Sphingosine: التوليف والبنية والوظائف والأمراض

يعتبر الإسفينجوزين عبارة عن كحول أميني معقد ذا أهمية كبيرة ، لأنه عنصر من مكونات السلفينجبيدس بشكل عام. الفسفوليبيدات الأكثر تعقيدًا أو السفينجوليبيدز هي السفينغوميالين والجليكوزفينجوليبيد. هذه تؤدي وظائف محددة في الحفاظ على بنية أغشية الخلايا العصبية ، مما يسمح لأداء وظائفها.

تشترك جميع سفينغوليبيدز في أنها تتشكل مع نفس المادة الأساسية ، وهي سيراميد ، الذي يتكون من السفينغوسين بالإضافة إلى أسيتيل CoA ، وبالتالي يطلق عليه أيضًا N-acylesphingosine.

ضمن الفسفوليبيدات المعقدة ، يعتبر sphingomyelin واحدًا من العناصر الأكثر أهمية والأكثر وفرة في الدماغ والأنسجة العصبية. تم العثور عليها بشكل رئيسي باعتبارها مكونة من غمد المايلين الذي يغطي الأعصاب.

في حين أن جليكوسفينجوليبيدس هي إسفينجوليبيدس تحتوي على الجلوكوز. من بين أبرزها cerebrosides (galactocerebroside و glucocerebroside) و gangliosides. هذه الأخيرة تتدخل في نقل النبضات العصبية ، لأنها تتوافق مع النهايات العصبية.

هناك أيضًا أشياء أخرى ، مثل globidos و sulfatides ، والتي تعد جزءًا من أغشية البلازما للكائن الحي بأكمله ، مهمة مثل مستقبلات الغشاء.

تركيب

يتم توليف الكبريت الأميني الكحولي في الشبكة الإندوبلازمية. تحدث عملية التوليف على النحو التالي:

سيرين الأحماض الأمينية ، بمجرد تنشيطه بالربط مع فوسفات البيريدوكسال في وجود أيونات المنغنيز ، يرتبط بالميتويل-كو لتكوين 3-كيتوزفينجانين. هذا التفاعل يطلق ثاني أكسيد الكربون.

يتم تشكيل Sphingosine بعد مرحلتين مختزلتين. يتدخل إنزيم 3-كيتوزفينجانين اختزال في أول واحد. يستخدم هذا التفاعل NADPH كمتبرع H + ، ويشكل ثنائي هيدروسفينجوسين.

في المرحلة الثانية ، يعمل إنزيم سفنجانين المختزل بمشاركة فلافوبروتين ، حيث يتم الحصول على سبينجوزين.

من ناحية أخرى ، يمكن تصنيع السفينغوزين بواسطة هدم السفينجوليبيدز. على سبيل المثال ، عندما يتم تحلل السفينغوميالين ، يتم إنتاج الأحماض الدهنية ، وحمض الفوسفوريك ، والكولين ، والسفينغوزين.

هيكل

الاسم الكيميائي لسفينوسين الكحول الأميني هو 2-أمينو-4-أوكتاديسين -1،3-ديول. يمكن وصف التركيب الكيميائي على أنه سلسلة هيدروكربونية تتكون من 18 كربون ، مع مجموعة أمينية وكحولية.

وظائف

سفينغوزين

في ظل الظروف العادية ، يتم إعادة استخدام السفينغوزين الناتج عن هدم السفينجوليبيدز لتجديد وتشكيل السفينجوليبيد الجديدة.

يتدخل السفينغوزين في عمليات تنظيم التمثيل الغذائي الخلوي المتعلقة بمسارات إشارات الدهون ، كوسيط خارج الخلية ، يعمل على بروتين كيناز سي ، الذي يتحكم في الإنزيمات المشاركة أثناء عملية نمو الخلية والموت.

كما أنه بمثابة رسول بين الخلايا الثانية. هذه المادة قادرة على إيقاف دورة الخلية ، وحفز الخلية على موت الخلية المبرمج أو موت الخلايا المبرمج.

بسبب هذه الوظيفة ، أثار اهتمام الباحثين كعلاج للسرطان ، إلى جانب عامل نخر الورم α.

تؤدي الزيادة في تدهور السفينغوميلين إلى تراكم السفينانين والسبفينوسين (قواعد السفينويد). هذه المواد بتركيزات عالية تمنع الأداء السليم لأغشية الخلايا.

يمكن أن يحدث تراكم السفينغوزين في حالات التسمم عن طريق استهلاك الحبوب الملوثة بالفومونيزين ، نوع السموم الفطرية التي تنتجها الفطريات من جنس Fusarium أثناء التخزين.

