Гликокаликс

редактировать
Вязкий, богатый углеводами слой на самой внешней периферии клетки.
Гликокаликс
Bacillus subtilis.jpg ТЕМ микрофотография из B. subtilis с видимым волосовидным гликокаликсом, окружающим клеточную мембрану (шкала = 200 нм)
Идентификаторы
MeSH D019276
TH H1.00.01.1.00002
FMA 66838
Анатомические термины микроанатомии. [редактировать в Викиданных ]

гликокаликс, также известный как перицеллюлярный матрикс, представляет собой гликопротеин и гликолипид покрытие, которое окружает клеточные мембраны некоторых бактерий, эпителия и других клеток. В 1970 году Мартинес и Паломо открыли клеточную оболочку в клетках животных, известную как гликокаликс.

Большинство животных эпителиальных клеток имеют пушистое покрытие на внешней поверхности их плазматических мембран. Это покрытие состоит из нескольких углеводных составляющих мембран гликолипидов и гликопротеинов, которые служат в качестве опорных молекул. Как правило, углеводная часть гликолипидов, обнаруженная на поверхности плазматических мембран, помогает этим молекулам способствовать распознаванию клеток, коммуникации и межклеточной адгезии.

гликокаликс - это тип идентификатора, который организм использует, чтобы различать собственные здоровые клетки и трансплантированные ткани, больные клетки или вторгшиеся организмы. В гликокаликс входят молекулы клеточной адгезии, которые позволяют клеткам прилипать друг к другу и направлять движение клеток во время эмбрионального развития. Гликокаликс играет главную роль в регуляции эндотелиальной сосудистой ткани, включая модуляцию объема эритроцитов в капиллярах.

слизь на внешняя сторона рыбы является примером гликокаликса. Этот термин первоначально применялся к полисахаридной матрице, покрывающей эпителиальные клетки, но было обнаружено, что его функции выходят далеко за рамки этого.

Содержание

  • 1 В эндотелиальной ткани сосудов
  • 2 Нарушение и заболевание
  • 3 В бактериях и в природе
  • 4 В пищеварительном тракте
  • 5 Другие общие функции
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние связи

В эндотелиальной ткани сосудов

Гликокаликс расположен на апикальной поверхности эндотелиальных клеток сосудов, которые выстилают просвет. Когда сосуды окрашиваются катионными красителями, такими как краситель альцианового синего, просвечивающая электронная микроскопия показывает небольшой слой неправильной формы, простирающийся примерно на 50–100 нм в просвет кровеносного сосуда. В другом исследовании с использованием крио просвечивающей электронной микроскопии было показано, что эндотелиальный гликокаликс может иметь толщину до 11 мкм. Он присутствует во многих микрососудистых руслах (капиллярах) и макрососудах (артериях и венах). Гликокаликс также состоит из широкого спектра ферментов и белков, которые регулируют прилипание лейкоцитов и тромбоцитов, поскольку его основная роль в сосудистой сети заключается в поддержании гомеостаза плазмы и стенок сосудов. Эти ферменты и белки включают:

Перечисленные выше ферменты и белки служат для усиления гликокаликсного барьера против сосудистых и других заболеваний. Другая основная функция гликокаликса в эндотелии сосудов заключается в том, что он защищает сосуды. стенки от прямого воздействия кровотока, при этом служа барьером для проницаемости сосудов. Его защитные функции универсальны для всей сосудистой системы, но его относительная важность варьируется в зависимости от его точного расположения в сосудистой сети. В микрососудистой ткани гликокаликс выполняет роль сосудов барьер проницаемости путем ингибирования коагуляции и адгезии лейкоцитов. Лейкоциты не должны прилипать к сосудистой стенке, потому что они являются важными компонентами иммунной системы которые должны иметь возможность перемещаться в определенную область тела, когда это необходимо. В ткани артериальных сосудов гликокаликс также ингибирует коагуляцию и адгезию лейкоцитов, но через посредство высвобождения оксида азота, вызванного напряжением сдвига. Другой защитной функцией сердечно-сосудистой системы является ее способность влиять на фильтрацию интерстициальной жидкости из капилляров в интерстициальное пространство.

Гликокаликс, расположенный на апикальном поверхность эндотелиальных клеток состоит из отрицательно заряженной сети протеогликанов, гликопротеинов и гликолипидов.

Разрушение и болезнь

Потому что гликокаликс настолько заметен во всей сердечно-сосудистой системе, что нарушение этой структуры имеет пагубные последствия, которые могут вызвать заболевание. Определенные стимулы, вызывающие атерому, могут привести к повышенной чувствительности сосудистой сети. Первоначальная дисфункция гликокаликса может быть вызвана гипергликемией или окисленными липопротеинами низкой плотности (ЛПНП ), которые затем вызывают атеротромбоз. В микроциркуляторном русле дисфункция гликокаликса приводит к дисбалансу внутренней жидкости и потенциально отеку. В ткани артериальных сосудов нарушение гликокаликса вызывает воспаление и атеротромбоз.

