Синтез, структура, функции и заболевания сфингозина



сфингазина это сложный аминоспирт, имеющий большое значение, поскольку он является компонентом-предшественником сфинголипидов в целом. Наиболее подходящими комплексными фосфолипидами или сфинголипидами являются сфингомиелин и гликосфинголипиды. Они выполняют специфические функции по сохранению структуры мембран нервных клеток, позволяя выполнять их функции.

Общим для всех сфинголипидов является то, что они образуются из одного и того же основного вещества - церамида, который состоит из сфингозина и ацетил-КоА, поэтому его также называют N-ацилесфингозином..

В составе сложных фосфолипидов сфингомиелин является одним из наиболее важных и распространенных в мозге и нервной ткани. В основном он входит в состав миелиновой оболочки, которая покрывает нервы.

В то время как гликосфинголипиды являются сфинголипидами, которые содержат глюкозу. Среди наиболее заметных - цереброзиды (галактоцереброзид и глюкоцереброзид) и ганглиозиды. Эти последние вмешиваются в передачу нервных импульсов, потому что они соответствуют нервным окончаниям.

Есть и другие, такие как глобидос и сульфатиды, которые являются частью плазматических мембран всего организма и играют важную роль в качестве мембранных рецепторов..

индекс

  • 1 Резюме
  • 2 Структура
  • 3 функции
    • 3.1 Сфингозин
    • 3.2 Производное сфингозина (сфингозин 1-фосфат)
  • 4 Заболевания, вызванные дефицитом сфингозина
    • 4.1 Липогранулематоз Фарбера или болезнь Фарбера
  • 5 ссылок

синтез

Аминоалкогольный сфингозин синтезируется в эндоплазматической сети. Процесс синтеза происходит следующим образом:

Аминокислота серин, однажды активированная связыванием с пиридоксальфосфатом в присутствии ионов марганца, связывается с пальмитоил-КоА с образованием 3-кетоэсфинганина. Эта реакция выделяет СО2.

Сфингозин образуется после двух восстановительных стадий. Фермент 3-кетоэсфинганин редуктаза вмешивается в первую очередь. Эта реакция использует НАДФН в качестве донора H+, образуя дигидросфингозин.

На второй стадии действует фермент сфинганинредуктаза с участием флавопротеина, где получается сфингозин.

С другой стороны, сфингозин может быть синтезирован катаболизмом сфинголипидов. Например, когда сфингомиелин является гидролизованной жирной кислотой, образуются фосфорная кислота, холин и сфингозин.

структура

Химическое название аминоспирта сфингозин 2-амино-4-октадецен-1,3-диол. Химическая структура может быть описана как углеводородная цепь, состоящая из 18 атомов углерода с аминогруппой и группой спирта..

функции

сфингазина

В обычных условиях сфингозин, образующийся в результате катаболизма сфинголипидов, повторно используется для обновления и образования новых сфинголипидов..

Сфингозин вмешивается в процессы клеточной метаболической регуляции, связанные с липидными сигнальными путями, как внеклеточный медиатор, действующий на протеинкиназу С, которая контролирует ферменты, участвующие в процессе роста и гибели клеток..

Он также действует как второй внутриклеточный мессенджер. Это вещество способно останавливать клеточный цикл, вызывая запрограммированную гибель клетки или апоптоз.

Благодаря этой функции он вызвал интерес у исследователей в качестве терапии рака вместе с фактором некроза опухоли α.

Увеличение деградации сфингомиелинов вызывает накопление сфинганина и сфингозина (сфингоидных оснований). Эти вещества в высоких концентрациях препятствуют правильному функционированию клеточных мембран.

Такое накопление сфингозина может происходить в случаях отравления при потреблении зерен, загрязненных фумонизинами, типом микотоксинов, продуцируемых грибами Fusarium во время хранения..

Фумонизин ингибирует фермент церамидсинтетазу, что приводит к образованию церамида (N-ацил сфингозина).

В то же время он не позволяет синтезировать сфингомиелин, поэтому сфингозин вместе со сфинганином концентрируется слишком много, вызывая побочные эффекты.

Получено из сфингозина (сфингозин 1-фосфат)

Из фосфорилирования сфингозина двумя ферментами (сфингозинкиназа 1 и сфингозинкиназа 2) образуется его производное, называемое сфингозин 1-фосфат.

