- מאפיינים
- סִינתֶזָה
- הפטראן סולפט וסרטן
- הפרעות ביוסינתזה ושינויים מבניים
- ויסות אפופטוזיס
- התחמקות ממערכת החיסון
- בידול תאים מוגבר
- השפלה של ההפרן סולפט
- קולטן וירוסים
- ההפרן סולפט והקשר שלו עם אלצהיימר ומחלת פרקינסון
- הפניות
סולפט heparan הוא proteoglycan מטריקס. בנוסף, הוא קיים על פני התא של תאים שונים, כולל פיברובלסטים עוריים וקיר אבי העורקים. ניתן למצוא את ההפטאן סולפט בצורה חופשית או על ידי יצירת מגוון של פרוגנו-חלבונים של ההפרן סולפט (HSPG).
בין HSPGs הידועים ניתן למנות את אלה המהווים חלק מממברנות התאים (סינדיקנים), אלה המעוגנים לקרום התא (גליפיקנים) וכאלה המהווים את המטריצה החוץ תאית (פרלקן, אגרין וקולגן XVIII).
מבנה כימי של ההפראן סולפט: מקור: רולנד מטרן
ההפרן סולפט, כמו הפרין, הוא חלק ממשפחת הגליקוזאמינוגליקן. למעשה, הם דומים מאוד מבחינה מבנית, אך הבדלים קטנים גורמים להם לתפקודים שונים.
זה מורכב מיחידות חומצות D-glucuronic בשפע עם יחידות משנה של N-acetylglucosamine שוב ושוב לסירוגין. הוא מכיל גם שאריות D-גלוקוזאמין הניתנות לביצוע גופרתי או אצטילציה.
ההפרן סולפט מסוגל להיקשר באופן ספציפי לחלבונים מסוימים, ונקראים HSBP בשם ראשי תיבות שלו באנגלית (Heparan Sulfate Binding Proteins).
HSBPs הם קבוצה של חלבונים הטרוגניים, שכל אחד מהם קשור לתהליכים פיזיולוגיים שונים כמו: מערכת החיסון, החלבונים המבניים של המטריקס החוץ תאי, צימוד תאים, מורפוגנזה, מטבוליזם של שומנים או תיקון תאים, בין היתר.
במובן זה ניתן להזכיר כמה מהמבנים הנקשרים להפרן סולפט: ציטוקינים, כימוקינים, גורמי קרישה, גורמי גדילה, חלבונים משלימים, סיבי קולגן, ויטרונקטין, פיברונקטין, קולטני טרנסממברנה (TLR4) או חלבונים. הידבקות תאים, בין היתר.
מאפיינים
ההפרן סולפט במטריקס החוץ תאי מסוגל ליצור אינטראקציה עם מולקולות שונות, כמו חלבונים של המטריצה עצמה וגורמי גדילה.
ההפראן סולפט נאמר כי הוא פועל כ 1) בצורה חופשית 2) או מחובר ל HSBPs על המטריצה החוץ תאית או על פני קרום התא, תלוי בנסיבות ובצרכים.
כאשר הוא פועל בחופשיות, הוא שברים תוך צורה מסיסה. ההפרן סולפט מועיל בדלקת או בתהליכי נזק לרקמות, כך שהוא תורם לתיקון רקמות בתנאים פיזיולוגיים.
ברמת התאים הדנדריטים הוא מסוגל לקשור ולהפעיל קולטני TLR4. זה מעורר את התא הדנדריטים להתבגר ולבצע את תפקידיו כתא המציג אנטיגן.
גם פיברובלסטים לבביים בעלי רצפטורים אלו וברמה זו הפעלתם מקדמת את העלייה באינטרלוקין -1ß (IL1- ß) ואת הביטוי של קולטני ICAM-1 ו- VCAM-1. זה מראה שהוא משתתף באופן פעיל בתיקון רקמות לב.
מצד שני, ההפראן סולפט מגן על שלמות האנדותל כלי הדם. בין הפעולות הבולטות ברמה זו ניתן למנות: זה מווסת את כמות הליפידים באנדותל, אוגר גורמי צמיחה ומשתתף בקשירה של פריקת האנזים סופרוקסיד על האנדותל (פעולה נוגדת חמצון).
