Was sind Glykosaminoglykane?

Die GlycosaminoglycaneAuch als Mucopolysaccharide bezeichnet wird, sind Kohlenhydrat-Strukturen, mit einem strukturellen Funktion Biomolekülen, die in erster Linie in Bindegewebe, Knochengewebe, interzellulare Umwelt und Epithelgewebe gefunden werden können.

Sie sind lange Ketten komplexer Polysaccharide oder Proteoglykane, die aus sich wiederholenden Disaccharideinheiten bestehen.

Glykosaminoglykane sind hochpolar und mit der Fähigkeit, Wasser anzuziehen, so dass sie für die biologischen Funktionen, die sie ausführen, geeignet sind. Sie dienen auch als Schmiermittel oder um Stöße zu absorbieren. Jeder besteht aus Hexosamin und einer Hexose oder Hyaluronsäure.

Einleitung

Glykosaminoglykane sind der Hauptbestandteil der extrazellulären Matrix von Molekülen in tierischen Geweben und spielen eine fundamentale Rolle bei verschiedenen physiologischen Ereignissen. Wir finden diese Verbindungen nicht nur in Wirbeltieren, sondern auch in vielen Wirbellosen. Seine Funktion ist die Erhaltung im Tierreich.

Mehrere sulfatierte Strukturen von Heparin, einem Glycosaminoglycan, das in der Leber, der Haut und der Lunge gefunden wird, können in verschiedenen Arten von Organismen gefunden werden, von den primitivsten bis zu den Menschen. Dies bestimmt ihre aktive und fundamentale Beteiligung an biologischen Prozessen.

Im Falle der Hyaluronsäure in den menschlichen Organismus sind wir in der Nabelschnur, Bindegewebe, Synovialflüssigkeit, Knorpel, Blutgefäße und Glaskörper (der gelatinöse Masse, die zwischen der Linse und der Netzhaut des Auges liegt); während es in der Natur nur in Mollusken existiert.

Ein weiterer Unterschied ist, dass das Chondroitinsulfat in dem Körper existiert in Knochengeweben und Knorpel, während in anderen weniger entwickelten Tieren begrenzter Umfang, abhängig von der strukturellen Komplexität des Individuums und seine Verbindung mit bestimmten Funktionen.

Vorhandensein von Glykosaminoglykanen

In der Natur finden wir Glykosaminoglykane (GAGs) mit grundlegenden Funktionen im Zellwachstum, ihrer Differenzierung, Zellmigration, Morphogenese und viralen oder bakteriellen Infektionen.

In Wirbeltieren sind die Hauptglycosaminoglycane Heparin oder Heparinsulfat, Chondroitinsulfat, Dermatansulfat und Hyaluronsäure. Alle diese GAGs werden durch Ketten bestätigt, die Einheiten eines Aminozuckers und einer Hyaluronsäure abwechseln, die Glucuronsäure oder Iduronsäure sein kann.

Auf der anderen Seite können die Aminozuckereinheiten N-Acetylglucosamin oder N-Acetylgalactosamin sein.

Obwohl die Säulen des GAG in der Regel immer gleich, Polysaccharide, repetitive Linien der Heparinketten und Chondroitinsulfat erfordern einen erheblichen Grad an struktureller Variation.

Dies ist auf die konstanten Modifikationen zurückzuführen, die die Sulfonierung und Epimerisierung der Uronate einschließen, die die Grundlage für die große Vielfalt von Strukturen mit biologischen Aktivitäten im Zusammenhang mit den GAGs bilden.

Das Vorhandensein dieser Biomoleküle in der Natur, sowohl in Wirbeltieren als auch in wirbellosen Organismen, wurde gut dokumentiert. Im Gegensatz dazu wurden GAGs niemals in Pflanzen gefunden.

In einigen Stämmen von Bakterien, Polysaccharide mit derselben Säulenstruktur von GAGs synthetisiert werden beobachtet, aber diese ähnlichen Polysaccharide sind nicht auf Kernproteine ​​und erzeugt nur in der Innenfläche des cytoplasmatischen Membran gebunden.

