Sinteza, struktura, funkcije i bolesti sfingozina



sfingozin je kompleksan aminoalkohol od velike važnosti, jer je općenito prekursorska komponenta sfingolipida. Najrelevantniji kompleksni fosfolipidi ili sfingolipidi su sfingomijelin i glikosfingolipidi. Oni ispunjavaju specifične funkcije u očuvanju strukture membrana živčanih stanica, dopuštajući da ispune svoje funkcije.

Zajednički su svi sfingolipidi da se formiraju s istom osnovnom supstancom, ceramidom, koji se sastoji od sfingozina i acetil CoA, pa se također naziva i N-acilesphingosine..

U okviru kompleksnih fosfolipida, sfingomijelin je jedan od najvažnijih i najzastupljenijih u mozgu i živčanom tkivu. Uglavnom se nalazi kao sastojak mijelinske ovojnice koja pokriva živce.

Dok su glikosfingolipidi sfingolipidi koji sadrže glukozu. Među najistaknutijim su cerebrozidi (galaktocrebrozid i glukocerebrozid) i gangliozidi. Ove posljednje interveniraju u prijenosu živčanih impulsa, jer se uklapaju u živčane završetke.

Postoje i drugi, kao što su globidos i sulfatidi, koji su dio plazmatskih membrana cijelog organizma, važni su kao membranski receptori.

indeks

  • 1 Sažetak
  • 2 Struktura
  • 3 Funkcije
    • 3.1 Sfingozin
    • 3.2 Derivat sfingozina (sfingozin 1-fosfat)
  • 4 Bolesti uzrokovane nedostatkom sfingozina
    • 4.1 Farberova lipogranulomatoza ili Farberova bolest
  • 5 Reference

sinteza

Aminoalkohol sfingozin se sintetizira u endoplazmatskom retikulumu. Postupak sinteze odvija se na sljedeći način:

Serinski aminokiselina, kada se aktivira vezanjem s piridoksal fosfatom u prisutnosti jona mangana, veže se na palmitoil-CoA u obliku 3-ketoesfinganina. Ova reakcija daje CO2.

Sfingozin se formira nakon dvije faze redukcije. Enzim 3-ketoesfinganin reduktaza intervenira u prvom. Ova reakcija koristi NADPH kao H donor+, koji tvore dihidrosfingozin.

U drugoj fazi djeluje enzim sphinganin reduktaza, uz sudjelovanje flavoproteina, gdje se dobiva sfingozin..

S druge strane, sfingozin se može sintetizirati katabolizmom sfingolipida. Na primjer, kada je sfingomijelin hidroliziran masnom kiselinom, nastaju fosforna kiselina, kolin i sfingozin..

struktura

Kemijsko ime aminoalkohola sfingosina je 2-amino-4-oktadecen-l, 3-diol. Kemijska struktura može se opisati kao ugljikovodični lanac sastavljen od ukupno 18 ugljika, s amino i alkoholnom skupinom.

funkcije

sfingozin

U normalnim uvjetima, sfingosin proizveden katabolizmom sfingolipida ponovno se koristi za obnovu i stvaranje novih sfingolipida.

Sfingosin intervenira u procesima stanične metaboličke regulacije povezane s lipidnim signalnim putovima, kao izvanstanični medijator koji djeluje na proteinsku kinazu C, koja kontrolira enzime uključene tijekom procesa staničnog rasta i smrti.

Također djeluje kao drugi unutarstanični glasnik. Ova tvar može zaustaviti stanični ciklus, potičući stanicu na programiranu staničnu smrt ili apoptozu.

Zahvaljujući toj funkciji, istraživači su zainteresirani za terapiju raka, zajedno s faktorom nekroze tumora α.

Povećana razgradnja sfingomijelina uzrokuje nakupljanje sfinganina i sfingozina (sfingozidne baze). Ove tvari u visokim koncentracijama inhibiraju pravilno funkcioniranje staničnih membrana.

Ovo nakupljanje sfingozina može se pojaviti u slučaju trovanja konzumacijom zrna kontaminiranih fumonizinima, tipom mikotoksina proizvedenih gljivicama Fusarium tijekom skladištenja..

Fumonizin inhibira enzimski ceramid sintetazu, što rezultira stvaranjem ceramida (N-acilnog sfingozina)..

U isto vrijeme ne dopušta sintezu sfingomijela, pa se sfingozin zajedno sa sfinganom koncentrira previše, stvarajući negativne učinke..

