Sfingosinsyntes, struktur, funktioner och sjukdomar



den sfingosin är en komplex aminoalkohol av stor betydelse, eftersom det är en föregångare komponent av sphingolipider i allmänhet. De mest relevanta komplexa fosfolipiderna eller sfingolipiderna är sfingomyelin och glycosphingolipider. Dessa uppfyller specifika funktioner för att bevara strukturen hos membranerna i nervcellerna, så att de kan uppfylla sina funktioner.

Alla sfingolipider har det gemensamt att de är utformade med samma substans bas, ceramid, som består av mer sfingosin acetyl CoA, därför även kallad N-acylsfingosin.

Inom komplexa fosfolipider är sfingomyelin en av de viktigaste och rikaste i hjärnan och nervvävnaden. Det finns främst som en beståndsdel i myelinskeden som täcker nerverna.

Medan glycosphingolipiderna är sfingolipider som innehåller glukos. Bland de mest framträdande är cerebrosiderna (galactocerebroside och glucocerebroside) och gangliosider. Dessa sistnämnda griper in i överföringen av nervösa impulser, eftersom de överensstämmer med nervändarna.

Det finns också andra, såsom globidos och sulfatider, som är en del av plasmamembranen hos hela organismen, är viktiga som membranreceptorer.

index

  • 1 Sammanfattning
  • 2 struktur
  • 3 funktioner
    • 3.1 Sphingosin
    • 3.2 Derivat av sfingosin (sfingosin 1-fosfat)
  • 4 Sjukdomar orsakade av sfingosinbrist
    • 4.1 Farber's lipogranulomatosis eller Farber's sjukdom
  • 5 referenser

syntes

Aminoalkoholsphingosinet syntetiseras i endoplasmatisk retikulum. Syntesprocessen sker enligt följande:

Aminosyran serin, när aktiveringen genom bindning pyridoxalfosfat i närvaro av manganjoner, ansluter sig till palmitoyl-CoA för att bilda 3-ketosfinganin. Denna reaktion avger CO2.

Sfingosin bildas efter två reducerande steg. Enzymet 3-ketoesfinganinreduktas ingriper i det första. Denna reaktion använder NADPH som en H-donator+, bildande dihydrosfingosin.

I det andra steget agerar enzymet sphinganinreduktas, med deltagande av ett flavoprotein, där sfingosin erhålles.

Å andra sidan kan sfingosin syntetiseras genom katabolism av sfingolipider. När exempelvis sfingomyelin hydrolyseras bildas fettsyra, fosforsyra, kolin och sfingosin.

struktur

Det kemiska namnet på aminoalkoholsphingosinet är 2-amino-4-oktadecen-1,3-diol. Den kemiska strukturen kan beskrivas som en kolvätekedja som består av totalt 18 kolatomer, med en amino- och alkoholgrupp.

funktioner

sfingosin

Under normala förhållanden återvinns sfingosin producerat av katabolism av sfingolipider för förnyelse och bildande av nya sfingolipider.

Sfingosin processer som är involverade i cellulär metabolisk reglering relaterade signaleringsvägar lipid, såsom extracellulära förmedlare verkar på proteinkinas C, som kontrollerar de enzymer som är involverade i processen för tillväxt och celldöd.

Det fungerar också som en andra intracellulär budbärare. Detta ämne kan stoppa cellcykeln, inducera cellen till programmerad celldöd eller apoptos.

På grund av denna funktion har det genererat intresse för forskare som cancerterapi tillsammans med tumörnekrosfaktor a.

En ökning av nedbrytningen av sfingomyelinerna orsakar ackumulering av sfinganin och sfingosin (sphingoidbaser). Dessa substanser i höga koncentrationer inhiberar cellmembranernas funktion.

Denna ackumulering av sfingosin kan uppstå vid förgiftning vid konsumtion av korn som är förorenade med fumonisiner, typ av mykotoxiner som produceras av Fusarium svampar under lagring.

Fumonisin inhiberar enzymet ceramid syntetas, vilket resulterar i bildningen av ceramid (N-acylsphingosin).

Samtidigt tillåter inte syntesen av sfingomyelin, därför sfingosin tillsammans med sfinganin koncentreras för mycket, vilket genererar negativa effekter.

