Sfingozīna sintēze, struktūra, funkcijas un slimības



The sfingozīnu ir ļoti nozīmīgs komplekss aminoalkohols, jo tas ir vispārējs sfingolipīdu prekursora komponents. Svarīgākie kompleksā fosfolipīdi vai sfingolipīdi ir sfingomielīns un glikosfingolipīdi. Tās pilda specifiskas funkcijas nervu šūnu membrānu struktūras saglabāšanā, ļaujot pildīt savas funkcijas.

Visiem sfingolipīdiem ir kopīgs, ka tie ir veidoti ar tādu pašu pamata vielu - keramīdu, ko veido sfingozīns un acetils CoA, tāpēc to sauc arī par N-acilpingozīnu..

Kompleksos fosfolipīdos sfingomielīns ir viens no svarīgākajiem un bagātīgākajiem smadzenēs un nervu audos. To galvenokārt konstatē kā mielīna apvalka sastāvdaļu, kas aptver nervus.

Lai gan glikosfingolipīdi ir sfingolipīdi, kas satur glikozi. Starp visredzamākajiem ir cerebrosīdi (galaktocerebrosīds un glikocerebrosīds) un gangliozīdi. Šie pēdējie iejaucas nervu impulsu pārraidei, jo tie atbilst nervu galiem.

Ir arī citi, piemēram, globidos un sulfatīdi, kas ir daļa no visa organisma plazmas membrānām, kas ir svarīgi kā membrānu receptori..

Indekss

  • 1 Kopsavilkums
  • 2 Struktūra
  • 3 Funkcijas
    • 3.1. Sfingozīns
    • 3.2. Sfingozīna atvasinājums (sfingozīna 1-fosfāts)
  • 4 Sfingozīna deficīta izraisītas slimības
    • 4.1. Farbera lipogranulomatoze vai Farbera slimība
  • 5 Atsauces

Sintēze

Amalfalkohola sfingozīns tiek sintezēts endoplazmatiskajā retikulā. Sintēzes process notiek šādi:

Aminoskābju serīns, kad tas ir aktivizēts, saistoties ar piridoksāla fosfātu mangāna jonu klātbūtnē, saistās ar palmitoil-CoA, veidojot 3-ketoespinganīnu. Šī reakcija izdala CO2.

Sfingozīns veidojas pēc diviem reducēšanas posmiem. Pirmajā gadījumā iejaucas 3-ketoeshinganīna reduktāzes enzīms. Šī reakcija izmanto NADPH kā H donoru+, veidojot dihidrosfingozīnu.

Otrajā posmā darbojas sfinganīna reduktāzes enzīms, piedaloties flavoproteīnam, kur tiek iegūts sfingozīns..

No otras puses, sfingozīnu var sintezēt ar sfingolipīdu katabolismu. Piemēram, ja sfingomielīns ir hidrolizēts, rodas taukskābes, fosforskābe, holīns un sfingozīns..

Struktūra

Aminoalkohola sfingozīna ķīmiskais nosaukums ir 2-amino-4-oktadecēn-1,3-diols. Ķīmisko struktūru var raksturot kā ogļūdeņražu ķēdi, kas sastāv no 18 oglekļa atoma ar amino un spirta grupu.

Funkcijas

Sfingozīns

Normālos apstākļos sfingozīns, ko rada sfingolipīdu katabolisms, tiek atkārtoti izmantots jaunu sfingolipīdu atjaunošanai un veidošanai..

Sfingozīns iejaucas šūnu vielmaiņas regulēšanas procesos, kas saistīti ar lipīdu signalizācijas ceļiem, kā ekstracelulāro mediatoru, kas iedarbojas uz proteīna kināzi C, kas kontrolē šūnu augšanas un nāves procesā iesaistītos fermentus..

Tā darbojas arī kā otrs intracelulārs kurjers. Šī viela spēj apturēt šūnu ciklu, izraisot šūnu ieprogrammētu šūnu nāvi vai apoptozi.

Šīs funkcijas dēļ tā ir radījusi interesi par pētniekiem kā vēža terapiju kopā ar audzēja nekrozes faktoru α.

Sfingomielīnu degradācijas palielināšanās izraisa sfinganīna un sfingozīna uzkrāšanos (sfingoīdu bāzes). Šīs vielas lielā koncentrācijā kavē šūnu membrānu pareizu darbību.

Šādu sfingozīna uzkrāšanos var rasties saindēšanās gadījumos, kad tiek patērēti graudi, kas piesārņoti ar fumonizīniem, mikotoksīnu veids, ko Fusarium sēnītes ražo uzglabāšanas laikā..

Fumonizīns inhibē keramīda sintetāzes fermentu, kas izraisa keramīda (N-acil sfingozīna) veidošanos..

Tajā pašā laikā tas neļauj sfingomielīna sintēzi, tāpēc sfingozīns kopā ar sfinganīnu koncentrējas pārāk daudz, radot nelabvēlīgu ietekmi.

