- المميزات
- نتيجة الجمع بين الطريحة والنقيضة
- كبريتات الهيبارين والسرطان
- اضطرابات التركيب الحيوي والتغيرات الهيكلية
- تنظيم موت الخلايا المبرمج
- تهرب جهاز المناعة
- زيادة تمايز الخلايا
- تحلل كبريتات الهيباران
- مستقبلات الفيروس
- كبريتات الهيبارين وعلاقتها بمرض الزهايمر ومرض باركنسون
- المراجع
و كبريتات heparan هو خارج الخلية مصفوفة بروتيوغليكان. بالإضافة إلى ذلك ، يوجد على سطح الخلية من الخلايا المختلفة ، بما في ذلك الخلايا الليفية الجلدية وجدار الشريان الأورطي. يمكن العثور على كبريتات الهيبارين في شكل حر أو عن طريق إنشاء مجموعة متنوعة من بروتيوجليكان كبريتات الهيباران (HSPG).
من بين HSPGs المعروفة تلك التي هي جزء من أغشية الخلايا (Syndecanes) ، تلك التي ترتكز على غشاء الخلية (glypicans) وتلك التي تشكل المصفوفة خارج الخلية (perlecan و agrin و collagen XVIII).
التركيب الكيميائي لكبريتات الهيباران: المصدر: Roland Mattern
كبريتات الهيباران ، مثل الهيبارين ، جزء من عائلة الجليكوزامينوجليكان. في الواقع ، هما متشابهان جدًا من الناحية الهيكلية ، لكن الاختلافات الصغيرة تجعلهما لهما وظائف مختلفة.
وهو يتألف من وحدات حمض D-glucuronic الوفيرة مع وحدات فرعية من N-acetylglucosamine مرارًا وتكرارًا. يحتوي أيضًا على بقايا د-جلوكوزامين يمكن أن تكون كبريتات أو أسيتيل.
كبريتات الهيبارين قادرة على الارتباط بشكل خاص ببروتينات معينة ، تسمى هذه البروتينات HSBP لاختصارها في اللغة الإنجليزية (Heparan Sulfate-Binding Proteins).
HSBPs عبارة عن مجموعة غير متجانسة من البروتينات ، يرتبط كل منها بعمليات فسيولوجية مختلفة مثل: الجهاز المناعي ، والبروتينات الهيكلية للمصفوفة خارج الخلية ، والاقتران الخلوي ، والتشكل ، واستقلاب الدهون أو إصلاح الخلايا ، من بين أمور أخرى.
بهذا المعنى ، يمكن ذكر بعض الهياكل التي ترتبط بكبريتات الهيباران: السيتوكينات ، والكيموكينات ، وعوامل التخثر ، وعوامل النمو ، والبروتينات المكملة ، وألياف الكولاجين ، والفيترونكتين ، والفيبرونيكتين ، والمستقبلات الغشائية (TLR4) أو البروتينات التصاق الخلية ، من بين أمور أخرى.
المميزات
كبريتات الهيبارين في المصفوفة خارج الخلية قادرة على التفاعل مع جزيئات مختلفة ، مثل بروتينات المصفوفة نفسها وعوامل النمو.
يقال إن كبريتات الهيبارين تعمل على أنها 1) حرة 2) أو متصلة بـ HSBPs في المصفوفة خارج الخلية أو على سطح أغشية الخلية ، اعتمادًا على الظروف والاحتياجات.
عندما يتصرف بحرية ، فإنه يتشظي باعتماد شكل قابل للذوبان. تعتبر كبريتات الهيبارين مفيدة في عمليات الالتهاب أو تلف الأنسجة ، بحيث تساهم في إصلاح الأنسجة في ظل الظروف الفسيولوجية.
على مستوى الخلية التغصنية ، فهي قادرة على ربط وتفعيل مستقبلات TLR4. يؤدي هذا إلى تحفيز الخلية التغصنية لتنضج وتؤدي وظائفها كخلية عرض للمستضد.
تمتلك الأرومات الليفية القلبية أيضًا هذه المستقبلات ، وفي هذا المستوى يعزز تنشيطها زيادة إنترلوكين -1ß (IL1- ß) والتعبير عن مستقبلات ICAM-1 و VCAM-1. هذا يدل على أنه يشارك بنشاط في إصلاح أنسجة القلب.
