Sfingosinsyntese, struktur, funksjoner og sykdommer



den sfingosin er en kompleks aminoalkohol av stor betydning, fordi det er en forløperkomponent av sphingolipider generelt. De mest relevante komplekse fosfolipider eller sfingolipider er sphingomyelin og glycosphingolipider. Disse oppfyller spesifikke funksjoner i bevaring av strukturen til membranene i nerveceller, slik at de kan oppfylle sine funksjoner.

Alle sfingolipider har til felles at de er dannet med den samme substans base, ceramid, som består av flere sfingosin acetyl CoA, og derfor også kalt N-acylsphingosine.

Innenfor komplekse fosfolipider er sfingomyelin en av de viktigste og rikelig i hjernen og nervesvevet. Det er hovedsakelig funnet som en bestanddel av myelinskjeden som dekker nerver.

Mens glykosfosfolipidene er sfingolipider som inneholder glukose. Blant de mest fremtredende er cerebrosides (galactocerebroside og glucocerebroside) og gangliosider. Disse sistnevnte griper inn i overføringen av nervøse impulser, fordi de overholder nerveendingene.

Det er også andre, som globidos og sulfatider, som er en del av plasmamembranene i hele organismen, er viktige som membranreseptorer.

index

  • 1 Sammendrag
  • 2 struktur
  • 3 funksjoner
    • 3.1 Sphingosin
    • 3.2 Derivat av sfingosin (sfingosin 1-fosfat)
  • 4 Sykdommer forårsaket av sfingosinmangel
    • 4.1 Farber's Lipogranulomatosis eller Farber's sykdom
  • 5 referanser

syntese

Aminoalkoholsphingosinet syntetiseres i endoplasmatisk retikulum. Synteseprosessen oppstår som følger:

Aminosyren serin, når den er aktivert ved binding pyridoksalfosfat i nærvær av manganioner, blir den palmitoyl-CoA for å danne 3-ketosphinganine. Denne reaksjonen avgir CO2.

Sfingosin dannes etter to reduserende stadier. Enzymet 3-ketoesfinganinreduktase inngår i den første. Denne reaksjonen bruker NADPH som en H-donor+, danner dihydrosfingosin.

I andre trinn virker enzymet sphinganinreduktase, med deltagelse av et flavoprotein hvor sfingosin er oppnådd.

På den annen side kan sfingosin syntetiseres ved katabolisme av sfingolipider. For eksempel, når sphingomyelin er hydrolysert, oppnås fettsyre, fosforsyre, kolin og sfingosin.

struktur

Det kjemiske navnet på aminoalkoholsphingosinet er 2-amino-4-oktadecen-1,3-diol. Den kjemiske strukturen kan beskrives som en hydrokarbonkjede sammensatt av totalt 18 karboner, med en amino- og alkoholgruppe.

funksjoner

sfingosin

Under normale forhold blir sfingosin produsert av katabolisme av sfingolipider gjenbrukt for fornyelse og dannelse av nye sfingolipider.

Sfingosin prosesser som er involvert i cellulær metabolsk regulering relatert signalveier, lipid, som ekstracellulære mediator som virker på protein kinase C, som kontrollerer de som er involvert i prosessen med vekst og celledød enzymer.

Det virker også som en andre intracellulær messenger. Dette stoffet er i stand til å stoppe cellesyklusen, indusere cellen til programmert celledød eller apoptose.

På grunn av denne funksjonen har det gitt interesse for forskere som kreftbehandling, sammen med tumornekrosefaktor a.

En økning i nedbrytningen av sfingomyelinene forårsaker akkumulering av sfinganin og sfingosin (sphingoidbaser). Disse stoffene i høye konsentrasjoner hemmer riktig funksjon av cellemembraner.

Denne akkumuleringen av sfingosin kan oppstå i tilfeller av forgiftning ved forbruk av korn forurenset med fumonisiner, type mykotoksiner produsert av Fusarium sopp under lagring.

Fumonisin hemmer enzymet ceramid syntetase, noe som resulterer i dannelsen av ceramid (N-acyl sfingosin).

Samtidig tillater ikke syntesen av sphingomyelin, derfor sversinin sammen med sfinganin konsentrerer for mye, og genererer bivirkninger.

Avledet fra sfingosin (sfingosin 1-fosfat)

Fra fosforyleringen av sfingosin av to enzymer (sphingosinkinase 1 og sfingosinkinase 2) dannes dets derivat som kalles sfingosin 1-fosfat.

