Sinteza, struktura, funkcije in bolezni sfingozina



The sfingozin je kompleksen aminoalkohol, ki je zelo pomemben, ker je predhodnik sestavina sfingolipidov na splošno. Najpomembnejši kompleksni fosfolipidi ali sfingolipidi so sfingomyelin in glikofosfolipidi. Ti izpolnjujejo specifične funkcije pri ohranjanju strukture membran živčnih celic, ki omogočajo izpolnjevanje njihovih funkcij.

Vsem sfingolipidom je skupno, da se tvorijo z enako osnovno snovjo, ceramidom, ki ga sestavlja sfingozin plus acetil CoA, zato ga imenujemo tudi N-acilesphingosine..

V kompleksnih fosfolipidih je sfingomyelin eden najpomembnejših in najbolj bogatih v možganih in živčevju. V glavnem ga najdemo kot sestavino mielinske ovojnice, ki prekriva živce.

Glikofosfolipidi so sfingolipidi, ki vsebujejo glukozo. Med najpomembnejšimi so cerebrozidi (galaktocrebrozid in glukocerebrozid) in gangliozidi. Ti zadnji posegajo v prenos živčnih impulzov, ker se ujemajo z živčnimi končiči.

Obstajajo tudi drugi, kot so globidos in sulfatidi, ki so del plazemskih membran celega organizma in so pomembni kot membranski receptorji..

Indeks

  • 1 Povzetek
  • 2 Struktura
  • 3 Funkcije
    • 3.1 Sfingozin
    • 3.2 Derivat sfingozina (sfingozin 1-fosfat) \ t
  • 4 Bolezni, ki jih povzroča pomanjkanje sfingozina
    • 4.1 Farberjeva lipogranulomatoza ali Farberjeva bolezen
  • 5 Reference

Sinteza

Aminoholni sfingozin se sintetizira v endoplazmatskem retikulumu. Postopek sinteze poteka na naslednji način:

Aminokislinski serin, ko se aktivira z vezavo s piridoksal fosfatom v prisotnosti manganovih ionov, se veže na palmitoil-CoA in tvori 3-ketoesfinganin. Ta reakcija odda CO2.

Sfingozin se oblikuje po dveh fazah redukcije. Enzim 3-ketoesfinganin reduktaza intervenira v prvem. Ta reakcija uporablja NADPH kot donor H+, tvorijo dihidrosfingozin.

V drugi fazi deluje encim sfinganin reduktaza, pri katerem sodeluje flavoprotein, kjer se dobi sfingozin..

Po drugi strani pa se sfingozin lahko sintetizira s katabolizmom sfingolipidov. Na primer, kadar je sfingomyelin hidroliziran, nastanejo maščobne kisline, nastanejo fosforjeva kislina, holin in sfingozin..

Struktura

Kemijsko ime aminoalkohola sfingozin je 2-amino-4-oktadeken-1,3-diol. Kemijsko strukturo lahko opišemo kot ogljikovodikovo verigo, sestavljeno iz 18 ogljikov, z amino in alkoholno skupino.

Funkcije

Sfingozin

V normalnih pogojih se sfingozin, ki ga proizvaja katabolizem sfingolipidov, ponovno uporabi za obnovo in tvorbo novih sfingolipidov..

Sfingozin intervenira v procesih celične metabolne regulacije, povezane z lipidnimi signalizacijskimi potmi, kot zunajcelični mediator, ki deluje na protein kinazo C, ki nadzoruje encime, ki so vključeni v proces rasti celic in smrti..

Deluje tudi kot drugi znotrajcelični sel. Ta snov lahko ustavi celični cikel in tako sproži celico do programirane celične smrti ali apoptoze.

Zaradi te funkcije je raziskovalce zanimalo za zdravljenje raka, skupaj s faktorjem tumorske nekroze α.

Povečanje razgradnje sfingomyelinov povzroči kopičenje sfinganina in sfingozina (sfingoidne baze). Te snovi v visokih koncentracijah zavirajo pravilno delovanje celičnih membran.

To kopičenje sfingozina se lahko pojavi v primeru zastrupitve z uživanjem zrn, kontaminiranih s fumonizini, tipom mikotoksinov, ki jih povzročajo glivice rodu Fusarium med skladiščenjem..

Fumonizin zavira encim ceramid-sintetazo, kar povzroči tvorbo ceramida (N-acilnega sfingozina)..

Hkrati pa ne omogoča sinteze sfingomyelina, zato je sfingozin skupaj s koncentracijo sfinganina preveč, kar povzroča neželene učinke..

