Hva er glykosaminoglykaner?

den glykosaminoglykaner, også kjent som mukopolysakkarider, er glucidiske strukturer, med en funksjon av strukturelle biomolekyler som hovedsakelig finnes i bindevev, beinvev, intercellulært medium og epitelialt vev.

De er lange kjeder av komplekse polysakkarider eller proteoglycaner, sammensatt av repeterende enheter av disakkarider.

Glykosaminoglykaner er svært polare og har evne til å tiltrekke seg vann, slik at de passer for de biologiske funksjonene de utfører. De brukes også som smøremidler eller til å absorbere påvirkninger. Hver er sammensatt av heksosamin og en heksose, eller hyaluronsyre.

introduksjon

Glykosaminoglykaner er hovedkomponenten i den ekstracellulære matrisen av molekyler i dyrevev og spiller en grunnleggende rolle i ulike fysiologiske hendelser. Ikke bare kan vi finne disse forbindelsene i vertebrater, men også hos mange hvirvelløse dyr. Dens funksjon er bevaring i dyreriket.

Flere sulfaterte strukturer av heparin, en glykosaminoglykan som finnes i leveren, huden og lungen, finnes i forskjellige typer organismer, fra de mest primitive til mennesker. Dette bestemmer deres aktive og fundamentale deltakelse i biologiske prosesser.

I tilfelle av hyaluronsyre i den menneskelige organisme er vi til stede i navlestrengen, bindevev, leddvæske, brusk, blodårer og glasslegemet (den geléaktige masse som ligger mellom linsen og øyets netthinne); mens det i naturen eksisterer bare i bløtdyr.

En annen forskjell er at den chondroitin sulfat i kroppen eksisterer i benvev og brusk, mens i andre mindre utviklede dyr er en begrenset utstrekning, avhengig av den strukturelle kompleksitet av individet og dets tilknytning til visse funksjoner.

Tilstedeværelse av glykosaminoglykaner

I naturen finner vi glykosaminoglykaner (GAG) med grunnleggende funksjoner i cellevekst, differensiering, cellemigrasjon, morfogenese og virale eller bakterielle infeksjoner.

Hos vertebrater er de viktigste glykosaminoglykaner heparin eller heparinsulfat, kondroitinsulfat, dermatansulfat og hyaluronsyre. Alle disse GAGene er bekreftet av kjeder som alternerende enheter av et aminosukker og en hyaluronsyre, som kan være glukuronsyre eller iduronsyre.

På den annen side kan aminosukkerenhetene være N-acetylglukosamin eller N-acetylgalaktosamin.

Selv om pelarene til GAG er vanligvis alltid de samme, krever polysakkaridene de repeterende linjene i heparin- og kondroitinsulfatkjedene en betydelig grad av strukturell variasjon.

Dette skyldes de konstante modifikasjonene som inkluderer sulfatering og epemerisering av uronatene, som utgjør grunnlaget for det brede utvalget av strukturer med biologiske aktiviteter relatert til GAGene..

Nærværet av disse biomolekylene i naturen, både hos vertebrater og hvirvelløse organismer, har blitt godt dokumentert. Derimot har GAG aldri blitt funnet i planter.

I noen stammer av bakterier polysakkarider syntetisert med den samme søylestrukturen av GAGs er observert, men disse lignende polysakkarider er ikke bundet til kjerneproteiner og blir produsert bare i den indre overflaten av den cytoplasmiske membranen.

I tilfelle av GAG i dyreceller blir de tilsatt til proteinkjernene og danner proteoglykaner. På denne måten er bakterielle polysakkarider forskjellige.

Det er et stort strukturelt utvalg i GAGene som tilhører vertebrater. Fra fisk og amfibier til pattedyr er strukturen av disse biomolekylene ekstremt heterogen.

Biosyntese av strukturkomplekset av GAGene er regulert og de forskjellige sulferingsmønstrene dannes i et organ og i et bestemt vev, midlertidig under vekst og utvikling.

Faktisk har mutasjonsdefekter i mange gener av de biosyntetiske enzymer av GAGer alvorlige konsekvenser i vertebrate organismer. Dette er grunnen til at uttrykk for GAG og deres spesifikke sulfaterte strukturer har en grunnleggende rolle i livet.

Funksjoner av glykosaminoglykaner

Deres funksjon er viktig fordi de er grunnleggende komponenter i bindevevet, og kjedene i GAGene er koblet gjennom kovalente bindinger til andre proteiner som cytokiner og kjemokiner.

En annen egenskap er at de er knyttet til antitrombin, et protein som er relatert til koagulasjonsprosessen, slik at de kan hemme denne funksjonen, noe som gjør dem essensielle i tilfeller av behandling for trombose, for eksempel.

Dette er også interessant innen kreftforskning. Strøm inhibere bindingen av proteiner av GAGs, kan stanse sykdomsprosess eller andre slike inflammatoriske og smittsomme sykdommer hvor GAGs fungere som reseptorer for noen virus, slik som tilfellet av dengue flavivirus typen.

GAG er også tilhørende de tre komponentene i dermis, laget under hudens epidermis, sammen med kollagen og elastin. Disse tre elementene danner systemet kjent som ekstracellulær matrise, noe som tillater blant annet regenerering av vev og eliminering av toksiner fra kroppen.

GAG er stoffene som tiltrekker vann til de dypere lagene i huden. En av de mest kjente glykosaminoglykaner er hyaluronsyre, finnes i flere anti-agingprodukter og hudpleie. Ideen om disse kremer, lotioner og tonics er å øke hydrering i huden ved å redusere rynker og fine linjer.

I tillegg til å kunne beholde vann, har GAG også høy viskositet og lav forståelse, så de er ideelle for å beskytte leddets ledd i leddene.

Derfor er de til stede i leddvæsken, leddbrusk, hjerte (chondroitinsulfat, den mest vanlige GAG ​​i kroppen), hud, lunge-arterier ventiler og leveren (heparin med en antikoagulant funksjon), sener og lunger (dermatan sulfat) og hornhinnen og bein (keratinsulfat).

referanser

1. Utvikling av glykosaminoglykaner. Sammenligning av biokjemisk studie. Hentet fra ncbi.nlm.nih.gov.
2. Spesialutgave "Glycosaminoglycaner og deres mimetika". Gjenopprettet fra mdpi.com.
3. Manipulering av celleoverflate makromolekyler av flaviviruses. Robert Anderson, i fremskritt innen virusforskning, 2003. Hentet fra sciencedirect.com.
4. Kollagen, Elastin og Glykosaminoglykaner. Hentet fra justaboutskin.com.