Iegūti no sfingozīna (sfingozīna 1-fosfāta)

No sfingozīna fosforilācijas ar diviem fermentiem (sfingozīna kināzi 1 un sfingozīna kināzi 2) veidojas tā atvasinājums, ko sauc par sfingozīna 1-fosfātu..

Sfingozīna 1-fosfātam ir pretējs efekts ar tā prekursoru. Tas stimulē šūnu augšanu (mitogēno), novēršot pat dažu zāļu, ko lieto pret vēzi, apoptotisko iedarbību, ti, tā darbība ir antiapopotiska.

Šī viela ir konstatēta lielās koncentrācijās dažādos ļaundabīgos procesos un audzēja audos. Turklāt ir pārspīlēta šīs lipīdu vielas receptoru izpausme.

No otras puses, sfingozīna 1-fosfāts kopā ar 1-fosfātu, kas darbojas ar šūnām, darbojas imūnsistēmu regulēšanā, saistoties ar konkrētajiem šūnās esošajiem receptoriem..

Īpaši limfocīti ir šāda veida receptoriem, kurus piesaista sfingozīna 1-fosfāts. Tādā veidā, ka limfocīti atstāj limfmezglus, tie nokļūst limfos un vēlāk asinsritē..

Tad viņi koncentrējas uz vietu, kur tiek sintezēts sfingolipīds, un kā viņi piedalās iekaisuma procesos..

Kad limfocīti saistās ar vielu caur receptoriem un izraisa šūnu reakciju, tie internalizē receptorus, lai tos pārstrādātu vai iznīcinātu.

Šo darbību novēroja pētnieki, kuri ir izstrādājuši līdzīgas sfingozīna 1-fosfāta vielas, lai ieņemtu specifiskus receptorus, lai stimulētu receptoru internalizāciju un iznīcināšanu, neradot šūnu aktivāciju un tādējādi samazinot imūnreakciju..

Šāda veida viela ir īpaši noderīga kā imūnsupresīva terapija autoimūnās slimībās, piemēram, multiplā skleroze.

Sfingozīna deficīta izraisītas slimības

Farbera lipogranulomatoze vai Farbera slimība

Tā ir reta slimība ar autosomālu recesīvu iedzimtu raksturu, kas ir ļoti reta, un visā pasaulē ziņots tikai par 80 gadījumiem.

Slimības cēlonis ir ASAH1 gēna mutācija, kas kodē skābes lizosomu ceramidāzes fermentu. Šī fermenta funkcija ir hidrolizēt keramīdu un pārvērst to par sfingozīnu un taukskābēm.

Enzīmu trūkums izraisa keramīda uzkrāšanos, trūkumu, kas izpaužas pirmajos dzīves mēnešos (3 - 6 mēneši). Slimība neiedarbojas vienādi visos skartajos indivīdos, novērojot vieglus, vidēji smagus un smagus gadījumus.

Vieglajiem gadījumiem ir ilgāks dzīves ilgums, sasniedzot pusaudžu un pat pieaugušo vecumu, taču smagā forma vienmēr ir letāla dzīves sākumā.

Visbiežāk sastopamās slimības klīniskās izpausmes ir šādas: smaga aizsmakums, kas saistīts ar iesaistīšanos balsenes, kas var izraisīt afoniju balss auklu iekaisuma, dermatīta, skeleta deformācijas, sāpju, iekaisuma, paralīzes, neiroloģiskās pasliktināšanās vai garīgās atpalicības dēļ..

Smagos gadījumos tā var būt augļa hidrops, hepatosplenomegālija, letarģija un granulomatozas infiltrācijas retikuloendoteliālās sistēmas plaušās un orgānos, piemēram, liesā un aknās, ar ļoti īsu dzīves ilgumu.

Gadījumos, kad ilgāks dzīves ilgums nav specifiskas ārstēšanas, tiek ārstēti tikai simptomi.

Atsauces

  1. Torres-Sánchez L, López-Carrillo L. Fumonizīnu patēriņš un kaitējums cilvēku veselībai. Sabiedrības veselības Meksika. 2010. gads; 52 (5): 461-467. Pieejams: scielo.org.
  2. Baumruker T, Bornancin F, Billich A. Sfingozīna un keramīda kināžu loma. Immunol Lett.2005. gads; 96 (2): 175-85.
  3. Ponnusamy S, Meyers-Needham M, Senkal CE, et al. Sfingolipīdi un vēzis: ceramīds un sfingozīna-1-fosfāts šūnu nāves un zāļu rezistences regulēšanā. Nākotnes Oncol. 2010. gads; 6 (10): 1603-24.
  4. Bazua-Valenti S; Garcia-Sainz A. Sphingozīna 1-fosfāts un tā S1P1 receptors: imūnreakcijas regulatori. Fac. Med. (Mex.), 2012. gads; 55 (6): 53-57. Pieejams Scielo. Org
  5. Murray R, Granner D, Mayes P, Rodwell V. (1992). Harpera bioķīmija. 12 ava izdevums, redakcionālā rokasgrāmata. DF Meksika.