Desmin "Valk" on valk, mida leidub vahekiuduna nii rakukere kui ka vööt- ja silelihastes. Selle ülesandeks on rakkude stabiliseerimine ja lihasstruktuuride ühendamine. Desmiini sünteesi häireid põhjustavad geneetilised muutused (mutatsioonid) on seotud mitmesuguste lihashaigustega nagu desminopaatia või kardiomüopaatia.
Mis on desmin?
Desmin on proteiinist rakuskeleti (tsütoskeleti) ehitusplokk. Valk stabiliseerib ka lihaste peeneid fibrille ning toimub vööt- ja silelihastes. Desmiini hõõgniidid kuuluvad vahefilamentidesse (Filamenta intermedialia), mis jagunevad bioloogiliselt viieks erinevaks tüübiks.
Selle klassifikatsiooni kohaselt kuulub desmiin III tüüpi koos vimentiini, perifeeriini ja gliaalfilamentvalguga (GFAP). Loomkatsetest saadud järeldused viitavad sellele, et vimentin võib varases arenguetapis asendada puuduva desmiini või suudab osaliselt oma funktsioonid üle võtta. Desmiini kodeerivad geenid asuvad inimese genoomis teises kromosoomis lõikudes 219.99 kuni 220 Mb. Bioloogia, mida kasutatakse desmiini nimetamiseks, kuna selle stabiliseeriv funktsioon rakukehas Skeletin. Teadlased Lazarides ja Hubbard kirjeldasid seda esimestena 1976. aastal.
Anatoomia ja struktuur
Nagu kõik valgud, koosneb desmiin pikkadest aminohapete ahelatest. Nendel bioloogilistel ehitusplokkidel on sama põhistruktuur ja need erinevad üksteisest vaid oma ülejäänud osas.
Valgu süntees seob üksikud aminohapped peptiidsidemetega; Üksikute ehitusplokkide järjestus sõltub järjestusest, mille geenid täpsustavad läbi nende põhijada. Desmin koosneb kokku 470 aminohappest. Valmis peptiidahel esindab desmiini primaarset struktuuri, mis saab valmisvalguks alles oma ruumilises vormis. Pärast peptiidahela tootmist moodustatakse spontaanselt või ensüümide abil täiendavaid ühendusi, mida nimetatakse ka vesiniksidemeteks ja mis kas korraldavad ahela spiraaliks (alfa-struktuur) või vormindavad selle leheks (beeta-struktuur).
Desmin koosneb pikematest venitatud lõikudest ja spiraalidest koosseisudest. Lisaks sellele sekundaarsele struktuurile eeldab valk keerukamat tertsiaarset struktuuri, mis on oluline ka valgu hilisema funktsiooni jaoks.Lisaks ühendavad mõnel juhul erinevad volditud aminohappeahelad kvaternaarse struktuuri, milles põhimõtteliselt võivad esineda ka muud biomolekulid. Desmiin on homopolümeerina sekundaarses, tertsiaarses ja kvaternaarses struktuuris: polümeer on struktuur, mis koosneb mitmest makromolekulist. Homopolümeeri, näiteks desmiini, korral on need makromolekulid või monomeerid kõik sama tüüpi osad.Üks komplekteeritud desmiini hõõgniit on läbimõõduga 8-11 nm.
Funktsioon ja ülesanded
Desmini põhiülesanne on rakuskeleti ja lihaste tugevdamine, seejuures toimub see võrdselt sile- ja vöötlihastes. Bioloogias on rakuskelett rakkude struktuur, mis koosneb valkudest ja annab neile kuju ja stabiilsuse. Rakuskelett osaleb ka ainete transportimisel rakus ja nende liikumises.
Vastupidiselt inimkeha kondisele luustikule ei moodusta rakuskelett fikseeritud ühikut, vaid saab raku vajadustega paindlikult kohaneda. Vöötlihased vajavad ka desmiini ühendustena Z-ketaste ja müofibrillide vahel. Z-kettad tähistavad vöötlihastes külgnevate lihaselõikude (sarkomeeride) piire. Z-ketaste külge kinnitatakse niiditaolised struktuurid, mis koosnevad aktiini ja tropomüosiini kompleksist. Lepingu sõlmimisel suruvad need müosiinikiud ja -niidid üksteise sisse, põhjustades kudede tervikuna ajutist lühenemist.
Siledatel lihastel on erinev struktuur kui vöötmetel: kiud ei moodusta selgelt piiritletud niidid ja kimbud, millel on ristlõikes selgelt nähtavad triibud, vaid tunduvad esmapilgul siledad ja struktureerimata. Kuid kontraktsioon on suuresti sarnane. Koos silelihaste mitte-lihase aktiini filamentidega on desmiinil ka lihaskoes stabiliseeriv funktsioon, luues tugevdavaid ühendusi nn kompressioonitsoonides.
Haigused
Erinevad lihashaigused on seotud geneetiliste muutustega (mutatsioonidega), mis mõjutavad desmingentsioone. Inimestel asuvad need teises kromosoomis.
Isegi kui selline haigus on kaasasündinud, ei pea see viivitamatult ilmnema nähtavate sümptomitega. Paljudel juhtudel põhjustavad desmiini mutatsioonid lihasdüstroofiat, mida iseloomustab lihaskoe järkjärguline halvenemine. Düstroofiate välimus on väga heterogeenne. Desminopaatia on spetsiifilisem kliiniline pilt. See on haruldane pärilik haigus, mis nõrgendab lihaseid järk-järgult ja põhjustab sümptomeid tavaliselt alles täiskasvanueas. Vead desmiini tootmises organismis kahjustavad nii lihasrakkude tsütoskelet kui ka desminopaatias esinevaid Z-diske.
Lisaks on desmiini mutatsioonid seotud kardiomüopaatiaga, mis võib ilmneda ka desminopaatia taustal. Kardiomüopaatia avaldub funktsionaalsetes südameprobleemides ega ole alati tingitud desmiini sünteesi häiretest; selle asemel on mitmesuguseid võimalikke põhjuseid. Tüüpilisteks sümptomiteks on südamepuudulikkus, südame rütmihäired, vereringe kollaps (minestus), stenokardia ja emboolia.
Desmiini antikehade tuvastamine aitab arstidel eristada ka erinevaid tuumoreid - näiteks rabdomüosarkoomid (kõrge surelikkusega pehmete kudede pahaloomulised kasvajad) ja leiomüosarkoomid (silelihaste pahaloomulised kasvajad).