من ناحية أخرى ، تحمي كبريتات الهيباران سلامة بطانة الأوعية الدموية. ومن أبرز الإجراءات على هذا المستوى: تنظيم كمية الدهون في البطانة ، وتخزين عوامل النمو ، والمشاركة في ربط إنزيم ديسموتاز الفائق على البطانة (عمل مضاد للأكسدة).
كل هذه الوظائف تمنع تسرب البروتين إلى الفضاء خارج الأوعية الدموية.
نتيجة الجمع بين الطريحة والنقيضة
يتم تصنيع كبريتات الهيبارين من قبل معظم الخلايا ، وخاصة الخلايا الليفية.
ومع ذلك ، يُعتقد أن الخلايا البطانية لجدار الأوعية الدموية تلعب دورًا أساسيًا في تنظيم عمليات التخثر والتجلط.
لقد لوحظ أن العديد من أفعاله لها علاقة بتثبيط تراكم الصفائح الدموية وتنشيط وحل الجلطة عن طريق تنشيط البلازمينوجين.
لذلك ، يُعتقد أن هذه الخلايا تصنع ما لا يقل عن 5 أنواع من كبريتات الهيبارين وبعضها يرتبط بعوامل تخثر معينة. من بين الإنزيمات المشاركة في تخليق كبريتات الهيباران غليكوزيل ترانسفيراز ، سلفوترانسفيراز ، و epimerase.
كبريتات الهيبارين والسرطان
يشارك كل من كبريتات الهيباران وبروتيوغليكان كبريتات الهيباران (HSPG) في آليات مختلفة تعزز بعض أمراض الأورام.
بالإضافة إلى ذلك ، فقد لوحظ وجود فرط في إفراز هرمون HSPG في خلايا سرطان الثدي أو البنكرياس أو القولون ، من بين أمور أخرى.
من بين العوامل المعنية ، الاضطرابات في التخليق الحيوي لكبريتات الهيباران و HSGP ، والتغيرات الهيكلية لكلا الجزيئين ، والتدخل في تنظيم موت الخلايا المبرمج ، وتحفيز التهرب من الجهاز المناعي ، وزيادة تخليق الهيباراناس.
اضطرابات التركيب الحيوي والتغيرات الهيكلية
من المعتقد أن اضطراب في التخليق الحيوي لكبريتات الهيباران أو التغيرات الهيكلية في HSPGs قد يؤثر على تطور وتطور أنواع معينة من الأورام والأورام الصلبة.
تتمثل إحدى آليات الحث الورمي في التحفيز المفرط لمستقبلات عامل نمو الخلايا الليفية بواسطة HSPG المعدل ؛ وبالتالي زيادة القدرة الانقسامية وتخليق الحمض النووي للخلايا السرطانية (تكوين الأوعية الورمية).
وبالمثل ، فإنه يعمل على تحفيز مستقبلات عامل النمو المشتقة من الصفائح الدموية ، مع عواقب مماثلة.
تنظيم موت الخلايا المبرمج
تم العثور أيضًا على Heparan sulfate و HSPG يلعبان دورًا مهمًا في تنظيم موت الخلايا المبرمج للخلايا ، وكذلك شيخوخة الخلايا (الشيخوخة).
تهرب جهاز المناعة
آلية أخرى متورطة هي القدرة على قمع الاستجابة الخلوية ، وتفضيل تطور الورم بسبب تهرب الجهاز المناعي.
علاوة على ذلك ، يمكن أن تعمل البروتيوغليكان كبريتات الهيباران كمؤشرات حيوية لوجود السرطان ، وبالتالي يمكن استخدامها كهدف للعلاج المناعي بأجسام مضادة معينة أو أدوية أخرى.
كما أنها تؤثر على المناعة الفطرية ، حيث من المعروف أن الخلايا القاتلة الطبيعية يتم تنشيطها ضد الخلايا السرطانية عندما ترتبط بـ HSGPs ، من خلال التعرف على الترابط بواسطة المستقبل السام للخلايا الطبيعي (NCR).
ومع ذلك ، فإن الخلايا السرطانية تعزز زيادة إنزيمات الهيباراناز ، مما يؤدي إلى انخفاض تفاعل مستقبلات الخلايا القاتلة NK مع HSGP (NCR-HSPG).
