Glucocalyx raksturojums un funkcijas



The glikokalix tas ir ogļhidrātu bagātināts slānis, kas aptver dažādu veidu šūnu, īpaši baktēriju un cilvēka šūnu, ārpusi. Šis aizsargpārklājums pilda vairākas šūnai svarīgas funkcijas.

Būtībā glicokaliksu veido polisaharīdu ķēdes (cukuri), kas saistītas ar dažādām olbaltumvielu un lipīdu molekulām, tādējādi veidojot asociācijas, ko sauc attiecīgi par glikoproteīniem un glikolipīdiem. Rezultāts ir šķiedrains un lipīgs tīkls ar spēju mitrināt.

Eukariotu šūnās glikokalipsijas sastāvs var būt šūnu atpazīšanas faktors.

No otras puses, baktēriju šūnās glikokalips nodrošina aizsargājošu slāni pret saimniekorganisma faktoriem, gluži glicokalīsa turēšana ir saistīta ar baktēriju spēju radīt infekciju..

Cilvēkiem glikokalipiju konstatē asinsvadu endotēlija šūnu un gremošanas trakta epitēlija šūnu membrānās..

No otras puses, baktēriju glikokalikss var ieskaut atsevišķas šūnas vai kolonijas, veidojot tā saukto baktēriju biofilmu (biofilmu)..

Glucocalix baktērijās

Bakteriālā glikokalīsa strukturālās īpašības un ķīmiskais sastāvs atšķiras atkarībā no sugas, bet kopumā šis papildu pārklājums var būt vienā no diviem veidiem:

Limos

Glikokaliciju uzskata par gļotas slāni, kad glikoproteīna molekulas ir vaļīgas, kas saistītas ar šūnu sienu..

Tomēr baktērijas, kas ir pārklātas ar šāda veida glikokalipsiem, ir aizsargātas pret dehidratāciju un barības vielu zudumu.

Kapsulas

Glycocalix tiek uzskatīts par kapsulu, kad polisaharīdi ir ciešāk piestiprināti pie šūnu sienas.

Kapsulām ir lipīga konsistence, kas papildus aizsardzībai veicina arī saķeri ar cietām virsmām.

Baktērijas, kurām ir kapsulas, tiek uzskatītas par kapsulētām un parasti ir augstākas patogenitātes dēļ (spēja izraisīt slimības), jo kapsulas aizsargā baktērijas, tostarp imūnsistēmas baltās asins šūnas..

Glucocalix cilvēkiem

Cilvēkiem glikokalips ir ļoti svarīgs asinsvadu funkcijai un gremošanas sistēmai.

Glucocalix asinsvadu endotēlijā

Asinsvadi faktiski ir mazas caurules, kas izgatavotas no šūnām. Šūnas caurulē sauc par endotēlija šūnām, un tām ir jāstājas pret asins spiedienu, kas nepārtraukti plūst caur tām.

Lai to izturētu, asinsvadu endotēlija šūnas veido gļotādu slāni. Šim glikokalileksam ir arī fermenti un olbaltumvielas, kas palīdz asins koagulācijā iesaistītajām šūnām piesaistīties asinsvadiem, kad tas nepieciešams.

Glikokalipsa galvenā funkcija asinsvadu sistēmā ir saglabāt endotēlija homeostāzi.

Glikokalipsijas struktūras izmaiņas asinsvadu endotēlijā var izraisīt asins recekļa veidošanos asinsvadā, traucējot asinsriti caur asinsrites sistēmu un tādējādi kaitīgi ietekmējot veselību..

Glucocalix gremošanas traktā

Otrais vislabāk aprakstītais glikokalipsa piemērs cilvēkiem ir atrodams gremošanas sistēmā. Tievās zarnas ir atbildīgas par visu to uzturvielu absorbēšanu, kas nāk no ēdiena, ko mēs ēdam.

Tievās zarnas šūnās, kas ir atbildīgas par barības vielu absorbēšanu, ir daudz mazu krokām, ko sauc par mikrovillēm.

Katra no šūnām, kas veido mikrovillu, ir pārklāta ar glikokalipsiem, ko veido mukopolisaharīdi (garās komplekso cukuru ķēdes) un glikoproteīni..

Tādējādi tā nodrošina papildu virsmu absorbcijai un ietver arī šūnu izdalītos enzīmus, kas ir būtiski pārtikas sagremošanas pēdējiem posmiem..

Katru reizi, kad mēs ēdam, pastāv risks, ka tiek uzņemts kaitīgs materiāls, kas var šķērsot zarnu oderi.

Tāpēc papildus barības vielu gremošanas un uzsūkšanās funkcijai zarnu epitēlija glikokalipsam ir jābūt arī aizsargājošam barjeram kaitīgu produktu filtrēšanai..

Citas glycocalyx funkcijas

Glycocalix pilda arī citas funkcijas aizsardzībā pret infekcijām un vēzi, šūnu adhēziju, iekaisuma regulēšanu, mēslošanu un embrija attīstību..

Atsauces:

  1. Costerton, J. W. & Irvin, R. T. (1981). Bakteriālais glikokalikss dabā un slimībā. Mikrobioloģijas gada pārskats, 35, 299-324.
  2. Egberts, H.J.A., Koninkx, J.F.J.G., Dijk, J.E. Van, Mouwen, J. M. V. V., Koninkx, J.F.J.G., Dijk, J.E. Van, & Mouwen, J. M.V.M. (1984). Mazo zarnu epitēlija glikokalipijas bioloģiskie un patobioloģiskie aspekti. Pārskats. Veterinārā ceturkšņa dati, 6(4), 186-199.
  3. Johansons, M., Sjövall, H., un Hansson, G. (2013). Kuņģa-zarnu trakta gļotu sistēma veselības un slimību jomā. Dabas apskats Gastroenteroloģija un hepatoloģija, 10(6), 352-361.
  4. Kapellos, G. E., un Alexiou, T. S. (2013). Momentum un masu transporta modelēšana šūnu bioloģiskajos medijos: no molekulārās uz audu skalu. S. M. Bekerī un A. V. Kuzņecovā (red.), Transports bioloģiskajos medijos (561. lpp.) Akadēmiskā prese (Elsevier).
  5. Reitsma, S., Slaaf, D. W. & Vink, H. (2007). Endotēlija glycocalyx: sastāvs, funkcijas un vizualizācija. Pflügers Archiv - Eiropas fizioloģijas žurnāls, 454, 345-359.
  6. Robert, P., Limozin, L., Benoliel, A.-M., Pierres, A., un Bongrand, P. (2006). Šūnu adhēzijas glikokalīcija. In Šūnu inženierijas principi. Academic Press.
  7. Tarbell, J. M., un Cancel, L. M. (2016). Glikokalips un tā nozīme cilvēka medicīnā (pārskats). Journal of Internal Medicine, 280, 97-113.
  8. Weinbaum, S., Tarbell, J. M., un Damiano, E. R. (2007). Endotēlija glikokalīcija slāņa struktūra un funkcija. Biomedicīnas inženierzinātņu gada pārskats, 9, 121-167.
  9. Wilkie, M. (2014). Glycocalyx: Fuzzy Coat Now regulē šūnu signalizāciju. Peritoneālā dialīze International, 34(6), 574-575.