SPHINGOSINE: SYNTHESIS, ISTRAKTURA, PAG-ANDAR AT SAKIT - BIOLOGY - 2024

Ang sphingosine ay isang kumplikadong aminoal alkohol na may malaking kahalagahan, sapagkat ito ay isang sangkap na nauuna sa sphingolipids sa pangkalahatan. Ang pinaka may-katuturang kumplikadong mga phospholipid o sphingolipids ay sphingomyelin at glycosphingolipids. Natutupad nito ang mga tiyak na pag-andar sa pagpapanatili ng istraktura ng mga lamad ng mga selula ng nerbiyos, na pinapayagan silang matupad ang kanilang mga pag-andar.

Ang lahat ng mga sphingolipid ay magkapareho na sila ay nabuo na may parehong base na sangkap, ceramide, na binubuo ng sphingosine plus Acetyl CoA, samakatuwid tinatawag din itong N-acylphingosine.

Ang istraktura ng kemikal ng sphingosine

Kabilang sa mga kumplikadong mga phospholipid, ang sphingomyelin ay isa sa pinakamahalaga at sagana sa utak at nerbiyos na tisyu. Ito ay higit sa lahat natagpuan bilang isang nasasakupan ng sakong myelin na sumasaklaw sa mga nerbiyos.

Samantalang ang glycosphingolipids ay mga sphingolipid na naglalaman ng glucose. Kabilang sa mga pinaka kilalang tao ay ang cerebrosides (galactocerebroside at glucocerebroside) at gangliosides. Ang huli ay kasangkot sa paghahatid ng mga impulses ng nerve, dahil binubuo nila ang mga pagtatapos ng nerve.

Ang iba ay natagpuan din, tulad ng mga globosides at sulphate, na bahagi ng mga lamad ng plasma ng buong organismo, na mahalaga bilang mga receptor ng lamad.

Sintesis

Ang amino alkohol sphingosine ay synthesized sa endoplasmic reticulum. Ang proseso ng synthesis ay nangyayari tulad ng sumusunod:

Ang amino acid serine, na sandaling naisaaktibo sa pamamagitan ng pagbubuklod sa pyridoxal pospeyt sa pagkakaroon ng mga ion ng mga iese, ay nagbubuklod sa palmitoyl-CoA upang mabuo ang 3-ketosphinganine. Ang reaksyon na ito ay naglalabas ng CO ₂ .

Ang sphingosine ay nabuo pagkatapos ng dalawang pagbabawas ng mga yugto. Ang una ay nagsasangkot ng enzyme 3-ketosphinganine reductase. Ang reaksyon na ito ay gumagamit ng NADPH bilang donor H ⁺ , na bumubuo ng dihydrosphingosine.

Sa pangalawang yugto, kumikilos ang enzyme sphinganine reductase, na may pakikilahok ng isang flavoprotein, kung saan nakuha ang sphingosine.

Sa kabilang banda, ang sphingosine ay maaaring synthesized ng sphingolipid catabolism. Halimbawa, kapag ang sphingomyelin ay hydrolyzed, fatty acid, phosphoric acid, choline, at sphingosine ay nabuo.

Istraktura

Ang kemikal na pangalan para sa sphingosine amino alkohol ay 2-amino-4-octadecene-1,3-diol. Ang istraktura ng kemikal ay maaaring inilarawan bilang isang kadena ng hydrocarbon na binubuo ng isang kabuuang 18 na carbon, na may isang pangkat na amino at alkohol.

Mga Tampok

Sphingosine

Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang sphingosine na gawa ng catabolism ng sphingolipids ay muling ginagamit para sa pag-renew at pagbuo ng mga bagong sphingolipids.

Ang sphingosine ay kasangkot sa mga proseso ng regulasyon ng cellular metabolic na may kaugnayan sa mga landas ng senyas ng lipid, bilang isang tagapamagitan ng extracellular, na kumikilos sa protina kinase C, na kinokontrol ang mga enzymes na kasangkot sa proseso ng paglaki ng cell at kamatayan.

Ito rin ay gumaganap bilang isang intracellular pangalawang messenger. Ang sangkap na ito ay may kakayahang ihinto ang siklo ng cell, hinihimok ang cell sa na-program na pagkamatay ng cell o apoptosis.

Dahil sa pagpapaandar na ito, nakabuo ito ng interes sa mga mananaliksik bilang isang therapy laban sa cancer, kasama ang tumor necrosis factor α.

Ang isang pagtaas sa marawal na kalagayan ng sphingomyelins ay nagiging sanhi ng isang akumulasyon ng sphinganine at sphingosine (sphingoid base). Ang mga sangkap na ito sa mataas na konsentrasyon ay nagbabawas sa wastong paggana ng mga lamad ng cell.

Ang akumulasyon ng sphingosine ay maaaring mangyari sa mga kaso ng pagkalason dahil sa pagkonsumo ng mga butil na nahawahan ng fumonisins, isang uri ng mycotoxins na ginawa ng fungi ng genus Fusarium sa panahon ng pag-iimbak.

Pinipigilan ng Fumonisin ang enzyme ceramide synthetase, na nangangahulugang hindi mabubuo ang ceramide (N-acyl sphingosine).

Kaugnay nito, hindi rin pinapayagan ang synthesis ng sphingomyelin, samakatuwid ang sphingosine kasama ang sphinganine ay masyadong puro, na bumubuo ng mga masamang epekto.

Ang sphingosine derivative (sphingosine 1-phosphate)

Mula sa phosphorylation ng sphingosine ng dalawang enzymes (sphingosine kinase 1 at sphingosine kinase 2), ang derivative na tinatawag na sphingosine 1-phosphate ay nabuo.

