КАТЕГОРИИ: Главная Случайная страница Познавательное Новые статьи Контакты Заказать работу Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)	Остаток лизиннорлейцина ⇐ Предыдущая111213141516171819 I I -OC-CH-(CH2)3-CH2-NH-CH2-(CH2)3-CH-CO- Эластин вместе с коллагеном, протеогликанами и рядом глико- и мукопро-теинов является продуктом биосинтетической деятельности фибробластов. Непосред­ственным продуктом клеточного биосинтеза считается не эластин, а его предшествен­ник — тропоэластин (в коллагене — проколлаген). Тропоэластин не содержит попе­речных связей, обладает растворимостью. В последующем тропоэластин превраща­ется в зрелый эластин, нерастворимый, содержащий большое количество попереч­ных связей '. Протеогликаны Протеогликаны — высокомолекулярные углеводно-белковые соединения. Они образуют основную субстанцию межклеточного матрикса соединительной ткани. На долю протеогликанов приходится до 30% сухой массы соединительной ткани. Полисахаридная группа протеогликанов сначала получила название мукополи-сахаридов. Поскольку эти вещества преимущественно обнаруживались в слизистых субстратах, к названию «полисахариды» был добавлен префикс «муко». В дальней­шем эти соединения стали называть гликозаминогликанами. Это название и принято в настоящее время. ГЛИКОЗАМИНОГЛИКАНЫ (МУКОПОЛИСАХАРИДЫ) Гликозаминогликаны соединительной ткани — это линейные неразветвленные полимеры, построенные из повторяющихся дисахаридных единиц. В организме гли­козаминогликаны не встречаются в свободном состоянии, т. е. в виде «чистых» углеводов. Они всегда связаны с большим или меньшим количеством белка. В их состав обязательно входят остатки мономера либо глюкозамина, либо галактоза-мина. Второй главный мономер дисахаридных единиц также представлен двумя разновидностями: D-глюкуроновой или L-идуроновой кислотой. В настоящее время четко расшифрована структура шести основных классов гликозаминогликанов (табл. 20.2). ' Гиалуроновая кислота впервые была обнаружена в стекловидном теле глаза. Из всех гликозаминогликанов гиалуроновая кислота имеет наибольшую молекулярную массу (105—107 Да). Доля связанного с гиалуроновой кислотой белка в молекуле (частице) протеогликана составляет не более 1—2% от его общей массы. Считают, что основная функция гиалуроновой кислоты в соединительной ткани — связывание ^воды. " "......* В результате такого связывания межклеточное вещество приобретает характер желеобразного матрикса, способного «поддерживать» клетки. Важна также роль гиалуроновой кислоты в регуляции проницаемости тканей. Ниже приведена структура повторяющейся дисахаридной единицы в молекуле гиалуроновой кислоты: Ховдроитин-4-сульфат и хондроитин-6-сульфат построены по одному плану. Отличие между ними заключается в локализации сульфатной группы. Несмотря на минимальные различия в химической структуре, физико-химические свойства хондроитин-4-сульфата и хондроитин-6-сульфата существенно отличные; последние различаются также распределением среди разных видов соединительной ткани (табл. 20.3).     Таблица 20.2. Структура различных классов гликозаминогликанов   Класс гликозаминогли- Компоненты, входящие в сос- Структура гликозаминогликанов   канов тав дисахаридных единиц     Гиалуроновая кислота 1. D-глюкуроновая кисло- D-глюкуроновая кислота (Pi —► 3) N-аце-     та тилглюкозамин (Pi -* 4) D-глюкуроновая     2. 1Ч-ацетил-0-глюкозамин кислота (Р1 —► 3) N-ацетилглюкозамин (Р1-4)... D-глюкуроновая кислота (Р1 -> 3) N-аце-   Хондроитин-4-сульфат 1. D-глюкуроновая кисло-   (хондроитин-сульфат А) та тилгалактозамин-4-сульфат (Pl->4) D-     2. М-ацетил-О-галактоза- глюкуроновая кислота ((31 —»3) N-аце-     мин-4-сульфат тилгалактозамин-4-сульфат (Pi -*4)...   Хондроитин-6-сульфат 1. D-глюкуроновая кисло- D-глюкуроновая кислота (Р1 -> 3) N-аце-   (хондроитин-сульфат С) та тилгалактозамин-6-сульфат (Pl-»4) D-     2. М-ацетил-О-галактоза- глюкуроновая кислота (р 1 —* 3) N-аце-     мин-6-сульфат тилгалактозамин-6-сульфат (Pi —>4)...   Дерматансульфат ' 1. L-идуроновая кислота L-идуроновая кислота (Р1 -► 3) N-ацетил-     2. Ы-ацетил-О-галактоза- галактозамин-4-сульфат (Pl->4) L-иду-     мин-4-сульфат роновая кислота (pi -* 3) N-ацетилгалак-       тозамин-4-сульфат (Р1 -> 4)...   Кератансульфат 1. D-галакто за D-галактоза (Pi —>• 4) N-ацетилглюкоза-     2. N-ацетил-О-глюкоза- мин-6-сульфат (Pl->3) D-галактоза     мин-6-сульфат (Pi —>4) N-ацетилглюкозамин-б-сульфат (Pi -»3)... Е)-глюкуронат-2-сульфат (al -► 4) N-аце-   Гепаринсульфат 2 и гепа- 1. О-глюкуронат-2-сульфат
рин	2. ^ацетил-О-глюкоза-	тилглюкозамин-б-сульфат (<xI-»4) D-
	мин-6-сульфат	глюкуронат-2-сульфат (Pi -» 4) N-ацетил-
		глюкозамин-б-сульфат (al -> 4)
Таблица 20.3. Преимущественная локализация различные	. гликозаминогликанов	в тканях
	Гиалуроно-	Хондроитин-	Хондроитин-	Дерматан-	Кератан-
Ткань	вая кислота	4-сульфат	6-сульфат	сульфат	сульфат	Гепарин
Кожа	+		+
Хрящ	+	+		+	+
Сухожилие			4-	4-
Связки			4-
Пупочный канатик	+		4-	4-
Стекловидное тело	+
Синовиальная жидкость	4-
Сердечные клапаны	+		+
Спинальные диски				4-	4-
Кость	■ +				4-
Печень						4-
Легкое						4-
Сосудистая стенка						+
Хрящ эмбриона		4-		4-
Роговица глаза		+			+

