Os filamentos intermediários são proteínas insolúveis que ajudam a formar o sistema citoesquelético de uma célula, a estrutura interna que dá à célula sua forma. Essas proteínas são encontradas em quase todos os organismos multicelulares. Existem três tipos básicos de filamentos: filamentos finos, que geralmente têm cerca de 8 nanômetros (nm) de diâmetro; filamentos intermediários, que têm em média cerca de 10 nm; e microtúbulos, que medem cerca de 25 nm. Os filamentos intermediários são tipicamente estáveis e duráveis devido à sua insolubilidade; eles são freqüentemente encontrados em células que sofrem muito estresse, como pele, músculos, cabelos e unhas ou garras em alguns animais.
Existem cinco tipos de filamentos intermediários, classificados por suas características proteicas. O tipo I contém queratinas ácidas e o tipo II possui queratinas básicas. Os filamentos tipo I e tipo II são encontrados nas células epiteliais, que também formam cabelos e unhas. Os filamentos intermediários de queratina criam junções que unem as células, formando pares que consistem em uma proteína básica e uma proteína ácida.
Os filamentos intermediários do tipo III podem incluir uma das quatro proteínas diferentes. As proteínas desmin são encontradas nas células musculares lisas e estriadas, incluindo os músculos cardíacos. A proteína ácida fibrilar glial (GFAP) é encontrada nas células da neuroglia no cérebro e na medula espinhal. Outras partes do sistema nervoso periférico contêm proteínas periféricas, e a proteína vimentina é encontrada nos fibroblastos, ou glóbulos brancos, e na fina camada de células que revestem o interior dos vasos sanguíneos.
Neurofilamentos, que são proteínas encontradas nos neurônios, compõem o Tipo IV. Os neurofilamentos são construídos a partir de três protofibrilas entrelaçadas e são as fibras mais abundantes dos axônios, as longas fibras das células nervosas. Esse tipo de filamento intermediário estabelece o diâmetro dos axônios e dendritos, as extremidades ramificadas do neurônio que transmite sinais elétricos.
Os filamentos intermediários do tipo V são lâminas ou proteínas fibrosas encontradas no núcleo da célula. Ao contrário dos outros tipos, que são todos considerados citoesqueléticos, os filamentos do tipo V são nucleossqueléticos – as lâminas formam uma malha dentro das membranas internas que circundam o núcleo. As laminas estão envolvidas em várias funções importantes, incluindo a síntese de DNA e a montagem e desmontagem das membranas que envolvem o núcleo durante a divisão celular.
Apesar das diferenças químicas e proteicas em cada tipo de filamento intermediário, todos desempenham um papel semelhante ao fornecer um quadro estruturado para as células. Mutações em filamentos intermediários podem causar várias doenças, incluindo epidermólise bolhosa simples, uma doença de bolhas na pele e esclerose lateral amiotrófica (ELA), também conhecida como Doença de Lou Gehrig.