Avledd från sfingosin (sfingosin 1-fosfat)

Från fosforyleringen av sfingosin av två enzymer (sfingosinkinas 1 och sfingosinkinas 2) bildas dess derivat kallat sfingosin 1-fosfat.

Sfingosin 1-fosfat har en motsatt effekt till dess föregångare. Det stimulerar celltillväxten (mitogen) förhindrar även den apoptotiska verkan av vissa läkemedel som används vid terapi mot cancer, dvs dess verkan är antiapoptotisk.

Detta ämne har hittats i höga koncentrationer i olika maligna processer och tumörvävnader. Dessutom finns ett överdriven uttryck av receptorerna för denna lipidsubstans.

Å andra sidan verkar sfingosin-1-fosfat tillsammans med ceramid-1-fosfat vid reglering av immunceller, bindande till de specifika receptorer som finns närvarande i nämnda celler.

Särskilt lymfocyterna presenterar denna typ av receptorer, som lockas av närvaron av sfingosin 1-fosfat. På ett sådant sätt att lymfocyterna lämnar lymfkörtlarna, passerar de till lymf och senare till cirkulationen.

Därefter koncentreras de på den plats där sfingolipiden syntetiseras och så här deltar de i inflammatoriska processer.

När lymfocyterna binder till substansen genom dess receptor och inducerar ett cellulärt svar, internaliserar de receptorerna, antingen för att återvinna dem eller att förstöra dem.

Denna åtgärd observerades av forskare som har utvecklat liknande ämnen till sfingosin 1-fosfat att ockupera specifika receptorer, för att internalisering och nedbrytning av receptorn stimuleras, utan att orsaka cellaktivering och sålunda reducera immunsvaret.

Denna typ av substans är speciellt användbar som immunosuppressiv terapi vid autoimmuna sjukdomar, såsom multipel skleros.

Sjukdomar orsakade av sfingosinbrist

Farber's lipogranulomatosis eller Farber's sjukdom

Detta är en sällsynt sjukdom med autosomal recessiv ärftlig karaktär, mycket sällsynt, med endast 80 fall rapporterade över hela världen.

Orsaken till sjukdomen är en mutation av ASAH1-genen som kodar för syra-lysosomal ceramidasenzymet. Funktionen hos detta enzym är att hydrolysera ceramid och omvandla den till sfingosin och fettsyror.

Bristen på enzymet orsakar ackumulering av ceramid, en brist som uppträder under de första månaderna av livet (3-6 månader). Sjukdomen manifesteras inte på samma sätt hos alla drabbade individer, observera milda, måttliga och allvarliga fall.

Milda fall har en längre livslängd, når ungdomar och jämn vuxen ålder, men den svåra formen är alltid dödlig i början av livet.

Bland de vanligaste kliniska manifestationer som har sjukdomen är: svår heshet inblandning i struphuvudet som kan nå Afonia av inflammation i stämbanden, dermatit, skelettmissbildningar, smärta, svullnad, förlamning, neurologisk försämring eller mental retardation.

I svåra fall kan presentera med fetala hydrops, hepatosplenomegali, letargi och granulomatösa infiltrationer i lungorna och organ i det retikuloendoteliala systemet såsom mjälten och levern, med en mycket kort förväntad livslängd.

För fall med längre livslängd finns ingen specifik behandling, endast symptomen behandlas.

referenser

  1. Torres-Sánchez L, López-Carrillo L. Konsumtion av fumonisiner och skada på människors hälsa. Folkhälsa Mexiko. 2010; 52 (5): 461-467. Finns på: scielo.org.
  2. Baumruker T, Bornancin F, Billich A. Rollen av sphingosin och ceramidkinaser. Immunol Lett.2005; 96 (2): 175-85.
  3. Ponnusamy S, Meyers-Needham M, Senkal CE, et al. Sfingolipider och cancer: ceramid och sfingosin-1-fosfat i regleringen av celldöd och läkemedelsresistens. Framtida Oncol. 2010; 6 (10): 1603-24.
  4. Bazua-Valenti S; Garcia-Sainz A. Sphingosin 1-fosfat och dess S1P1-receptor: regulatorer av immunsvaret. Ans. Med. (Mex.), 2012; 55 (6): 53-57. Finns i Scielo. org
  5. Murray R, Granner D, Mayes P, Rodwell V. (1992). Harper biokemi. 12 ava utgåva, redaktionell den moderna handboken. DF Mexico.