Sphingosine: tổng hợp, cấu trúc, chức năng và bệnh

Sphingosine là một loại rượu phức tạp có tầm quan trọng rất lớn, bởi vì nó là thành phần tiền chất của sphingolipids nói chung. Các phospholipid hoặc sphingolipids phức tạp có liên quan nhất là sphingomyelin và glycosphingolipids. Chúng thực hiện các chức năng cụ thể trong việc bảo tồn cấu trúc màng tế bào thần kinh, cho phép thực hiện các chức năng của chúng.

Tất cả các spakenolipids đều có điểm chung là chúng được hình thành với cùng một chất cơ bản là ceramide, được cấu thành bởi sp Breathosine cộng với Acetyl CoA, do đó nó còn được gọi là N-acylesphingosine.

Trong các phospholipid phức tạp, sprialomyelin là một trong những chất quan trọng và phong phú nhất trong não và mô thần kinh. Nó chủ yếu được tìm thấy như là một thành phần của vỏ myelin bao phủ các dây thần kinh.

Trong khi glycosphingolipids là spakenolipids có chứa glucose. Trong số nổi bật nhất là các cerebroside (galactocerebroside và glucocerebroside) và ganglioside. Những người cuối cùng can thiệp vào việc truyền các xung động thần kinh, bởi vì chúng phù hợp với các kết thúc thần kinh.

Ngoài ra còn có những loại khác, chẳng hạn như thế giới và sulfatide, là một phần của màng plasma của toàn bộ sinh vật, quan trọng như các thụ thể màng.

Tổng hợp

Sprialosine aminoal Alcohol được tổng hợp trong mạng lưới nội chất. Quá trình tổng hợp xảy ra như sau:

Các serine axit amin, một khi được kích hoạt bằng cách liên kết với pyridoxal phosphate với sự có mặt của các ion mangan, liên kết với palmitoyl-CoA để tạo thành 3-ketoesphinganine. Phản ứng này giải phóng CO 2 .

Sp Breathosine được hình thành sau hai giai đoạn giảm. Enzym 3-ketoesphinganine reductase can thiệp vào lần đầu tiên. Phản ứng này sử dụng NADPH như một nhà tài trợ H +, tạo thành dihydrosphingosine.

Trong giai đoạn thứ hai, enzyme sphinganine reductase hoạt động với sự tham gia của một flavoprotein, trong đó thu được sprialosine.

Mặt khác, sphingosine có thể được tổng hợp bởi quá trình dị hóa của sphingolipids. Ví dụ, khi sprialomyelin bị thủy phân, axit béo, axit photphoric, choline và sphingosine được tạo ra.

Cấu trúc

Tên hóa học của sprialosine aminoal Alcohol là 2-amino-4-octadecene-1, 3-diol. Cấu trúc hóa học có thể được mô tả như một chuỗi hydrocarbon bao gồm tổng cộng 18 carbons, với một nhóm amino và rượu.

Chức năng

Sprialosine

Trong điều kiện bình thường, sphingosine được sản xuất bởi quá trình dị hóa của sphingolipids được tái sử dụng cho việc đổi mới và hình thành các spakenolipids mới.

Sp Breathosine can thiệp vào các quá trình điều hòa trao đổi chất của tế bào liên quan đến con đường truyền tín hiệu lipid, như một chất trung gian ngoại bào, hoạt động trên protein kinase C, kiểm soát các enzyme liên quan trong quá trình tăng trưởng và chết của tế bào.

Nó cũng hoạt động như một sứ giả nội bào thứ hai. Chất này có khả năng ngăn chặn chu kỳ tế bào, khiến tế bào chết theo chương trình hoặc chết tế bào được lập trình.

Do chức năng này, nó đã tạo ra sự quan tâm trong các nhà nghiên cứu như liệu pháp ung thư, cùng với yếu tố hoại tử khối u.

Một sự gia tăng trong sự thoái hóa của sprialomyelins gây ra sự tích tụ của sphinganine và sphingosine (cơ sở spakenoid). Những chất này ở nồng độ cao ức chế hoạt động đúng của màng tế bào.

Sự tích lũy sprialosine này có thể xảy ra trong các trường hợp ngộ độc do tiêu thụ các loại ngũ cốc bị nhiễm fumonisin, loại mycotoxin được sản xuất bởi nấm thuộc chi Fusarium trong quá trình bảo quản.

