Miyofibril

Miyofibril (İng. myofibril; Yun. mys "kas" + Lat. fibrilla "küçük lif"), kas hücresinin içini dolduran, kasılmayı sağlayan silindirik protein demetidir.

Etimoloji

Yunanca kas anlamındaki mys ile Latince küçük lif anlamındaki fibrilla sözcüklerinden türetilmiştir.

Klinik bağlam

Miyofibriller, uç uca dizilmiş sarkomerlerden oluşur; sarkomer, kasılmanın işlevsel birimidir ve iki Z çizgisi arasında yer alır. İçinde ince filamentler (aktin, tropomiyozin ve troponin) ile kalın filamentler (miyozin) düzenli biçimde örtüşür. Bu düzenli dizilim, iskelet ve kalp kasının mikroskopta çizgili görünmesinin nedenidir; düz kasta bu düzen bulunmaz.

Kasılma, kayan filament mekanizmasıyla gerçekleşir. Hücre içi kalsiyum arttığında troponin C'ye bağlanır; tropomiyozin yer değiştirerek aktin üzerindeki bağlanma bölgelerini açar. Miyozin başları aktine bağlanır, ATP enerjisiyle çapraz köprü döngüsü kurarak ince filamentleri sarkomerin ortasına doğru çeker. Filamentlerin uzunluğu değişmez; kısalan, örtüşmenin arttığı sarkomerdir. ATP tükendiğinde miyozin başları aktinden ayrılamaz; ölüm sonrası kas sertliğinin — rigor mortis — açıklaması budur.

Sarkomer uzunluğu ile üretilen kuvvet arasındaki ilişki, kalpte Frank-Starling yasasının hücresel temelini oluşturur: diyastolde lifler gerildikçe filament örtüşmesi belirli bir noktaya kadar daha uygun hâle gelir ve kasılma güçlenir; ayrıca gerilme, kasılma proteinlerinin kalsiyuma duyarlılığını artırır.

Yapıyı oluşturan proteinlerdeki kalıtsal bozukluklar, kas ve kalp hastalıklarının önemli bir bölümünden sorumludur. Sarkomer proteinlerini kodlayan genlerdeki değişiklikler hipertrofik ve dilate kardiyomiyopatilere yol açar; distrofin ve ilişkili protein bozuklukları Duchenne ve Becker kas distrofilerinin temelidir. Titin, sarkomerin esnekliğini sağlayan dev bir proteindir ve bozuklukları dilate kardiyomiyopatiyle ilişkilendirilmiştir. Miyofibriler miyopatiler, yapı proteinlerinin birikimiyle seyreden ayrı bir hastalık grubudur.

Klinik laboratuvarda miyofibril proteinleri doğrudan kullanılır. Kalp kasına özgü troponin I ve T, miyokart infarktüsü tanısının temel belirteçleridir; hücre hasarında dolaşıma salınırlar. İskelet kasında hasar geliştiğinde ise kreatin kinaz ve miyoglobin yükselir. Bu ayrım, kas kaynaklı ve kalp kaynaklı hasarın ayırt edilmesini sağlar; ancak yüksek duyarlıklı troponin testlerinin ağır rabdomiyolizde ve böbrek yetmezliğinde de yükselebileceği bilinmelidir.

Kritik hastalıkta miyofibriler proteinlerin yıkımı hızlanır; enflamasyon, hareketsizlik, kortikosteroidler ve yetersiz beslenme birlikte kas kütlesinin hızla azalmasına yol açar. Bu süreç yoğun bakım kazanılmış güçsüzlüğünün yapısal temelidir ve ventilatörden ayrılmayı güçleştirir; erken mobilizasyon, yeterli protein alımı ve gereksiz sedasyondan kaçınma koruyucu yaklaşımlardır.

Farmakolojik açıdan sarkomer, yeni tedavi hedeflerinden biridir. Kalsiyum duyarlılaştırıcı ajanlar, kasılma proteinlerinin var olan kalsiyuma yanıtını güçlendirerek kontraktiliteyi artırır. Hipertrofik kardiyomiyopatinin obstrüktif biçiminde kullanılan miyozin inhibitörleri, çapraz köprü oluşumunu azaltarak aşırı kasılmayı sınırlar; bu, doğrudan sarkomeri hedefleyen ilk tedavi örneklerindendir.

Kas biyopsisinde miyofibriler yapının incelenmesi, distrofiler ile enflamatuvar ve metabolik miyopatilerin ayrımında kullanılır; immünhistokimyasal boyamalarla eksik ya da anormal proteinler gösterilir.

Eş anlamlılar

• Kas telciği

İlgili terimler

• Sarkomer
• Troponin
• Kontraktilite
• Rabdomiyoliz
• Kardiyomiyopati