¿Qué hacen los esfingolípidos en los humanos?

Yomal Amarathunge

¿Qué hacen los esfingolípidos en los humanos?

Quiero saber la importancia de los esfingolípidos en humanos. He aprendido que la esfingomielina es el tipo de esfingolípido más significativo en humanos. También que la esfingomielina sirve como constituyente estructural de la vaina de mielina de las fibras nerviosas.

¿Eso es todo? Necesito aclarar esto. Por favor, ayúdame. Gracias

Mithoron

química cruzada.stackexchange.com/questions/71897/…

otro 'homo sapiens'

Resulta que los esfingilípidos tienen muchas funciones en los humanos, muchas de las cuales aún pueden permanecer desconocidas. Discutiré aquí solo las funciones generales y conocidas de los esfingolípidos, no sobre esfingolípidos específicos (ya que hará que la respuesta sea demasiado larga).

  • Se cree que los esfingolípidos protegen la superficie celular de factores externos nocivos al formar una hoja externa mecánicamente estable y químicamente resistente de la bicapa lipídica de la membrana plasmática.

  • Se sabe que ciertos esfingolípidos complejos están implicados en la señalización celular y el reconocimiento celular. Se ha sugerido que la ceramida en la superficie celular de una célula puede ser reconocida por proteínas en la superficie de otra célula. Además, se han creado anticuerpos que reconocen la ceramida en la superficie de una célula 1 . Todo esto sugiere que los esfingolípidos juegan un papel importante en las interacciones célula-célula que conducen al reconocimiento celular y la señalización celular.

  • Algunos esfingolípidos simples, como la ceramida y la esfingosina-1-fosfato, han demostrado recientemente ser mediadores en cascadas de señalización implicadas en la apoptosis 2 , proliferación 3 , necrosis 4 , inflamación 5 , autofagia 6 , senescencia 7 , etc.

  • Los lípidos a base de ceramida se autoagregan en las membranas celulares y forman fases separadas menos fluidas que los fosfolípidos a granel. Estos microdominios basados ​​en esfingolípidos, o balsas lipídicas , se propusieron originalmente para clasificar las proteínas de membrana a lo largo de las vías celulares de transporte de membrana 8 .

  • Los estudios indican que se requiere una síntesis adecuada de la base esfingoide para controlar los eventos de fosforilación de proteínas que son cruciales para la endocitosis y la sobreexpresión de la proteína quinasa C1 (PKC1) y PKH1 o PKH2 (ortholgues de la proteína quinasa 1 o PDK1 dependiente de la proteína fosfoinositida de mamíferos) restaura la localización de actina defectos en el mutante lcb1-100 9 , 10 . Una representación de vía sugerida sería así 11 :

    ruta

  • Se sabe que la disminución de los niveles de ceramida y el aumento de los niveles de esfingosina-1-fosfato son mecanismos de progresión tumoral y resistencia a los fármacos en las células cancerosas y, por lo tanto, están siendo objeto de experimentos farmacológicos como posibles curas del cáncer 12 .

  • Se sugiere que la reorganización de los esfingolípidos (principalmente esfingomielina, ceramida y gangliósidos) y la interacción con proteínas dentro de las membranas celulares causan muchos trastornos neurodegenerativos 13 .

  • También se sabe que los esfingolípidos desempeñan un papel importante en la patogénesis microbiana, ya que en el contexto de la interacción bacteria-virus-huésped, el huésped suele ser la fuente de esfingolípidos, mientras que en el contexto de la interacción protozoo-hongo-huésped, tanto el huésped y los esfingolípidos patógenos están involucrados 14 .

  • Los esfingolípidos también actúan como moduladores de la respuesta inmune. Los esfingolípidos agregados exógenamente (especialmente la esfingosina) cambiaron la expresión del receptor en las sinapsis inmunológicas, incluidos CD3, CD4, CD8, CD45, CD54, etc., interrumpiendo la diferenciación de las células T auxiliares y la prevalencia de las células Th2 sobre las células Th1. Los esfingolípidos activan la función de los macrófagos a través de la elevación de la expresión del receptor F4/80 y la producción de quimiocinas. La fumonisina B1 regula la formación de células de memoria y la respuesta inmunitaria secundaria, e inhibe la síntesis de ADN en linfocitos normales en respuesta a mitógenos, más eficaz en células T que en células B 15 .

  • El nivel de esfingosina-1-fosfato (S1P) en los tejidos linfoides, especialmente en el timo, se reduce en comparación con la sangre. Esto crea un gradiente de S1P que atrae a los linfocitos y promueve la salida dependiente de S1PR1 a la sangre. Cuando las células T están listas para salir del timo y entrar en la sangre, S1PR1 se vuelve a expresar para que las células T puedan responder al efecto quimiotáctico de los altos niveles de S1P en circulación. Cuando las células T vuelven a entrar en la sangre, S1P regula a la baja S1PR1. Aumento de tejido linfoide S1P. bloquea la salida de linfocitos mediante la interrupción del gradiente S1P o la desensibilización de S1PR1 en las células T. Consulte el siguiente diagrama para la representación 16 :

    S1P

Referencias:

1. Gerrit van Meer, Sandra Hoetzl, Topología de esfingolípidos y la organización y función dinámicas de las proteínas de membrana, FEBS Letters, volumen 584, número 9, 3 de mayo de 2010, páginas 1800-1805, ISSN 0014-5793, https://doi. org/10.1016/j.febslet.2009.10.020.