Сфингозин-1-фосфат имеет эффект, противоположный его предшественнику. Он стимулирует рост клеток (митогенный), предотвращая даже апоптотическое действие некоторых лекарств, используемых в терапии против рака, то есть его действие является антиапоптотическим.

Это вещество было обнаружено в высоких концентрациях в различных злокачественных процессах и опухолевых тканях. Кроме того, наблюдается преувеличенная экспрессия рецепторов этого липидного вещества.

С другой стороны, сфингозин-1-фосфат вместе с церамид-1-фосфатом действует в регуляции иммунных клеток, связываясь со специфическими рецепторами, присутствующими в указанных клетках..

Особенно лимфоциты представляют этот тип рецепторов, будучи привлеченными присутствием сфингозин-1-фосфата. Таким образом, что лимфоциты покидают лимфатические узлы, они переходят в лимфу, а затем в кровообращение.

Затем они концентрируются на том месте, где синтезируется сфинголипид, и именно так они участвуют в воспалительных процессах..

Как только лимфоциты связываются с веществом через его рецептор и индуцируют клеточный ответ, они усваивают рецепторы, чтобы утилизировать их или уничтожить.

Это действие наблюдалось исследователями, которые разработали вещества, подобные сфингозин-1-фосфату, для того, чтобы занимать определенные рецепторы, чтобы стимулировать интернализацию и разрушение рецептора, не вызывая клеточную активацию и, таким образом, снижать иммунный ответ..

Этот тип вещества особенно полезен в качестве иммуносупрессивной терапии при аутоиммунных заболеваниях, таких как рассеянный склероз.

Заболевания, вызванные дефицитом сфингозина

Липогранулематоз Фарбера или болезнь Фарбера

Это редкое заболевание с аутосомно-рецессивным наследственным характером, очень редкое, во всем мире зарегистрировано только 80 случаев.

Причиной заболевания является мутация гена ASAH1, который кодирует фермент кислой лизосомальной церамидазы. Функция этого фермента заключается в гидролизе церамида и превращении его в сфингозин и жирные кислоты..

Недостаток фермента вызывает накопление церамида, дефицит, который проявляется в первые месяцы жизни (3 - 6 месяцев). Заболевание не проявляется одинаково у всех пораженных лиц, наблюдая легкие, умеренные и тяжелые случаи.

В легких случаях продолжительность жизни увеличивается, достигая подросткового и даже взрослого возраста, но тяжелая форма всегда приводит к летальному исходу..

Среди наиболее частых клинических проявлений заболевания: тяжелая охриплость вследствие вовлечения в гортань, которая может привести к афонии из-за воспаления голосовых связок, дерматита, скелетной деформации, боли, воспаления, паралича, неврологического ухудшения или умственной отсталости..

В тяжелых случаях это может сопровождаться отеками плода, гепатоспленомегалией, летаргией и гранулематозными инфильтрациями в легких и органах ретикулоэндотелиальной системы, таких как селезенка и печень, с очень короткой продолжительностью жизни..

Для случаев с более продолжительной продолжительностью жизни нет специального лечения, только симптомы лечатся.

ссылки

  1. Torres-Sánchez L, López-Carrillo L. Потребление фумонизинов и вред здоровью человека. Общественное здравоохранение Мексики. 2010; 52 (5): 461-467. Доступно по адресу: scielo.org.
  2. Баумрукер Т., Борнанцин Ф., Биллих А. Роль сфингозин- и церамид-киназ. Иммунол Летт.2005; 96 (2): 175-85.
  3. Ponnusamy S, Meyers-Needham M, Senkal CE, et al. Сфинголипиды и рак: церамид и сфингозин-1-фосфат в регуляции гибели клеток и лекарственной устойчивости. Будущее Онкол. 2010; 6 (10): 1603-24.
  4. Базуа-Валенти С; Гарсия-Сайнс А. Сфингозин-1-фосфат и его рецептор S1P1: регуляторы иммунного ответа. Fac. Med. (Mex.), 2012; 55 (6): 53-57. Доступно в Scielo. организация
  5. Мюррей Р., Граннер Д., Мейс П., Родвелл В. (1992). Биохимия Харпера. 12 AVA издание, редакция Современное руководство. DF Мексика.