У дома Брави Глюкозаминогликани гага. Глюкозаминогликани. Структура на материята и видове

Глюкозаминогликани гага. Глюкозаминогликани. Структура на материята и видове

Глюкозаминогликани - линейни отрицателно заредени хетерополизахариди. Преди това те се наричаха мукополизахариди, тъй като се намираха в лигавиците (лигавицата) и придадоха на тези секрети вискозни, смазващи свойства. Тези свойства се дължат на факта, че гликозаминогликаните могат да свързват големи количества вода, в резултат на което междуклетъчното вещество придобива желеобразен характер.

Протеогликани - високомолекулни съединения, състоящи се от протеин (5-10%) и гликозаминогликани (90-95%). Те образуват основното вещество на междуклетъчния матрикс на съединителната тъкан и могат да съставляват до 30% от сухата маса на тъканта.

Протеините в протеогликаните са представени от една полипептидна верига с различно молекулно тегло. Полизахаридните компоненти на различните протеогликани са различни. Протеогликаните се различават от голяма група протеини, наречени гликопротеини.Тези протеини също съдържат олигозахаридни вериги с различни дължини, ковалентно прикрепени към полипептидния гръбнак. Въглехидратният компонент на гликопротеините е много по-малък по маса от този на протеогликаните и е не повече от 40% от общата маса. Гликопротеините изпълняват различни функции в човешкото тяло и присъстват във всички класове протеини - ензими, хормони, транспортни, структурни протеини и др. Представители на гликопротеините - колаген и еластин, имуноглобулини, ангиотензиноген, трансферин, церулоплазмин, вътрешен фактор на Касл, щитовидна жлеза - стимулиращ хормон. Глюкозаминогликаните и протеогликаните, като основни компоненти на междуклетъчния матрикс, играят важна роля в междуклетъчните взаимодействия, образуването и поддържането на формата на клетките и органите и образуването на скелета по време на образуването на тъкани. Поради особеностите на своята структура и физикохимични свойства, протеогликаните и гликозаминогликаните могат да изпълняват следните функции в човешкото тяло:

    те са структурни компоненти на извънклетъчния матрикс;

    протеогликаните и гликозаминогликаните специфично взаимодействат с колаген, еластин, фибронектин, ламинин и други протеини на извънклетъчния матрикс;

    всички протеогликани и гликозаминогликани, бидейки полианиони, могат да прикрепят освен водата и големи количества катиони (Na + , K+, Ca 2+) и по този начин да участват в образуването на тургор на различни тъкани;

    протеогликаните и гликозаминогликаните играят ролята на молекулярно сито в извънклетъчния матрикс, предотвратяват разпространението на патогенни микроорганизми;

    хиалуроновата киселина и протеогликаните изпълняват пружинна функция в ставния хрущял;

    хепаран сулфат-съдържащи протеогликани допринасят за създаването на филтрационна бариера в бъбреците;

    кератан сулфатите и дерматан сулфатите осигуряват прозрачност на роговицата;

    хепарин - антикоагулант;

    хепаран сулфатите са компоненти на плазмените мембрани на клетките, където могат да функционират като рецептори и да участват в клетъчната адхезия и междуклетъчните взаимодействия. Те също така действат като компоненти на синаптичните и други везикули.

Структура и класове гликозаминогликати . Глюкозаминогликаните са дълги неразклонени вериги от хетерополи-хариди. Те са изградени от повтарящи се дизахаридни единици. Един мономер на този дизахарид е хексуронова киселина (D-глюкуронова киселина или L-идуронова киселина), вторият мономер е производно на аминозахарта (глюкоза или галактозамин). NH 2 -rpynna аминозахарите обикновено се ацетилират, което води до изчезване на присъщия им положителен заряд. В допълнение към хиалуроновата киселина, всички гликозаминогликани съдържат сулфатни групи под формата на О-естери или N-сулфат.

Хиалуронова киселина намира се в много органи и тъкани. В хрущяла се свързва с протеини и участва в образуването на протеогликанови агрегати; в някои органи (стъкловидно тяло на окото, пъпна връв, ставна течност) се намира и в свободна форма. Предполага се, че в ставната течност хиалуроновата киселина действа като лубрикант, намалявайки триенето между ставните повърхности. Повтарящата се дизахаридна единица в хиалуроновата киселина има следната структура:

Хиалуроновата киселина съдържа няколко хиляди дизахаридни единици, нейното молекулно тегло достига 10 5 - 10 7 D.

Хондроитин сулфати - най-често срещаните гликозаминогликани в човешкото тяло; те се намират в хрущялите, кожата, сухожилията, връзките, артериите и роговицата на окото. Хондроитин сулфатите са важен компонент на агрекана, основният протеогликан на хрущялния матрикс. В човешкото тяло има 2 вида хондроитин сулфати: хондроитин-4-сулфат и хондроитин-6-сулфат. Те са изградени по същия начин, като разликата се отнася само до позицията на сулфатната група в N-ацетилгалактозаминовата молекула.

Една полизахаридна верига от хондроитин сулфат съдържа около 40 повтарящи се дизахаридни единици и има молекулно тегло 10 4 - 10 6 D.

Кератан сулфати - най-хетерогенните гликозаминогликани; се различават един от друг по общото съдържание на въглехидрати и разпределението в различните тъкани. Кератан сулфат I се намира в роговицата на окото и съдържа, в допълнение към повтарящата се дизахаридна единица, L-фукоза, D-маноза и сиалова киселина. Кератан сулфат II е открит в хрущялите, костите и междупрешленните дискове. В допълнение към захарите на дизахаридната единица, той съдържа N-ацетилгалактозамин, L-фукоза, D-маноза и сиалова киселина. Кератан сулфат II е част от агрекан и някои малки протеогликани на хрущялния матрикс. За разлика от други гликозаминогликани, кератан сулфатите съдържат галактозен остатък вместо хексуронова киселина.

Молекулното тегло на една верига кератан сулфат варира от 4 × 10 3 до 20 × 10 3 D.

Дерматан сулфат Той е широко разпространен в животинските тъкани, особено в кожата, кръвоносните съдове и сърдечните клапи. Като част от малки протеогликани (бигликан и декорин), дерматан сулфатът се намира в междуклетъчното вещество на хрущяла, междупрешленните дискове и менискусите. Повтарящата се дизахаридна единица на дерматан сулфат има следната структура.

Молекулното тегло на една верига дерматан сулфат варира от 15 × 10 3 до 40 × 10 3 D.

хепарин - важен компонент на антикоагулантната кръвна система (използва се като антикоагулант при лечението на тромбоза). Той се синтезира от мастоцити и се намира в гранули в тези клетки. Най-големи количества хепарин се намират в белите дробове, черния дроб и кожата. Дизахаридната единица на хепарина е подобна на дизахаридната единица на хепаран сулфат. Разликата между тези гликозаминогликани е, че хепаринът има повече N-сулфатни групи, а хепаран сулфатът има повече N-ацетилови групи. Молекулното тегло на хепарина варира от 6 × 10 3 до 25 × 10 3 D

Хепаран сулфат намира се в много органи и тъкани. Той е част от протеогликаните на базалната мембрана. Хепаран сулфатът е постоянен компонент на клетъчната повърхност. Структурата на дизахаридната единица на хепаран сулфата е същата като тази на хепарина. Молекулното тегло на веригата на хепаран сулфата варира от 5 × 10 3 до 12 × 10 3 D.

Структура и видове протеогликани . Екстрацелуларният матрикс съдържа различни протеогликани. Сред тях има много големи – например агрекан и версикан. В допълнение към тях, извънклетъчният матрикс съдържа цял набор от така наречените малки протеогликани, които са широко разпространени в различни видове съединителна тъкан и изпълняват там голямо разнообразие от функции. Основният протеогликан на хрущялния матрикс се нарича агрекан,тя е 10% от теглото на оригиналната тъкан и 25% от сухото тегло на хрущялния матрикс. Това е много голяма молекула, в която към една полипептидна верига са прикрепени до 100 вериги хондроитин сулфати и около 30 вериги кератан сулфати. Формата на агрекановата молекула наподобява четка за бутилка. В хрущялната тъкан молекулите на агрекан се събират в агрегати с хаалуронова киселина и малък свързващ протеин. И двата компонента са прикрепени към агрекан чрез нековалентни връзки в областта на G1 домейна. Домейн G1 взаимодейства с приблизително пет дизахаридни единици хиалуронова киселина, след което този комплекс се стабилизира от свързващ протеин; G1 домейнът и свързващият протеин заедно заемат 25 дизахаридни единици хиалуронова киселина. Крайният агрегат с молекулно тегло над 200 × 10 6 D се състои от една молекула хиалуронова киселина и 100 молекули агрекан (и същото количество свързващ протеин). Координирането на сглобяването на тези агрегати е централна функция на хондроцитите. Агрекан и свързващият протеин се произвеждат от тези клетки в необходимите количества. Тези компоненти могат да взаимодействат помежду си вътре в клетката, но процесът на агрегация е напълно завършен в извънклетъчния матрикс. Доказано е, че хиалуроновата киселина се образува на повърхността на хондроцитите от специфична синтетаза и се "изтласква" в междуклетъчното пространство, за да се свърже с агрекана и свързващия протеин. Узряването на функционално активен троен комплекс е около 24 часа.

малки протеогликани. Малките протеогликани са протеогликани с ниско молекулно тегло. Те се намират в хрущяли, сухожилия, връзки, менисси, кожа и други видове съединителна тъкан. Тези протеогликани имат малък ядрен протеин, към който са прикрепени една или две гликозаминогликанови вериги. Най-изучавани са декорин, бигликан, фибромодулин, лумикан, перлекан. Основните протеини на бигликан и декорин са сходни по размер и структура (молекулно тегло 36 000 и 38 000 D, съответно). Те имат няколко богати на левцин тандемни повторения, които образуват α-спирали или β-структури. В N- и С-края на тези протеини има домени, съдържащи S-S връзки. Ядрените протеини се различават значително по своята първична структура в N-терминалните участъци, което определя разликите в прикрепването на гликозаминогликаните. Бигликанът съдържа серия на позиции 5 и 11, което осигурява свързването на две полизахаридни вериги. Декорин съдържа една серия на позиция 4, така че се присъединява към една полизахаридна верига В тези протеогликани полизахаридните вериги са представени от дерматан сулфат с молекулно тегло от ~ 30 000 D. съдържа серин, но има няколко сулфатирани тирозинови остатъка, следователно, една или две вериги от кератан сулфат са прикрепени към протеина на ядрото на фибромодулина не в N-терминала, а в богатия на левцин регион, чрез NH2 групата на аспарагина. Малките протеогликани са многофункционални макромолекули. Те могат да се свързват с други компоненти на съединителната тъкан и да повлияят на тяхната структура и функция. Например, декоринът и фибромодулинът се прикрепят към колагеновите фибрили тип II и ограничават диаметъра им (т.е. предотвратяват образуването на дебели фибрили). Декоринът и бигликанът, когато са прикрепени към фибронектина, инхибират клетъчната адхезия, а когато са прикрепени към туморния растежен фактор (3), намаляват митогенната му активност. Освен това има голямо количество доказателства, че малките протеогликани играят важна регулаторна роля в развитие и възстановяване на съединителната тъкан.