Были проведены эксперименты, чтобы точно проверить, как гликокаликс может быть изменен или поврежден. В одном конкретном исследовании использовалась модель изолированного перфузированного сердца, предназначенная для облегчения определения состояния части сосудистого барьера, и была предпринята попытка вызвать индуцированное инсультом выделение гликокаликса, чтобы установить причинно-следственную связь между выделением гликокаликса и проницаемостью сосудов. Гипоксическая перфузия гликокаликса считалась достаточной для запуска механизма деградации эндотелиального барьера. Исследование показало, что поток кислорода по кровеносным сосудам не обязательно должен полностью отсутствовать (ишемическая гипоксия), но минимальный уровень кислорода достаточен, чтобы вызвать разрушение. Выделение гликокаликса может быть вызвано воспалительными стимулами, такими как фактор некроза опухоли альфа. Однако каким бы ни был стимул, выделение гликокаликса приводит к резкому увеличению проницаемости сосудов. Проницаемость стенок сосудов является недостатком, так как это может позволить прохождение некоторых макромолекул или других вредных антигенов.

Напряжение сдвига жидкости также является потенциальной проблемой, если гликокаликс по какой-либо причине разлагается. Этот тип напряжения трения вызван движением вязкой жидкости (например, крови) вдоль границы просвета. Другой подобный эксперимент был проведен, чтобы определить, какие виды стимулов вызывают напряжение сдвига жидкости. Первоначальное измерение было выполнено с помощью прижизненной микроскопии, которая показала медленно движущийся слой плазмы, гликокаликс, толщиной 1 мкм. Светлый краситель минимально повредил гликокаликс, но это небольшое изменение увеличило капиллярный гематокрит. Таким образом, флуоресцентную световую микроскопию не следует использовать для изучения гликокаликса, потому что в этом конкретном методе используется краситель. Толщина гликокаликса также может уменьшаться при обработке окисленным ЛПНП. Эти стимулы, наряду со многими другими факторами, могут вызвать повреждение нежного гликокаликса. Эти исследования свидетельствуют о том, что гликокаликс играет решающую роль в здоровье сердечно-сосудистой системы.

У бактерий и в природе

Гликокаликс существует у бактерий либо в виде капсулы, либо в виде слоя слизи. Пункт 6 указывает на гликокаликс. Разница между капсулой и слоем слизи заключается в том, что в ней полисахариды прочно прикреплены к клеточной стенке, тогда как в слое слизи гликопротеины слабо прикреплены к клеточной стенке.

Гликокаликс, что буквально означает «сахарный покров». "(glykys = sweet, kalyx = шелуха), представляет собой сеть полисахаридов, которые исходят из клеточных поверхностей бактерий, что классифицирует его как универсальный поверхностный компонент бактериальной клетки. сразу за стенкой бактериальной клетки. Отдельный гелеобразный гликокаликс называется капсулой, а неравномерный диффузный слой называется слоем слизи. Эта шерсть чрезвычайно гидратирована и окрашивается рутениевым красным.

Бактерии, растущие в естественных экосистемах, например в почве, кишечнике крупного рогатого скота или мочевыводящих путях человека, окружены своего рода микроколониями, заключенными в гликокаликс . Он служит для защиты бактерии от вредных фагоцитов, создавая капсулы или позволяя бактерии прикрепляться к инертным поверхностям, таким как зубы или камни, через биопленки (например, Streptococcus pneumoniae прикрепляется либо к клеткам легких, прокариот, либо к другим бактериям, которые могут объединять свои гликокалисы, чтобы обволакивать колонию).

В пищеварительном тракте

Гликокаликс также можно найти в апикальной части микроворсинок в пищеварительном тракте, особенно в тонком кишечнике.. Он создает сетку толщиной 0,3 мкм и состоит из кислых мукополисахаридов и гликопротеинов, которые выступают из апикальной плазматической мембраны адсорбирующих клеток эпителия. Он обеспечивает дополнительную поверхность для адсорбции и включает ферменты, секретируемые абсорбирующими клетками, которые необходимы для заключительных стадий переваривания белков и сахаров.

Другие общие функции

  • Защита: смягчает плазматическую мембрану и защищает ее от химического повреждения
  • Иммунитет к инфекции: позволяет иммунной системе распознавать и избирательно атаковать чужеродные организмов
  • Защита от рака: изменения гликокаликса раковых клеток позволяют иммунной системе распознавать и уничтожать их.
  • Совместимость трансплантата: формирует основу для совместимости переливания крови, трансплантаты тканей и трансплантаты органов
  • Адгезия клеток: связывает клетки вместе, чтобы ткани не распадались
  • Регулирование воспаления: покрытие гликокаликса на эндотелиальных стенках кровеносных сосудов предотвращает скатывание / связывание лейкоцитов в здоровом состоянии.
  • Оплодотворение: позволяет сперматозоидам распознавать и связываться с яйцами
  • Эмбриональное развитие: направляет эмбриональные клетки к месту их назначения в организме

Ссылки

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-21 11:24:49
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте