SFINGOSIN: SENTEZI, YAPISI, IŞLEVLERI VE HASTALIKLARI - BIYOLOJI - 2025

Sfingosin genel olarak sfıngolipitler bir öncü bileşen olduğu için, büyük önem kompleks aminoalkol olup. En ilgili kompleks fosfolipidler veya sfingolipidler, sfingomiyelin ve glikosfingolipidlerdir. Bunlar, sinir hücrelerinin zarlarının yapısının korunmasında belirli işlevleri yerine getirerek, işlevlerini yerine getirmelerini sağlar.

Tüm sfingolipidlerin ortak yanı, sfingozin artı Asetil CoA'dan oluşan aynı temel madde seramid ile oluşturulmalarıdır, bu nedenle N-asilfingozin olarak da adlandırılır.

Sfingozinin kimyasal yapısı

Kompleks fosfolipidler arasında sfingomiyelin, beyin ve sinir dokusunda en önemli ve bol miktarda bulunanlardan biridir. Esas olarak sinirleri örten miyelin kılıfının bir bileşeni olarak bulunur.

Oysa glikosfingolipidler, glikoz içeren sfingolipidlerdir. En öne çıkanları arasında serebrosidler (galaktocerebroside ve glukoserebrosid) ve gangliosidler bulunur. İkincisi, sinir uçlarını oluşturdukları için sinir uyarılarının iletilmesiyle ilgilidir.

Tüm organizmanın plazma zarlarının bir parçası olan globosidler ve sülfatlar gibi zar reseptörleri olarak önemli olan diğerleri de bulunur.

sentez

Amino alkol sfingosin, endoplazmik retikulumda sentezlenir. Sentez süreci şu şekilde gerçekleşir:

Manganez iyonlarının varlığında piridoksal fosfata bağlanarak aktive olan amino asit serin, 3-ketosfinganini oluşturmak için palmitoil-CoA'ya bağlanır. Bu reaksiyon CO ₂ salgılar .

Sfingosin, iki indirgeme aşamasından sonra oluşur. Birincisi, 3-ketosfinganin redüktaz enzimini içerir. Bu reaksiyon , dihidrosfingosin oluşturan H ⁺ donörü olarak NADPH'yi kullanır .

İkinci aşamada, sfinganin redüktaz enzimi, sfingozinin elde edildiği bir flavoproteinin katılımıyla etki eder.

Öte yandan sfingozin, sfingolipid katabolizması ile sentezlenebilir. Örneğin, sfingomiyelin hidrolize edildiğinde, yağ asidi, fosforik asit, kolin ve sfingosin üretilir.

yapı

Sfingosin amino alkolün kimyasal adı 2-amino-4-oktadeken-1,3-dioldür. Kimyasal yapı, bir amino grubu ve alkol ile toplam 18 karbondan oluşan bir hidrokarbon zinciri olarak tanımlanabilir.

Özellikleri

sfingozin

Normal koşullar altında, sfingolipidlerin katabolizmasıyla üretilen sfingosin, yeni sfingolipidlerin yenilenmesi ve oluşumu için yeniden kullanılır.

Sfingosin, hücre büyümesi ve ölümü sürecinde yer alan enzimleri kontrol eden protein kinaz C'ye etki eden hücre dışı bir aracı olarak lipid sinyal yollarıyla ilgili hücresel metabolik düzenleme süreçlerinde yer alır.

Aynı zamanda hücre içi bir ikinci haberci görevi görür. Bu madde, hücre döngüsünü durdurabilir, hücrenin programlanmış hücre ölümü veya apoptoza neden olmasını sağlar.

Bu işlevi nedeniyle, tümör nekroz faktörü α ile birlikte kansere karşı bir tedavi olarak araştırmacıların ilgisini çekmiştir.

Sfingomyelinlerin degradasyonundaki bir artış, sfinganin ve sfingozin (sfingoid bazlar) birikimine neden olur. Yüksek konsantrasyonlardaki bu maddeler, hücre zarlarının düzgün çalışmasını engeller.

Bu sfingosin birikimi, depolama sırasında Fusarium cinsi mantarların ürettiği bir tür mikotoksin olan fumonisin ile kontamine olmuş tahılların tüketimine bağlı zehirlenme vakalarında meydana gelebilir.

Fumonisin, seramid sentetaz enzimini inhibe eder ve bunun sonucunda seramid (N-asil sfingosin) oluşamaz.

Buna karşılık, sfingomiyelin sentezine de izin vermez, bu nedenle sfingosin, sfinganin ile birlikte çok konsantre olup, yan etkiler oluşturur.

Sfingosin türevi (sfingosin 1-fosfat)

Sfingozinin iki enzim (sfingosin kinaz 1 ve sfingosin kinaz 2) tarafından fosforilasyonundan, sfingosin 1-fosfat adı verilen türevi oluşur.

