Дял:
Характеристики и функции на Glucocalyx
на гликокаликса това е обогатен с въглехидрати слой, който покрива външната страна на различни видове клетки, особено на бактерии и човешки клетки. Това защитно покритие изпълнява няколко важни функции за клетката.
По принцип, гликокаликсът се състои от полизахаридни вериги (захари), свързани с различни протеинови и липидни молекули, като по този начин образуват асоциации, наречени гликопротеини и гликолипиди, съответно. Резултатът е влакнеста и лепкава мрежа с възможност за хидратиране.
В еукариотните клетки, съставът на гликокаликс може да бъде фактор, използван за клетъчно разпознаване.
От друга страна, в бактериалните клетки, гликокаликсът осигурява защитен слой срещу факторите на гостоприемника, всъщност притежаването на гликокаликс е свързано с капацитета на бактериите да установят инфекция..
При хората гликокаликсът се открива върху мембраните на съдовите ендотелни клетки и епителните клетки на храносмилателния тракт..
От друга страна, бактериалният гликокаликс може да обгражда отделни клетки или колонии, образувайки така наречената бактериална биофилм (биофилм)..
Глюкокаликс в бактерии
Структурните характеристики и химичният състав на бактериалния гликокаликс се различават в зависимост от вида, но като цяло това допълнително покритие може да има две форми:
тиня
Гликокаликсът се счита за слой от слуз, когато гликопротеиновите молекули са свободни, свързани с клетъчната стена.
Въпреки това, бактериите, които са покрити с този вид гликокаликс, са защитени срещу дехидратация и загуба на хранителни вещества.
капсули
Гликокаликс се счита за капсула, когато полизахаридите са по-здраво прикрепени към клетъчната стена.
Капсулите имат лепкава консистенция, която, в допълнение към защитата, също улеснява адхезията към твърдите повърхности на околната среда.
Бактериите, които имат капсули, се считат за капсулирани и обикновено имат по-висока патогенност (способност да причиняват заболяване), тъй като капсулите защитават бактериите, включително фагоцитните бели кръвни клетки на имунната система..
Глюкокаликс при хора
При хората гликокаликсът е много важен за съдовата функция и за храносмилателната система.
Глюкокаликс в съдовия ендотелиум
Кръвоносните съдове са всъщност малки тръбички от клетки. Клетките вътре в тръбата се наричат ендотелни клетки и трябва да устоят на налягането на кръвта, която непрекъснато тече над тях.
За да се противопоставят на това, васкуларните ендотелни клетки произвеждат лепкав слой. Този гликокаликс има също ензими и протеини, които помагат на клетките, участващи в коагулацията на кръвта, да се прилепят към кръвоносните съдове, когато е необходимо..
Основната функция на гликокаликса в съдовата система е да поддържа хомеостазата на ендотела.
Промяната на структурата на гликокаликса в съдовия ендотелиум може да причини образуването на кръвен съсирек вътре в кръвоносния съд, който възпрепятства притока на кръв през кръвоносната система и по този начин има вредно въздействие върху здравето..
Глюкокаликс в храносмилателния тракт
Вторият най-добре описан пример за гликокаликс при хора се намира в храносмилателната система. Тънките черва са отговорни за усвояването на всички хранителни вещества, които идват от храната, която ядем.
Клетките на тънките черва, отговорни за усвояването на хранителни вещества, имат много малки гънки, наречени микроврали.
Всяка от клетките, съставляващи микроворсията, е покрита с гликокаликс, който се образува от мукополизахариди (дълги вериги на сложни захари) и гликопротеини..
По този начин, той осигурява допълнителна повърхност за абсорбция и включва ензими, секретирани от тези клетки, които са от съществено значение за крайните стъпки на храносмилането.
Всеки път, когато ядем, съществува риск от поглъщане на вредни вещества, които могат да преминат през чревната обвивка.
Следователно, в допълнение към функцията на храносмилането и усвояването на хранителните вещества, гликокаликсът на чревния епител трябва да служи и като защитна бариера за филтриране на вредни продукти..
Други функции на гликокаликса
Гликокаликс изпълнява и други функции в защитата срещу инфекции и рак, клетъчна адхезия, регулиране на възпалението, оплождане и ембрионално развитие..
за справка:
- Costerton, J.W., & Irvin, R.T. (1981). Бактериалният гликокаликс в природата и болестта. Годишен преглед на микробиологията, 35, 299-324.
- Egberts, H.J.A., Koninkx, J.F.J.G., Dijk, J.E. Van, Mouwen, J.M.V., Koninkx, J.F.J.G., Dijk, J.E. Van, & Mouwen, J. M.V.M. (1984). Биологични и патобиологични аспекти на гликокаликса на тънкочревния епител. Преглед. Ветеринарен тримесечен, 6(4), 186-199.
- Johansson, M., Sjövall, H., & Hansson, G. (2013). Стомашно-чревната слузна система при здраве и болест. Nature Reviews Гастроентерология и хепатология, 10(6), 352-361.
- Kapellos, G.E., & Alexiou, T.S. (2013). Моделиране на инерцията и масовия транспорт в клетъчната биологична среда: от молекулярната към тъканната скала. В S. M. Becker & A. V. Kuznetsov (Eds.), Транспорт в биологични медии (стр. 561) Академична преса (Elsevier).
- Reitsma, S., Slaaf, D.W., & Vink, H. (2007). Ендотелиалният гликокаликс: състав, функции и визуализация. Pflügers Archiv - Европейски вестник по физиология, 454, 345-359.
- Robert, P., Limozin, L., Benoliel, A.-M., Pierres, A., & Bongrand, P. (2006). Гликокаликс регулиране на клетъчната адхезия. в Принципи на клетъчното инженерство. Академик Прес.
- Tarbell, J. М., & Cancel, L. M. (2016). Гликокаликсът и неговото значение в хуманната медицина (Review). Вестник по вътрешни болести, 280, 97-113.
- Weinbaum, S., Tarbell, J. М., & Damiano, Е. R. (2007). Структурата и функцията на ендотелен Glycocalyx слой. Годишен преглед на биомедицинското инженерство, 9, 121-167.
- Wilkie, М. (2014). Гликокаликс: Размитата козина сега регулира клетъчното сигнализиране. Перитонеална диализа Интернешънъл, 34(6), 574-575.