Sinteza, structura, funcțiile și bolile sfingozinei

1857
Simon Doyle

sfingozină Este un amino alcool complex de mare importanță, deoarece este o componentă precursoră a sfingolipidelor în general. Cele mai relevante fosfolipide complexe sau sfingolipide sunt sfingomielina și glicosfingolipidele. Acestea îndeplinesc funcții specifice în conservarea structurii membranelor celulelor nervoase, permițându-le să își îndeplinească funcțiile..

Toate sfingolipidele au în comun faptul că sunt formate cu aceeași substanță de bază, ceramida, care este alcătuită din sfingozină plus Acetil CoA, de aceea se mai numește și N-acilfingozină.

Structura chimică a sfingozinei

Dintre fosfolipidele complexe, sfingomielina este una dintre cele mai importante și abundente din creier și țesutul nervos. Se găsește în principal ca un component al tecii de mielină care acoperă nervii.

În timp ce glicozifingolipidele sunt sfingolipide care conțin glucoză. Printre cele mai proeminente se numără cerebrozidele (galactocerebroside și glucocerebroside) și gangliozidele. Acestea din urmă sunt implicate în transmiterea impulsurilor nervoase, deoarece formează terminațiile nervoase.

Se mai găsesc și altele, precum globozidele și sulfații, care fac parte din membranele plasmatice ale întregului organism, fiind importante ca receptori ai membranei..

Indice articol

  • 1 Sinteza
  • 2 Structura
  • 3 Funcții
    • 3.1 Sfingozină
    • 3.2 Derivat de sfingozină (sfingozină 1-fosfat)
  • 4 Boli cauzate de deficitul de sfingozină
    • 4.1 Lipogranulomatoza Farber sau boala Farber
  • 5 Referințe

Sinteză

Aminoalcoolul sfingozină este sintetizat în reticulul endoplasmatic. Procesul de sinteză are loc după cum urmează:

Serina aminoacidului, odată activată prin legarea de piridoxal fosfat în prezența ionilor de mangan, se leagă de palmitoil-CoA pentru a forma 3-ketosfinganină. Această reacție eliberează CODouă.

Sfingozina se formează după două etape de reducere. Prima implică enzima 3-ketosfinganină reductază. Această reacție folosește NADPH ca donator de H+, formând dihidrosfingozină.

În a doua etapă, acționează enzima sfinganină reductază, cu participarea unei flavoproteine, unde se obține sfingozină.

Pe de altă parte, sfingozina poate fi sintetizată prin catabolism sfingolipidic. De exemplu, atunci când sfingomielina este hidrolizată, se generează acid gras, acid fosforic, colină și sfingozină..

Structura

Denumirea chimică a amino-alcoolului sfingozină este 2-amino-4-octadecen-1,3-diol. Structura chimică poate fi descrisă ca un lanț de hidrocarburi compus dintr-un total de 18 atomi de carbon, cu o grupare amino și alcool.

Caracteristici

Sfingozină

În condiții normale, sfingozina produsă de catabolismul sfingolipidelor este reutilizată pentru reînnoirea și formarea de sfingolipide noi.

Sfingozina intervine în procesele de reglare metabolică celulară legate de căile de semnalizare lipidică, ca mediator extracelular, acționând asupra protein kinazei C, care controlează enzimele implicate în timpul procesului de creștere și moarte a celulelor.

De asemenea, acționează ca un al doilea mesager intracelular. Această substanță este capabilă să oprească ciclul celular, inducând celula moartea celulară programată sau apoptoza..

Datorită acestei funcții, a generat interes pentru cercetători ca terapie împotriva cancerului, împreună cu factorul de necroză tumorală α.

O creștere a degradării sfingomielinelor determină o acumulare de sfinganină și sfingozină (baze sfingoide). Aceste substanțe în concentrații mari inhibă buna funcționare a membranelor celulare.

Această acumulare de sfingozină poate apărea în cazuri de otrăvire din cauza consumului de boabe contaminate cu fumonisine, un tip de micotoxine produse de ciuperci din genul Fusarium în timpul depozitării..

Fumonisina inhibă enzima ceramidă sintetază, ceea ce înseamnă că ceramida (N-acil sfingozina) nu se poate forma.

La rândul său, de asemenea, nu permite sinteza sfingomielinei, prin urmare sfingozina împreună cu sfinganina sunt prea concentrate, generând efecte adverse..