زيادة تمايز الخلايا
أخيرًا ، ترتبط هياكل كبريتات الهيباران و HSPG المعدلة بحالة التمايز الخلوي. من المعروف أن الخلايا التي تفرط في التعبير عن جزيئات كبريتات الهيبارين المعدلة تقلل من القدرة على التمايز وزيادة القدرة على التكاثر.
تحلل كبريتات الهيباران
زيادة تخليق بعض الإنزيمات ، مثل الهيبارانايز ، والبروتينات المعدنية ، وكذلك عمل أنواع الأكسجين التفاعلية والكريات البيض ، تعمل على تحطيم كل من كبريتات الهيبارين و HSPG.
زيادة الهيبارانا تدمر سلامة البطانة وتزيد من احتمال الإصابة بسرطان خبيث.
مستقبلات الفيروس
يُعتقد أن ببتيدوجليكان كبريتات الهيباران قد يكون متورطًا في ارتباط فيروس الورم الحليمي البشري بسطح الخلية. ومع ذلك ، لا يزال هناك العديد من الخلافات حول هذا الموضوع.
في حالة فيروس الهربس ، تكون الصورة أكثر وضوحًا. يحتوي فيروس الهربس على بروتينات سطحية تسمى VP7 و VP8 والتي ترتبط ببقايا كبريتات الهيباران على سطح الخلية. بعد ذلك يحدث الاندماج.
من ناحية أخرى ، في عدوى حمى الضنك ، يتم تفضيل ارتباط الفيروس بالخلية من خلال الشحنات السالبة التي تمتلكها كبريتات الهيباران ، والتي تجذب الفيروس.
يستخدم هذا كمستقبلات ، مما يسهل اقتراب الفيروس من سطح الخلية ، ليرتبط لاحقًا بمستقبل يسمح للفيروس بدخول الخلية (الالتقام الخلوي).
تحدث آلية مماثلة في حالة الفيروس المخلوي التنفسي ، حيث يرتبط بروتين G السطحي للفيروس بكبريتات الهيباران ، ثم يرتبط بمستقبلات كيموكين (CX3CR1). هذه هي الطريقة التي يدير بها الفيروس دخول الخلية المضيفة.
كبريتات الهيبارين وعلاقتها بمرض الزهايمر ومرض باركنسون
في دراسة هذه الأمراض ، وجد الباحثون أن هناك تدهورًا داخل الخلايا أو تغيرًا في ألياف بروتين تاو ، عندما ترتبط بببتيدوغليكان كبريتات الهيباران.
يبدو أن الآلية تشبه التدهور الناتج عن البريونات. يؤدي هذا إلى اضطرابات تنكسية عصبية تسمى اعتلالات تاوباثيات واعتلالات النسيج الخلوي ، مثل مرض الزهايمر ومرض بيك ومرض باركنسون ومرض هنتنغتون ، من بين أمراض أخرى.
المراجع
- كبريتات الهيبارين. ويكيبيديا، الموسوعة الحرة. 8 أبريل 2019، 14:35 UTC. 5 أغسطس 2019 ، 03:27 wikipedia.org.
- Nagarajan A ، Malvi P ، Wajapeyee N. Heparan Sulfate و Heparan Sulfate Proteoglycans في بدء السرطان وتقدمه. الجبهة Endocrinol (لوزان). 2018 ؛ 9: 483. متوفر من: ncbi.nlm
- Kovensky ، J. Heparan sulfates: دراسات إنشائية وتعديلات كيميائية. 1992. تم تقديم أطروحة للحصول على درجة الدكتوراه في العلوم الكيميائية من جامعة بوينس آيرس. متوفر في: المكتبة الرقمية.
- غارسيا ف. أساسيات علم المناعة. 1997. الطبعة الأولى. جامعة المكسيك الوطنية المستقلة. متاح على: books.google.co.ve
- "تاوباثي". ويكيبيديا، الموسوعة الحرة. 7 نوفمبر 2018، 09:37 UTC. 9 أغسطس 2019، 14:45 en.wikipedia.org.
- Velandia M ، فيروس Castellanos J. Dengue: البنية والدورة الفيروسية. تصيب. 2011 ؛ 15 (1): 33-43. متاح على: scielo.org
- García A، Tirado R، Ambrosio J. هل التسبب في الفيروس المخلوي التنفسي البشري عامل خطر للإصابة بالربو في مرحلة الطفولة؟ مجلة كلية الطب UNAM. 2018 ؛ 61 (3): 17-30. متاح في: medigraphic.com