Дерматансульфат особенно характерен для дермы (кожи). Дерматансульфат резистентен к действию гиалуронидаз (тестикулярной и бактериальной). В этом одно из его отличий от хондроитинсульфатов. Кроме того, в состав дисахаридной единицы дерматансульфата входит L-идуроновая, а не D-глюкуроновая кислота (в малом количестве D-глюкуроновую кислоту можно обнаружить в повторяю­щихся единицах дерматансульфата):

О биологической роли дерматансульфата почти ничего неизвестно. Роль этого гликозаминогликана не может быть сведена только к стабилизации коллагеновых пучков, так как дерматансульфат обнаруживается и в тканях эктодермального происхождения, не содержащих коллагена, например в слизистой оболочке желудка.

Кератансульфат впервые был выделен из роговой оболочки глаза быка, отсюда и название этого гликозаминогликана. В противоположность всем остальным глико-заминогликанам кератансульфат не содержит ни D-глюкуроновой, ни L-идуроновой кислоты:

Установлено, что кератансульфат, выделенный из роговицы глаза (кератансульфат I), и кератансульфат, полученный из хрящевой ткани (кератансульфат II), отлича­ются по степени сульфатированности и строению связи между кератансульфатом и пептидной частью протеогликана.

Гепарин известен прежде всего как антикоагулянт. Однако его следует относить к гликозаминогликанам, так как он синтезируется тучными клетками, которые являются разновидностью клеточных элементов соединительной ткани. Он может вхо­дить в состав протеогликанов; с гликозаминогликанами его объединяет и химиче­ская структура ⁱ.

Готаринсульфат в отличие от гепарина в дисахаридных единицах чаще со­держит N-ацетильные группы, чем N-сульфатные. Кроме того, степень О-сульфати-рования гепаринсульфата ниже, чем гепарина.

Биосинтез гликозаминогликанов. Показано, что синтез глюкозамина² и глюкуро-новой кислоты, входящих в состав гиалуроновой кислоты, происходит из D-глюкозы. Непосредственным же предшественником гиалуроновой кислоты служат нуклеотидные (уридиндифосфонуклеотидные) производные N-ацетилглюкозамина и глюкуроновой кислоты.

Предшественником углеводных остатков сульфатированных гликозаминогликанов, как и у гиалуроновой кислоты, является молекула D-глюкозы. Далее происходит эпимеризация глюкозамина в галактозамин, а глюкуроновой кислоты при синтезе дерматансульфата в идуроновую кислоту. Нуклеотидные производные этих соединений утилизируются при биосинтезе сульфатированных гликозаминогликанов, при этом сульфат включается в биосинтез гликозаминогликанов в виде 3'-фосфоаденозин-5'-фосфосульфата (ФАФС). В процессе биосинтеза гликозаминогликанов принимает участие большое количество различных ферментов, в том числе трансфераз.

Образование и катаболизм протеогликанов

В соединительной ткани все гликозаминогликаны находятся в соединении с белками. Термин «протеогликан» используют для обозначения веществ, в которых полипептидная и полисахаридная части молекулы соединены прочной ковалентной связью. Примером протеогликана может служить гиалуропротеин, выделенный из синовиальной жидкости и содержащий всего 2,2 — 2,3 % белка. У разных протеогли­канов белковые компоненты различны; они не имеют ничего общего с фибрилляр­ными белками соединительной ткани — коллагеном и эластином.

