Les protéines connues sous le nom de filaments intermédiaires aident à structurer les cellules et sont impliquées dans le mouvement cellulaire. La vimentine est l’une de ces protéines, et on la trouve souvent dans les cellules mésenchymateuses des eucaryotes, ou les cellules qui contiennent un noyau distinct. Les cellules mésenchymateuses sont essentielles à la croissance et au développement car elles peuvent se différencier en d’autres types cellulaires. Cette protéine se trouve non seulement dans les cellules eucaryotes, mais aussi dans les bactéries, où elle participe à la formation du cytosquelette.
En tant que partie du cytosquelette, la vimentine joue un rôle essentiel dans le maintien en place des structures cellulaires, appelées organites. Cette protéine a une nature flexible, lui permettant de répondre au stress mécanique. Il interagit avec d’autres protéines structurelles, comme les microtubules, pour rendre la cellule rigide et robuste. Des études réalisées sur des cellules sans vimentine ont montré qu’elles étaient fonctionnelles, mais très facilement endommagées lorsqu’elles sont exposées à la pression.
Le déplacement des molécules à l’intérieur de la cellule est essentiel au bon fonctionnement. Dans le cas d’au moins une molécule, le cholestérol des lipoprotéines de basse densité (LDL), la vimentine participe aux tâches de transport. Il a été démontré que cette protéine de filament aide à déplacer le cholestérol LDL des organites appelés lysosomes vers d’autres zones cellulaires. Les cellules dépendent de ce transport pour utiliser le cholestérol LDL en l’incorporant dans des réactions chimiques.
Les protéines structurelles peuvent parfois être trouvées à l’extérieur des cellules, où elles peuvent aider à des actions telles que la cicatrisation des plaies. En cas de blessure, les globules blancs appelés macrophages se déplacent vers le site de la lésion dans le cadre normal de la réponse immunitaire du corps. Il a été découvert que les macrophages produisent de la vimentine et la libèrent à l’extérieur du site, connue sous le nom de matrice extracellulaire. Ces cellules sont induites à sécréter cette protéine par des protéines inflammatoires appelées cytokines. Au fur et à mesure que la plaie est réparée et scellée, les signaux des cytokines anti-inflammatoires empêchent les macrophages de produire des filaments intermédiaires.
Les cellules mésenchymateuses sont capables de se déplacer dans le corps, en partie grâce à leur utilisation de la vimentine. Dans certaines formes de cancer, les cellules passent des cellules épithéliales aux cellules mésenchymateuses, ce qui leur permet de se propager dans tout le corps. De ce fait, l’expression de cette protéine est utilisée comme marqueur tumoral pour certains cancers, ce qui confirme la présence d’une tumeur. Les anticorps qui se lient à cette protéine peuvent aider les médecins à localiser les tumeurs de cette manière.
En plus d’être un marqueur tumoral, des thérapies contre le cancer qui ciblent cette protéine structurelle ont été créées. Des composés tels que la Withaférine-A détruisent les cellules tumorales avec des niveaux élevés de cette protéine lorsqu’ils sont administrés localement. Dans certaines études, les cellules saines voisines qui ne contenaient pas autant de vimentine n’ont pas été endommagées.