Proteoglikany to wielkocząsteczkowe składniki substancji pozakomórkowej złożone z rdzenia białkowego połączonego kowalencyjnie z łańcuchami glikozaminoglikanów. Występują powszechnie w organizmie człowieka niemal we wszystkich tkankach. Nie zawsze jednak ich funkcje są korzystne. Co warto wiedzieć o tych związkach?
Proteoglikany – budowa
Poteoglikany składają się z białkowego rdzenia, z którym wiąże się jeden lub więcej łańcuchów glikozaminoglikanów, jednego lub różnych typów. Łańcuchy glikanowe są połączone z białkiem rdzeniowym za pośrednictwem oligosacharydowego regionu łączącego przez wiązania kowalencyjne O- lub N-glikozydowe. Proteoglikany mogą zawierać nawet do 100 i więcej łańcuchów glikozaminoglikanów, a ilość cukrów przypadająca na łańcuch polipeptydowy może sięgać aż 95% całkowitej masy proteoglikanu.
W proteoglikanach zarówno łańcuchy białkowe, jak i glikozaminoglikany wyróżnia rozległa heterogenność, spowodowana przeważnie różną liczbą łańcuchów glikanowych tego samego rodzaju, przyłączonych do jednego typu białka rdzeniowego lub różną długością łańcuchów glikanowych tego samego rodzaju, przyłączonych do jednego typu białka rdzeniowego. Można zatem podsumować, że proteoglikany są białkami zawierającymi 1 lub więcej kowalencyjnie połączonych łańcuchów glikozaminoglikanów. Wyjątek stanowi kwas hialuronowy, który nie tworzy kowalencyjnego wiązania z rdzeniem białkowym.
Proteoglikany – synteza
Proces biosyntezy proteoglikanów rozpoczyna się od powstania białek rdzeniowych na rybosomach. Po tym już w aparacie Golgiego zachodzi synteza O-glikozydowo łączonych oligosacharydów oraz łańcuchów glikozaminoglikanów. Synteza łańcuchów rozpoczyna się od rozpoznania odpowiednich reszt aminokwasowych białka rdzeniowego i przeniesienia na nie pojedynczo, przez określone glikozylotransferazy, reszt cukrowych tzw. regionu łączącego. Proces ten warunkują odpowiednie enzymy.
Proteoglikany – funkcje
Funkcje proteoglikanów są niezwykle rozległe, jako że wiele związków zalicza się do tej grupy. Najważniejszymi są:
- kwas hialuronowy – wiąże ogromne ilości wody, odpowiadając głównie za nawilżenie i nawodnienie tkanek. Występuje w tkankach embrionalnych, torebkach stawowych, skórze i ciele szklistym oka;
- heparyna – reguluje procesy angiogenezy, hamuje proliferację mięśni gładkich, działa antykoagulacyjne;
- siarczan chondroityny – zlokalizowany głównie w chrząstce stawowej, aorcie i mięśniach szkieletowych. Jego funkcje są niezwykle obszerne;
- siarczan keratanu I – występuje w rogówce oka. Bierze udział w procesach naprawczych tkanek;
- siarczan keratanu II – występuje głównie w luźnej tkance łącznej i również bierze udział w procesach naprawczych tkanek
- siarczan heparanu – wbudowany w błony plazmatyczne, odpowiada za ich sprężystość, jak również bierze udział w oddziaływaniach między komórkami oraz w procesach rozwojowych;
- siarczan dermatanu – jego duże ilości warunkują wzrost ryzyka i rozwoju miażdżycy.
Jak zatem widać, nie zawsze czynność proteoglikanów jest dobra. Choć w większości są to związki niezbędne do prawidłowego funkcjonowania określonych tkanek, mogą przyczyniać się do licznych procesów patologicznych. Poza stymulowaniem rozwoju miażdżycy mogą angażować się również w szereg procesów związanych z onkogenezą (powstawanie i nasilanie chorób nowotworowych).
Proteoglikany w kosmetologii
Proteoglikany są powszechnie wykorzystywane w kosmetologii i dermatologii. Zwłaszcza kwas hialuronowy, który jest stosowany zarówno w postaci kosmetyku, jak i iniekcji. Nawilża skórę, chroni ją przed szkodliwymi czynnikami zewnętrznymi oraz może zmieniać kształt twarzy (np. przy korekcie czoła czy wypełnianiu ust). Poza kwasem hialuronowym w kosmetyce zastosowanie znajduje siarczan chondroityny, działający jako środek łagodzący podrażnienia i nawilżający. Ma również właściwości odżywcze i przeciwzapalne. Jest więc chętnie wykorzystywany w trychologii.
Polecane produkty:
|
Kwas hialuronowy na stawy i skórę
Kwas hialuronowy zapewnia mazi stawowej właściwości lepko-sprężyste, przez co zmniejsza ból w stawach. Dodatkowo wypełnia przestrzenie w naskórku redukując zmarszczki. Sprawia, że skóra wygląda młodziej i polepsza się jej odcień, dając też efekt ... Zobacz więcej... |
Bibliografia
- Malejczyk J., Budowa i immunologia tkanki chrzęstnej, Acta Clinica, 1/2001.
- Zeyland J., Lipiński D., Juzwa W., Pławski A., Słomski R., Budowa i zastosowanie wybranych glikozaminoglikanów, Medycyna Weterynaryjna, 2/2006.
- Daroszewski J., Rybka J., Gamian A., Glikozaminoglikany w patogenezie i diagnostyce oftalmopatii Gravesa, Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej, 60/2006.
- Musiał C., Rola i zastosowanie glikozaminoglikanów w trychologii i kosmetologii, Aesthetic Cosmetology and Medicine, 1/2021.
