sfingomielină este cel mai abundent sfingolipid din țesuturile animale: prezența sa a fost găsită în toate membranele celulare studiate până în prezent. Are asemănări structurale cu fosfatidilcolina în ceea ce privește grupul capului polar, motiv pentru care este clasificată și ca fosfolipid (fosfosfingolipid).
În anii 1880, omul de știință Johann Thudichum a izolat o componentă lipidică solubilă în eter din țesutul cerebral și a denumit-o sfingomielină. Mai târziu, în 1927, structura acestui sfingolipid a fost raportată ca fiind N-acil-sfingozin-1-fosfocolina.
La fel ca celelalte sfingolipide, sfingomielina are atât funcții de semnalizare structurală, cât și celulară și este deosebit de abundentă în țesuturile nervoase, în special în mielină, o teacă care acoperă și izolează axonii anumitor neuroni..
Distribuția sa a fost studiată prin fracționare subcelulară și experimente de degradare enzimatică cu sfingomielinaze, iar rezultatele indică faptul că mai mult de jumătate din sfingomielina din celulele eucariote se găsește în membrana plasmatică. Cu toate acestea, acest lucru depinde de tipul de celulă. La fibroblaste, de exemplu, reprezintă aproape 90% din totalul lipidelor.
Nereglarea proceselor de sinteză și metabolism a acestei lipide duce la dezvoltarea unor patologii complexe sau lipidoză. Un exemplu în acest sens este boala ereditară Niemann-Pick, caracterizată prin hepatosplenomegalie și disfuncție neurologică progresivă.
Indice articol
Sfingomielina este o moleculă amfipatică compusă dintr-un cap polar și două cozi apolare. Grupul capului polar este o moleculă de fosfocolină, deci poate apărea similar cu fosfatidilcolina glicerofosfolipidică (PC). Cu toate acestea, există diferențe substanțiale în ceea ce privește regiunea interfacială și hidrofobă între aceste două molecule..
Cea mai comună bază într-o moleculă de sfingomielină de mamifer este ceramida, compusă din sfingozină (1,3-dihidroxi-2-amino-4-octadecen), care are o legătură dublă în trans între carbonii din pozițiile 4 și 5 ale lanțului de hidrocarburi. Derivatul său saturat, sfinganina, este de asemenea comun, dar se găsește într-o măsură mai mică.
Lungimea cozilor hidrofobe ale sfingomielinei variază între 16 și 24 de atomi de carbon, iar compoziția acizilor grași variază în funcție de țesut.
Sfingomielinele substanței albe ale creierului uman, de exemplu, posedă acid nervonic, cele din substanța cenușie conțin în principal acid stearic, iar forma predominantă în trombocite este arahidonatul..
În general, există o diferență de lungime între cele două lanțuri de acizi grași ai sfingomielinei, ceea ce pare să favorizeze fenomenele de „interdigitare” între hidrocarburi în monostraturi opuse. Acest lucru oferă membranei o stabilitate specială și proprietăți speciale în comparație cu alte membrane care sunt mai sărace în acest sfingolipid..
În regiunea interfațială a moleculei, sfingomielina are o grupă amidă și un hidroxil liber la carbonul 3, care poate servi ca donatori și acceptori de legături de hidrogen pentru legături intra și intermoleculare, importante în definirea domeniilor laterale și a interacțiunii. tipuri de molecule.
Produsele metabolismului sfingozinei -ceramidă, sfingozină, sfingozină 1-fosfat și diacilglicerol- sunt factori celulari importanți și îi conferă un rol în mai multe funcții celulare, cum ar fi apoptoza, dezvoltarea și îmbătrânirea, semnalizarea celulară, printre altele..
Datorită structurii tridimensionale „cilindrice” a sfingomielinei, această lipidă poate forma domenii de membrană mai compacte și ordonate, ceea ce are implicații funcționale importante din punct de vedere proteic, deoarece poate stabili domenii specifice pentru unele proteine de membrană integrale.
Plutele lipidice, fazele de membrană sau micro-domeniile ordonate de sfingolipide precum sfingomielina, unele glicerofosfolipide și colesterolul, reprezintă platforme stabile pentru asocierea proteinelor de membrană cu diferite funcții (receptori, transportori etc.).
Caveolae sunt invaginații ale membranei plasmatice care recrutează proteine cu ancore GPI și sunt, de asemenea, bogate în sfingomielină.
Colesterolul, datorită rigidității sale structurale, afectează semnificativ structura membranelor celulare, în special în aspectele legate de fluiditate, motiv pentru care este considerat un element esențial.
Deoarece sfingomielinele posedă atât donatori de legături de hidrogen, cât și acceptori, se crede că sunt capabili să formeze interacțiuni mai „stabile” cu moleculele de colesterol. Acesta este motivul pentru care se spune că există o corelație pozitivă între nivelurile de colesterol și sfingomielină din membrane..
Sinteza sfingomielinei are loc în complexul Golgi, unde ceramida transportată din reticulul endoplasmatic (ER) este modificată prin transferul unei molecule de fosfocolină din fosfatidilcolină, cu eliberarea concomitentă a unei molecule de diacilglicerol. Reacția este catalizată de SM sintază (ceramidă: fosfatidilcolină fosfocolină transferază).
Există, de asemenea, o altă cale pentru producerea de sfingomielină care poate avea loc prin transferul unei fosfoetanolamine din fosfatidiletanolamină (PE) în ceramidă, cu metilarea ulterioară a fosfoetanolaminei. Se crede că acest lucru este deosebit de important în unele țesuturi nervoase bogate în PE..
Sfingomielina sintază se găsește pe partea luminală a membranei complexului Golgi, care este în concordanță cu localizarea extra citoplasmatică a sfingomielinei în majoritatea celulelor..
Datorită caracteristicilor grupului polar de sfingomielină și absenței aparente a translocazelor specifice, orientarea topologică a acestei lipide depinde de enzima sintază..
Degradarea sfingomielinei poate apărea atât în membrana plasmatică, cât și în lizozomi. Hidroliza lizozomală în ceramidă și fosfocolină depinde de sfingomielinaza acidă, o glicoproteină lizozomală solubilă a cărei activitate are un pH optim de aproximativ 4,5.
Hidroliza în membrana plasmatică este catalizată de o sfingomielinază care funcționează la pH 7,4 și care necesită ioni divalenți de magneziu sau mangan pentru funcționarea sa. Alte enzime implicate în metabolismul și reciclarea sfingomielinei se găsesc în diferite organite care se conectează între ele prin căi de transport vezicular..
Nimeni nu a comentat acest articol încă.