Синтез, структура, функции и заболявания на сфингозин



на списулозиновите е комплексен аминоалкохол от голямо значение, тъй като той е прекурсорен компонент на сфинголипидите като цяло. Най-важните сложни фосфолипиди или сфинголипиди са сфингомиелин и гликосфинголипиди. Те изпълняват специфични функции за запазване на структурата на мембраните на нервните клетки, позволявайки да изпълняват функциите си.

Общото за всички сфинголипиди е, че те се образуват с едно и също основно вещество, церамид, който се състои от сфингозин плюс ацетил КоА, поради което се нарича също N-ацилесфингозин..

В рамките на сложни фосфолипиди, сфингомиелинът е един от най-важните и изобилни в мозъка и нервната тъкан. Основно се открива като съставна част на миелиновата обвивка, която покрива нервите.

Докато гликосфинголипидите са сфинголипиди, които съдържат глюкоза. Сред най-известните са цереброзидите (галактоцереброзид и глюкоцереброзид) и ганглиозидите. Тези последни се намесват в предаването на нервните импулси, защото те съответстват на нервните окончания.

Има и други, като globidos и sulfatides, които са част от плазмените мембрани на целия организъм и са важни като мембранни рецептори..

индекс

  • 1 Резюме
  • 2 Структура
  • 3 Функции
    • 3.1 Сфингозин
    • 3.2 Производни на сфингозин (сфингозин 1-фосфат)
  • 4 Заболявания, причинени от дефицит на сфингозин
    • 4.1 Липогрануломата на Farber или болестта на Farber
  • 5 Препратки

синтез

Аминоалкохолният сфингозин се синтезира в ендоплазмения ретикулум. Процесът на синтез се осъществява, както следва:

Аминокиселинният серин, веднъж активиран чрез свързване с пиридоксал фосфат в присъствието на манганови йони, се свързва с палмитоил-CoA, за да образува 3-кетоесфинганин. Тази реакция отделя СО2.

Сфингозинът се образува след два редуциращи етапа. Ензимът 3-кетоесфинганин редуктаза се намесва в първата. Тази реакция използва NADPH като Н донор+, образувайки дихидросфингозин.

На втория етап ензимът сфинганин редуктаза действа с участието на флавопротеин, при който се получава сфингозин..

От друга страна, сфингозинът може да се синтезира чрез катаболизма на сфинголипидите. Например, когато сфингомиелинът е хидролизиран, се получават мастни киселини, фосфорна киселина, холин и сфингозин..

структура

Химичното наименование на аминоалкохолния сфингозин е 2-амино-4-октадецен-1,3-диол. Химичната структура може да бъде описана като въглеводородна верига, съставена от общо 18 въглеродни атома, с амино и алкохолна група.

функции

списулозиновите

При нормални условия сфингозинът, произведен от катаболизма на сфинголипидите, се използва повторно за обновяване и образуване на нови сфинголипиди.

Сфингозинът се намесва в процесите на клетъчно метаболитно регулиране, свързано с липидните сигнални пътища, като извънклетъчен медиатор, действащ върху протеин киназа С, която контролира ензимите, включени по време на процеса на клетъчен растеж и смърт..

Той действа и като втори вътреклетъчен пратеник. Това вещество е в състояние да спре клетъчния цикъл, предизвиквайки клетката до програмирана клетъчна смърт или апоптоза.

Благодарение на тази функция, тя е предизвикала интерес към изследователите като терапия на рак, заедно с тумор некрозисния фактор α.

Увеличаването на разграждането на сфингомиелините води до натрупване на сфинганин и сфингозин (сфингоидни бази). Тези вещества във високи концентрации инхибират правилното функциониране на клетъчните мембрани.

Това натрупване на сфингозин може да възникне в случаи на отравяне при консумация на зърна, замърсени с фумонизини, тип микотоксини, произведени от гъбички Fusarium при съхранение..

Фумонизин инхибира ензима церамид синтетаза, което води до образуването на церамид (N-ацил сфингозин).

В същото време той не позволява синтеза на сфингомиелин, следователно сфингозинът заедно със сфиганина се концентрира твърде много, генерирайки неблагоприятни ефекти..

