Sulfatos de queratán

Los sulfatos de queratán ( del inglés  keratan sulfa- te , KS) son glicosaminoglicanos poliméricos sulfatados . Contenido en tejido óseo y cartilaginoso, córnea . La cadena de glucano de los queratán sulfatos es poli-N-acetillactosamina sulfonada en el grupo hidroximetilo. En un extremo, la cadena de glicanos está conectada a una proteína llamada core (“básica”; del inglés core protein ); suele ser parte de la superficie celular o un componente de la matriz extracelular .  

Según el tipo de conexión con la proteína, los queratán sulfatos se dividen en dos tipos: los queratán sulfatos de tipo I, que forman un enlace N-glicosilo con el residuo aspártico de la proteína (N-glicanos), y los queratán sulfatos de tipo II, que forman un enlace O-glicosilo con residuos de serina o treonina de la proteína (O-glicanos).

Se ha descrito una variedad de proteínas centrales en varios tejidos a los que se une el sulfato de queratán;

El queratán sulfato se aisló por primera vez en 1939 a partir de extractos de córnea. [2] A principios de la década de 1950, se estudió su estructura química y uno de los investigadores, Carl Meyer, nombró a la sustancia queratosulfato . [3]

Estructura y clasificación

Al igual que otros glicosaminoglicanos , el queratán sulfato es un polímero lineal . La principal estructura de disacárido que compone el queratán sulfato es: [-3Galβ1-4GlcNAcβ1-]. A diferencia de otros glicosaminoglicanos, el queratán sulfato no contiene ácidos urónicos en su unidad disacárido , su lugar lo ocupa la D-galactosa . El segundo miembro es N-acetilglucosamina .

Inicialmente, el queratán sulfato se dividió en dos clases según el lugar de detección en el cuerpo: la clase I (KSI) se encontró en la córnea, la clase II (KSII) se encontró en el cartílago. Se ha observado que el queratán sulfato corneal difiere del cartílago en la forma en que se une a la proteína central. Sin embargo, más tarde resultó que ambos tipos de compuestos se encuentran en la córnea, el cartílago y otros tejidos, y ahora el sulfato de queratán no se clasifica por localización, sino por la estructura del enlace: KSI se une a través del nitrógeno al residuo aspártico. de la proteína, KSII se une a través del oxígeno al residuo de serina o treonina. Al analizar los proteoglicanos cerebrales, se observó un tercer tipo de compuesto: KSIII, según Krusius et al., se une a la proteína central a través de la manosa (KS-Man-O-Ser). [cuatro]

La córnea , según un estudio comparativo, contiene 10 veces más sulfato de queratán que el cartílago y de 2 a 4 veces más que cualquier otro tejido. [5]

Una serie de proteoglicanos de la familia SLRP (pequeños proteoglicanos ricos en leucina) se unen bajo el nombre de "proteoglicanos de sulfato de queratán" ( inglés  keratan sulfato proteoglicanos, KSPG ); estas proteínas, especialmente el queratocano , lumicano , mimecano (osteoglicina), juegan un papel importante en el mantenimiento de la transparencia de la córnea.

Importancia clínica

Según varios estudios, en la distrofia corneal manchada , la síntesis de queratán sulfato está alterada (tipo II de la enfermedad) o completamente alterada (tipo I de la enfermedad), [7] y los pacientes tienen mutaciones en el gen CHST6 que codifica el enzima N-acetilglicosamina-6-O-sulfotransferasa.

Los depósitos intracelulares de queratán sulfato se encuentran en el síndrome de Morquio ( mucopolisacaridosis tipo VIa).

Un estudio describió una mayor expresión del proteoglicano de queratán sulfato de queratocano en el estroma corneal en el queratocono . [ocho]

Los condrocitos y queratocitos de la córnea , que normalmente secretan sulfato de queratán y proteoglicanos de sulfato de queratán, tienden a transformarse en un fenotipo de fibroblastos tras una lesión tisular u otro proceso patológico, lo que reduce o detiene la producción de sulfato de queratán. Las células microgliales del cerebro también reducen la síntesis de queratán sulfato durante la inflamación; [9] un estudio notó la pérdida de queratán sulfato en la enfermedad de Alzheimer . [10] En otros trabajos, por el contrario, se observa un aumento en la expresión de KS por microglia durante el daño. [11] Probablemente, tanto en la córnea como en el cartílago y en los tejidos cerebrales, tales cambios ocurren bajo la influencia de las citocinas proinflamatorias . [12]