CANINA Pharma произвежда лекарства за профилактика и лечение на артропатия.

Витамини CANINA могат да бъдат поръчани

АРТРОПАТИЯ(от гръцки arthron-ставна и pathos-страдание), трофична промяна в ставата може да се развие както при възрастни кучета, така и при кученца от средни, големи и гигантски породи. Кученцата от тези породи растат бързо и достигат размерите на големи кучета много рано, но това не е безопасно. Нарушения в развитието и формирането на скелета - като тазобедрена дисплазия, дисекиращ остеохондрит, кривина на радиуса, хипертрофична остеодистрофия - са често срещани заболявания, свързани с растежа на животното. При възрастни кучета често се срещат травматични наранявания на ставите, слабост на лигаментния апарат, дегенеративни ставни заболявания, частен случай на които е остеоартрит.


Остеоартрит- широко разпространено дегенеративно-дистрофично заболяване на ставите, причината за което е увреждане на хрущялната тъкан на ставните повърхности, както и на субхондралната кост, връзките, капсулата, синовиалната мембрана и периартикуларните мускули до пълна деформация на ставата и загуба на неговата функция частично или напълно. Остеоартритът е резултат от механични и биологични фактори, които нарушават образуването на ставния хрущял и субхондралните костни клетки. Тя може да бъде инициирана от много фактори, включително генетични, еволюционни, метаболитни и травматични. ОА се основава на патологични промени, които възникват в резултат на нарушаване на нормалните процеси на синтез и разграждане в хондроцитите и матрицата на ставния хрущял и субхондралната кост.

Най-честите симптоми на артроза: постоянна куцота; затруднено ставане и реакция на хронична болка. Куцото се съчетава с болкова реакция в ставите и ограничаване на обхвата на движение на крайниците. Може да прогресира, както и да се появи внезапно, поради леко нараняване или по време на напрегнато физическо натоварване.

20% от кучетата на възраст над 1 година страдат от остеоартрит; Повече от 95% от случаите на остеоартрит се срещат при кучета на възраст над 5 години. Куцостта е често срещан мотив за посещение при ветеринарен лекар.

Рискови фактори за развитие на артроза

1. Възраст

На възраст между 8 и 13 години повече от половината кучета страдат от артроза.

размер 2:

· 45% от кучетата, засегнати от остеоартрит, са едри, като водещите са гигантски породи (повече от половината от случаите).

· 28% от случаите на остеоартрит се срещат при кучета със среден размер.

27% се отнасят за малки породи кучета.

3. Затлъстяване

4. Костно-ставни наранявания

Операцията на ставите причинява образуването на артроза.

5. Повишена активност

6. Особено през периода на растеж.

Днес, както във ветеринарната, така и в медицинската фармакотерапия, различни препарати на базата на гликозаминогликани се използват за лечение и профилактика на артропатия и дископатия (“дискова херния”). Източникът на тяхното производство е материал както от животински, така и от растителен произход (пилешки стомаси, петълов гребен, мекотели, водорасли и др.)


Глюкозаминогликани (GAGs) - Това са дълги, неразклонени полизахаридни молекули, състоящи се предимно от повтарящи се дизахаридни комплекси. Те са представени от аминозахари (д-галактозамин ид-глюкозамин), обикновено включват уронова киселина.

Поради изобилието от сулфат, както и карбоксилни групи на уроновата киселина, GAGs са полианиони и имат отрицателен заряд, което им позволява да се свързват с протеини и липиди. Това произвежда протеогликани и гликолипиди. Именно отрицателният заряд определя такива физикохимични свойства на GAG като висок вискозитет и устойчивост на компресия, което е особено важно за компонентите на ставния хрущял, ставната течност и други елементи на опорно-двигателния апарат. От друга страна, тяхното взаимодействие с извънклетъчни макромолекули, протеини и компоненти на клетъчната повърхност осигурява структурната организация на матрикса на съединителната тъкан.

GAG с най-голямо физиологично значение са хиалуроновата киселина, хондроитин сулфат, кератан сулфат, хепарин, хепаран сулфат и дерматан сулфат.

GAG участват в осъществяването на голям брой жизненоважни процеси и са част от различни тъкани. И така, хепаринът се освобождава от гранулите на мастоцитите и е антикоагулант. В литературата има данни, че влияе върху функционалното състояние на Т и В лимфоцитите. Повишава устойчивостта на тъканите към хипоксия, стимулира аеробната фаза на метаболизма, намалява пероксидацията и активността на лизозомните хидролази и пропускливостта на съдовата стена. Хепаран сулфатът играе ролята на ендогенен протектор на съдовия ендотел. Дерматан сулфатът до голяма степен определя структурата на кожата, кръвоносните съдове и сърдечните клапи. Кератан сулфатът е включен в структурата на роговицата, рехавата съединителна тъкан, скелета. Хиалуроновата киселина и хондроитин сулфатът се намират предимно в ставите. В допълнение, тези компоненти са включени в сухожилията, гръбначните дискове, роговицата, ендокарда, плеврата и перитонеума. Има много генетично детерминирани заболявания, които са свързани с дефекти в образуването и метаболизма на мембранно-свързани GAG клетки.