כל הפונקציות הללו מונעות עקירת חלבון לחלל החוץ-כלי הדם.
סִינתֶזָה
ההפראן סולפט מסונתז על ידי מרבית התאים, בעיקר פיברובלסטים.
עם זאת, ההערכה היא כי תאי האנדותל של דופן כלי הדם ממלאים תפקיד מהותי בוויסות קרישה ותהליכים תרומבוטיים.
נראה כי רבות מפעולותיו קשורות לעיכוב צבירת טסיות הדם והפעלת קריש הקריש על ידי הפעלת פלסמינוגן.
לכן מאמינים כי תאים אלה מסנתזים לפחות 5 סוגים של הפראפט סולפט וחלקם נקשרים לגורמי קרישה מסוימים. בין האנזימים המעורבים בסינתזת ההפרן סולפט ניתן למנות גליקוזילטרנספרסים, סול פוטרנספרזות ואפימראז.
הפטראן סולפט וסרטן
גם ההפראן סולפט וגם ההפראן סולפט חלבונים (HSPG) מעורבים במנגנונים שונים המקדמים כמה פתולוגיות אונקוגניות.
בנוסף, ניתן לראות כי בין היתר יש ביטוי יתר של HSPG בתאים של סרטן השד, הלבלב או המעי הגס.
בין הגורמים המעורבים ניתן למנות הפרעות בסינתזה הביפרונית סולפט ו- HSGP, שינויים מבניים של שתי המולקולות, התערבות בוויסות אפופטוזיס, גירוי התחמקות ממערכת החיסון, סינתזה מוגברת של הפרנאזות.
הפרעות ביוסינתזה ושינויים מבניים
ההערכה היא כי הפרעה בביוסינתזה של ההפרן סולפט או שינויים מבניים ב- HSPGs עשויים להשפיע על התפתחותם והתקדמותם של סוגים מסוימים של ניאופלזמה וגידולים מוצקים.
אחד המנגנונים של אינדוקציה אונקוגנית הוא גירוי יתר של קולטני גורם גדילה פיברובלסטים על ידי HSPG שונה; וכך מגדילים את היכולת המיטוטית ואת סינתזת ה- DNA של תאי סרטן (אנגיוגנזה של הגידול).
באופן דומה הוא פועל על גירוי של קולטני גורמי גדילה לטסיות דם, עם השלכות דומות.
ויסות אפופטוזיס
ההפראן סולפט ו- HSPG נמצאו גם הם בעלי תפקיד קריטי בוויסות אפופטוזיס תאים, כמו גם בהשתמרות תאים.
התחמקות ממערכת החיסון
מנגנון נוסף המעורב הוא היכולת לדכא את התגובה התאית, העדפה את התקדמות הגידול עקב התחמקותה של מערכת החיסון.
יתרה מזאת, פרוטאוגליקנים הפפרניים יכולים לשמש כסמנים ביולוגיים לנוכחות סרטן ובתורם יכולים לשמש כמטרה לאימונותרפיה עם נוגדנים ספציפיים או תרופות אחרות.
הם משפיעים גם על חסינות מולדת, כידוע שתאי NK מופעלים כנגד תאים סרטניים כאשר הם נקשרים ל- HSGPs, דרך הכרת הליגנד על ידי הקולטן הציטוטוקסי הטבעי (NCR).
עם זאת, תאים סרטניים מקדמים עלייה באנזימי ההפרנאז, וכתוצאה מכך ירידה באינטראקציה של קולטני תאי הרוצח NK עם HSGP (NCR-HSPG).
בידול תאים מוגבר
לבסוף, המבנים של ההפטאן סולפט ו- HSPG משתנה קשורים למצב של התמיינות תאית. ידוע כי תאים שמבטאים יתר על המידה מולקולות ההפרן סולפט מביאים להפחתת היכולת להבדיל ולהגדיל את יכולת ההתרבות.
השפלה של ההפרן סולפט
סינתזה מוגברת של אנזימים מסוימים, כגון הפטרנאזים, מתכות-פרוטאינזיות, כמו גם פעולת מינים חמצןיים וליוקוציטים, פועלת על ידי השחתת ההפרן סולפט וגם HSPG.
ההפרנות המוגברות הורסת את שלמות האנדותל ומגדילה את הסיכוי לגרורות סרטן.
קולטן וירוסים
ההערכה היא כי הפפטידוגליקן ההפרן סולפט עשוי להיות מעורב בקשירת נגיף ה- HPV לפני שטח התא. עם זאת, עדיין קיימות מחלוקות רבות בנושא.
במקרה של הרפס ווירוס, התמונה הרבה יותר ברורה. להרפסווירוס יש חלבונים לפני השטח הנקראים VP7 ו- VP8 הנקשרים לשאריות ההפרן סולפט על פני התא. בהמשך, המיזוג מתרחש.
מצד שני, בזיהום בדנגי, קשירת הנגיף לתא מועדפת על ידי המטענים השליליים שיש ברשות ההפרן הגורם למשוך את הנגיף.
זה משמש כמתקן, המאפשר את גישת הנגיף אל פני התא, להיקשר מאוחר יותר לקולטן שמאפשר לנגיף להיכנס לתא (אנדוציטוזיס).
מנגנון דומה מתרחש במקרה של נגיף סינציאליאלי נשימתי, מכיוון שחלבון ה- G של פני הנגיף נקשר להפרן סולפט ואז נקשר לקולטן הכימוקין (CX3CR1). כך מצליח הנגיף להיכנס לתא המארח.
ההפרן סולפט והקשר שלו עם אלצהיימר ומחלת פרקינסון
במחקר של מחלות אלו, החוקרים מצאו כי ישנה השפלה תוך תאית או שינוי של סיבי חלבון הטאו, כאשר הם נקשרים לפפטידוגליקנים של ההפרן סולפט.
נראה כי המנגנון דומה לשפלות המיוצרים על ידי פריונים. זה גורם להפרעות עצביות, הנקראות טאואופתיות וסינוקלופתיות, כמו אלצהיימר, מחלת פיק, מחלת פרקינסון או הנטינגטון, בין היתר.
הפניות
- הפטראן סולפט. ויקיפדיה, האינציקלופדיה החופשית. 8 אפריל 2019, 14:35 UTC. 5 באוגוסט 2019, 03:27 wikipedia.org.
- Nagarajan A, Malvi P, Wajapeyee N. Heparan Sulfate ו- Heparan Sulfate Proteoglycans בביצוע סרטן וההתקדמות. פרונט אנדוקרינול (לוזאן). 2018; 9: 483. ניתן להשיג ב: ncbi.nlm
- Kovensky, J. Heparan sulfates: מחקרים מבניים ושינוי כימי. 1992. התזה הוצגה כדי לקבל את התואר דוקטור למדעי הכימיה מאוניברסיטת בואנוס איירס. ניתן להשיג ב: הספרייה הדיגיטלית.
- גרסיה פ. יסודות האימונוביולוגיה. 1997. מהדורה ראשונה. האוניברסיטה האוטונומית הלאומית במקסיקו. זמין בכתובת: books.google.co.ve
- "טאופתיה." ויקיפדיה, האינציקלופדיה החופשית. 7 נובמבר 2018, 09:37 UTC. 9 אוגוסט 2019, 14:45 en.wikipedia.org.
- Velandia M, Castellanos J. Dengue virus: מבנה ומחזור ויראלי. לְהַדבִּיק. 2011; 15 (1): 33-43. ניתן להשיג ב: scielo.org
- García A, Tirado R, Ambrosio J. האם הפתוגנזה של נגיף הסינציאליאלי הנשימתי האנושי מהווה גורם סיכון להתפתחות אסטמה בילדות? כתב העת של הפקולטה לרפואה של ה- UNAM. 2018; 61 (3): 17-30. ניתן להשיג ב: medigraphic.com