Gangliósido - Ganglioside

Estructura del gangliósido GM1

Un gangliósido es una molécula compuesta de un glucoesfingolípido ( ceramida y oligosacárido ) con uno o más ácidos siálicos (por ejemplo , ácido n-acetilneuramínico , NANA) unidos en la cadena de azúcar . NeuNAc, un derivado acetilado del carbohidrato ácido siálico, hace que los grupos principales de los gangliósidos sean aniónicos a pH 7, lo que los distingue de los globosidos .

El nombre gangliósido fue aplicado por primera vez por el científico alemán Ernst Klenk en 1942 a los lípidos recién aislados de las células ganglionares del cerebro. Se conocen más de 60 gangliósidos, que se diferencian entre sí principalmente en la posición y número de residuos de NANA . Es un componente de la membrana plasmática celular que modula los eventos de transducción de señales celulares y parece concentrarse en balsas lipídicas .

Recientemente, se ha descubierto que los gangliósidos son moléculas muy importantes en inmunología . Los gangliósidos naturales y semisintéticos se consideran posibles tratamientos para los trastornos neurodegenerativos.

Ubicación

Los gangliósidos están presentes y concentrados en las superficies celulares, con las dos cadenas de hidrocarburos del resto ceramida incrustadas en la membrana plasmática y los oligosacáridos ubicados en la superficie extracelular, donde presentan puntos de reconocimiento para moléculas extracelulares o superficies de células vecinas. Se encuentran predominantemente en el sistema nervioso donde constituyen el 6% de todos los fosfolípidos.

Función

Los grupos de oligosacáridos en los gangliósidos se extienden mucho más allá de las superficies de las membranas celulares y actúan como marcadores de superficie distintivos que pueden servir como determinantes específicos en el reconocimiento celular y la comunicación de célula a célula. Estos grupos principales de carbohidratos también actúan como receptores específicos para ciertas hormonas glicoproteicas pituitarias y ciertas toxinas proteicas bacterianas como la toxina del cólera .

Las funciones de los gangliósidos como determinantes específicos sugieren su importante papel en el crecimiento y diferenciación de tejidos, así como en la carcinogénesis . Se ha descubierto que la formación de tumores puede inducir la síntesis de un nuevo complemento de gangliósido, y concentraciones muy bajas de un gangliósido específico pueden inducir la diferenciación de células tumorales neuronales cultivadas .

Gangliósidos comunes

Estructuras de GM1, GM2, GM3

Estructuras de los gangliósidos comunes

GM2-1 = aNeu5Ac (2-3) bDGalp (1 -?) BDGalNAc (1 -?) BDGalNAc (1 -?) BDGlcp (1-1) Cer
GM3 = aNeu5Ac (2-3) bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GM2, GM2a (?) = N-Acetil-D-galactosa-beta-1,4- [N-Acetilneuraminidato- alfa-2,3 -] - Galactosa-beta-1,4-glucosa- alfa-ceramida
GM2b (?) = aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2-3) bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GM1, GM1a = bDGalp (1-3) bDGalNAc [aNeu5Ac (2-3 )] bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
asialo-GM1, GA1 = bDGalp (1-3) bDGalpNAc (1-4) bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
asialo-GM2, GA2 = bDGalpNAc (1-4) bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GM1b = aNeu5Ac (2-3) bDGalp (1-3) bDGalNAc (1-4) bDGalp (1-4) bDGlcp (1 -1) Cer
GD3 = aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2-3) bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GD2 = bDGalpNAc (1-4) [aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2- 3)] bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GD1a = aNeu5Ac (2-3) bDGalp (1-3) bDGalNAc (1-4) [aNeu5Ac (2-3)] bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GD1alpha = aNeu5Ac (2-3) bDGalp (1-3) bDGalNAc (1-4) [aNeu5Ac (2-6)] bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GD1b = bDGalp (1-3) bDGalNAc (1-4) [aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2-3)] bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GT1a = aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2 -3) bDGalp (1-3) bDGalNAc (1-4) [a Neu5Ac (2-3)] bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GT1, GT1b = aNeu5Ac (2-3) bDGalp (1-3) bDGalNAc (1-4) [aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2-3)] bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
OAc-GT1b = aNeu5Ac (2-3) bDGalp (1-3) bDGalNAc (1-4) aXNeu5Ac9Ac (2-8) aNeu5Ac (2 -3)] bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GT1c = bDGalp (1-3) bDGalNAc (1-4) [aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2-3) ] bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GT3 = aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2-3) bDGal (1-4) bDGlc (1-1) Cer
GQ1b = aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2-3) bDGalp (1-3) bDGalNAc (1-4) [aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2-3)] bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GGal = aNeu5Ac (2-3) bDGalp (1-1) Cer

dónde

  • aNeu5Ac = ácido N-acetil-alfa-neuramínico
  • aNeu5Ac9Ac = ácido N-acetil-9-O-acetilneuramínico
  • bDGalp = beta-D-galactopiranosa
  • bDGalpNAc = N-acetil-beta-D-galactopiranosa
  • bDGlcp = beta-D-glucopiranosa
  • Cer = ceramida (esfingoide general N-acilado)

Patología

Los gangliósidos se sintetizan y degradan continuamente en las células. Se degradan a ceramidas mediante la eliminación secuencial de unidades de azúcar en el grupo de oligosacáridos, catalizada por un conjunto de enzimas lisosomales altamente específicas . Las mutaciones en los genes que codifican estas enzimas conducen a la acumulación de gangliósidos parcialmente degradados en los lisosomas, lo que da como resultado un grupo de enfermedades llamadas gangliosidosis . Por ejemplo, la enfermedad mortal de Tay-Sachs surge como un defecto genético que conduce a que no se produzca hexosaminidasa A funcional , lo que hace que GM2 se acumule en los lisosomas. En última instancia, las células ganglionares del sistema nervioso se hinchan enormemente, lo que altera las funciones normales de las neuronas.

Un resumen que muestra las causas de la esfingolipidosis , incluida la gangliosidosis .

Los gangliósidos también están involucrados en varias enfermedades:

Referencias

enlaces externos