Sfingosin 1-fosfat har en motsatt effekt til forløperen. Det stimulerer cellevekst (mitogen), og forhindrer selv den apoptotiske virkningen av enkelte legemidler som brukes i terapi mot kreft, dvs. dets virkning er antiapoptotisk.

Dette stoffet har blitt funnet i høye konsentrasjoner i ulike maligne prosesser og svulstvev. I tillegg er det et overdrevet uttrykk for reseptorene av denne lipid-substansen.

På den annen side virker sfingosin 1-fosfat sammen med ceramid 1-fosfat i reguleringen av immunceller, bindende til de spesifikke reseptorene som er tilstede i cellene.

Spesielt lymfocyttene presenterer denne typen reseptorer, tiltrukket av tilstedeværelsen av sfingosin 1-fosfat. På en slik måte at lymfocyttene forlater lymfeknuter, passerer de til lymfe og senere til sirkulasjonen.

Deretter konsentrere de seg om hvor sfingolipidet blir syntetisert, og dette er hvordan de deltar i de inflammatoriske prosessene.

Når lymfocyttene binder seg til stoffet gjennom sin reseptor og induserer en cellulær respons, internaliserer de reseptorene, enten for å resirkulere dem eller for å ødelegge dem.

Denne virkning ble observert av forskere som har utviklet lignende stoffer til sfingosin-1-fosfat for å oppta spesifikke reseptorer, slik at internalisering og ødeleggelse av reseptoren er stimulert, uten å forårsake celleaktivering og dermed redusere immunresponsen.

Denne typen substans er spesielt nyttig som immunosuppressiv terapi i autoimmune sykdommer som multippel sklerose.

Sykdommer forårsaket av sfingosinmangel

Farber's lipogranulomatosis eller Farber's sykdom

Dette er en sjelden sykdom med autosomal recessiv arvelig karakter, svært sjelden, med kun 80 tilfeller rapportert over hele verden.

Årsaken til sykdommen er en mutasjon av ASAH1-genet som koder for det syrlige lysosomale ceramidase-enzymet. Funksjonen av dette enzymet er å hydrolysere ceramid og omdanne det til sfingosin og fettsyrer.

Mangelen på enzymet fører til akkumulering av ceramid, en mangel som manifesterer seg i de første månedene av livet (3-6 måneder). Sykdommen manifesterer seg ikke på samme måte i alle de berørte individer, idet man observerer milde, moderate og alvorlige tilfeller.

Svake tilfeller har lengre forventet levetid, oppnår ungdomsår og til og med voksen alder, men den alvorlige formen er alltid dødelig i begynnelsen av livet.

Blant de mest vanlige kliniske manifestasjoner som har sykdommen er: alvorlig heshet engasjement i strupehodet som kan nå Afonia ved betennelse av stemmebåndene, dermatitt, misdannelser i skjelettet, smerte, hevelse, paralyse, neurologisk svekkelse eller mental retardasjon.

I alvorlige tilfeller kan presentere med føtal hydrops, hepatosplenomegali, sløvhet og granulomatøse infiltrasjoner i lungene og organer i det retikuloendoteliale system, slik som milten og leveren, med en meget kort levealder.

For tilfeller med lengre forventet levetid er det ingen spesifikk behandling, bare symptomene blir behandlet.

referanser

  1. Torres-Sánchez L, López-Carrillo L. Forbruk av fumonisiner og skade på menneskers helse. Offentlig helse Mexico. 2010; 52 (5): 461-467. Tilgjengelig på: scielo.org.
  2. Baumruker T, Bornancin F, Billich A. Rollen av sphingosin og ceramidkinaser. Immunol Lett.2005; 96 (2): 175-85.
  3. Ponnusamy S, Meyers-Needham M, Senkal CE, et al. Sfingolipider og kreft: ceramid og sfingosin-1-fosfat i regulering av celledød og resistens mot stoff. Fremtidig Oncol. 2010; 6 (10): 1603-24.
  4. Bazua-Valenti S; Garcia-Sainz A. Sphingosin 1-fosfat og dets S1P1-reseptor: regulatorer av immunresponsen. Fac. Med. (Mex.), 2012; 55 (6): 53-57. Tilgjengelig i Scielo. org
  5. Murray R, Granner D, Mayes P, Rodwell V. (1992). Harper's biokjemi. 12 ava utgave, redaksjonell den moderne håndboken. DF Mexico.