Filament intermédiaire

Un filament intermédiaire est un polymère du cytosquelette d’environ dix nanomètres de diamètre, assemblé à partir de protéines fibreuses. Il appartient à des réseaux qui contribuent à la résistance mécanique des cellules et des tissus. Sa composition et sa localisation varient selon le type cellulaire : les kératines, la vimentine, la desmine, les neurofilaments et les lamines constituent des familles distinctes.

Une architecture résistante et non polarisée

Les protéines s’associent en dimères enroulés, puis en tétramères antiparallèles. Des associations latérales et longitudinales forment un filament qui se compacte au cours de son assemblage. Le diamètre d’une dizaine de nanomètres est un ordre de grandeur caractéristique, sans imposer une géométrie rigoureusement identique à toutes les familles.

Cette organisation ne possède pas la polarité structurale de l’actine ou des microtubules. Elle ne fournit donc pas les mêmes voies orientées aux moteurs moléculaires. Les filaments intermédiaires supportent et redistribuent plutôt les contraintes, en relation avec les points d’ancrage et l’architecture de la cellule.

Des réseaux différents selon les cellules

Les kératines participent notamment à l’organisation mécanique des épithéliums. La desmine est associée aux cellules musculaires et les neurofilaments à l’architecture des neurones. Les lamines forment un réseau lié à l’enveloppe nucléaire, distinct des réseaux cytoplasmiques par sa localisation et certaines propriétés d’assemblage.

La présence d’un membre de cette famille ne définit pas, à elle seule, toute l’identité d’une cellule. Plusieurs protéines peuvent être exprimées simultanément, et leur répartition change avec la différenciation, l’état physiologique ou une lésion.

Des structures remodelables

Malgré leur résistance, ces réseaux sont dynamiques. La phosphorylation de leurs protéines, les échanges de sous-unités et les interactions avec d’autres composants du cytosquelette permettent leur réorganisation. Une image de filament sur une préparation fixée ne renseigne donc pas directement sur sa vitesse de renouvellement dans la cellule vivante.

En histologie, leur détection aide à caractériser des tissus ou des populations cellulaires. L’interprétation dépend toutefois de la spécificité du réactif pour la protéine et l’espèce étudiées. Un marquage isolé, surtout dans un tissu remanié, doit être rapproché de la morphologie et d’autres caractères cellulaires.