Sfingosinsyntese, struktur, funktioner og sygdomme



den sphingosin er en kompleks aminoalkohol af stor betydning, fordi det er en forstadiebestanddel af sphingolipider generelt. De mest relevante komplekse phospholipider eller sfingolipider er sphingomyelin og glycosphingolipider. Disse opfylder specifikke funktioner i bevarelsen af ​​strukturen af ​​membranerne i nerveceller, der giver mulighed for at opfylde deres funktioner.

Alle sphingolipider har det tilfælles at de er dannet med det samme stof base, ceramid, som består af mere sphingosin Acetyl CoA, derfor også kaldet N-acylsphingosin.

Inden for komplekse fosfolipider er sphingomyelin en af ​​de vigtigste og rigelige i hjernen og nervesystemet. Det findes hovedsageligt som en bestanddel af myelinkappen, der dækker nerverne.

Mens glycosphingolipiderne er sphingolipider, der indeholder glucose. Blandt de mest fremtrædende er cerebrosiderne (galactocerebroside og glucocerebroside) og gangliosider. Disse sidste indgreb i transmissionen af ​​nervøse impulser, fordi de er i overensstemmelse med nerveenderne.

andre er også fundet, globosides og sulfatider lignende, som er en del af plasmamembraner i hele kroppen, er vigtige som membranreceptorer.

indeks

  • 1 Sammenfatning
  • 2 struktur
  • 3 funktioner
    • 3.1 Sphingosin
    • 3.2 Derivat af sfingosin (sphingosin 1-phosphat)
  • 4 Sygdomme forårsaget af sphingosinmangel
    • 4.1 Farber's Lipogranulomatosis eller Farber's sygdom
  • 5 referencer

syntese

Aminoalkoholsphingosinet syntetiseres i det endoplasmatiske retikulum. Synteseprocessen sker som følger:

Aminosyren serin, når den er aktiveret ved binding pyridoxalphosphat i nærvær af manganioner, slutter sig til palmitoyl-CoA til dannelse af 3-ketosphinganine. Denne reaktion afgiver CO2.

Sphingosin dannes efter to reducerende trin. Enzymet 3-ketoesphinganinreduktasen går ind i den første. Denne reaktion bruger NADPH som en H-donor+, dannelse af dihydrosphingosin.

I anden fase virker enzymet sphinganinreduktase med deltagelse af et flavoprotein, hvor sphingosin opnås.

På den anden side kan sphingosin syntetiseres ved katabolisme af sfingolipider. For eksempel, når sphingomyelin er hydrolyseret fedtsyre, fosforsyre, cholin og sphingosin genereres.

struktur

Det kemiske navn på aminoalkoholsphingosinet er 2-amino-4-octadecen-1,3-diol. Den kemiske struktur kan beskrives som en carbonhydridkæde sammensat af i alt 18 carbonatomer, med en amino- og alkoholgruppe.

funktioner

sphingosin

Normalt sphingosinkinase produceret af katabolisme af sphingolipider genbruges til fornyelse og dannelse af nye sphingolipider.

Sphingosin processer involveret i cellulær metabolisk regulering relateret signaleringsveje lipid, som ekstracellulær mediator virker på proteinkinase C, som styrer enzymer involveret i processen for vækst og celledød.

Det virker også som en anden intracellulær messenger. Dette stof er i stand til at standse cellecyklussen, fremkalde cellen til programmeret celledød eller apoptose.

På grund af denne funktion har den skabt interesse for forskere som kræftbehandling sammen med tumornekrosefaktor a.

En forøgelse af nedbrydningen af ​​sfingomyelinerne forårsager akkumulering af sphinganin og sphingosin (sphingoidbaser). Disse stoffer i høje koncentrationer hæmmer den korrekte funktion af cellemembraner.

Denne ophobning af sfingosin kan forekomme i tilfælde af forgiftning ved forbrug af korn forurenet med fumonisiner, type mykotoksiner produceret af Fusarium svampe under opbevaring.

Fumonisin hæmmer enzym ceramid syntetasen, hvilket resulterer i dannelsen af ​​ceramid (N-acyl sphingosin).

På sin side den tillader syntese af sphingomyelin, sphingosin derfor med sphinganin er for koncentreret, skadevirkninger.

Afledt af sfingosin (sphingosin 1-phosphat)

Fra phosphoryleringen af ​​sfingosin med to enzymer (sphingosinkinase 1 og sphingosinkinase 2) dannes dets derivat kaldet sphingosin 1-phosphat.

