Karakteristik dan Fungsi Glucocalyx



itu glukokalix itu adalah lapisan yang diperkaya karbohidrat yang menutupi bagian luar dari berbagai jenis sel, terutama bakteri dan sel manusia. Lapisan pelindung ini memenuhi beberapa fungsi penting bagi sel.

Pada dasarnya, glikokaliks terdiri dari rantai polisakarida (gula) yang dihubungkan dengan berbagai molekul protein dan lipid, sehingga membentuk asosiasi yang masing-masing disebut glikoprotein dan glikolipid. Hasilnya adalah jaringan berserat dan lengket dengan kemampuan menghidrasi.

Dalam sel eukariotik, komposisi glikokaliks dapat menjadi faktor yang digunakan untuk pengenalan sel.

Di sisi lain, dalam sel bakteri, glikokaliks menyediakan lapisan pelindung terhadap faktor-faktor inang, pada kenyataannya, kepemilikan glikokaliks terkait dengan kapasitas bakteri untuk membangun infeksi.

Pada manusia, glikokaliks ditemukan pada membran sel endotel vaskular dan sel epitel saluran pencernaan..

Di sisi lain, glikokaliks bakteri dapat mengelilingi sel individu atau koloni, membentuk apa yang disebut biofilm bakteri (biofilm).

Glukokalix pada bakteri

Karakteristik struktural dan komposisi kimia glikokaliks bakteri berbeda sesuai dengan spesies, tetapi secara umum lapisan tambahan ini dapat datang dalam salah satu dari dua bentuk:

Limusin

Glikokaliks dianggap sebagai lapisan lendir ketika molekul glikoprotein longgar terkait dengan dinding sel.

Namun, bakteri yang ditutupi dengan jenis glikokaliks ini dilindungi terhadap dehidrasi dan kehilangan nutrisi.

Kapsul

Glycocalix dianggap sebagai kapsul ketika polisakarida lebih kuat menempel pada dinding sel.

Kapsul memiliki konsistensi lengket yang, selain melindungi, juga memfasilitasi pelekatan pada permukaan padat lingkungan..

Bakteri yang memiliki kapsul dianggap terbungkus, dan umumnya memiliki patogenisitas yang lebih tinggi (kemampuan untuk menyebabkan penyakit), karena kapsul melindungi bakteri, termasuk sel darah putih fagositik dari sistem kekebalan tubuh..

Glukokalix pada manusia

Pada manusia, glikokaliks sangat penting untuk fungsi vaskular dan sistem pencernaan.

Glukokalix di endotel pembuluh darah

Pembuluh darah sebenarnya adalah tabung kecil yang terbuat dari sel. Sel-sel di dalam tabung disebut sel endotel dan harus menahan tekanan darah yang mengalir di atasnya secara konstan.

Untuk melawan hal ini, sel endotel vaskular menghasilkan lapisan mucilaginous. Glikokaliks ini juga memiliki enzim dan protein yang membantu sel-sel yang terlibat dalam pembekuan darah untuk menempel pada pembuluh darah bila diperlukan.

Fungsi utama glikokaliks dalam sistem vaskular adalah untuk mempertahankan homeostasis endotelium.

Perubahan struktur glikokaliks di endotel pembuluh darah dapat menyebabkan pembentukan gumpalan darah di dalam pembuluh darah, menghalangi aliran darah melalui sistem peredaran darah dan dengan cara ini memiliki efek merugikan pada kesehatan.

Glukokalix di saluran pencernaan

Contoh glikokaliks terbaik yang dijelaskan kedua pada manusia ditemukan dalam sistem pencernaan. Usus kecil bertanggung jawab untuk menyerap semua nutrisi yang berasal dari makanan yang kita makan.

Sel-sel usus kecil yang bertanggung jawab untuk menyerap nutrisi memiliki banyak lipatan kecil yang disebut microvilli.

Setiap sel yang membentuk mikrovili ditutupi dengan glikokaliks, yang dibentuk oleh mucopolysaccharides (rantai panjang gula kompleks) dan glikoprotein.

Dengan demikian, ia menyediakan permukaan tambahan untuk penyerapan dan juga termasuk enzim yang disekresikan oleh sel-sel ini yang penting untuk langkah akhir pencernaan makanan..

Setiap kali kita makan ada risiko menelan bahan berbahaya yang bisa melintasi lapisan usus.

Karena itu, di samping fungsi pencernaan dan penyerapan nutrisi, glikokaliks dari epitel usus juga harus berfungsi sebagai penghalang pelindung untuk menyaring produk berbahaya..

Fungsi lain dari glikokaliks

Glycocalix juga memenuhi fungsi lain dalam pertahanan terhadap infeksi dan kanker, adhesi sel, regulasi peradangan, pembuahan dan perkembangan embrionik.

Referensi:

  1. Costerton, J. W., & Irvin, R. T. (1981). Glikokaliks bakteri di alam dan penyakit. Tinjauan Tahunan Mikrobiologi, 35, 299-324.
  2. Egberts, H.J.A., Koninkx, J.F.J.G., Dijk, J.E. Van, Mouwen, J.M V.V., Koninkx, J.F.J.G., Dijk, J.E. Van, & Mouwen, J. M.V.M. (1984). Aspek biologis dan patobiologis dari glikokaliks dari epitel usus kecil. Ulasan. Quarterly Hewan, 6(4), 186-199.
  3. Johansson, M., Sjövall, H., & Hansson, G. (2013). Sistem lendir gastrointestinal dalam kesehatan dan penyakit. Ulasan Alam Gastroenterologi & Hepatologi, 10(6), 352-361.
  4. Kapellos, G. E., & Alexiou, T. S. (2013). Pemodelan Momentum dan Transportasi Massal di Media Seluler Biologis: Dari Molekul ke Skala Jaringan. Dalam S. M. Becker & A. V. Kuznetsov (Eds.), Transportasi dalam Media Biologis (hal. 561) Pers Akademik (Elsevier).
  5. Reitsma, S., Slaaf, D. W., & Vink, H. (2007). Glikokaliks endotel: komposisi, fungsi, dan visualisasi. Pflügers Archiv - Jurnal Fisiologi Eropa, 454, 345-359.
  6. Robert, P., Limozin, L., Benoliel, A.-M., Pierres, A., & Bongrand, P. (2006). Regulasi Glycocalyx dari adhesi sel. Masuk Prinsip Rekayasa Seluler. Pers Akademik.
  7. Tarbell, J. M., & Cancel, L. M. (2016). Glikokaliks dan signifikansinya dalam pengobatan manusia (Ulasan). Jurnal Ilmu Penyakit Dalam, 280, 97-113.
  8. Weinbaum, S., Tarbell, J. M., & Damiano, E. R. (2007). Struktur dan Fungsi Lapisan Glycocalyx Endotel. Tinjauan Tahunan Teknik Biomedis, 9, 121-167.
  9. Wilkie, M. (2014). Glycocalyx: Mantel Fuzzy Sekarang Mengatur Pensinyalan Sel. Dialisis Peritoneal Internasional, 34(6), 574-575.