דסמין הוא חלבון שנמצא כחוט חוט ביניים בשלד הציטו ובשריר מפוספס וחלק. תפקידה לייצב תאים ולחבר מבני שרירים. שינויים גנטיים (מוטציות) הגורמים להפרעות בסינתזת הדסמין קשורים למחלות שרירים שונות כגון דסמינופתיה או קרדיומיופתיה.
מה זה desmin?
דסמין הוא אבן בניין של השלד הציטו עשוי מחלבון. החלבון מייצב גם את הסיבים הדקים של השרירים והוא נמצא בשריר מפוספס וחלק. חוטים דסמין שייכים לחוטים הבינוניים (filamenta intermedialia), שהביולוגיה מחלקת לחמישה סוגים שונים. על פי סיווג זה, desmin שייך לסוג III יחד עם vimentin, peripherin, and glial filament protein (GFAP). ממצאים ממחקרים בבעלי חיים מצביעים על כך ש- vimentin עשוי להחליף את הדסמין החסר בשלבי התפתחות מוקדמים או אולי יוכל להשתלט חלקית על תפקידיו. גנים המקודדים desmin ממוקמים בגנום האנושי בכרומוזום השני בסעיף 219.99 עד 220 Mb. ביולוגיה נהגה להתייחס לדסמין כשלד בגלל תפקודו המייצב בשלד הציטו. המדענים לזריידס והברד היו הראשונים שתיארו זאת בשנת 1976.
אנטומיה ומבנה
כמו כולם חלבונים, desmin מורכב משרשראות ארוכות של חומצות אמינו. אבני הבניין הביולוגיות הללו עוקבות אחר אותו מבנה בסיסי ונבדלות זו מזו רק בשאריות הספציפיות שלהן. סינתזת חלבונים מקשרת בין בודדים חומצות אמינו עם קשרי פפטיד; בתהליך זה, רצף אבני הבניין הבודדות תלוי ברצף שהגנים מציינים באמצעות רצף הבסיס שלהם. דסמין מורכב מסך כולל של 470 חומצות אמינו. שרשרת הפפטיד המוגמרת מייצגת את המבנה העיקרי של desmin, שהופך רק לחלבון מוגמר בצורתו המרחבית. לאחר ייצור שרשרת הפפטיד, נוצרים קשרים נוספים באופן ספונטני או בעזרת אנזימים. אגרות חוב אלה, המכונות גם הידרוגנציה קשרים, או לסדר את השרשרת לסליל (מבנה אלפא) או לעצב אותה בעלון (מבנה בטא). דסמין מורכב מקטעים ארוכים יותר ומצורות סליליות. מעבר למבנה משני זה, החלבון מאמץ מבנה שלישוני מורכב יותר, המשמעותי גם לתפקודו הבא של החלבון. בנוסף, בחלק מהמקרים שרשראות חומצות אמינו מקופלות שונות מתחברות יחד ליצירת מבנה רביעי שבתוכו, באופן עקרוני, יכולות להופיע ביומולקולות אחרות. דסמין קיים במבנה משני, שלישוני ורבעוני כהומופולימר: הפולימר הוא מבנה המורכב מכמה מקרומולקולות. במקרה של הומופולימר כמו desmin, מקרומולקולות או מונומרים אלה הם אך ורק חלקים מאותו המין. חוט נימה בודד שהושלם קוטרו 8-11 ננומטר.
פונקציה ותפקידים
תפקידו העיקרי של הדסמין הוא חיזוק השלד והשרירים, והוא נמצא בשריר חלק ומפוסל כאחד. בביולוגיה, השלד הציטו הוא מבנה בתוך תאים המורכב חלבונים ונותן להם צורה ויציבות. בנוסף, השלד הציטודי משתתף בהובלת חומרים בתוך התא ובתנועותיו. בניגוד לשלד הגרמי של גוף האדם, השלד הציטו אינו יוצר יחידה קבועה, אלא יכול להסתגל בצורה גמישה לצרכי התא. שרירים מפוסלים לרוחב דורשים גם דחיקה כמחבר בין דיסקים ל- Z ו- myofibrils. דיסקי Z מסמנים את הגבולות בין קטעי שרירים צמודים (סרקומרים) בשריר מפוספס. לדיסקי ה- Z מחוברים מבנים דמויי נימה המורכבים מקומפלקס של אקטין וטרופומיוזין. במהלך ההתכווצות, סיבים וחוטים אלה של מיוזין נדחפים זה לזה ומקצרים באופן זמני את הרקמה כולה. לשריר חלק מבנה שונה משריר מפוספס: הסיבים בו אינם יוצרים חוטים וצרורות שתוארו בצורה ברורה עם חתך בעל פסים גלויים בחתך, אלא נראים חלקים ולא מובנים במבט ראשון. עם זאת, התכווצות מתרחשת באופן דומה במידה רבה. יחד עם חוטים אקטין של שרירים חלקים ללא שריר, desmin גם מבצע פונקציה מייצבת ברקמת השריר על ידי יצירת קשרים מחזקים במה שמכונה אזורי דחיסה.
מחלות
כמה מחלות שרירים קשורות לשינויים גנטיים (מוטציות) המשפיעים על הגנים הדסמין. אצל בני אדם אלה ממוקמים על הכרומוזום השני. גם אם מחלה כזו מולדת, אין צורך להתבטא מיד בתסמינים הנראים לעין. מוטציות דסמין במקרים רבים עוֹפֶרֶת לניוון שרירים, המאופיין בהידרדרות מתקדמת של רקמת השריר. המראה של ניוון הוא מאוד הטרוגני. תמונה קלינית ספציפית יותר היא דסמינופתיה. זוהי מחלה תורשתית נדירה המובילה להיחלשות הדרגתית של השרירים ולרוב אינה גורמת לתסמינים עד לבגרות. בדסמינופתיה, פגמים בייצור הדסמין בגוף משפיעים על שלד תאי השריר ועל דיסקי Z. בנוסף, מוטציות של desmin קשורות ל קרדיומיופתיה, שיכולה להתרחש גם כחלק מדסמינופתיה. קרדיומיופתיה מתבטא כבעיות לב תפקודיות ולא תמיד נובע מהפרעות בסינתזת הדסמין; במקום זאת, ניתן לשקול מגוון סיבות אפשריות. סימנים אופייניים למחלה כוללים לֵב כישלון, הפרעות קצב, סינקופה, אנגינה פקטוריס ו תסחיף. יתר על כן, איתור הבוז נוגדנים מסייע לרופאים להבחין בין גידולים שונים - למשל, רבדומיוסרקומות (גידולים ממאירים ברקמות רכות עם שיעור תמותה גבוה) וליומיומיוסרקומות (גידולים ממאירים בשריר חלק).
