Sfingosinsyntes, struktur, funktioner och sjukdomar

1698
Simon Doyle

De sfingosin Det är en komplex aminoalkohol av stor betydelse, eftersom det är en föregångskomponent av sfingolipider i allmänhet. De mest relevanta komplexa fosfolipiderna eller sfingolipiderna är sfingomyelin och glykosfingolipider. Dessa uppfyller specifika funktioner för att bevara strukturen hos nervcellernas membran, så att de kan fullgöra sina funktioner..

Alla sfingolipider har gemensamt att de bildas med samma basämne, ceramid, som består av sfingosin plus Acetyl CoA, därför kallas det också N-acylfingosin.

Sfingosins kemiska struktur

Bland de komplexa fosfolipiderna är sfingomyelin en av de viktigaste och mest förekommande i hjärnan och nervvävnaden. Det finns främst som en beståndsdel i myelinhöljet som täcker nerverna.

Medan glykosfingolipider är glukosinnehållande sfingolipider. Bland de mest framträdande är cerebrosiderna (galaktocerebroside och glukocerebroside) och gangliosider. De senare är inblandade i överföringen av nervimpulser, eftersom de utgör nervändarna.

Andra finns också, såsom globosider och sulfater, som är en del av plasmamembranen i hela organismen, eftersom de är viktiga som membranreceptorer..

Artikelindex

  • 1 Syntes
  • 2 Struktur
  • 3 funktioner
    • 3.1 Sfingosin
    • 3.2 Derivat av sfingosin (sfingosin 1-fosfat)
  • 4 Sjukdomar orsakade av sfingosinbrist
    • 4.1 Farbers lipogranulomatos eller Farbers sjukdom
  • 5 Referenser

Syntes

Aminoalkoholen sfingosin syntetiseras i det endoplasmiska retikulumet. Syntesprocessen sker enligt följande:

Aminosyran serin, när den en gång aktiverats genom bindning till pyridoxalfosfat i närvaro av manganjoner, binder till palmitoyl-CoA för att bilda 3-ketosfinganin. Denna reaktion frigör COtvå.

Sfingosin bildas efter två reducerande steg. Den första involverar enzymet 3-ketosfinganinreduktas. Denna reaktion använder NADPH som givare till H.+, bildar dihydrosfingosin.

I det andra steget verkar enzymet sfinganinreduktas, med deltagande av ett flavoprotein, där sfingosin erhålls.

Å andra sidan kan sfingosin syntetiseras genom sfingolipid katabolism. Till exempel, när sfingomyelin hydrolyseras, alstras fettsyra, fosforsyra, kolin och sfingosin..

Strukturera

Det kemiska namnet på aminoalkoholen sfingosin är 2-amino-4-oktadecen-1,3-diol. Den kemiska strukturen kan beskrivas som en kolvätekedja som består av totalt 18 kol, med en aminogrupp och alkohol.

Funktioner

Sfingosin

Under normala förhållanden återanvänds sfingosinet som produceras av sfingolipidernas katabolism för förnyelse och bildning av nya sfingolipider..

Sfingosin ingriper i cellulära metaboliska regleringsprocesser relaterade till lipidsignaleringsvägar, som en extracellulär medlare, som verkar på proteinkinas C, som styr de enzymer som är involverade under celltillväxt och dödsprocess.

Det fungerar också som en intracellulär andra 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 en terapi mot cancer, tillsammans med tumörnekrosfaktor α.

En ökning av nedbrytningen av sfingomyeliner orsakar en ansamling av sfinganin och sfingosin (sfingoidbaser). Dessa ämnen i höga koncentrationer hämmar att cellmembran fungerar korrekt.

Denna ansamling av sfingosin kan inträffa vid förgiftning på grund av konsumtion av korn som är kontaminerade med fumonisiner, en typ av mykotoxiner som produceras av svampar av släktet Fusarium under lagring..

Fumonisin hämmar enzymet ceramidsyntetas, vilket innebär att ceramid (N-acyl-sfingosin) inte kan bildas.

I sin tur tillåter det inte heller syntes av sfingomyelin, därför är sfingosin tillsammans med sfinganin för koncentrerade, vilket ger negativa effekter..

Sfingosinderivat (sfingosin 1-fosfat)

Från fosforylering av sfingosin med två enzymer (sfingosinkinas 1 och sfingosinkinas 2) bildas dess derivat som kallas sfingosin 1-fosfat..

Sfingosin 1-fosfat har motsatt effekt till dess föregångare. Det stimulerar celltillväxt (mitogen) och förhindrar även den apoptotiska effekten av vissa läkemedel som används vid cancerterapi, det vill säga dess verkan är antiapoptotisk..

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

Å andra sidan verkar sfingosin 1-fosfat tillsammans med ceramid 1-fosfat i regleringen av immunceller och binder till de specifika receptorer som finns i cellerna..

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

Sedan koncentreras de på den plats där sfingolipiden syntetiseras och det är så de deltar i inflammatoriska processer.

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

Denna åtgärd observerades av forskare, som har utvecklat substanser som liknar sfingosin 1-fosfat för att uppta specifika receptorer, för att stimulera receptornets internalisering och förstörelse, utan att orsaka cellulär aktivering och därmed minska immunsvaret..

Denna typ av substans är särskilt användbar som en immunsuppressiv terapi vid autoimmuna sjukdomar såsom multipel skleros..

Sjukdomar orsakade av sfingosinbrist

Farbers lipogranulomatos eller Farbers sjukdom

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

Orsaken till sjukdomen är en mutation i ASAH1-genen som kodar för det lysosomala enzymet syra ceramidas. Detta enzym har funktionen att hydrolysera ceramiden och omvandla den till sfingosin och fettsyror.

Bristen på enzymet orsakar en ansamling av ceramid, en brist som manifesterar sig under de första levnadsmånaderna (3-6 månader). Sjukdomen manifesterar sig inte på samma sätt hos alla drabbade individer, med milda, måttliga och allvarliga fall observerade..

Milda fall har en längre livslängd och kan nå ungdomar och till och med vuxen ålder, men den allvarliga formen är alltid dödlig i början av livet..

Bland de vanligaste kliniska manifestationerna av sjukdomen är: svår heshet på grund av involvering i struphuvudet som kan leda till afoni på grund av inflammation i stämbanden, dermatit, skelettdeformationer, smärta, inflammation, förlamning, neurologisk försämring eller mental retardation.

I svåra fall kan det förekomma hydrops fetalis, hepatosplenomegali, letargi och granulomatös infiltration i lungorna och organen i retikulo-endotel-systemet såsom mjälten och levern, med en mycket kort livslängd.

För fall med längre livslängd finns ingen specifik behandling, bara symtomen behandlas..

Referenser

  1. Torres-Sánchez L, López-Carrillo L. Fumonisin konsumtion och skada på människors hälsa. Folkhälsa Mex. 2010; 52 (5): 461-467. Tillgänglig på: scielo.org.
  2. Baumruker T, Bornancin F, Billich A. Rollen av sfingosin och ceramidkinaser i inflammatoriska svar. 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 vid reglering av celldöd och läkemedelsresistens. Framtidens Oncol. 2010; 6 (10): 1603-24.
  4. Bazua-Valenti S; Garcia-Sainz A. Sphingosin 1-fosfat och dess S1P1-receptor: regulatorer av immunsvaret. Fac. Med. (Mex.), 2012; 55 (6): 53-57. Finns i Scielo. Org
  5. Murray R, Granner D, Mayes P, Rodwell V. (1992). Harpers biokemi. 12 ava utgåva, redaktionellt El Manual Moderno. DF Mexiko.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.