Glukoksyks egenskaper og funksjoner



den glycocalyx det er et karbohydratberiget lag som dekker utsiden av ulike typer celler, spesielt bakterier og humane celler. Dette beskyttende belegget oppfyller flere viktige funksjoner for cellen.

I utgangspunktet er den glycocalyx består av kjeder av polysakkarider (sukker) til ulike molekyler av proteiner og lipider, for således å danne forbindelser som kalles glykoproteiner og glykolipider, henholdsvis. Resultatet er et fibrøst og klebrig nettverk med evne til å hydrere.

I eukaryote celler kan sammensetningen av glykoksyx være en faktor som brukes for cellegenkjenning.

I mellomtiden, i bakterieceller, gir glycocalyx et beskyttende lag mot vertsfaktorer faktisk besitter en glycocalyx er forbundet med bakteriers evne til å etablere en infeksjon.

Hos mennesker er glykoksyx funnet på membranene av vaskulære endotelceller og epitelceller i fordøyelseskanalen.

På den annen side kan bakteriell glykoksyx omgir enkelte celler eller kolonier, og danner den såkalte bakterielle biofilmen (biofilm).

Glucocalix i bakterier

De strukturelle egenskapene og kjemiske sammensetningen av bakteriell glykoksyx varierer i henhold til arten, men generelt kan dette ekstra belegg komme i en av to former:

slam

En glykoksyx anses å være et lag av slim når glykoproteinmolekylene er løs forbundet med cellevegget.

Men bakterier som er dekket av denne typen glykoksyx er beskyttet mot dehydrering og næringsstap.

kapsler

Glycocalix anses som en kapsel når polysakkarider er mer fast festet til cellevegget.

Kapslene har en klebrig konsistens som, i tillegg til beskyttelse, også letter adhesjon til faste overflater av miljøet.

Bakterier som har innkapslede kapsler tas i betraktning, og har generelt en høyere patogenisitet (evne til å forårsake sykdom), at kapslene beskytte bakterier, inkludert fagocyttiske hvite celler i immunsystemet.

Glucocalix hos mennesker

Hos mennesker er glykoksyx veldig viktig for vaskulær funksjon og fordøyelsessystemet.

Glucocalix i det vaskulære endotelet

Blodkarene er egentlig små rør laget av celler. Cellene i røret kalles endotelceller og må motstå blodtrykket som strømmer over dem hele tiden.

For å motstå dette produserer vaskulære endotelceller et slimete lag. Denne glykoksyxen har også enzymer og proteiner som hjelper cellene som er involvert i koagulering av blodet til å holde seg til blodkarene når det er nødvendig.

Hovedfunksjonen til glycocalyx i vaskulærsystemet er å opprettholde endotelens homeostase.

Endring av struktur av glycocalyx på vaskulære endotel kan føre til dannelsen av en blodpropp i et blodkar, som hindrer strømning av blod gjennom sirkulasjonssystemet og således ha skadelige helseeffekter.

Glucocalix i fordøyelseskanalen

Det nest best beskrevne eksemplet på glykoksyx hos mennesker er funnet i fordøyelsessystemet. Tynntarmen er ansvarlig for å absorbere alle næringsstoffene som kommer fra maten vi spiser.

Cellene i tynntarmen som er ansvarlige for å absorbere næringsstoffer, har mange små bretter kalt microvilli.

Hver av cellene som utgjør mikrovilli er dekket av glykoksyx, som dannes av mukopolysakkarider (lange kjeder av komplekse sukkerarter) og glykoproteiner.

Derved gir den en ekstra overflate for absorpsjon og inkluderer også enzymer utsatt av disse cellene som er essensielle for de endelige trinnene i matfordøyelsen.

Hver gang vi spiser er det fare for å innta skadelig materiale som kan krysse tarmforingen.

Derfor, i tillegg til funksjonen med fordøyelse og absorpsjon av næringsstoffer, tarmepitelceller glycocalyx må også oppfylle de beskyttende barrierefunksjon for å filtrere skadelige produkter.

Andre funksjoner av glycocalyx

Glycocalix oppfyller også andre funksjoner i forsvaret mot infeksjoner og kreft, celleadhesjon, regulering av betennelse, befruktning og embryonisk utvikling.

referanser:

  1. Costerton, J. W., og Irvin, R. T. (1981). Den bakterielle glykoksyxen i naturen og sykdommen. Årlig gjennomgang av mikrobiologi, 35, 299-324.
  2. Egberts, H. J. A., Koninkx, J. F. J. G., Dijk, J. E. Van, mouwen, J. M. V. M., Koninkx, J. F. J. G., Dijk, J. E. Van, og mouwen, J. M. V. M. (1984). Biologiske og patobiologiske aspekter av glycocalyx av tynntarmepitelet. En anmeldelse. Veterinær Kvartalsvis, 6(4), 186-199.
  3. Johansson, M., Sjövall, H., & Hansson, G. (2013). Mage-tarmslimhinnen i helse og sykdom. Naturomtaler Gastroenterologi & Hepatologi, 10(6), 352-361.
  4. Kapellos, G. E., & Alexiou, T. S. (2013). Modellering Momentum og Massetransport i Cellular Biological Media: Fra Molecular To Tissue Scale. I S. M. Becker & A. V. Kuznetsov (red.), Transport i biologiske medier (s. 561) Academic Press (Elsevier).
  5. Reitsma, S., Slaaf, D. W., & Vink, H. (2007). Endotelial glykoksyx: sammensetning, funksjoner og visualisering. Pflügers Archiv - European Journal of Physiology, 454, 345-359.
  6. Robert, P., Limozin, L., Benoliel, A.-M., Pierres, A., & Bongrand, P. (2006). Glycocalyx regulering av celleadhesjon. i Prinsipper for celleteknikk. Academic Press.
  7. Tarbell, J. M., & Cancel, L. M. (2016). Glykoksyxen og dens betydning i menneskelig medisin (gjennomgang). Journal of Internal Medicine, 280, 97-113.
  8. Weinbaum, S., Tarbell, J. M., & Damiano, E.R. (2007). Strukturen og funksjonen til endotelglykoksyxlaget. Årlig gjennomgang av biomedisinsk ingeniørfag, 9, 121-167.
  9. Wilkie, M. (2014). Glycocalyx: Fuzzy Coat regulerer nå cellesignalering. Peritoneal Dialyse International, 34(6), 574-575.