměř celý objem buňky a hraje klíčovou roli v jejím fungování. Nejde o statickou strukturu – jednotlivá vlákna se neustále přestavují podle aktuálních potřeb buňky.

Aktinová vlákna se podílejí především na udržení tvaru buňky a jejím pohybu, zatímco tubulinová vlákna (mikrotubuly) můžeme přirovnat k "buněčným silnicím", po kterých se uvnitř buňky transportují různé molekuly a organely.

Buněčná linie HeLa

HeLa kontrola, ActiGreen & imuno Tubulin Red

Na následujících snímcích můžeme vidět cytoskelet v buněčné linii HeLa. Na snímcích můžeme pozorovat červeně označená tubulinová vlákna (mikrotubuly) a zeleně označená aktinová vlákna (mikrofilamenta).

Aktinová vlákna tvoří mikrofilamenta, která najdeme hlavně na okrajích buňky pod plazmatickou membránou, a jejich hlavní funkcí je udržovat tvar buňky.

Tubulinová vlákna tvoří duté trubice, které nazýváme mikrotubuly. Mikrotubuly se rozprostírají po celé buňce. Po mikrotubulech se pohybují motorické proteiny, které po buňce přepravují různé látky a dokonce i samotné organely.

HeLa staurosporin, ActiGreen & imuno Tubulin Red

Na následujících snímcích můžeme vidět HeLa buňky ovlivněné staurosporinem. Staurosporin je látka získaná z bakterie Streptomyces staurosporeus, která narušuje normální fungování buňky a vede k rozpadu cytoskeletu. V důsledku toho buňky ztrácejí svůj původní tvar, zmenšují se a jejich vnitřní struktura se postupně rozpadá.

Na snímcích můžeme pozorovat změny v uspořádání cytoskeletu. Aktinová vlákna, která se za normálních podmínek nacházejí hlavně na okrajích buňky, jsou zde narušená a méně zřetelná. Tubulinová vlákna, která se běžně rozprostírají po celé buňce, jsou také narušená a ztrácejí svou typickou strukturu.

Tyto změny v buňkách jsou neslučitelné s jejich dalším fungováním, a proto se v buňkách spouští apoptóza, což je jeden z typů programované buněčné smrti. 

Buněčná linie HEK293T

HEK293T kontrola, ActiGreen & imuno Tubulin Red

Na následujících snímcích můžeme vidět cytoskelet v buněčné linii HEK293T. Stejně jako na předchozích snímcích můžeme pozorovat zeleně zvýrazněná aktinová vlákna a červeně zvýrazněná tubulinová vlákna. 

Stejně jako u HeLa buněk můžeme vidět největší koncentraci aktinových vláken na okrajích buňky pod plazmatickou membránou a tubulinová vlákna uvnitř celé buňky. 

Na snímcích můžeme také pozorovat klíčovou roli cytoskeletu při mezibuněčné komunikaci. 

HEK293T staurosporin, ActiGreen & imuno Tubulin Red

Na následujících snímcích můžeme vidět znovu buňky ovlivněné staurosporinem. Tentokrát však pozorujeme buněčnou linii HEK293T. Staurosporin má i na tyto buňky velmi obdobné účinky. Můžeme pozorovat ztrátu typické struktury cytoskeletu, což vede k apoptóze buněk.