Izveden iz sfingozina (sfingozin 1-fosfat)

Iz fosforilacije sfingosina pomoću dva enzima (sfingozin kinaza 1 i sfingozin kinaza 2) nastaje njegov derivat sfingozin 1-fosfat.

Sfingozin 1-fosfat ima suprotan učinak od svog prethodnika. Stimulira rast stanica (mitogeni) sprečavajući čak i apoptotičko djelovanje nekih lijekova koji se koriste u terapiji protiv raka, tj. Njegovo djelovanje je antiapoptotično.

Ova supstanca je pronađena u visokim koncentracijama u različitim malignim procesima i tumorskim tkivima. Dodatno, postoji pretjerana ekspresija receptora ove lipidne tvari.

S druge strane, sfingozin 1-fosfat zajedno sa ceramidnim 1-fosfatom djeluje u regulaciji imunih stanica, vezujući se za specifične receptore prisutne u navedenim stanicama.

Posebno limfociti predstavljaju ovaj tip receptora, a privlači ih prisutnost sfingozina 1-fosfata. Na takav način da limfociti napuste limfne čvorove, prelaze u limfu i kasnije u cirkulaciju.

Zatim se koncentriraju na mjesto sinteze sfingolipida i na taj način sudjeluju u upalnim procesima.

Kada se limfociti vežu na tvar kroz njegov receptor i induciraju stanični odgovor, oni internaliziraju receptore, bilo da ih recikliraju ili da ih unište..

Ovo djelovanje su primijetili istraživači koji su razvili tvari slične sfingosin-1-fosfatu da bi zauzele specifične receptore, kako bi stimulirali internalizaciju i uništenje receptora, bez izazivanja stanične aktivacije i tako smanjili imunološki odgovor..

Ova vrsta tvari je posebno korisna kao imunosupresivna terapija u autoimunim bolestima kao što je multipla skleroza.

Bolesti uzrokovane nedostatkom sfingozina

Farberova lipogranulomatoza ili Farberova bolest

Rijetka je bolest s autosomno recesivnim nasljednim karakterom, vrlo rijetka, a prijavljeno je samo 80 slučajeva u svijetu.

Uzrok bolesti je mutacija gena ASAH1 koji kodira kiselinski enzim lizosomske ceramidaze. Funkcija ovog enzima je hidrolizirati ceramid i pretvoriti ga u sfingozin i masne kiseline.

Nedostatak enzima uzrokuje nakupljanje ceramida, nedostatak koji se očituje u prvim mjesecima života (3 - 6 mjeseci). Bolest se ne manifestira na isti način u svim oboljelim osobama, promatrajući blage, umjerene i teške slučajeve.

Blagi slučajevi imaju dulji životni vijek, dostižu adolescenciju i čak u odrasloj dobi, ali težak oblik je uvijek smrtonosan na početku života..

Među najčešćim kliničkim manifestacijama bolesti su: jaka promuklost zbog upale grkljana koja može dovesti do afonije zbog upale glasnica, dermatitisa, deformacije skeleta, boli, upale, paralize, neurološkog pogoršanja ili mentalnog zaostajanja..

U teškim slučajevima može se pojaviti s hidratima fetusa, hepatosplenomegalijom, letargijom i granulomatoznim infiltracijama u plućima i organima retikuloendotelnog sustava kao što su slezena i jetra, s vrlo kratkim životnim vijekom..

U slučajevima s dužim životnim vijekom nema specifičnog tretmana, samo se simptomi liječe.

reference

  1. Torres-Sánchez L, López-Carrillo L. Potrošnja fumonizina i oštećenje ljudskog zdravlja. Javno zdravstvo u Meksiku. 2010; 52 (5): 461-467. Dostupno na: scielo.org.
  2. Baumruker T, Bornancin F, Billich A. Uloga kinaza sfingozina i ceramida. Immunol Lett.2005; 96 (2): 175-85.
  3. Ponnusamy S, Meyers-Needham M, Senkal CE, et al. Sfingolipidi i rak: ceramid i sfingozin-1-fosfat u regulaciji stanične smrti i otpornosti na lijekove. Budućnost Oncol. 2010; 6 (10): 1603-24.
  4. Bazua-Valenti S; Garcia-Sainz A. Sfingozin 1-fosfat i njegov S1P1 receptor: regulatori imunološkog odgovora. Med. (Mex.), 2012; 55 (6): 53-57. Dostupno u Scielu. org
  5. Murray R, Granner D, Mayes P, Rodwell V. (1992). Harperova biokemija. 12 Ava izdanje, Uvodnik Moderni priručnik. DF Meksiko.