Получено от сфингозин (сфингозин 1-фосфат)

От фосфорилирането на сфингозин с два ензима (сфингозин киназа 1 и сфингозин киназа 2) се образува неговото производно, наречено сфингозин 1-фосфат..

Сфингозин 1-фосфат има противоположен ефект спрямо неговия предшественик. Стимулира клетъчния растеж (митогенен), предотвратявайки дори апоптозното действие на някои лекарства, използвани в терапията срещу рак, т.е. неговото действие е антиапоптотично.

Това вещество е открито във високи концентрации в различни злокачествени процеси и туморни тъкани. В допълнение, има преувеличена експресия на рецепторите на това липидно вещество.

От друга страна, сфингозин 1-фосфатът заедно с церамид 1-фосфат действа в регулацията на имунните клетки, свързва се към специфичните рецептори, присъстващи в споменатите клетки.

Особено лимфоцитите представляват този тип рецептори, привлечени от присъствието на сфингозин 1-фосфат. По такъв начин, че лимфоцитите напускат лимфните възли, те преминават към лимфата и по-късно към кръвообращението.

След това те се концентрират върху мястото, където се синтезира сфинголипид и така участват във възпалителните процеси.

След като лимфоцитите се свържат с веществото чрез неговия рецептор и индуцират клетъчен отговор, те интернализират рецепторите, за да ги рециклират или да ги унищожат..

Това действие е наблюдавано от изследователи, които са разработили вещества, подобни на сфингозин 1-фосфат, за да заемат специфични рецептори, за да стимулират интернализацията и унищожаването на рецептора, без да предизвикват клетъчно активиране и по този начин намаляват имунния отговор.

Този вид субстанция е особено полезна като имуносупресивна терапия при автоимунни заболявания като множествена склероза.

Заболявания, причинени от дефицит на сфингозин

Липогрануломата на Farber или болестта на Farber

Това е рядко заболяване с автозомно рецесивен наследствен характер, много рядко, като само 80 случая са съобщени в световен мащаб.

Причината за заболяването е мутация на гена ASAH1, който кодира киселинния лизозомна ензима на керамидаза. Функцията на този ензим е да хидролизира керамида и да го превръща в сфингозин и мастни киселини.

Липсата на ензим причинява натрупване на керамид, дефицит, който се проявява през първите месеци от живота (3 - 6 месеца). Заболяването не се проявява по същия начин във всички засегнати лица, като се наблюдават леки, умерени и тежки случаи.

Леките случаи имат по-дълга продължителност на живота, достигайки юношество и дори зряла възраст, но тежката форма винаги е фатална в началото на живота..

Сред най-често срещаните клинични прояви на заболяването са: силна дрезгавост, дължаща се на участие в ларинкса, която може да доведе до афония поради възпаление на гласните връзки, дерматит, скелетна деформация, болка, възпаление, парализа, неврологично увреждане или умствена изостаналост..

В тежки случаи може да се появят фетални хидропси, хепатоспленомегалия, летаргия и грануломатозни инфилтрации в белите дробове и органите на ретикулоендотелната система като далака и черния дроб, с много кратка продължителност на живота.

За случаи с по-дълга продължителност на живота няма специфично лечение, само симптомите се лекуват.

препратки

  1. Torres-Sánchez L, López-Carrillo L. Консумация на фумонизини и увреждане на човешкото здраве. Обществено здравеопазване в Мексико. 2010; 52 (5): 461-467. Достъпни на: scielo.org.
  2. Baumruker T, Bornancin F, Billich A. Ролята на сфингозин и церамид кинази. Immunol Lett.2005; 96 (2): 175-85.
  3. Ponnusamy S, Meyers-Needham М, Senkal CE, et al. Сфинголипиди и рак: церамид и сфингозин-1-фосфат в регулацията на клетъчната смърт и лекарствената резистентност. Бъдеще Oncol. 2010; 6 (10): 1603-24.
  4. Bazua-Valenti S; Garcia-Sainz A. Сфингозин 1-фосфат и неговият S1P1 рецептор: регулатори на имунния отговор. Fac. Med. (Mex.), 2012; 55 (6): 53-57. Предлага се в Scielo. орг
  5. Murray R, Granner D, Mayes Р, Rodwell V. (1992). Биохимията на Харпър. 12 АВА издание, редакция Модерното ръководство. DF Мексико.