Apa itu glikosaminoglikan?

itu glikosaminoglikan, juga dikenal sebagai mucopolysaccharides, adalah struktur glucidic, dengan fungsi biomolekul struktural yang dapat ditemukan terutama di jaringan ikat, jaringan tulang, medium antar sel dan jaringan epitel.

Mereka adalah rantai panjang polisakarida kompleks atau proteoglikan, terdiri dari unit berulang disakarida.

Glikosaminoglikan sangat polar dan memiliki kemampuan untuk menarik air, sehingga cocok untuk fungsi biologis yang mereka lakukan. Mereka juga digunakan sebagai pelumas atau untuk menyerap dampak. Masing-masing terdiri dari heksosamin dan heksosa, atau asam hialuronat.

Pendahuluan

Glikosaminoglikan adalah komponen utama dari matriks ekstraseluler molekul dalam jaringan hewan dan memainkan peran mendasar dalam berbagai peristiwa fisiologis. Kita tidak hanya dapat menemukan senyawa ini dalam vertebrata, tetapi juga di banyak invertebrata. Fungsinya adalah konservasi di dunia hewan.

Beberapa struktur heparin tersulfat, glikosaminoglikan yang ditemukan di hati, kulit, dan paru-paru, dapat ditemukan pada berbagai jenis organisme, dari yang paling primitif hingga manusia. Ini menentukan partisipasi aktif dan mendasar mereka dalam proses biologis.

Dalam kasus asam hialuronat, dalam organisme manusia kita menemukannya ada di tali pusat, jaringan ikat, cairan sinovial, tulang rawan, pembuluh darah dan humor vitreus (massa agar-agar yang terletak di antara lensa dan retina di mata); sedangkan di alam itu hanya ada dalam moluska.

Perbedaan lain adalah bahwa kondroitin-sulfat dalam tubuh ada dalam tulang dan jaringan tulang rawan, sedangkan pada hewan lain yang kurang berkembang, itu dalam bentuk terbatas, tergantung pada kompleksitas struktural individu dan hubungannya dengan fungsi-fungsi tertentu..

Kehadiran glikosaminoglikan

Di alam, kami menemukan glikosaminoglikan (GAG) dengan fungsi dasar dalam pertumbuhan sel, diferensiasi, migrasi sel, morfogenesis dan infeksi virus atau bakteri..

Pada vertebrata, glikosaminoglikan utama adalah heparin atau heparin sulfat, kondroitin sulfat, dermatan sulfat dan asam hialuronat. Semua GAG ini dikonfirmasi oleh rantai yang mengganti unit gula amino dan asam hialuronat, yang dapat berupa asam glukuronat atau asam iduronat..

Di sisi lain, unit gula amino dapat berupa N-asetilglukosamin atau N-asetilgalaktosamin.

Meskipun pilar GAG biasanya selalu sama, polisakarida, garis berulang rantai heparin dan kondroitin sulfat membutuhkan tingkat variasi struktural yang cukup besar..

Hal ini disebabkan oleh modifikasi konstan yang meliputi sulfasi dan epemerisasi uronat, yang membentuk pangkalan dari beragam struktur dengan aktivitas biologis yang terkait dengan GAG..

Kehadiran biomolekul ini di alam, baik dalam organisme vertebrata dan invertebrata, telah didokumentasikan dengan baik. Sebaliknya, GAG tidak pernah ditemukan pada tanaman.

Dalam beberapa rantai bakteri, polisakarida disintesis dengan struktur pilar yang sama dari GAG diamati, tetapi polisakarida yang serupa ini tidak terikat dengan protein inti dan hanya diproduksi pada permukaan bagian dalam membran sitoplasma.

Dalam kasus GAG dalam sel hewan, mereka ditambahkan ke inti protein dan membentuk proteoglikan. Dengan cara ini, polisakarida bakteri berbeda.

Ada variasi struktural yang luas dalam GAG yang dimiliki vertebrata. Dari ikan dan amfibi hingga mamalia, struktur biomolekul ini sangat heterogen.

Biosintesis kompleks struktural GAG diatur dan pola-pola sulfasi yang berbeda terbentuk dalam organ dan dalam jaringan tertentu, sementara selama pertumbuhan dan perkembangan.

Faktanya, cacat mutasi pada banyak gen enzim biosintesis GAG memiliki konsekuensi parah pada organisme vertebrata. Inilah sebabnya mengapa ekspresi GAG dan struktur sulfat spesifiknya memiliki peran mendasar dalam kehidupan.

Fungsi glikosaminoglikan

Fungsinya sangat penting karena merupakan komponen dasar jaringan ikat, dan rantai GAG dihubungkan melalui ikatan kovalen dengan protein lain seperti sitokin dan kemokin..

Ciri lain adalah bahwa mereka terkait dengan antitrombin, protein yang terkait dengan proses koagulasi, sehingga mereka dapat menghambat fungsi ini, yang menjadikannya penting dalam kasus-kasus pengobatan untuk trombosis, misalnya.

Ini juga menarik di bidang penelitian kanker. Dengan mampu menghambat pengikatan protein GAG, proses penyakit ini atau yang lain dapat dihentikan, seperti proses peradangan dan penyakit menular, di mana GAG bertindak sebagai reseptor untuk beberapa virus, seperti demam berdarah, flavivirus..

GAG juga termasuk dalam tiga komponen dermis, lapisan di bawah epidermis kulit, bersama dengan kolagen dan elastin. Ketiga elemen ini membentuk sistem yang dikenal sebagai matriks ekstraseluler, yang memungkinkan antara lain regenerasi jaringan dan penghilangan racun dari tubuh..

GAG adalah zat yang menarik air ke lapisan kulit yang lebih dalam. Salah satu glikosaminoglikan yang paling terkenal adalah asam hialuronat, hadir dalam berbagai produk anti-penuaan dan untuk perawatan kulit. Ide dari krim, lotion dan tonik ini adalah untuk meningkatkan hidrasi di kulit dengan mengurangi kerutan dan garis-garis halus.

Selain mampu menahan air, GAG juga memiliki viskositas tinggi dan pemahaman yang rendah, sehingga sangat ideal untuk melindungi sendi tulang di sendi..

Itulah sebabnya mereka hadir dalam cairan sinovial, tulang rawan sendi, katup jantung (kondroitin-sulfat, GAG paling melimpah di dalam tubuh), kulit, arteri paru-paru dan di hati (heparin, yang memiliki fungsi antikoagulan), tendon dan paru-paru (dermatan sulfat) dan kornea dan tulang (keratin sulfat).

Referensi

1. Evolusi glikosaminoglikan. Studi biokimia komparatif. Diperoleh dari ncbi.nlm.nih.gov.
2. Edisi Khusus "Glikosaminoglikan dan Mimetiknya". Dipulihkan dari mdpi.com.
3. Manipulasi makromolekul permukaan sel oleh flavivirus. Robert Anderson, dalam Kemajuan dalam Penelitian Virus, 2003. Diperoleh dari sciencedirect.com.
4. Kolagen, Elastin, dan Glikosaminoglikan. Diperoleh dari justaboutskin.com.