Wat zijn glycosaminoglycanen?

de glycosaminoglycanen, ook bekend als mucopolysacchariden, zijn glucidische structuren, met een functie van structurele biomoleculen die voornamelijk te vinden zijn in bindweefsel, botweefsel, intercellulair medium en epitheliaal weefsel.

Het zijn lange ketens van complexe polysacchariden of proteoglycanen, samengesteld uit repetitieve eenheden van disachariden.

Glycosaminoglycanen zijn zeer polair en hebben het vermogen om water aan te trekken, dus ze zijn geschikt voor de biologische functies die ze uitvoeren. Ze worden ook gebruikt als smeermiddelen of om schokken te absorberen. Elk is samengesteld uit hexosamine en een hexose of hyaluronzuur.

introductie

Glycosaminoglycanen zijn de belangrijkste component van de extracellulaire matrix van moleculen in dierlijke weefsels en spelen een fundamentele rol in verschillende fysiologische gebeurtenissen. Niet alleen kunnen we deze verbindingen vinden in vertebraten, maar ook in veel ongewervelden. Zijn functie is instandhouding in het dierenrijk.

Verschillende gesulfateerde structuren van heparine, een glycosaminoglycan in de lever, de huid en de longen, zijn te vinden in verschillende soorten organismen, van de meest primitieve tot de mens. Dit bepaalt hun actieve en fundamentele participatie in biologische processen.

Bij hyaluronzuur in het menselijk lichaam zijn we in de navelstreng, bindweefsel, gewrichtsvloeistof, kraakbeen, bloedvaten en glasvocht (het gelatineuze massa die ligt tussen de lens en netvlies van het oog); terwijl het in de natuur alleen in weekdieren voorkomt.

Een ander verschil is dat de chondroïtinesulfaat in het lichaam botweefsel en kraakbeen bestaat, terwijl in andere minder ontwikkelde dieren beperkt, afhankelijk van de structurele complexiteit van het individu en zijn associatie met bepaalde functies.

Aanwezigheid van glycosaminoglycanen

In de natuur vinden we glycosaminoglycanen (GAG's) met fundamentele functies in celgroei, differentiatie, celmigratie, morfogenese en virale of bacteriële infecties.

Bij vertebraten zijn de belangrijkste glycosaminoglycanen heparine of heparinesulfaat, chondroïtinesulfaat, dermataansulfaat en hyaluronzuur. Al deze GAG's worden bevestigd door ketens die afwisselend eenheden van een aminosuiker en een hyaluronzuur, dat kan glucuronzuur of iduronzuur zijn.

Aan de andere kant kunnen de aminosuikereenheden N-acetylglucosamine of N-acetylgalactosamine zijn.

Hoewel de pilaren van GAG's meestal altijd hetzelfde zijn, polysacchariden, vereisen de repetitieve lijnen van de heparine- en chondroïtinesulfaatketens een aanzienlijke mate van structurele variatie.

Dit is het gevolg van de constante modificaties die sulfatie en epemerisatie van de uronaten omvatten, die de basis vormen van de grote verscheidenheid aan structuren met biologische activiteiten gerelateerd aan de GAG's..

De aanwezigheid van deze biomoleculen in de natuur, zowel bij organismen van vertebraten als ongewervelde dieren, is goed gedocumenteerd. GAG's zijn daarentegen nooit in planten aangetroffen.

In sommige bacteriestammen polysachariden gesynthetiseerd met dezelfde pilaarstructuur van GAGs worden waargenomen, maar deze soortgelijke polysacchariden zijn niet gebonden aan kerneiwitten en worden alleen geproduceerd in het binnenoppervlak van het cytoplasmatische membraan.

In het geval van GAG's in dierlijke cellen worden ze toegevoegd aan de eiwitkernen en vormen ze proteoglycanen. Op deze manier zijn bacteriële polysacchariden verschillend.

Er is een brede structurele variatie in de GAG's die tot gewervelde dieren behoren. Van vissen en amfibieën tot zoogdieren, de structuur van deze biomoleculen is uiterst heterogeen.

De biosynthese van het structurele complex van de GAG's wordt gereguleerd en de verschillende sulfatiepatronen worden gevormd in een orgaan en in een specifiek weefsel, tijdelijk tijdens groei en ontwikkeling..

In feite hebben defecten van mutatie in veel genen van de biosynthetische enzymen van GAG's ernstige gevolgen in organismen van vertebraten. Dit is de reden waarom de expressie van GAG's en hun specifieke gesulfateerde structuren een fundamentele rol spelen in het leven.

Functies van glycosaminoglycanen

Hun functie is essentieel omdat ze fundamentele componenten zijn van de verbindende weefsels en de ketens van de GAG's zijn verbonden via covalente bindingen met andere eiwitten zoals cytokines en chemokines.

Een ander kenmerk is dat ze zijn gekoppeld aan antitrombine, een eiwit dat verband houdt met het coagulatieproces, zodat ze deze functie kunnen remmen, waardoor ze essentieel zijn in gevallen van behandeling voor trombose, bijvoorbeeld.

Dit is ook interessant op het gebied van kankeronderzoek. Vermogen de binding van proteïnen van GAG, kan het ziekteproces of andere dergelijke ontstekings- en infectieziekten indien GAGs werken als receptoren van bepaalde virussen, zoals het geval van dengue flavivirus soort stoppen.

De GAG's behoren ook tot de drie componenten van de dermis, de laag onder de epidermis van de huid, samen met collageen en elastine. Deze drie elementen vormen het systeem dat bekendstaat als extracellulaire matrix, wat onder andere de regeneratie van weefsels en de eliminatie van toxines uit het lichaam mogelijk maakt.

GAG's zijn de stoffen die water aantrekken naar de diepere lagen van de huid. Een van de bekendste glycosaminoglycanen is hyaluronzuur, aanwezig in meerdere anti-aging producten en voor huidverzorging. Het idee van deze crèmes, lotions en tonica is het verhogen van de hydratatie in de huid door het verminderen van rimpels en fijne lijntjes.

GAG's zijn niet alleen in staat om water vast te houden, ze hebben ook een hoge viscositeit en weinig begrip, dus ze zijn ideaal voor het beschermen van het gewricht van botten in de gewrichten.

Daarom in de synoviale vloeistof, gewrichtskraakbeen, hart (chondroïtinesulfaat, de meest voorkomende GAG ​​in het lichaam), huid, longslagaders kleppen en lever (heparine met coagulatie-functie), pezen en longen zijn zij (dermataansulfaat) en hoornvlies en botten (keratinesulfaat).

referenties

1. Evolutie van glycosaminoglycanen. Vergelijkende biochemische studie. Opgehaald van ncbi.nlm.nih.gov.
2. Speciale uitgave "Glycosaminoglycanen en hun nabootsers". Hersteld van mdpi.com.
3. Manipulatie van macromoleculen op het celoppervlak door flavivirussen. Robert Anderson, in Advances in Virus Research, 2003. Retrieved from sciencedirect.com.
4. Collageen, elastine en glycosaminoglycanen. Opgehaald van justaboutskin.com.