Što su glikozaminoglikani?



glikozaminoglikani, poznati i kao mukopolisaharidi, glukidne strukture, s funkcijom strukturnih biomolekula koje se mogu naći uglavnom u vezivnom tkivu, koštanom tkivu, međustaničnom mediju i epitelnom tkivu.

To su dugi lanci kompleksnih polisaharida ili proteoglikana, sastavljeni od ponavljajućih jedinica disaharida.

Glikozaminoglikani su visoko polarni i imaju sposobnost privlačenja vode, pa su prikladni za biološke funkcije koje izvode. Također se koriste kao maziva ili za apsorpciju utjecaja. Svaki je sastavljen od heksozamina i heksoze, ili hijaluronske kiseline.

uvod

Glikozaminoglikani su glavna komponenta ekstracelularnog matriksa molekula u životinjskim tkivima i igraju temeljnu ulogu u različitim fiziološkim događajima. Ne samo da možemo naći te spojeve u kralježnjacima, nego iu mnogim beskralježnjacima. Njegova funkcija je očuvanje u životinjskom carstvu.

Nekoliko sulfatnih struktura heparina, glikozaminoglikana koji se nalazi u jetri, koži i plućima, mogu se naći u različitim tipovima organizama, od najprimitivnijih do ljudi. To određuje njihovo aktivno i temeljno sudjelovanje u biološkim procesima.

U slučaju hijaluronske kiseline, u ljudskom organizmu nalazimo ga u pupčanoj vrpci, vezivnom tkivu, sinovijalnoj tekućini, hrskavici, krvnim žilama i staklastom tijelu (želatinastu masu koja leži između leće i mrežnice u oku); dok u prirodi postoji samo u mekušcima.

Druga razlika je u tome što hondroitin-sulfat u tijelu postoji u tkivima kostiju i hrskavice, dok je u drugim manje razvijenim životinjama u ograničenom obliku, ovisno o strukturalnoj složenosti pojedinca i njegovoj povezanosti s određenim funkcijama..

Prisutnost glikozaminoglikana

U prirodi nalazimo glikozaminoglikane (GAG) s temeljnim funkcijama u rastu stanica, diferencijaciji, migraciji stanica, morfogenezi i virusnim ili bakterijskim infekcijama.

Kod kralježnjaka glavni glikozaminoglikani su heparin ili heparin sulfat, hondroitin sulfat, dermatan sulfat i hijaluronska kiselina. Svi ovi GAG-ovi su potvrđeni lancima koji izmjenjuju jedinice amino šećera i hijaluronske kiseline, koja može biti glukuronska kiselina ili iduronska kiselina..

S druge strane, amino šećerne jedinice mogu biti N-acetilglukozamin ili N-acetilgalaktozamin.

Iako su stupovi GAG-ova obično uvijek isti, polisaharidi, ponavljajuće linije heparinskih i hondroitin sulfatnih lanaca zahtijevaju značajan stupanj strukturne varijacije.

To je zbog konstantnih modifikacija koje uključuju sulfatiranje i epemerizaciju uronata, što čini bazu širokog spektra struktura s biološkim aktivnostima koje su povezane s GAG-ovima..

Prisutnost tih biomolekula u prirodi, kako u organizmima kralježnjaka tako i kod beskralježnjaka, dobro je dokumentirana. Nasuprot tome, GAG nikada nisu pronađeni u biljkama.

U nekim bakterijskim lancima opaženi su polisaharidi sintetizirani s istom strukturom stupova GAG-ova, ali ti slični polisaharidi nisu vezani za jezgrene proteine ​​i nastaju samo na unutarnjoj površini citoplazmatske membrane.

U slučaju GAG-ova u životinjskim stanicama, dodaju se proteinskim jezgrama i oblikuju proteoglikane. Na taj su način različiti bakterijski polisaharidi.

Postoji široka strukturna raznolikost u GAG-ovima koji pripadaju kralježnjacima. Od riba i vodozemaca do sisavaca, struktura tih biomolekula je izuzetno heterogena.

Biosinteza strukturalnog kompleksa GAG-ova je regulirana, a različiti uzorci sulfacije formiraju se u organu i specifičnom tkivu, privremeno tijekom rasta i razvoja.

U stvari, nedostaci mutacije u mnogim genima biosintetskih enzima GAG-a imaju teške posljedice u organizmima kralježnjaka. Zbog toga ekspresija GAG-a i njihovih specifičnih sulfatnih struktura ima temeljnu ulogu u životu.

Funkcije glikozaminoglikana

Njihova funkcija je bitna jer su temeljne komponente vezivnog tkiva, a lanci GAG-ova povezani su kovalentnim vezama s drugim proteinima kao što su citokini i kemokini.

Još jedna značajka je da su povezani s antitrombinom, proteinom koji je povezan s procesom koagulacije, tako da mogu inhibirati tu funkciju, što ih čini bitnim u slučajevima liječenja tromboze, na primjer.

Ovo je također zanimljivo u području istraživanja raka. Sposobnim da inhibiraju vezanje GAG ​​proteina, proces ove bolesti ili drugih može se zaustaviti, kao što su upalni procesi i infektivne bolesti, gdje GAG ​​djeluju kao receptori za neke viruse, kao što su denga, flavivirus..

GAG također pripadaju trima komponentama dermisa, sloju ispod epidermisa kože, zajedno s kolagenom i elastinom. Ta tri elementa tvore sustav poznat kao ekstracelularni matriks koji omogućuje, između ostalog, regeneraciju tkiva i eliminaciju toksina iz tijela..

GAG su tvari koje privlače vodu u dublje slojeve kože. Jedan od najpoznatijih glikozaminoglikana je hijaluronska kiselina, prisutna u više proizvoda protiv starenja i za njegu kože. Ideja ovih krema, losiona i tonika je povećati hidrataciju kože smanjujući bore i fine linije.

Osim što mogu zadržati vodu, GAG također ima visoku viskoznost i slabo razumijevanje, pa su idealni za zaštitu zgloba kostiju u zglobovima..

Zato su prisutni u sinovijalnoj tekućini, zglobnim hrskavicama, srčanim zaliscima (hondroitin-sulfat, najzastupljeniji GAG u tijelu), koži, plućnim arterijama i jetri (heparin koji ima antikoagulantnu funkciju), tetive i pluća. (dermatan sulfat) i rožnica i kosti (keratin sulfat).

reference

  1. Evolucija glikozaminoglikana. Usporedna biokemijska studija. Preuzeto s ncbi.nlm.nih.gov.
  2. Posebno izdanje "Glikozaminoglikani i njihovi mimetici". Oporavio se od mdpi.com.
  3. Manipulacija makromolekulama stanične površine s flavivirusima. Robert Anderson, u napredovanju u istraživanju virusa, 2003. Preuzeto s sciencedirect.com.
  4. Kolagen, elastin i glikozaminoglikani. Preuzeto s adrese justaboutskin.com.