Като се има предвид ролята на GAG като ортомолекулярно лекарство в превенцията и лечението на ставни заболявания, за най-добър резултат, GAG-съдържащите лекарства трябва да се приемат ежедневно и да се провеждат на дълги цикли (от 45 до 90 дни, в зависимост от тежестта на ставите). щета). Терапевтичният ефект след прием на GAG-съдържащо лекарство се запазва в продължение на 6-12 месеца. За да се избегне дискредитирането на такова ценно вещество като GAG, е необходимо да се придържате към препоръчителните дози. Въпреки това, при затлъстяване, приемане на диуретици, дозата трябва да се увеличи. И при наличие на възпалителен процес в стомашно-чревния тракт, е необходимо да се използват GAG-съдържащи лекарства заедно с храна. Оралните хондропротективни лекарства несъмнено са за предпочитане за продължително лечение, отколкото инжекционните форми.

Сравнявайки GAG-съдържащи лекарства с нестероидни противовъзпалителни средства, които само временно облекчават болката, можем да отбележим липсата на сериозни странични ефекти (увреждане на черния дроб и стомашно-чревния тракт).

Тъй като тъканите на ставата имат висока адаптивна пластичност, използването на GAG-съдържащи лекарства в периода на рехабилитация след септичен артрит и като спомагателна терапия в острата фаза на тяхното протичане дава изразен положителен ефект.

Важно е да се следи приема на GAGs като част от хондропротекторите при застаряващи животни. През този период от живота функционалността на хондроцитите за синтеза на хондроитин-4-сулфат се намалява и този компонент се заменя с други елементи с влошаване на качествените характеристики на хрущялната тъкан. Доказано е също, че хондроитин-4-сулфатът има положителен ефект върху сърдечно-съдовата система. Освобождава се от тромбоцитите и участва в регулирането на коагулацията на кръвта, предотвратявайки образуването на кръвни съсиреци, които причиняват нарушения на микроциркулацията в тъканите. Следователно, назначаването на хондропротектори ви позволява да смекчите проблемите, свързани с нарушена функционална активност на опорно-двигателния апарат и други системи на тялото през този възрастов период. Това създава благоприятни метаболитни условия за възстановяване на клетките под въздействието на неблагоприятни фактори. Това важи за растящи животни, когато има интензивен синтез на хрущял, както и при патология, свързана с възрастта, когато образуването на хрущялни компоненти е намалено.

Наред с успешното използване на GAG-съдържащи лекарства при лечението на ставни патологии, напоследък гликозаминогликанът намери приложение в ендокринологията, а именно при лечението на диабетна нефропатия, която е страхотно усложнение на захарния диабет. Доскоро единственият патогенетичен агент, способен да елиминира интрагломерулната хипертония, т.е. за повлияване на водещия механизъм на развитие на бъбречно увреждане се обмислят инхибитори на ангиотензин-конвертиращия ензим (ACE). Хипергликемията причинява нарушение на структурата на базалните мембрани на гломерулите на бъбреците, което е придружено от намаляване на синтеза на основните структурни компоненти - гликозаминогликани. Това води до загуба на селективността на заряда на базалната мембрана, в резултат на което молекулите на албумина проникват през бъбречния филтър. За възстановяване на базалната мембрана е препоръчително да използвате GAG-съдържащи препарати.

Обсъжда се нефропротективният ефект на гликозаминогликаните, включително способността им да инхибират ефектите на склеротични процеси в бъбреците, да възстановяват образуването на хепаран сулфат, най-важният структурен елемент на базалната мембрана на бъбреците.

Суровината за производството на GAG-съдържащи препарати от немски специалисти беше мекотелът Perna canaliculus. Това е вид мида, уловена край бреговете на Нова Зеландия. Наблюдавано е, че хората, които консумират тези миди, изпитват по-малко дегенеративни промени и възпаление в ставите (Anderson, 1999, Vaughan-Scott, 1997). Традиционно населението на майори редовно яде миди от векове. Те страдат от артроза в по-малка степен, за разлика от населението, живеещо в централната част на тази територия. Този морски дар съдържа висока концентрация на гликозаминогликани, хондроитин сулфат, както и есенциални омега-3 мастни киселини и антиоксиданти.

В защита на високата цена на лекарството в сравнение с аналозите, може да се отбележи несравнимо по-голямата биогенност на активната активна съставка на лекарството към структурите на съединителната тъкан на животинското тяло. Важно предимство (Canina pharma GmbH) е наличието в състава му на по-голям брой активни съставки: хиалуронова киселина, хондроитин - 4 - сулфат, хондроитин - 6 - сулфат, дерматан сулфат, кератан сулфат, хепарин сулфат и хепаран сулфат. След 14 дни се наблюдава положителен ефект, но е важно да запомните, че само при системна употреба е възможно да се получи траен положителен ефект.


заключения:

1. Наркотиците или защото тези препарати съдържат неравномерно количество от активното вещество.

5. и са алтернатива на използването на NSPS.

6. GAG включва биологично активни вещества, необходими за възстановяване на структурата на базалната мембрана на бъбреците при диабетна нефропатия.

7. Елементите, добавени към диетата, могат да модулират възпалителните процеси, участващи в развитието на артроза. Те също така предизвикват възстановяване на хрущяла на ставната повърхност и предпазват тялото от оксидативен стрес.

