GLUCOCALIX: ÖZELLIKLERI VE IŞLEVLERI - BIYOLOJI - 2025

Glikokaliks bir karbonhidrattır - hücreleri, özellikle de bakteri ve insan hücrelerinin çeşitli dış kaplama zenginleştirilmiş tabaka. Bu koruyucu kaplama, hücre için çok önemli birkaç işlevi yerine getirir.

Temel olarak, glikokaliks, çeşitli protein ve lipid moleküllerine bağlanan polisakkarit zincirlerinden (şekerler) oluşur, böylece sırasıyla glikoproteinler ve glikolipidler adı verilen birleşimler oluşturur. Sonuç, hidratlanma özelliğine sahip yapışkan, lifli bir ağdır.

Ökaryotik hücrelerde glikokaliksin bileşimi, hücrenin tanınması için kullanılan bir faktör olabilir.

Bakteriyel hücrelerde glikokaliks, kendi adına, konakçı faktörlere karşı koruyucu bir tabaka sağlar, aslında, bir glikokaliks bulundurmak, bakterilerin bir enfeksiyon oluşturma kabiliyetiyle ilişkilidir.

İnsanlarda glikokaliks, sindirim sisteminin vasküler endotel hücrelerinin ve epitel hücrelerinin zarlarında bulunur.

Bakteriyel glikokaliks, tek tek hücreleri veya kolonileri çevreleyebilir ve böylece sözde bakteriyel biyofilmler oluşturabilir.

Bakterilerde glukokaliks

Bakteriyel glikokaliksin yapısal özellikleri ve kimyasal bileşimi türe göre farklılık gösterir, ancak genel olarak bu ek kaplama iki şekilde olabilir:

Çamurlar

Bir glikokaliks, glikoprotein molekülleri hücre duvarı ile gevşek bir şekilde birleştiğinde bir sümük tabakası olarak kabul edilir.

Bununla birlikte, bu tür glikokaliks ile kaplanmış bakteriler, dehidrasyona ve besin kaybına karşı korunur.

kapsüller

Glikokaliks, polisakkaritler hücre duvarına daha sıkı bir şekilde bağlandığında bir kapsül olarak kabul edilir.

Kapsüller, korumaya ek olarak çevredeki katı yüzeylere yapışmayı da kolaylaştıran yapışkan bir kıvama sahiptir.

Kapsülleri olan bakteriler kapsüllenmiş kabul edilir ve genellikle daha yüksek patojeniteye (hastalığa neden olma kabiliyetine) sahiptir, çünkü kapsüller, bağışıklık sisteminin fagositik beyaz kan hücreleri dahil olmak üzere bakterileri korur.

İnsanlarda glukokaliks

İnsanlarda glukokaliks, vasküler fonksiyon ve sindirim sistemi için çok önemlidir.

Vasküler endotelyumdaki glukokaliks

Kan damarları aslında hücrelerden yapılmış küçük tüplerdir. Tüpün içindeki hücrelere endotelyal hücreler denir ve üzerlerinden sürekli akan kan basıncına dayanmaları gerekir.

Buna direnmek için, vasküler endotelyal hücreler bir müsilajinöz katman oluşturur. Bu glikokaliks ayrıca kanın pıhtılaşmasında rol oynayan hücrelerin gerektiğinde kan damarlarına yapışmasına yardımcı olan enzimlere ve proteinlere sahiptir.

Vasküler sistemdeki glukokaliksin ana işlevi, endotelyal homeostazı sürdürmektir.

Vasküler endotelyumdaki glikokaliks yapısının değişmesi, bir kan damarı içinde bir kan pıhtısı oluşumuna neden olabilir, dolaşım sistemi boyunca kan akışını engelleyebilir ve bu nedenle sağlık üzerinde zararlı etkilere sahip olabilir.

Sindirim sistemindeki glukokaliks

İnsanlarda en iyi açıklanan ikinci glukokaliks örneği sindirim sisteminde bulunur. İnce bağırsak, yediğimiz gıdalardan gelen tüm besin maddelerinin emilmesinden sorumludur.

İnce bağırsakta besinlerin emilmesinden sorumlu hücrelerin mikrovilli adı verilen birçok küçük kıvrımı vardır.

Mikrovilliyi oluşturan hücrelerin her biri, mukopolisakkaritlerden (uzun kompleks şeker zincirleri) ve glikoproteinlerden oluşan glikokaliks ile kaplıdır.

Böylece, emilim için ek bir yüzey sağlar ve ayrıca besin sindiriminin son aşamaları için gerekli olan bu hücreler tarafından salgılanan enzimleri içerir.

Her yediğimizde bağırsak zarını geçebilecek zararlı maddeleri yutma riski vardır.

Bu nedenle, sindirim işlevine ve besinlerin emilmesine ek olarak, bağırsak epitelinin glukokaliksi, zararlı ürünleri filtrelemek için koruyucu bir bariyer işlevini de yerine getirmelidir.

Glikokaliksin diğer fonksiyonları

Glikokaliks ayrıca enfeksiyonlara ve kansere karşı savunma, hücre yapışması, iltihabın düzenlenmesi, döllenme ve embriyonik gelişimde diğer işlevleri de yerine getirir.

Referanslar:

1. Costerton, JW ve Irvin, RT (1981). Doğada ve hastalıkta bakteriyel glikokaliks. Mikrobiyolojinin Yıllık İncelemesi, 35, 299–324.
2. Egberts, HJA, Koninkx, JFJG, Dijk, JE Van, Mouwen, JMVM, Koninkx, JFJG, Dijk, JE Van ve Mouwen, JMVM (1984). İnce bağırsak epitelinin glikokaliksinin biyolojik ve patobiyolojik yönleri. Bir inceleme. Üç Aylık Veteriner Dergisi, 6 (4), 186–199.
3. Johansson, M., Sjövall, H. ve Hansson, G. (2013). Sağlıkta ve hastalıkta gastrointestinal mukus sistemi. Doğa İncelemeleri Gastroenteroloji ve Hepatoloji, 10 (6), 352–361.
4. Kapellos, GE ve Alexiou, TS (2013). Hücresel Biyolojik Ortamda Momentum ve Kütle Aktarımının Modellenmesi: Molekülerden Doku Ölçeğine. SM Becker & AV Kuznetsov (Ed.), Transport in Biological Media (s. 561). Academic Press (Elsevier).
5. Reitsma, S., Slaaf, DW ve Vink, H. (2007). Endotelyal glikokaliks: kompozisyon, fonksiyonlar ve görselleştirme. Pflügers Archiv - Avrupa Fizyoloji Dergisi, 454, 345–359.
6. Robert, P., Limozin, L., Benoliel, A.-M., Pierres, A. ve Bongrand, P. (2006). Hücre yapışmasının glikokaliks regülasyonu. Hücresel Mühendislik Prensiplerinde. Akademik Basın.
7. Tarbell, JM ve İptal, LM (2016). Glikokaliks ve insan tıbbındaki önemi (Derleme). İç Hastalıkları Dergisi, 280, 97-113.
8. Weinbaum, S., Tarbell, JM ve Damiano, ER (2007). Endotel Glikokaliks Katmanının Yapısı ve İşlevi. Biyomedikal Mühendisliği Yıllık İncelemesi, 9, 121–167.
9. Wilkie, M. (2014). Glycocalyx: Fuzzy Coat Artık Hücre Sinyalini Düzenliyor. Peritoneal Dialysis International, 34 (6), 574–575.