Se describe el papel del KS en la formación de cicatrices gliales en lesiones cerebrales. [13]

Мтации гена kera , коello

Literatura

• Reseñas:
  • Funderburgh JL Sulfato de queratán: estructura, biosíntesis y función  (inglés)  // Glycobiology  : revista. - 2000. - Octubre ( vol. 10 , no. 10 ). - Pág. 951-958 . —PMID 11030741 . ("Sulfato de queratán: estructura, biosíntesis, funciones").

Notas

1. ↑ Lista de proteínas asociadas con el sulfato de queratán - de PMID 11030741
2. ↑ Suzuki, M. (1939) Grupo protésico de córnea mucoide. J. Biochem., 30, 185-191.
3. ↑ Meyer, K., Linker, A., Davidson, EA y Weissman, B. (1953) Los mucopolisacáridos de la córnea. J Biol. Chem., 205, 611-616.
4. ↑ Krusius T., Finne J., Margolis RK, Margolis RU Identificación de un tetrasacárido sialilado ligado a manosa O-glucosídico y oligosacáridos de queratán sulfato en el proteoglicano de sulfato de condroitina del cerebro  (inglés)  // J. Biol. química  : diario. - 1986. - junio ( vol. 261 , n. 18 ). - Pág. 8237-8242 . — PMID 2941416 .
5. ↑ Funderburgh JL, Caterson B., Conrad GW Distribución de proteoglicanos antigénicamente relacionados con el proteoglicano de queratán sulfato corneal  //  J. Biol. química  : diario. - 1987. - Agosto ( vol. 262 , n. 24 ). - Pág. 11634-11640 . —PMID 2957372 .
6. ↑ Klintworth GK Distrofias corneales  //  Orphanet J Rare Dis : diario. - 2009. - Vol. 4 . — Pág. 7 . -doi : 10.1186/ 1750-1172-4-7 . —PMID 19236704 .
7. ↑ DISTROFIA MACULAR CORNEAL, 1; MCDC1  (enlace no disponible) - Catálogo genético OMIM .
8. ↑ Wentz-Hunter K., Cheng EL, Ueda J., Sugar J., Yue BY La expresión de queratocano aumenta en el estroma de las córneas con queratocono   // Mol . Medicina. : diario. - 2001. - julio ( vol. 7 , no. 7 ). - Pág. 470-477 . —PMID 11683372 .
9. ↑ Jander, S., Schroeter, M., Fischer, J. y Stoll, G. (2000) Regulación diferencial de la inmunorreactividad del sulfato de queratán microglial por citocinas proinflamatorias y factores estimulantes de colonias. Glia, 30, 401-410.
10. ↑ Lindahl, B., Eriksson, L., Spillmann, D., Caterson, B. y Lindahl, U. (1996) Pérdida selectiva de queratán sulfato cerebral en la enfermedad de Alzheimer. J Biol. Chem., 271, 16991-16994.
11. ↑ Yin J., Sakamoto K., Zhang H., Ito Z., Imagama S., Kishida S., Natori T., Sawada M., Matsuyama Y., Kadomatsu K. El factor de crecimiento transformante-beta1 aumenta el queratán sulfato y la condroitina biosíntesis de sulfato en microglias después de una lesión cerebral  // Brain Res  . : diario. - 2009. - marzo ( vol. 1263 ). - P. 10-22 . -doi : 10.1016 / j.brainres.2009.01.042 . —PMID 19368826 .
12. ↑ Funderburgh JL Queratán sulfato: estructura, biosíntesis y función  (inglés)  // Glycobiology  : journal. - 2000. - Octubre ( vol. 10 , no. 10 ). - Pág. 951-958 . —PMID 11030741 .
13. ↑ Zhang H., Uchimura K., Kadomatsu K. Sulfato de queratán cerebral y formación de cicatrices gliales   // Ann . Academia de Nueva York. ciencia : diario. - 2006. - noviembre ( vol. 1086 ). - P. 81-90 . - doi : 10.1196/annals.1377.014 . —PMID 17185507 .  (enlace no disponible)

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