Въглехидратни протеини

Има два подкласа протеини, съдържащи въглехидрати: протеогликани и гликопротеини. Има значителни разлики между тези подкласове:

Гликопротеините имат структурна роля

Методи за свързване на въглехидрат към протеин.


гликопротеини- протеини, съдържащи като простетична група малко количество въглехидрати (до 15%), прикрепени към аминокиселинните радикали чрез ковалентни връзки. Въглехидратната част съдържа хексози (галактоза, маноза, рядко глюкоза), пентози (ксилоза, арабиноза), дезоксизахари (фукоза, рамноза), аминозахари (ацетилгалактозамин, ацетилглюкозамин), невраминова киселина и нейните естери на оцетна киселина (сиалови киселини). Те са прикрепени или чрез N-гликозидна връзка към амидния азот на аспарагина, или чрез О-гликозидна връзка към хидроксилната група на остатъка от серин, треонин или хидроксилизин. Повечето от тези протеини имат леко киселинни свойства. В групата на гликопротеините се разграничават серомукоиди (серогликоиди), които имат изразени киселинни свойства и са разтворими в перхлорна, трихлороцетна и сулфосалицилова киселини. Тази фракция, съставляваща 1% от всички суроватъчни протеини, включва 12% от всички плазмени въглехидрати.

Функции на гликопротеините

Схема на структурата на рецепторния протеин.


  • Структурни - бактериална клетъчна стена, костен матрикс, например, колаген, еластин;
  • Защитни - например антитела, интерферон, фактори на кръвосъсирването (протромбин, фибриноген);
  • Рецептор – прикрепването на ефектора води до промяна в конформацията на рецепторния протеин, което предизвиква вътреклетъчен отговор;
  • Хормонални - гонадотропни, адренокортикотропни и тироид-стимулиращи хормони;
  • Ензимни - холинестераза, нуклеаза;
  • Транспорт - пренос на вещества в кръвта и през мембраните, например трансферин, транскортин, албумин, Na +, K + -АТФаза.

Протеогликани

Друга група гликоконюгати - протеогликани - се характеризира с наличието на големи полизахариди, състоящи се от повтарящи се дизахаридни остатъци. Това са хидрофилни съединения, които включват 20-80% въглехидрати. Въглехидратните компоненти на протеогликаните се наричат ​​гликозаминогликани. Има 7 вида гликозаминогликани, от които 5 вида съдържат глюкуронова киселина (те включват хиалуронова киселина, хондроитин-4-сулфат и хондроитин-6-сулфат, хепарин и хепаран сулфат), шестият тип (дерматан сулфат) съдържа идуронова (галактуронова) киселина , седмият (кератан сулфат) - галактоза. Сиаловите киселини, манозата, ксилозата присъстват в минимално количество. Протеогликаните имат силно изразени киселинни свойства поради наличието на голям брой карбоксилни групи и остатъци от сярна киселина. Дизахаридите включват всяка уронова киселина и аминозахар. Многократно дублиращи се, дизахаридите образуват олиго- и полизахаридни вериги - гликани. За въглехидратната част има други имена - киселинни хетерополизахариди (тъй като имат много киселинни групи), гликозаминогликани (съдържат аминогрупи). Излишъкът от анионни групи (сулфат, карбоксил) придава висок отрицателен заряд на гликозаминогликановите молекули.

Структурата на хиалуронова киселина и хондроитин сулфат.


Основните представители на структурните гликозаминогликани са хиалуронова киселина, хондроитин сулфати, кератан сулфати и дерматан сулфати. Тези молекули са част от протеогликаните, чиято функция е да запълват междуклетъчното пространство и да задържат вода тук, те също така действат като смазващ и структурен компонент на ставите и други тъканни структури.

Въглехидратната част, подобно на гликопротеините, се свързва с протеина чрез серин и аспарагинови остатъци.

Схема на структурата на протеогликаните на междуклетъчното вещество.


Функции на протеогликаните

По функция структурните протеогликани са важни за междуклетъчното пространство, особено за съединителната тъкан, в която са потопени колагеновите влакна. С помощта на електронна микроскопия е установено, че те имат дървовидна структура. Гликановите молекули са много хидрофилни, създават мрежеста желеобразна матрица и запълват пространството между клетките, като са бариера за големи молекули и микроорганизми.

Друг представител на протеогликаните е хепаринът, който включва няколко сулфатирани вериги хетерополизахарид, свързани с протеиновото ядро ​​чрез серинови остатъци. В кръвта хепаринът се свързва с антитромбин III, образувайки комплекс, който блокира коагулационните фактори IIa, IXa, Xa, XIa и XIIa, който се използва за предотвратяване на тромбоза при пациенти с различни профили. В момента се използват препарати на нискомолекулни хепарини и нефракционирани хепарини с по-добри характеристики.

Също така, функцията на хепарина е активиращ ефект върху активността на ензима липопротеин липаза, който участва в метаболизма на транспортните форми на липидите в кръвта (хиломикрони и липопротеини с много ниска плътност). В резултат на това количеството липиди в кръвта намалява.

Методи за изследване на съдържанието на въглехидрати-съдържащи протеини

При изследване на съдържанието на протеини, съдържащи въглехидрати, е възможно да се използват няколко методологични подхода:

Разликата в цвета след реакциите на карбазол и орцин дава възможност да се прецени относителното съдържание на дерматан сулфат в пробата. За чиста проба от дерматан сулфат съотношението на съдържанието на гликозаминогликани според реакцията на карбазол към концентрацията им, определено чрез реакцията на орцина, е 0,67. В присъствието на други гликозаминогликани (с изключение на кератан сулфат) коефициентът се увеличава.

Резорцинолният метод за определяне на концентрацията на сиаловите киселини и методът на орцин за определяне на всички хексози, които съставляват гликопротеини и хексози, свързани със серогликоиди, са одобрени като унифицирани.

Резорцинол метод за определяне на концентрацията на сиаловите киселини (според Svennerholm)

Принцип

Когато плазмените гликопротеини се нагряват с трихлороцетна киселина, сиаловите киселини се отцепват, които от своя страна се хидролизират, за да образуват невраминова киселина. Резорцинолът в присъствието на медни соли в среда на солна киселина дава син цвят с невраминова киселина.

Нормални стойности

Концентрацията на сиалова киселина в кръвта се повишава при различни възпалителни процеси (ендокардит, остеомиелит), при туберкулоза, левкемия, лимфогрануломатоза, нефроза, рязко се повишава при мозъчен тумор, инфаркт на миокарда, увеличава се при увреждане на чернодробния паренхим, колагенози и др. процеси, които протичат с разрушаване на съединителната тъкан.

Намаляване на серумното ниво на сиаловите киселини се наблюдава при пациенти с пернициозна анемия, хемохроматоза, болест на Уилсън и дегенеративни процеси в централната нервна система.

Определяне на съдържанието на серомукоиди и общото количество гликопротеини по метода на орцина

Принцип

Гликопротеините се утаяват заедно със серумни или плазмени протеини с алкохол, утайката се отмива, разтваря се в алкали и след хидролиза със сярна киселина концентрацията на хексозите се определя чрез реакция с орцин, което съответства на съдържанието на гликопротеини.

За да се определят серомукоидите, протеините се утаяват с перхлорна киселина, докато серомукоидите не се утаяват. След това серомукоидите се утаяват от супернатанта с фосфоволфрамова киселина, утайката се отмива и след разтварянето й в алкали се определя нивото на хексозите.

Нормални стойности

Клинична и диагностична стойност

Количеството на хексозните гликопротеини се увеличава при различни възпалителни процеси: туберкулоза, плеврит, пневмония, остър ревматизъм, гломерулонефрит, диабет, инфаркт на миокарда, подагра, злокачествени новообразувания. От особено значение е определянето на концентрацията на гликопротеини при бавни заболявания, докато повишаването на активността показва активиране на процеса, въпреки че клиничните симптоми все още може да не се появят.

Глюкозаминогликаните са лекарства, които преди са били наричани мукополизахариди. В тялото тези вещества са ковалентно свързани с протеогликаните и не се срещат в свободна форма. Като цяло днес е обичайно да се разграничават 7 основни типа, от които 6 са сходни по структура. Това:

  1. Дерматан сулфат.
  2. Хондроитин-4-сулфат.
  3. Хондороитин-6-сулфат.
  4. хепарин.
  5. Хепаран сулфат.

Що се отнася до седмия тип, това е кератан сулфат, който е малко по-различен от горния. В тялото всички тези вещества са част от съединителната тъкан на междуклетъчното вещество, намират се в костната тъкан и синовиалната течност, както и в стъкловидното тяло и роговицата на окото. Генетичните патологии на разпадането на гликозаминогликаните завършват с развитието на такова наследствено заболяване като мукополизахаридоза.

Артрадол

Една ампула от това лекарство съдържа 100 mg хондроитин сулфат натрий. При интрамускулно приложение се абсорбира лесно и след 15 минути се открива в синовиалната течност. Най-високата концентрация се наблюдава един час след приложението, след което постепенно намалява в продължение на два дни.

По време на периода на лечение лекарството се използва по 100 mg през ден. Сухото вещество трябва първо да се разреди в 1 ml вода за инжекции. Пълният курс на лечение е 25-35 инжекции, след 6 месеца курсът може да се повтори.

Основните показания за приемане на лекарството са първична артроза, остеоартрит с увреждане на най-големите стави и междупрешленна остеохондроза.

Артрон Хондрекс

Това е модерен таблетен препарат на основата на хондроитин сулфат, като всяка таблетка съдържа 750 mg от активното вещество. Използва се за лечение на различни заболявания:

  1. Остеопатия.
  2. Пародонтопатии.
  3. Остеохондроза.
  4. Дегенеративни заболявания на хрущялите и ставите.

Трябва да се приемат една до две таблетки на ден. След постигане на желания ефект дозата се намалява до поддържаща доза от 750 mg на ден.

Ангиофлукс

Активното вещество на това лекарство е натурален продукт, който се състои от смес от гликозаминогликани - хепарин-подобна фракция и дерматан сулфат. Лекарството се прилага интравенозно капково, като съдържанието на ампулата се разтваря в 150-200 ml физиологичен разтвор. Курсът на парентерално приложение е 15-20 системи, след което трябва да преминете към прием на капсули.

Основните индикации за приемане са ангиопатия, при която има висок риск от тромбоза, микроангиопатия, която включва нефропатия, ретинопатия, невропатия и макроангиопатия при захарен диабет.

Уесел Дю Ф

Лекарството се произвежда в капсули и в разтвор за интрамускулно и интравенозно приложение и се отнася до антикоагуланти с директно действие. В началото на лечението лекарството се прилага интравенозно, след което преминават към прием на капсули. Продължителността на лечението е 30-40 дни. Пълният курс се провежда два пъти годишно. Основните индикации за употреба включват:

  1. Ангиопатия с повишен риск от тромбоза.
  2. Исхемичен инсулт.
  3. съдова деменция.
  4. Флебопатия.
  5. Тромбофлебични състояния.
  6. Индуцирана от хепарин тромботична тромбоцитопения.