Fumonisin ức chế enzyme ceramide synthetase, dẫn đến sự hình thành ceramide (N-acyl sphingosine).

Đồng thời, nó không cho phép tổng hợp sprialomyelin, do đó, sprialosine cùng với sprialanine tập trung quá nhiều, tạo ra tác dụng phụ.

Có nguồn gốc từ sphingosine (sphingosine 1-phosphate)

Từ sự phosphoryl hóa sprialosine bởi hai enzyme (sphingosine kinase 1 và sphingosine kinase 2) dẫn xuất của nó được gọi là sphingosine 1-phosphate được hình thành.

Sp Breathosine 1-phosphate có tác dụng ngược lại với tiền chất của nó. Nó kích thích sự phát triển của tế bào (giảm thiểu) ngăn chặn ngay cả hành động apoptotic của một số loại thuốc được sử dụng trong liệu pháp chống lại ung thư, tức là hành động của nó là chống ung thư.

Chất này đã được tìm thấy ở nồng độ cao trong các quá trình ác tính và các mô khối u. Ngoài ra, có một biểu hiện phóng đại của các thụ thể của chất lipid này.

Mặt khác, sp Breathosine 1-phosphate cùng với ceramide 1-phosphate hoạt động trong việc điều hòa các tế bào miễn dịch, liên kết với các thụ thể cụ thể có trong các tế bào nói trên.

Đặc biệt là các tế bào lympho trình bày loại thụ thể này, bị thu hút bởi sự hiện diện của sprialosine 1-phosphate. Theo cách mà các tế bào lympho rời khỏi hạch, đi đến bạch huyết và sau đó để lưu thông.

Sau đó, họ tập trung vào nơi mà sp Breatholipid đang được tổng hợp và đây là cách họ tham gia vào các quá trình viêm.

Một khi các tế bào lympho liên kết với chất thông qua thụ thể của nó và tạo ra phản ứng của tế bào, chúng sẽ nội hóa các thụ thể, hoặc để tái chế chúng hoặc phá hủy chúng.

Hành động này được quan sát bởi các nhà nghiên cứu, những người đã phát triển các chất tương tự như sprialosine 1-phosphate để chiếm các thụ thể cụ thể, nhằm kích thích sự nội hóa và phá hủy thụ thể, mà không gây kích hoạt tế bào và do đó làm giảm phản ứng miễn dịch.

Loại chất này đặc biệt hữu ích như liệu pháp ức chế miễn dịch trong các bệnh tự miễn như bệnh đa xơ cứng.

Bệnh do thiếu hụt sprialosine

Bệnh lipogranulomatosis của Farber hoặc bệnh Farber's

Đây là một bệnh hiếm gặp với đặc điểm di truyền lặn tự phát, rất hiếm gặp, chỉ có 80 trường hợp được báo cáo trên toàn thế giới.

Nguyên nhân gây bệnh là do đột biến gen ASAH1 mã hóa cho enzyme lysosomal ceramidase của axit. Chức năng của enzyme này là thủy phân ceramide và chuyển đổi nó thành spakenosine và axit béo.

Việc thiếu enzyme gây ra sự tích lũy ceramide, sự thiếu hụt biểu hiện trong những tháng đầu đời (3 - 6 tháng). Bệnh không biểu hiện theo cùng một cách ở tất cả các cá nhân bị ảnh hưởng, quan sát các trường hợp nhẹ, trung bình và nặng.

Các trường hợp nhẹ có tuổi thọ dài hơn, đến tuổi thiếu niên và thậm chí là trưởng thành, nhưng dạng nặng luôn gây tử vong khi bắt đầu cuộc sống.

Trong số các biểu hiện lâm sàng thường gặp nhất của bệnh là: khàn giọng nghiêm trọng do liên quan đến thanh quản có thể dẫn đến chứng mất ngôn ngữ do viêm dây thanh âm, viêm da, biến dạng xương, đau, viêm, liệt, suy nhược thần kinh.

Trong trường hợp nghiêm trọng, nó có thể xuất hiện với các giọt nước của thai nhi, gan lách to, lờ đờ và thâm nhiễm u hạt trong phổi và các cơ quan của hệ thống lưới nội mô như lá lách và gan, với tuổi thọ rất ngắn.

Đối với các trường hợp có tuổi thọ dài hơn không có điều trị cụ thể, chỉ có các triệu chứng được điều trị.