Derivat de sfingozină (1-fosfat de sfingozină)

Din fosforilarea sfingozinei de către două enzime (sfingozin kinaza 1 și sfingozin kinaza 2), se formează derivatul său numit sfingozină 1-fosfat..

1-fosfatul de sfingozină are efectul opus precursorului său. Stimulează creșterea celulară (mitogenă), prevenind chiar acțiunea apoptotică a unor medicamente utilizate în terapia cancerului, adică acțiunea sa este antiapoptotică..

Această substanță a fost găsită în concentrații mari în diferite procese maligne și țesuturi tumorale. În plus, există o expresie exagerată a receptorilor acestei substanțe lipidice.

Pe de altă parte, sfingozina 1-fosfatul împreună cu 1-fosfatul de ceramidă acționează în reglarea celulelor imune, legându-se de receptorii specifici prezenți în celulele menționate..

Limfocitele prezintă în special acest tip de receptori, fiind atrași de prezența 1-fosfatului de sfingozină. În așa fel încât limfocitele să părăsească ganglionii limfatici, să treacă la limfă și mai târziu la circulație.

Apoi, acestea sunt concentrate în locul în care sfingolipidul este sintetizat și așa participă la procesele inflamatorii.

Odată ce limfocitele se leagă de substanță prin receptorul ei și induc un răspuns celular, ele interiorizează receptorii, fie pentru a le recicla, fie pentru a le distruge..

Această acțiune a fost observată de cercetători, care au dezvoltat substanțe similare sfingozinei 1-fosfatului pentru a ocupa receptori specifici, cu scopul de a stimula internalizarea și distrugerea receptorului, fără a provoca activarea celulară și astfel reducerea răspunsului imun..

Acest tip de substanță este util în special ca terapie imunosupresivă în bolile autoimune, cum ar fi scleroza multiplă..

Boli cauzate de deficitul de sfingozină

Lipogranulomatoza Farber sau boala Farber

Aceasta este o boală rară cu caracter ereditar autosomal recesiv, foarte rară, cu doar 80 de cazuri raportate la nivel mondial..

Cauza bolii este o mutație a genei ASAH1 care codifică enzima lizozomală acidă ceramidază. Această enzimă are funcția de a hidroliza ceramida și de a o transforma în sfingozină și acizi grași.

Lipsa enzimei determină o acumulare de ceramidă, un deficit care se manifestă în primele luni de viață (3 - 6 luni). Boala nu se manifestă în același mod la toate persoanele afectate, fiind observate cazuri ușoare, moderate și severe..

Cazurile ușoare au o speranță de viață mai lungă și pot ajunge la adolescență și chiar la maturitate, dar forma severă este întotdeauna fatală la începutul vieții..

Printre cele mai frecvente manifestări clinice ale bolii se numără: răgușeală severă datorată implicării laringelui care poate duce la afonie din cauza inflamației corzilor vocale, dermatite, deformări scheletice, durere, inflamație, paralizie, deteriorare neurologică sau întârziere mintală.

În cazuri severe, se poate prezenta cu hidrops fetal, hepatosplenomegalie, letargie și infiltrații granulomatoase în plămâni și organe ale sistemului reticuloendotelial, cum ar fi splina și ficatul, cu o speranță de viață foarte scurtă..

Pentru cazurile cu o speranță de viață mai lungă, nu există un tratament specific, doar simptomele sunt tratate..

Referințe

  1. Torres-Sánchez L, López-Carrillo L. Consumul de fumonisină și deteriorarea sănătății umane. Sănătate publică Mex. 2010; 52 (5): 461-467. Disponibil la: scielo.org.
  2. Baumruker T, Bornancin F, Billich A. Rolul sfingozinei și ceramide kinazelor în răspunsurile inflamatorii. Immunol Lett.2005; 96 (2): 175-85.
  3. Ponnusamy S, Meyers-Needham M, Senkal CE și colab. Sfingolipide și cancer: ceramidă și sfingozin-1-fosfat în reglarea morții celulare și a rezistenței la medicamente. Viitorul Oncol. 2010; 6 (10): 1603-24.
  4. Bazua-Valenti S; Garcia-Sainz A. 1-fosfat de sfingozină și receptorul său S1P1: regulatori ai răspunsului imun. Fac. Med. (Mex.), 2012; 55 (6): 53-57. Disponibil în Scielo. Org
  5. Murray R, Granner D, Mayes P, Rodwell V. (1992). Biochimia lui Harper. 12 ava ediție, Editorial El Manual Moderno. DF Mexic.

Nimeni nu a comentat acest articol încă.