Ang sphingosine 1-phosphate ay may kabaligtaran na epekto sa nauna nito. Pinasisigla nito ang paglaki ng cell (mitogenic), kahit na pinipigilan ang apoptotic na pagkilos ng ilang mga gamot na ginagamit sa therapeutics laban sa cancer, iyon ay, ang pagkilos nito ay antiapoptotic.

Ang sangkap na ito ay natagpuan sa mataas na konsentrasyon sa iba't ibang mga malignant na proseso at mga tisyu ng tumor. Bilang karagdagan, mayroong isang pinalaking ekspresyon ng mga receptor ng sangkap na lipid na ito.

Sa kabilang banda, ang sphingosine 1-pospeyt kasama ang ceramide 1-phosphate ay kumikilos sa regulasyon ng mga immune cells, na nagbubuklod sa mga tiyak na receptor na naroroon sa sinabi ng mga cell.

Lymphocytes lalo na ipinapakita ang ganitong uri ng mga receptor, na naaakit sa pamamagitan ng pagkakaroon ng sphingosine 1-phosphate. Sa paraang iniwan ng mga lymphocytes ang mga lymph node, ipinapasa nila ang lymph at kalaunan sa sirkulasyon.

Pagkatapos sila ay puro sa lugar kung saan ang sphingolipid ay synthesized at ito ay kung paano sila lumahok sa mga nagpapaalab na proseso.

Kapag ang mga lymphocytes ay nakakagapos sa sangkap sa pamamagitan ng receptor nito at mag-udyok ng isang tugon ng cellular, isinasagawa nila ang mga receptor, alinman upang i-recycle ang mga ito o upang sirain ang mga ito.

Ang pagkilos na ito ay sinusunod ng mga mananaliksik, na nakabuo ng mga sangkap na katulad ng sphingosine 1-pospeyt upang sakupin ang mga tiyak na receptor, upang mapasigla ang internalization at pagkawasak ng receptor, nang hindi nagiging sanhi ng pag-activate ng cellular at sa gayon binabawasan ang immune response.

Ang ganitong uri ng sangkap ay lalong kapaki-pakinabang bilang isang immunosuppressive therapy sa mga sakit na autoimmune tulad ng maramihang sclerosis.

Ang mga sakit na dulot ng kakulangan sa sphingosine

Ang lipogranulomatosis ng Farber o sakit ng Farber

Ito ay isang bihirang autosomal recessive hereditary disease, napakabihirang, na may 80 kaso lamang ang naiulat sa buong mundo.

Ang sanhi ng sakit ay isang mutation sa ASAH1 gene na ang mga code para sa lysosomal enzyme acid ceramidase. Ang enzyme na ito ay may pag-andar ng hydrolyzing ang ceramide at pag-convert ito sa sphingosine at fatty acid.

Ang kakulangan ng enzyme ay nagdudulot ng isang akumulasyon ng ceramide, isang kakulangan na nagpapakita ng sarili sa mga unang buwan ng buhay (3 - 6 na buwan). Ang sakit ay hindi nagpapakita mismo sa parehong paraan sa lahat ng mga apektadong indibidwal, na may mga banayad, katamtaman at malubhang mga kaso na sinusunod.

Ang mga malulubhang kaso ay may mas mahabang pag-asa sa buhay, at maaaring maabot ang kabataan at maging sa pagtanda, ngunit ang malubhang anyo ay palaging nakamamatay sa simula ng buhay.

Kabilang sa mga madalas na mga klinikal na pagpapakita ng sakit ay: malubhang hoarseness dahil sa paglahok sa larynx na maaaring humantong sa aphonia dahil sa pamamaga ng mga vocal cords, dermatitis, skeletal deformations, sakit, pamamaga, paralisis, pagkasira ng neurological o pag-iwas sa pag-iisip.

Sa mga malubhang kaso, maaari itong ipakita sa hydrops fetalis, hepatosplenomegaly, lethargy at granulomatous infiltrations sa mga baga at organo ng reticuloendothelial system tulad ng pali at atay, na may isang maikling maikling pag-asa sa buhay.

Para sa mga kaso na may mas mahabang pag-asa sa buhay walang tiyak na paggamot, tanging ang mga sintomas ay ginagamot.

Mga Sanggunian

1. Torres-Sánchez L, López-Carrillo L. Pagkonsumo ng fumonisins at pinsala sa kalusugan ng tao. Pampublikong kalusugan Mex. 2010; 52 (5): 461-467. Magagamit sa: scielo.org.
2. Baumruker T, Bornancin F, Billich A. Ang papel na ginagampanan ng sphingosine at ceramide kinases sa mga nagpapasiklab na tugon. Immunol Lett. 2005; 96 (2): 175-85.
3. Ponnusamy S, Meyers-Needham M, Senkal CE, et al. Sphingolipids at cancer: ceramide at sphingosine-1-phosphate sa regulasyon ng pagkamatay ng cell at paglaban sa gamot. Hinaharap na Oncol. 2010; 6 (10): 1603-24.
4. Bazua-Valenti S; Garcia-Sainz A. Sphingosine 1-phosphate at ang S1P1 na receptor nito: mga regulators ng tugon ng immune. Fac. Med. (Mex.), 2012; 55 (6): 53-57. Magagamit sa Scielo. Org
5. Murray R, Granner D, Mayes P, Rodwell V. (1992). Biochemistry ng Harper. ^Ika- 12 edisyon, Manu-manong Pang-editoryal ng Edisyon. DF Mexico.