Izpeljano iz sfingozina (sfingozin 1-fosfat)

Iz fosforilacije sfingozina z dvema encimoma (sfingozin kinaza 1 in sfingozin kinaza 2) nastane njegov derivat, imenovan sfingozin 1-fosfat.

Sfingozin 1-fosfat ima nasprotni učinek kot njegov predhodnik. Spodbuja rast celic (mitogeni), ki preprečuje celo apoptotično delovanje nekaterih zdravil, ki se uporabljajo v terapiji proti raku, tj. Njegovo delovanje je antiapoptotično.

Ta snov je bila v visokih koncentracijah ugotovljena v različnih malignih procesih in tumorskih tkivih. Poleg tega obstaja pretirana ekspresija receptorjev te lipidne snovi.

Po drugi strani pa sfingozin 1-fosfat skupaj s ceramidnim 1-fosfatom deluje v regulaciji imunskih celic in se veže na specifične receptorje, prisotne v omenjenih celicah..

Ta vrsta receptorjev predstavljajo zlasti limfociti, ki jih privlači prisotnost sfingozin 1-fosfata. Na tak način, da limfociti zapustijo bezgavke, preidejo v limfo in kasneje v krvni obtok.

Nato se osredotočijo na mesto sinteze sfingolipida in tako sodelujejo pri vnetnih procesih.

Ko se limfociti vežejo na snov skozi njen receptor in inducirajo celični odziv, internalizirajo receptorje, bodisi da jih reciklirajo ali uničijo..

To ukrepanje so opazili raziskovalci, ki so razvili snovi, podobne sfingozin-1-fosfatu, da zavzamejo specifične receptorje, da bi spodbudili internalizacijo in uničenje receptorja, ne da bi povzročili celično aktivacijo in tako zmanjšali imunski odziv..

Ta vrsta snovi je še posebej uporabna kot imunosupresivno zdravljenje pri avtoimunskih boleznih, kot je multipla skleroza.

Bolezni zaradi pomanjkanja sfingozina

Farberjeva lipogranulomatoza ali Farberjeva bolezen

To je redka bolezen z avtosomno recesivnim dednim značajem, zelo redka, po vsem svetu je prijavljenih le 80 primerov.

Vzrok bolezni je mutacija gena ASAH1, ki kodira kislinski encim lizosomske ceramidaze. Funkcija tega encima je hidrolizirati ceramid in ga pretvoriti v sfingozin in maščobne kisline.

Pomanjkanje encima povzroča kopičenje ceramida, pomanjkanje, ki se kaže v prvih mesecih življenja (3 - 6 mesecev). Bolezen se ne pojavi na enak način pri vseh prizadetih osebah, pri čemer opazujemo blage, zmerne in hude primere.

Blagi primeri imajo daljšo pričakovano življenjsko dobo, dosegajo adolescenco in celo odraslo dobo, vendar je huda oblika na začetku življenja vedno usodna..

Med najpogostejšimi kliničnimi manifestacijami bolezni so: huda hripavost zaradi vpletenosti v grlo, ki lahko povzroči afonijo zaradi vnetja glasnice, dermatitisa, deformacije skeleta, bolečine, vnetja, paralize, nevrološkega poslabšanja ali duševne zaostalosti..

V hudih primerih se lahko pojavijo hidrati ploda, hepatosplenomegalija, letargija in granulomatozne infiltracije v pljučih in organih retikuloendotelijskega sistema, kot so vranica in jetra, z zelo kratko pričakovano življenjsko dobo..

Za primere z daljšo življenjsko dobo ni specifičnega zdravljenja, zdravijo se le simptomi.

Reference

  1. Torres-Sánchez L, López-Carrillo L. Poraba fumonizinov in škoda za zdravje ljudi. Javno zdravje v Mehiki. 2010; 52 (5): 461-467. Na voljo na: scielo.org.
  2. Baumruker T, Bornancin F, Billich A. Vloga kinetik sfingozina in ceramida. Immunol Lett.2005; 96 (2): 175-85.
  3. Ponnusamy S, Meyers-Needham M, Senkal CE, et al. Sfingolipidi in rak: ceramid in sfingozin-1-fosfat za uravnavanje celične smrti in odpornosti na zdravila \ t. Prihodnost Oncol. 2010; 6 (10): 1603-24.
  4. Bazua-Valenti S; Garcia-Sainz A. Sfingozin 1-fosfat in njegov receptor S1P1: regulatorji imunskega odziva. Fac. Med. (Mex.), 2012; 55 (6): 53-57. Na voljo v Scielu. Org
  5. Murray R, Granner D, Mayes P, Rodwell V. (1992). Harperjeva biokemija. 12 ava izdaja, Uvodnik Moderni priročnik. DF Mehika.