Glucocalyx Egenskaper och funktioner

den glycocalyx det är ett kolhydratberikat skikt som täcker utsidan av olika typer av celler, särskilt bakterier och mänskliga celler. Denna skyddande beläggning uppfyller flera viktiga funktioner för cellen.

I grund och botten, glykocalyx består av kedjor av polysackarider (sockerarter) och olika molekyler av proteiner och lipider, och bildar sålunda föreningar som kallas glykoproteiner och glykolipider, respektive. Resultatet är ett fibröst och klibbigt nätverk med förmågan att hydratisera.

I eukaryota celler kan kompositionen av glycocalyx vara en faktor som används för celligenkänning.

Under tiden, i bakterieceller, tillhandahåller glykocalyx ett skyddande skikt mot värdfaktorer i själva verket har en glykocalyx är associerad med förmågan hos bakterierna att etablera en infektion.

Hos människor finns glykocalyx på membranet i vaskulära endotelceller och i epitelceller i matsmältningskanalen.

Å andra sidan kan bakteriell glykokalyx omge enskilda celler eller kolonier, som bildar den så kallade bakteriella biofilmen (biofilm).

Glucocalix i bakterier

De strukturella egenskaperna och kemiska sammansättningen av bakteriell glykokalys skiljer sig från arten, men i allmänhet kan denna ytterligare beläggning komma i en av två former:

silt

En glykokalyx anses vara ett skikt av slim när glykoproteinmolekylerna är lösa associerade med cellväggen.

Men bakterier som är täckta med denna typ av glykocalyx skyddas mot dehydrering och näringsförlust.

kapslar

Glycocalix anses vara en kapsel när polysackarider är fastare fasta vid cellväggen.

Kapslarna har en klibbig konsistens som, förutom skydd, underlättar även vidhäftning till fasta ytor av miljön.

Bakterier med inkapslade kapslar betraktas, och har i allmänhet en högre patogenicitet (förmåga att orsaka sjukdom), att kapslarna skyddar bakterier, inklusive fagocytiska vita celler i immunsystemet.

Glucocalix hos människor

Hos människor är glykocalyx mycket viktigt för kärlfunktionen och för matsmältningssystemet.

Glucocalix i det vaskulära endotelet

Blodkärlen är faktiskt små rör av celler. Cellerna inuti röret kallas endotelceller och måste stå emot blodtrycket som ständigt strömmar över dem.

För att motstå detta producerar vaskulära endotelceller ett mukilagint skikt. Denna glykokalyx har också enzymer och proteiner som hjälper cellerna som är involverade i blodets koagulering att vidhäfta blodkärlen vid behov.

Den huvudsakliga funktionen av glycocalyx i kärlsystemet är att upprätthålla endotelens homeostas.

Ändra strukturen av glykokalyx på vaskulär endotel kan orsaka bildandet av en blodpropp i ett blodkärl, hindra flödet av blod genom cirkulationssystemet och således ha skadliga hälsoeffekter.

Glucocalix i matsmältningskanalen

Det näst bäst beskrivna exemplet av glycocalyx hos människor finns i matsmältningssystemet. Tarmtarmen är ansvarig för att absorbera alla näringsämnen som kommer från maten vi äter.

Tarmarnas celler som är ansvariga för att absorbera näringsämnen har många små veck kallad mikrovilli.

Var och en av cellerna som utgör mikrovilli är täckta med glykocalyx, som bildas av mukopolysackarider (långa kedjor av komplexa sockerarter) och glykoproteiner.

Således tillhandahåller den en ytterligare yta för absorption och innefattar även enzymer utsöndrade av dessa celler som är essentiella för de slutliga stegen av matförtunning.

Varje gång vi äter finns risk för att du tar in skadligt material som kan passera tarmfodret.

Därför måste förutom funktionen av matsmältning och absorption av näringsämnen glykokalyx i tarmepitelet också fungera som en skyddande barriär för att filtrera bort skadliga produkter.

Andra funktioner av glycocalyx

Glycocalix uppfyller också andra funktioner i försvaret mot infektioner och cancer, celladhesion, reglering av inflammation, befruktning och embryonisk utveckling.

referenser:

1. Costerton, J.W., & Irvin, R.T. (1981). Den bakteriella glycocalyxen i naturen och sjukdomen. Årlig granskning av mikrobiologi, 35, 299-324.
2. Egberts, H. J.A., Koninkx, J.F. J. G., Dijk, J. E. Van, Mouwen, J.M. V. M., Koninkx, J.F. J. G., Dijk, J. E. Van, & Mouwen, J.M. V. M. (1984). Biologiska och patobiologiska aspekter av glycocalyx i tunntarmsepitelet. En recension. Veterinär kvartalsvis, 6(4), 186-199.
3. Johansson, M., Sjövall, H., & Hansson, G. (2013). Det gastrointestinala slemsystemet i hälsa och sjukdom. Naturrecensioner Gastroenterologi & Hepatologi, 10(6), 352-361.
4. Kapellos, G.E., & Alexiou, T. S. (2013). Modellering Momentum och Masstransport i cellulära biologiska medier: Från molekylen till vävnadsskalan. I S. M. Becker & A. V. Kuznetsov (red.), Transport i biologiska medier (sid 561) Academic Press (Elsevier).
5. Reitsma, S., Slaaf, D.W., & Vink, H. (2007). Den endoteliala glycocalyxen: komposition, funktioner och visualisering. Pflügers Archiv - Europeiska Journal of Physiology, 454, 345-359.
6. Robert, P., Limozin, L., Benoliel, A.-M., Pierres, A., & Bongrand, P. (2006). Glykoksyxreglering av celladhesion. i Principer för cellteknik. Academic Press.
7. Tarbell, J. M., & Cancel, L. M. (2016). Glykokalyx och dess betydelse i humanmedicin (granskning). Journal of Internal Medicine, 280, 97-113.
8. Weinbaum, S., Tarbell, J. M., & Damiano, E.R. (2007). Strukturen och funktionen hos endotelialglykoksyxskiktet. Årlig granskning av biomedicinsk teknik, 9, 121-167.
9. Wilkie, M. (2014). Glycocalyx: Fuzzy Coat reglerar nu cellsignalering. Peritonealdialys International, 34(6), 574-575.