keratinfilamenten

Keratinfilamenten zijn een type intermediaire filamenten die het cytoskelet van veel epitheelcellen vormen. Ze bestaan uit keratine-eiwitten die in twee hoofdgroepen voorkomen: type I (zure keratinen) en type II (basische keratinen). Deze typen vormen samen heterodimeren die de bouwstenen van het filament vormen.

De keratine-dimeren koppelen zich op tot tetrameren en protofilamenten, die zich samenvoegen tot langgerekte 10-nm keratinefilamenten. Dit filamentennetwerk loopt door het cytoplasma en is verbonden met desmosomen en andere verbindingen via adaptereiwitten zoals plectine en desmoplakin, waardoor mechanische stabiliteit wordt geboden.

Keratinfilamenten leveren structurele ondersteuning en geven epitheelcellen veerkracht tegen mechanische stress. Ze helpen celvorm en integriteit te behouden onder wrijving of ontsteking en verdelen spanning over weefsels, wat blessures en scheuring reduceert. Ze spelen ook een rol bij de organisatie van cellulaire organellen en signaleringsnetwerken.

Een patroon van keratineexpressie varieert per weefsel. Basale huidcellen drukken K5 en K14 uit, terwijl differentiërende lagen K1 en K10 tot expressie brengen. Epitheel van eenvoudige weefsels bevat K8 en K18; keratinepatronen kunnen wijzigen onder stress, bijvoorbeeld K16 samen met K6 bij beschadigde huid.

Mutaties in keratine-genen (KRT) veroorzaken keratinopathieën zoals epidermolysis bullosa simplex (KRT5 of KRT14) en pachyonychia congenita, wat leidt tot huidfragiliteit en nagelveranderingen. Veranderingen in keratineexpressie zijn ook relevant als diagnostische markers bij bepaalde tumoren en huidziekten.

Regulatie gebeurt via fosforylatie en andere posttranslationele modificaties, waardoor filamentnetwerken kunnen disassembleren tijdens mitose en na celdeling hervormen. Voor onderzoek en klinische diagnostiek worden keratinen vaak gedetecteerd met immunofluorescentie en elektronene microscopie.