По време на периода на лечение е необходимо постоянно наблюдение на периферната кръв, както и времето на кървене и времето на съсирване.

Мукартрин

Mukartrin е лекарство, което принадлежи към стимулаторите на регенерацията на хрущялната тъкан. Лекарството има добра противовъзпалителна активност, има антитромботичен ефект, понижава нивото на липидите в кръвта, помага за възстановяване на увредената съединителна тъкан и хрущялни клетки.

Преди да започнете лечение с което и да е лекарство от групата на гликозаминогликаните, трябва да се консултирате със специалист, тъй като може да има някои противопоказания и за всичките 7 вида от тези вещества те могат да бъдат много различни, тъй като лекарствата действат различно.

Лекарствата, които също принадлежат към тази група, включват:

  1. Структура.
  2. Хондрогард.
  3. хондроитин.
  4. хондроксид.
  5. Румалон.

Какво може да бъде свързано с липсата на гликозаминогликани? Това може да е следствие от диети или вегетарианство, метаболитни нарушения, които водят до заболяване, прекомерен стрес върху тялото и промени, свързани с възрастта. Поради това в някои случаи за профилактика могат да се предписват препарати, съдържащи гликозаминогликани.

Структурните формули в проекцията на Фишер не са в състояние да дадат цялостен геометричен образ на полуацеталната структура, тъй като не отразяват реалните пространствени ъгли между химичните връзки. През 1929 г. Хауъртпредложи метод за изобразяване на циклични форми на въглехидрати, който най-точно отразява реалните структури. Пет- и шест-членните циклични структури са изобразени под формата на плоски циклични системи, хидроксилните групи при всеки въглероден атом на които са ориентирани нагоре или надолу. Обикновено се използва опростена форма на изписване на формулата в проекцията на Хауърт, като се пропускат въглеродните атоми в пръстена. За преобразуване на формули д-монози в проекцията на Фишер във формулата на Хауорт, трябва да се спазват определени правила: 1. Всички групи, разположени вдясно от въглеродното ядро ​​във формулите на Фишер, във формулите на Хауорт, заемат позиция под равнината на пръстена (по-долу ). 2. Групите, разположени във формулите на Фишер вляво от въглеродното ядро, са разположени над равнината на пръстена (горе). 3. Крайната група - CH 2 OH в проекцията на Хауорт е насочена нагоре. В разтвор линейни и циклични форми на монозахариди съществуват едновременно и могат спонтанно да се трансформират една в друга. Тези изомерни форми се наричат тавтомери с пръстеновидна верига. Като правило преобладават цикличните изомери на полизахаридите; те се използват от организмите за изграждане на олиго- и полизахариди, мононуклеотиди и други биологични молекули. Има преход през линейната форма α -формира се в β -форма. Хидроксилната група, образувана при затваряне на пръстена от карбонил, се нарича полуацеталили гликозиден хидроксил. Монозахаридни производни Голяма група монозахаридни производни са фосфорните естери, които се образуват при трансформацията на въглехидратите в тъканите: глицералдехид-3-фосфат β-D-Рибоза-5-фосфат α-D-Рибоза-1-фосфат β-D-Фруктоза-1,6-дифосфат Две амино производни на монозахариди са широко разпространени в природата: глюкозамин и галактозамин. Подобно на съответните хексози, хексозамините могат да съществуват както в линейна, така и в циклична форма. Глюкозаминът е съставна част на много полизахариди, намиращи се в животински и човешки тъкани; галактозаминът е компонент на гликопротеините и гликолипидите. Глюкозамин Галактозамин Глюкуронова киселина Полизахаридите съдържат глюкуронова киселина. Биологични функции на монозахаридите:
  • Енергия – монозахаридите се използват като енергийни източници в клетката.
  • Пластмаса – монозахаридите и техните производни участват в изграждането на различни биологични молекули.
Олигозахариди Олигозахаридите съдържат няколко (от два до десет) монозахаридни остатъка, свързани с гликозидна връзка. Най-често срещаните са дизахаридите. По химическа природа дизахаридите са гликозиди, които съдържат 2 монозахарида, свързани с гликозидна връзка в α- или β-конфигурация. Храната съдържа главно дизахариди като захароза, лактоза и малтоза. Малтозата се образува от полизахариди като междинен продукт. Състои се от две глюкозни единици, свързани помежду си. α- 1,4-гликозидна връзка. β -Малтоза Лактозата се намира в животинското и човешкото мляко. Съставът на лактозата включва остатък от галактоза и глюкоза; тези монози са взаимосвързани β -1,4-гликозидна връзка. α -Лактоза Захарозата е най-разпространеният и важен дизахарид, открит в растителното царство. Захарозата е ценно хранително вещество за хората. Захарозата се състои от α -д- глюкоза и β -д-свързани с фруктоза α , α -1,2-гликозидна връзка. Захароза Изомалтозата е междинен продукт, образуван по време на разграждането на нишестето в червата. Състои се от два D-глюкозни остатъка, но тези монозахариди са свързани чрез α-1,6-гликозидна връзка. Полизахариди Структурните разлики между полизахаридите се определят от:
  • структурата на монозахаридите, които изграждат веригата;
  • вида на гликозидните връзки, свързващи мономерите във веригата;
  • последователността на монозахаридните остатъци във веригата.