В настоящее время считают, что в большинстве случаев остаток серина служит той точкой полипептидной цепи молекулы протеогликанов, к которой присоеди­няется гликозаминогликан.

В соединительной ткани протеогликаны образуют ряд «монтажей» последова­тельно возрастающей сложности, своего рода «иерархии» макромолекулярных агрегатов. Функции протеогликанов в соединительной ткани во многом определя­ются свойствами входящих в их состав гликозаминогликанов. Так, ионообменная активность гликозаминогликанов как полианионов обусловливает активную роль протеогликанов в распределении ряда катионов в соединительной ткани. Например, накопление кальция в очагах оссификации связано с одновременным накоплением хондроитинсульфатов, активно фиксирующих катионы кальция. Такие функции про­теогликанов, как функция связывания экстрацеллюлярной воды и регуляции про­цессов диффузии, также в значительной мере зависят от свойств входящих в их состав гликозаминогликанов.

При помощи радиоактивных изотопов была установлена высокая скорость обмена протеогликанов. Процессы деполимеризации гликопротеиновых полимеров пока изучены слабо. Из ферментов, способных гидролизовать гликозаминогликаны, наиболее изучена (3-гиалуронидаза. Последняя относится к лизосомальным ферментам. Р-Гиалуронидаза млекопитающих гидролизует р-1,4-гликозидную связь между диса-харидными единицами гиалуроновой кислоты. В результате образуется дисахарид — глюкуроновая кислота (pi —> 3) N-ацетилглюкозамин, который дальше гидролизуется под влиянием лизосомальной Р-гликозидазы. Хондроитинсульфаты также способны расщепляться под влиянием Р-гиалуронидазы.

К факторам, оказывающим регулирующее действие на метаболизм соединитель­ной ткани, следует прежде всего отнести ферменты, гормоны и витамины.

Многие гормональные влияния имеют преимущественное значение для отдель­ных разновидностей соединительной ткани. В данном разделе рассматриваются те влияния гормонов на соединительную ткань, которые носят общий характер. Так, под влиянием ряда глюкокортикоидных гормонов (кортизона и его аналогов) угне­тается биосинтез коллагена фибробластами; тормозится и другая важнейшая метаболическая функция фибробластов — биосинтез гликозаминогликанов.

По-видимому, действие глюкокортикоидных гормонов на соединительную ткань нельзя сводить только к угнетению биосинтетической активности фибробластов. Предполагают, что под их влиянием происходит активация ферментного катаболизма коллагена.

Минералокортикоидные гормоны (альдостерон, дезоксикортикостерон) надпочеч­ников, напротив, стимулируют пролиферацию фибробластов с одновременным уси­лением биосинтеза «основного вещества» соединительной ткани.

Известно также, что тироксин вызывает усиленную деполимеризацию гиалуро-новой кислоты, а соматотропный гормон передней доли гипофиза стимулирует включение пролина в полипептидную цепь тропоколлагена.

БИОХИМИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ ПРИ СТАРЕНИИ И НЕКОТОРЫХ ПАТОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ

Общим возрастным изменением, которое свойственно всем видам соединитель­ной ткани, является уменьшение содержания воды и отношения: основное вещество/ волокна. Уменьшение этого соотношения происходит как за счет нарастания содержа­ния коллагена, так и в результате снижения концентрации гликозаминогликанов. В первую очередь значительно уменьшается содержание гиалуроновой кислоты. Однако не только уменьшается общее количество кислых гликозаминогликанов, но изменяются и количественные соотношения между отдельными гликанами. Одновременно происходит также изменение физико-химических свойств коллагена (увеличение числа и прочности внутри- и межмолекулярных поперечных связей, снижение эластичности и способности к набуханию, развитие резистентности к колла-геназе и т. д.), повышается структурная стабильность коллагеновых волокон (прогрес-сирование процесса «созревания» фибриллярных структур соединительной ткани). Следует помнить, что старение коллагена in vivo не равнозначно износу. Оно явля­ется своеобразным итогом протекающих в организме метаболических процессов, влияющих на молекулярную структуру коллагена.

Среди многих поражений соединительной ткани особое место занимают колла-генозы. Для них характерно повреждение всех структурных составных частей соеди­нительной ткани — волокон, клеток и межклеточного основного вещества. К коллаге-нозам обычно относят ревматизм, ревматоидный артрит, системную красную волчанку, системную склеродермию, дерматомиозит и узелковый периартериит. Однако каждое из этих заболеваний имеет своеобразное течение и сугубо индивидуальные проявле­ния. Среди многочисленных теорий механизма развития коллагенозов наибольшее признание получила теория инфекционно-аллергического происхождения.

Дата добавления: 2014-12-27; Просмотров: 404; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!