Fumonisin يحول دون إنزيم سيراميك إنزيم ، والذي يؤدي إلى تشكيل سيراميد (N- أسيل اسفينجوسين).

في الوقت نفسه ، لا يسمح بتوليف السفينغوميلين ، وبالتالي فإن السفينغوزين مع السفينغانين يركزان أكثر من اللازم ، مما يولد تأثيرات ضارة.

مشتقة من الإسفينغوزين (الفوسفات 1 - الفوسفات)

من الفسفرة من sphingosine بواسطة اثنين من الانزيمات (sphingosine kinase 1 و sphingosine kinase 2) مشتق يسمى sphingosine 1-فوسفات.

سبفينوزين 1 - الفوسفات له تأثير معاكس لسلائفها. إنه يحفز نمو الخلايا (الميتوجينية) الذي يمنع حتى التأثير اللاإرادي لبعض الأدوية المستخدمة في العلاجات المضادة للسرطان ، أي أن تأثيرها هو مضادات الأورام.

تم العثور على هذه المادة في تركيزات عالية في مختلف العمليات الخبيثة وأنسجة الورم. بالإضافة إلى ذلك ، هناك تعبير مبالغ فيه لمستقبلات هذه المادة الدهنية.

من ناحية أخرى ، يعمل الفوسفات 1-فوسفات مع فوسفات سيراميد 1-في تنظيم الخلايا المناعية ، ملزمة لمستقبلات محددة موجودة في الخلايا المذكورة.

لا سيما الخلايا اللمفاوية تقدم هذا النوع من المستقبلات ، والتي تجذبها وجود الفوسفات 1-sphingosine. بطريقة تترك اللمفاويات العقد ، انتقل إلى اللمفاوية ثم إلى الدورة الدموية.

ثم يركزون على المكان الذي يتم فيه تصنيع ال sphingolipid وهذه هي الطريقة التي يشاركون في العمليات الالتهابية.

بمجرد أن ترتبط الخلايا الليمفاوية بالمادة من خلال مستقبلاتها وتحث على استجابة خلوية ، فإنها تستوعب المستقبلات ، إما لإعادة تدويرها أو تدميرها.

وقد لاحظ الباحثون هذا الإجراء ، الذين طوروا مواد مماثلة للفوسفات 1 - الفوسفات لاحتلال مستقبلات محددة ، من أجل تحفيز استيعاب وتدمير المستقبلات ، دون التسبب في تنشيط الخلوية وبالتالي تقليل الاستجابة المناعية.

هذا النوع من المواد مفيد بشكل خاص كعلاج مثبط للمناعة في أمراض المناعة الذاتية مثل التصلب المتعدد.

الأمراض الناجمة عن نقص سبينجوزين

ورم ليفي شحمي في Farber أو مرض Farber

هذا مرض نادر له طابع وراثي متنحي متنحي ، نادر جدًا ، حيث تم الإبلاغ عن 80 حالة فقط في جميع أنحاء العالم.

سبب المرض هو طفرة في جين ASAH1 الذي يرمز إلى إنزيم ceramidase الليزوزمي الحمضي. تتمثل وظيفة هذا الإنزيم في تحلل سيراميد وتحويله إلى أحماض دهنية وسفنجوزين.

يؤدي نقص الإنزيم إلى تراكم سيراميد ، وهو نقص يتجلى في الأشهر الأولى من الحياة (3 - 6 أشهر). لا يظهر المرض بنفس الطريقة لدى جميع الأفراد المصابين ، مع ملاحظة الحالات الخفيفة والمتوسطة والشديدة.

الحالات الخفيفة لها عمر افتراضي أطول ، حيث تصل إلى سن المراهقة وحتى مرحلة البلوغ ، ولكن الشكل الحاد يكون دائمًا قاتل في بداية الحياة.

من بين المظاهر السريرية الأكثر شيوعًا للمرض: بحة شديدة بسبب التورط في الحنجرة التي يمكن أن تؤدي إلى الاصابة بسبب التهاب الحبال الصوتية ، التهاب الجلد ، تشوه الهيكل العظمي ، الألم ، الالتهاب ، الشلل ، التدهور العصبي أو التخلف العقلي.

في الحالات الشديدة ، قد تظهر مع hydrops الجنين ، تضخم الكبد الطحال والخمول والتسلل الحبيبي في الرئتين وأعضاء الجهاز الشبكي البطاني مثل الطحال والكبد ، مع متوسط ​​العمر المتوقع للغاية.

للحالات ذات العمر الأطول من العمر لا يوجد علاج محدد ، إلا أن الأعراض يتم علاجها.