2. Hannun YA, Obeid LM (julio de 2002). "El universo centrado en ceramidas de la regulación celular mediada por lípidos: encuentros de estrés del tipo lipídico". El Diario de Química Biológica. 277 (29): 25847–50. doi:10.1074/jbc.R200008200

3. Spiegel S, Milstien S (julio de 2002). "Esfingosina 1-fosfato, una molécula de señalización celular clave". El Diario de Química Biológica. 277 (29): 25851–4. doi:10.1074/jbc.R200007200

4. Hetz CA, Hunn M, Rojas P, Torres V, Leyton L, Quest AF (diciembre de 2002). "Iniciación de apoptosis y necrosis dependiente de caspasa por el receptor Fas en células linfoides: el inicio de la necrosis se asocia con un aumento retardado de ceramida". Revista de Ciencias Celulares. 115 (parte 23): 4671–83. doi:10.1242/jcs.00153

5. Snider AJ, Orr Gandy KA, Obeid LM (junio de 2010). "Esfingosina quinasa: papel en la regulación de mediadores de esfingolípidos bioactivos en la inflamación". Bioquímica. 92 (6): 707–15. doi:10.1016/j.biochi.2010.02.008.

6. Lavieu G, Scarlatti F, Sala G, Carpentier S, Levade T, Ghidoni R, Botti J, Codogno P (marzo de 2006). "Regulación de la autofagia por la esfingosina quinasa 1 y su papel en la supervivencia celular durante la inanición de nutrientes". El Diario de Química Biológica. 281 (13): 8518–27. doi:10.1074/jbc.M506182200

7. Venable ME, Lee JY, Smyth MJ, Bielawska A, Obeid LM (diciembre de 1995). "Papel de la ceramida en la senescencia celular". El Diario de Química Biológica. 270 (51): 30701–8. doi:10.1074/jbc.270.51.30701.

8. Brown DA, Londres E (junio de 2000). "Estructura y función de las balsas de membrana ricas en esfingolípidos y colesterol". El Diario de Química Biológica. 275 (23): 17221–4. doi:10.1074/jbc.R000005200

9. Friant S, Zanolari B, Riezman H. El aumento de la proteína quinasa o la disminución de la actividad de PP2A evita el requisito de base esfingoide en la endocitosis. Embo J. 2000;19:2834–2844.

10. Friant S, Lombardi R, Schmelzle T, Hall MN, Riezman H. La señalización de la base esfingoide a través de las quinasas Pkh es necesaria para la endocitosis en la levadura. Embo J. 2001;20:6783–6792.

11. Rao, Raghavendra Pralhada y Jairaj K Acharya. "Esfingolípidos y biología de membranas según lo determinado a partir de modelos genéticos". Prostaglandinas y otros mediadores de lípidos 85.1-2 (2008): 1–16. PMC . Web. 5 de mayo de 2017.

12. Oskouian, Babak y Julie D. Saba. "Estrategias de tratamiento del cáncer dirigidas al metabolismo de los esfingolípidos". Avances en medicina y biología experimental 688 (2010): 185–205. Impresión.

13. Elena Posse de Chaves, Simonetta Sipione, Sphingolipids and gangliósidos del sistema nervioso en la función y disfunción de la membrana, FEBS Letters, volumen 584, número 9, 3 de mayo de 2010, páginas 1748-1759, ISSN 0014-5793, https:// doi.org/10.1016/j.febslet.2009.12.010.

14. Heung LJ, Luberto C, Del Poeta M: Papel de los esfingolípidos en la patogénesis microbiana. Inmunidad a infecciones 2006;74(1):28–39. 10.1128/IAI.74.1.28-39.2006

15. Modulación de los esfingolípidos de la función de las células inmunitarias: The Association of the Sphingolipidologists

16. Maceyka M., Spiegel S. Metabolitos de esfingolípidos en enfermedades inflamatorias. Naturaleza. 2014;510:58–67. doi: 10.1038/naturaleza13475.

CKM

Una nota interesante sobre S1P: media el tráfico de leucocitos. La principal fuente de S1P en la sangre son los eritrocitos. Lo que puede imaginar es que existe un gradiente de S1P donde está alto en la sangre y perfunde a los tejidos. Los leucocitos expresan un S1PR que promueve el reingreso a la sangre, que es bloqueado por señales de retención tisular conocidas como CD69. Fingolimod (FTY720), un inhibidor de S1PR, se usa para evitar la salida de células T de los tejidos linfoides en el tratamiento de la esclerosis múltiple. ¡Puede agregar esfingolípidos a su lista como moduladores de la respuesta inmune!

otro 'homo sapiens'

@CMosychuk gracias, ¡es un punto muy bueno! Pero no puedo agregarlo ahora porque tengo algo de trabajo, tenía que terminarlo tanto... pero lo haré tan pronto como esté libre. Gracias de nuevo :)