Sfingosin 1-fosfat, öncüsüne zıt etkiye sahiptir. Hücre büyümesini (mitojenik) uyarır, hatta tedavide kullanılan bazı ilaçların kansere karşı apoptotik etkisini önler, yani etkisi antiapoptotiktir.

Bu madde, çeşitli habis süreçlerde ve tümör dokularında yüksek konsantrasyonlarda bulunmuştur. Ek olarak, bu lipit maddesinin reseptörlerinin abartılı bir ifadesi vardır.

Öte yandan sfingosin 1-fosfat, seramid 1-fosfat ile birlikte, adı geçen hücrelerde bulunan spesifik reseptörlere bağlanarak bağışıklık hücrelerinin düzenlenmesinde görev yapar.

Lenfositler, özellikle sfingosin 1-fosfat varlığından etkilenen bu tip reseptörleri sunar. Lenfositler, lenf düğümlerinden çıkacak şekilde lenflere ve daha sonra dolaşıma geçerler.

Daha sonra sfingolipidin sentezlendiği yerde yoğunlaşırlar ve iltihaplanma süreçlerine bu şekilde katılırlar.

Lenfositler, reseptörleri aracılığıyla maddeye bağlandıktan ve bir hücresel yanıt indükledikten sonra, reseptörleri ya onları geri dönüştürmek ya da yok etmek için içselleştirir.

Bu eylem, hücresel aktivasyona neden olmadan reseptörün içselleştirilmesini ve yok edilmesini uyarmak ve böylece bağışıklık tepkisini azaltmak için spesifik reseptörleri işgal etmek için sfingosin 1-fosfata benzer maddeler geliştiren araştırmacılar tarafından gözlemlendi.

Bu tip bir madde özellikle multipl skleroz gibi otoimmün hastalıklarda immünosupresif bir terapi olarak faydalıdır.

Sfingozin eksikliğinin neden olduğu hastalıklar

Farber'in lipogranülomatozu veya Farber hastalığı

Bu nadir görülen otozomal resesif kalıtsal bir hastalıktır ve dünya çapında sadece 80 vaka bildirilmiştir.

Hastalığın nedeni, ASAH1 genindeki lizozomal enzim asit seramidazı kodlayan bir mutasyondur. Bu enzim, seramidi hidrolize etme ve onu sfingozin ve yağ asitlerine dönüştürme işlevine sahiptir.

Enzim eksikliği, yaşamın ilk aylarında (3-6 ay) kendini gösteren bir eksiklik olan seramid birikimine neden olur. Hastalık, etkilenen tüm bireylerde aynı şekilde kendini göstermez, hafif, orta ve ağır vakalar görülür.

Hafif vakaların yaşam beklentisi daha uzundur ve ergenliğe ve hatta yetişkinliğe ulaşabilir, ancak şiddetli form her zaman yaşamın başlangıcında ölümcüldür.

Hastalığın en sık görülen klinik belirtileri şunlardır: ses tellerinin iltihaplanması, dermatit, iskelet deformasyonları, ağrı, iltihaplanma, felç, nörolojik bozulma veya zihinsel geriliğe bağlı olarak gırtlakta tutuluma bağlı şiddetli ses kısıklığı.

Şiddetli vakalarda, retiküloendotelyal sistemin akciğer ve organlarında, dalak ve karaciğer gibi hidrops fetalis, hepatosplenomegali, letarji ve granülomatöz infiltrasyonlar ile çok kısa bir ömür beklentisiyle ortaya çıkabilir.

Daha uzun yaşam beklentisi olan vakalarda spesifik bir tedavi yoktur, sadece semptomlar tedavi edilir.

Referanslar

1. Torres-Sánchez L, López-Carrillo L. Fumonisin tüketimi ve insan sağlığına zarar. Halk sağlığı Mex. 2010; 52 (5): 461-467. Şu adresten ulaşılabilir: scielo.org.
2. Baumruker T, Bornancin F, Billich A. Sfingosin ve seramid kinazların inflamatuar yanıtlardaki rolü. Immunol Lett. 2005; 96 (2): 175-85.
3. Ponnusamy S, Meyers-Needham M, Senkal CE, ve diğerleri. Sfingolipidler ve kanser: hücre ölümü ve ilaç direncinin düzenlenmesinde seramid ve sfingosin-1-fosfat. Gelecek Oncol. 2010; 6 (10): 1603-24.
4. Bazua-Valenti S; Garcia-Sainz A. Sfingosin 1-fosfat ve S1P1 reseptörü: bağışıklık tepkisinin düzenleyicileri. Fac. Med. (Mex.), 2012; 55 (6): 53-57. Scielo'da mevcuttur. Org
5. Murray R, Granner D, Mayes P, Rodwell V. (1992). Harper'ın Biyokimyası. 12 ^inci baskı, Editoryal Modern Manual. DF Meksika.