В зависимост от структурата на монозахаридните остатъци, полизахаридите могат да бъдат разделени на хомополизахариди (всички мономери са идентични) и хетерополизахариди (мономерите са различни). И двата вида полизахариди могат да имат както линейно подреждане на мономери, така и разклонено. В зависимост от функциите, които изпълняват, се разграничават 3 основни групи: Резервни полизахариди, които изпълняват енергийна функция. Тези полизахариди служат като източник на глюкоза, използвана от тялото при необходимост. Резервната функция на тези въглехидрати се осигурява от тяхната полимерна природа. Полизахаридите са по-малко разтворими от монозахаридите, следователно не влияят на осмотичното налягане и следователно могат да се натрупват в клетката, например нишесте - в растителни клетки, гликоген - в животински клетки;
  • структурни полизахариди, които осигуряват на клетките и органите механична здравина;
  • полизахаридите, които са част от извънклетъчния матрикс, участват в образуването на тъкани, както и в пролиферацията и диференциацията на клетките. Полизахаридите на междуклетъчния матрикс са водоразтворими и силно хидратирани.
Човешката храна съдържа основно полизахариди от растителен произход – нишесте, целулоза. Животински полизахарид, гликоген, влиза в по-малко количество. Полизахаридите са биополимери, чиито мономери са монозахариди. Ако един полизахарид съдържа монозахаридни остатъци от същия вид, той се нарича хомополизахаридако е различно - хетерополизахарид. Физиологично важните хомополизахариди включват нишесте и гликоген. Сред най-важните хетерополизахариди са хиалуронова киселина, хондротин сулфат и хепарин. Нишестето е хомополизахарид, съставен от глюкозни остатъци. Това е един от най-разпространените полизахариди за съхранение на растения. Нишестето се натрупва в семена, грудки (40 - 78%) и други части на растенията (10 - 25%). Нишестето се състои от две фракции, които се различават по структура и свойства: амилоза - 15 - 25% и амилопектин - 75 - 85%. Амилозата е изградена от глюкозни остатъци, свързани с кислородни "мостове" (гликозидни връзки) между първия въглероден атом на един остатък и четвъртия въглероден атом на друг: Амилоза Глюкозните остатъци образуват неразклонена верига с молекулно тегло от 16 до 160 kDa. Тази верига в пространството се усуква в спирала; молекулата като цяло има нишковидна форма. Амилопектинът има молекули с разклонена верига от глюкозни остатъци, образувани поради връзката между шестия въглероден атом на един остатък и първия въглероден атом на друг: Амилопектин Гликогенът е резервно хранително вещество на човешкото и животинското тяло. Иначе се нарича "животински нишесте". В човешкото тяло се натрупва в черния дроб (-20%) и в мускулите (-2%). Гликогенът е подобен по структура на амилопектина, но степента на разклоняване е по-голяма от тази на амилопектина, така че молекулата на гликогена е по-компактна. Гликогенът не е хомогенно вещество, а е смес от полизахариди с различно молекулно тегло. Част от него е в комбинация с протеини. Спирална конформация на амилозната молекула Целулозата е най-често срещаното органично съединение. Среща се в растителния свят като структурен компонент на клетъчната стена. Памучните влакна са особено богати на целулоза (98 - 99%). Целулозата се състои от глюкозни единици, свързани помежду си. β -1,4-гликозидни връзки. Структурата на целулозата е много подходяща за нейната биологична задача. Отделните вериги на целулозата са свързани с водородни връзки, което допринася за образуването на влакнеста и много здрава структура. В клетъчните стени на растенията целулозните влакна са плътно опаковани в слоеве, които допълнително се стабилизират от други съединения с полизахаридна природа. Целулозата няма хранителна стойност за висшите животни и хората, тъй като храносмилателните секрети на слюнката и ензимите на стомашно-чревния тракт не са в състояние да разградят 1,4-гликозидните връзки с глюкозата. Хиалуроновата киселина е хетерополизахарид, който е много важен за висшите организми. В съединителната тъкан той е основният компонент на извънклетъчно желатиново вещество, което запълва междуклетъчното пространство на тъканите. Намира се в големи количества в синовиалната течност на ставите. Стъкловидното тяло и пъпната връв на новородените също са богати на хиалуронова киселина. Структурно, молекулата е линеен полизахарид, образуван от дизахаридни повтарящи се единици, състоящи се от остатъци д-глюкуронова киселина и н-ацетил- д-глюкозамин, свързан β -1,3-гликозидна връзка. Повтарящите се дизахаридни единици са свързани помежду си β -1,4-връзка. Хиалуроновата киселина Хондроитин сулфатът е неразделна част от костната тъкан, хрущялите, сухожилията, роговицата на очите, сърдечните клапи и други подобни тъкани. Повтарящата се дизахаридна единица в хондроитин сулфат се състои от глюкуронова киселина и н-ацетилгалактозамин сулфат, връзки, свързани помежду си β -1,3- и β -1,4-гликозидни връзки, подобни на връзките в хиалуроновата киселина. Хондроитин сулфат Хепаринът е хетерополизахарид, който предотвратява съсирването на кръвта при животни и хора. Хепаринът се намира в кръвта, черния дроб, белите дробове, далака, щитовидната жлеза и други тъкани и органи. Молекулата на хепарина се състои от глюкуронова киселина и α -глюкозамин под формата на двойно сулфо производно, свързани помежду си α -1,4-гликозидни връзки. ГЛИКОПРОТЕИНИ

Ново на сайта

>

Най - известен