Глікозаміноглікани ГАГ - хімічне товариство Франції
ГАГ, або глікозаміноглікани, являють собою довголанцюгові лінійні сахаридні полімери, що містяться практично у всіх тканинах. Вони використовуються для змащення та зміцнення наших суглобів, підтримання нашого тіла в належному стані, управління агрегацією тромбоцитів і навіть заповнення зморшок (пор. Ботокс, біотокс).
Основною одиницею ГАГ є дисахарид, що складається з гексози (зазвичай гексуронової кислоти), пов'язаної з гексозаміном. Цей всюдисущий клас сполук був виявлений у сполучних тканинах і вивчений американським біохіміком німецького походження Карлом Майєром у 1930 р. Зі своєю командою він виділив ферменти, що відповідають за їх деградацію, спочатку у бактерій, а потім у слині та зміїній отруті (пор. Отрути та токсини).
Однією з характеристик цих олігосахаридних ланцюгів є їх дуже велика неоднорідність. Дійсно, змінна довжина ланцюгів та їх структурні модифікації (сульфатації, епімеризації) призводять до майже нескінченної кількості комбінацій! Відповідно до природи оз та способу зв’язку дисахаридів, GAG класифікуються на 5 основних сімейств: гепарини (Hp) та гепарансульфати (HS), гіарулонова кислота (AH), хондроїтин сульфати (CS), сульфати дерматану та сульфати кератану (КС, більш складний із 3 підтипами).
Біосинтез ГАГ та їх біодеградація (реконструкція сахаридних ланцюгів, що забезпечує точну біологічну активність та/або рецикл, відомий як оборот, включає безліч процесів, що призводить до тонкого регулювання їх концентрації. Рідкісним генетичним захворюванням, яке порушує механічний, є мукополісахаридоз (MPS), спричиняючи незворотні пошкодження клітин, тканин та органів.
Найдавнішим відомим ГАГ є гіарулонова кислота, яка бере свою назву від грецької гіалос (склоподібне тіло), оскільки спочатку його виділили із склоподібного гумору ока, потім із синовіальної рідини, яка утримує рідину, та шкіри, з якої підтримує зволоження. Дисахаридні одиниці складаються з D-глюкуронової кислоти та D-N-ацетилглюкозаміну, зв'язаних між собою чергуванням β-1,4 та β-1,3 глікозидних зв'язків.
Полімери, гелі, можуть мати розмір, що коливається від 10 2 до 10 4 кДа у природніх умовах (розмір порівнянний із розміром бактерії!). Це єдиний GAG, який не існує в сульфатованій формі і не зв’язаний з білком.
Виробляється промисловим способом з півневих хребтів, але також шляхом бактеріального бродіння.
Зволожуючі властивості роблять його фаворитом у косметичній промисловості та косметичній хірургії; але він також використовується в офтальмологічній хірургії, для лікування артрозу коліна ... і навіть як харчова добавка для компенсації зниження його концентрації з віком (жителі Юзуріхари в Японії - "села довгого життя" - мав би довшу тривалість життя, відому завдяки їх постійній швидкості гіалуронової кислоти!). Це регулятор клітинного функціонування, який бере участь у всіх стадіях загоєння.
Найбільш поширеним GAG є хондроїтин сульфат (CS). Він складається з ланцюга з приблизно 100 одиниць N-ацетил-D-галактозаміну (GalNAc), зв’язаного з D-глюкуроновою кислотою (GlcA). Сульфатна група ковалентно зв’язана з цукром, і її кількість та положення в полімері є різними, що призводить до різних біологічних властивостей GAG.
Сульфатування зазвичай здійснюється за допомогою специфічних сульфотрансфераз. Кальмари, акули, деякі ракоподібні мають сильно сульфатовану КС.
CS є дуже широко використовуваною дієтичною добавкою у пацієнтів з артрозом у всьому світі. Це було б безпечно, за умови, що воно чисте: завезене з Китаю, виявилось небезпечним, оскільки було забруднене та не піддається метаболізму цитохромом Р450 (пор. Цитохром P450). Згідно з останніми дослідженнями, КС виявляє протизапальну активність, пригнічуючи синтез протеолітичних ферментів, оксиду азоту (оксиди азоту) та інших речовин, відповідальних за погіршення стану хрящового матриксу та загибель суглобових хондроцитів (клітин).
Епімеризація при С-5 перетворює залишок GlcA в IdoA (L-ідуронова кислота): це стосується сульфатів дерматану та деяких гепаринів. Здається, цей цукор бере участь у інгібуванні вірусу, відповідального за бронхіоліт та пневмонію у маленьких дітей.
| Сульфати дерматанів, витягнуті з різних водоростей, таких як Padina pavonica, відомо, що вони борються зі старінням шкіри (часто в поєднанні з гіарулоновою кислотою).
Гепарин переважно складається з IdoA (2S) - (1-4) -GlcNS (6S). Це дуже потужний антикоагулянт, властивість, відкрита в 1916 році Мак Ліном. Він активує антитромбін, білок плазми, природний інгібітор протеаз, що беруть участь у каскаді згортання. Високосульфатна, саме біологічна молекула має найвищу відому щільність негативних зарядів. Існує 48 можливостей Hp і HS залежно від структури основного дисахариду. Вони не експресуються в одних клітинах і не мають абсолютно однакових функцій у природніх умовах.
Низькомолекулярні гепарини (НМГ) отримують шляхом хімічної або ферментативної деполімеризації гепарину (наприклад, Еноксапарин ® та ін.) Фондапаринукс ® (пентасахарид) - це синтетичне похідне, яке теоретично дає менше алергічних випадків (зокрема, тромбоцитопенія, індукована гепарином (ТІГ)) ), але які не можуть бути антагонізовані протаміном, застосовуються терміново у разі ускладнення гепарином.
Гепарин застосовується не тільки як лікувальний засіб, але і для первинної профілактики, коли існує страх перед тромбоемболічними подіями, особливо під час тривалого постільного режиму та післяопераційно, незважаючи на ризик остеопорозу через витік кальцію.
Ще в 1865 р. Професор Труссо постулював зв'язок між раком, гіперкоагуляцією та ризиком тромбоутворення, а через півтора століття показано, що активація коагуляції пов'язана з ангіогенезом пухлини та метастатичним поширенням (під час діагностики венозної тромбоемболічної хвороби, 20% пацієнтів мають рак).
На місці, GAG (крім HA), як правило, у формі протеогліканів (або мукополісахаридів), тобто пов'язаних з білком (білковим ядром), часто через трисахарид, який зазвичай складається з двох залишків галактози та одного залишку ксилози: ланцюги GAG організують самі перпендикулярні білковому ядру, як щетина щітки. Саме їх повсюдність та їх фізіологічна роль роблять GAG унікальними та необхідними, як ми побачимо у наступному епізоді ...
Думка дня
" Завдяки GAG, старість більше не була б корабельною аварією, і це не жарт ... "