Im Fall von GAGs in Tierzellen werden sie den Proteinkernen zugesetzt und bilden Proteoglykane. Auf diese Weise sind die bakteriellen Polysaccharide verschieden.

Es gibt eine große strukturelle Vielfalt in GAGs, die zu Wirbeltieren gehören. Von Fischen und Amphibien bis zu Säugetieren ist die Struktur dieser Biomoleküle äußerst heterogen.

Die Biosynthese des Strukturkomplexes der GAGs wird reguliert und die verschiedenen Sulfatierungsmuster werden in einem Organ und in einem spezifischen Gewebe temporär während des Wachstums und der Entwicklung gebildet.

In der Tat haben Defekte der Mutation in vielen Genen der biosynthetischen Enzyme von GAG schwerwiegende Folgen in Wirbeltierorganismen. Aus diesem Grund spielen die Expression von GAG und ihre spezifischen sulfatierten Strukturen eine fundamentale Rolle im Leben.

Funktionen von Glykosaminoglykanen

Ihre Funktion ist essentiell, da sie fundamentale Bestandteile des Bindegewebes sind und die Ketten der GAGs durch kovalente Bindungen mit anderen Proteinen wie Zytokinen und Chemokinen verbunden sind.

Ein weiteres Merkmal ist, dass sie an Antithrombin gebunden sind, ein Protein mit dem Gerinnungsprozess bezogen, so kann diese Funktion hemmt, so dass sie wesentlich in Fällen der Behandlung von Thrombose, zum Beispiel zu machen.

Dies ist auch auf dem Gebiet der Krebsforschung interessant. Kraft hemmt die Bindung von Proteinen von GAGs können den Krankheitsprozess stoppen oder eine andere derartige Entzündungs- und Infektionskrankheiten, wo GAGs wirken als Rezeptoren einiger Viren, wie beispielsweise den Fall von Dengue-Flavivirus-Typ.

Die GAGs gehören auch zu den drei Komponenten der Dermis, unter der Epidermis-Schicht der Haut, zusammen mit Kollagen und Elastin. Diese drei Elemente bilden das System als extrazelluläre Matrix bekannt, die unter anderem der Geweberegeneration und die Beseitigung von Toxinen ermöglicht.

GAG's sind die Substanzen, die Wasser in die tieferen Hautschichten ziehen. Eines der bekanntesten Glycosaminoglycan ist Hyaluronsäure, die in vielen Anti-Aging-Produkte und Hautpflege. Die Idee dieser Cremes, Lotionen und Tonics ist es, die Hydratation in der Haut zu erhöhen, indem Falten und feine Linien reduziert werden.

Neben der Möglichkeit, Wasser zu behalten, die GAGs haben auch eine hohe Viskosität und geringes Verständnis, so dass sie ideal für die Vereinigung von Knochen in den Gelenken zu schützen.

Daher sind sie in der Synovialflüssigkeit, Gelenkknorpel, Herz (Chondroitinsulfat, das am reichlichsten vorhandenen GAG im Körper), die Haut, die Lunge und die Leber Arterien Ventile (Heparin eine gerinnungshemmende Funktion aufweist), Sehnen und Lungen (Dermatansulfat) und Hornhaut und Knochen (Keratinsulfat).

Referenzen

1. Entwicklung von Glykosaminoglykanen. Vergleichende biochemische Studie. Von ncbi.nlm.nih.gov abgerufen.
2. Sonderausgabe "Glykosaminoglykane und ihre Mimetika". Von mdpi.com wiederhergestellt.
3. Manipulation von Zelloberflächenmakromolekülen durch Flaviviren. Robert Anderson, in Advances in Virus Research, 2003 von sciencedirect.com erholt.
4. Kollagen, Elastin und Glykosaminoglykane. Justaboutskin.com zurückgewonnen.