Sphingosin 1-phosphat har en modsatrettet virkning på dens forstadie. Det stimulerer cellevæksten (mitogen), der forhindrer selv den apoptotiske virkning af nogle lægemidler, der anvendes til terapi mod kræft, dvs. dets virkning er antiapoptotisk.

Dette stof er blevet fundet i høje koncentrationer i forskellige maligne processer og tumorvæv. Derudover er der et overdrevet udtryk for receptoren af ​​denne lipidsubstans.

På den anden side virker sphingosin 1-phosphat sammen med ceramid-1-phosphat i reguleringen af ​​immunceller, bindende til de specifikke receptorer, der er til stede i cellerne.

Især lymfocytterne præsenterer denne type receptorer, som tiltrækkes af tilstedeværelsen af ​​sfingosin 1-phosphat. På en sådan måde, at lymfocytterne forlader lymfeknuderne, passerer de til lymfeet og senere til cirkulationen.

Derefter koncentrerer de sig om det sted, hvor sphingolipidet syntetiseres, og det er sådan, de deltager i de inflammatoriske processer.

Når lymfocytterne binder til stoffet gennem dets receptor og inducerer en cellulær respons, internaliserer de receptorerne, enten for at genbruge dem eller for at ødelægge dem.

Denne handling blev observeret af forskere, som har udviklet lignende stoffer til sphingosin 1-phosphat til at besætte specifikke receptorer, således at internaliseringen og destruktion af receptoren stimuleres, uden at forårsage celleaktivering og dermed reducere immunresponset.

Denne type stof er især nyttig som immunosuppressiv terapi i autoimmune sygdomme, såsom multipel sklerose.

Sygdomme forårsaget af sphingosinmangel

Farber's lipogranulomatosis eller Farber's sygdom

Dette er en sjælden sygdom med autosomal recessiv arvelig karakter, meget sjælden, med kun 80 tilfælde rapporteret over hele verden.

Årsagen til sygdommen er en mutation af ASAH1 genet, der koder for det syre lysosomale ceramidase enzym. Funktionen af ​​dette enzym er at hydrolyse ceramid og omdanne det til sfingosin og fedtsyrer.

Manglen på enzymet medfører en ophobning af ceramid, en mangel, der manifesterer sig i de første måneder af livet (3 - 6 måneder). Sygdommen manifesterer sig ikke på samme måde i alle de berørte personer, idet man observerer milde, moderate og alvorlige tilfælde.

Milde tilfælde har en længere forventet levetid kan nå puberteten og endda ind i voksenalderen, men den alvorlige form er altid dødelig tidligt i livet.

Blandt de mest almindelige kliniske manifestationer, der har sygdommen, er: alvorlig hæshed involvering i strubehovedet, der kan nå Afonia ved betændelse af stemmebånd, dermatitis, skeletale misdannelser, smerter, hævelse, lammelse, neurologisk svækkelse eller mental retardering.

I svære tilfælde kan optræde med føtale hydrops, hepatosplenomegali, sløvhed og granulomatøse infiltrationer i lungerne og organer i det retikuloendoteliale system, såsom milt og lever, med en meget kort forventet levetid.

For tilfælde med længere levetid er der ingen specifik behandling, kun symptomerne behandles.

referencer

  1. Torres-Sánchez L, López-Carrillo L. Forbrug af fumonisiner og skade på menneskers sundhed. Folkesundhed Mexico. 2010; 52 (5): 461-467. Tilgængelig på: scielo.org.
  2. Baumruker T, Bornancin F, Billich A. Rollen af ​​sphingosin og ceramidkinaser. Immunol Lett.2005; 96 (2): 175-85.
  3. Ponnusamy S, Meyers-Needham M, Senkal CE, et al. Sphingolipider og cancer: ceramid og sphingosin-1-phosphat i reguleringen af ​​celledød og lægemiddelresistens. Fremtidig Oncol. 2010; 6 (10): 1603-24.
  4. Bazua-Valenti S; Garcia-Sainz A. Sphingosin 1-phosphat og dets S1P1-receptor: regulatorer af immunresponset. Fac. Med. (Mex.), 2012; 55 (6): 53-57. Fås i Scielo. org
  5. Murray R, Granner D, Mayes P, Rodwell V. (1992). Harper's biokemi. 12 ava udgave, redaktionel den moderne håndbog. DF Mexico.