Sphingolipides: fonction et maladies

Les sphingolipides font partie des éléments constitutifs de la membrane cellulaire, ainsi que des glycérophospholipides et cholestérol. Chimiquement, ils sont dérivés de la sphingosine, un amino insaturé de l'alcool avec 18 carbone les atomes. Surtout système nerveux et cerveau sont riches en sphingolipides.

Que sont les sphingolipides?

Toutes les membranes cellulaires contiennent des glycérophospholipides, cholestérol et les sphingolipides. Les sphingolipides sont constitués du squelette sphingosine, qui a un acide gras estérifié en son groupe amino. La sphingosine est un amino de l'alcool contenant une chaîne de 18 carbone les atomes. Les sphingolipides peuvent être divisés en trois groupes. Ce sont les céramides, les sphingomyélines et les glycosphingolipides. Les céramides représentent les sphingolipides les plus simples. Ici, la sphingosine est estérifiée avec un acide gras. Il en résulte la formation d'une double structure amphiphile avec des doubles couches lipidiques. L'amphiphilicité est produite par les deux queues d'hydrocarbures, qui pointent chacune dans la direction opposée. Les sphingomyélines sont estérifiées au niveau du groupe hydroxyle du squelette de la sphingosine avec un acide phosphorique, qui à son tour est estérifié avec un de l'alcool ou choline. Enfin, les glycosphingolipides ont une liaison glycosidique avec un sucre résidu au niveau du groupe hydroxyle du squelette de la sphingosine. Les cérébrosides sont un monohexose, tandis que les gangliosides ont un oligosaccharose lié glycosidiquement.

Fonction, action et rôles

Les sphingolipides remplissent différentes fonctions. Leur structure joue un rôle majeur. Les sphingolipides avec la structure la plus simple, les céramides, sont particulièrement impliqués dans la formation de la couche cornée du peau. En raison de leur amphiphilicité, ils peuvent former une bicouche lipidique qui protège le peau À partir de déshydratation. En plus de cette fonction, cependant, les céramides effectuent également de nombreuses autres tâches. Il s'agit notamment de la transduction du signal ou des tâches de contrôle de la division cellulaire. Les sphingomyélines, ainsi que les glycérophospholipides et cholestérol, sont responsables de la fluidité des membranes cellulaires et du transport des substances. Les fonctions des glycosphingolipides sont également diverses. Les glycosphingolipides contiennent un hexose ou oligosaccharide lié de manière glycosidique au niveau du groupe hydroxyle du squelette de la sphingosine, comme mentionné précédemment. Ainsi, ils ont un groupement céramide hydrophobe et un hydrophile sucre moitié. Cette sucre la moitié est placée sur la surface de la membrane cellulaire, ce qui peut entraîner une cellule-cellule interactions grâce à l'adhésion cellulaire. Par conséquent, ils ont une grande importance pour la transduction du signal des cellules nerveuses. Cependant, les glycosphingolipides sont également significativement responsables de la cellule interactions des autres cellules.

Formation, occurrence, propriétés et valeurs optimales

La synthèse biochimique des sphingolipides a lieu dans le réticulum endoplasmique et l'appareil de Golgi. De là, ils sont transportés vers les membranes à l'aide de vésicules. Dans les membranes, les sphingolipides sont encore transformés afin qu'ils puissent y remplir leurs nombreuses fonctions. Toutes les membranes cellulaires contiennent des sphingolipides. Cependant, leur concentration est particulièrement élevé dans cerveau cellules et cellules nerveuses. Cela est particulièrement vrai pour les gangliosides. Par exemple, ils faire six pour cent des lipides dans la matière grise du cerveau. Les cérébrosides estérifiés avec un hexose sont plus abondants dans le cerveau et foie. Dans le cerveau, le sucre lié glycosidiquement est principalement galactose, tandis que les cérébrosides trouvés dans le foie contiennent principalement glucose. Les sphingolipides les plus simples, les céramides, se trouvent en particulier dans le peau et là dans la couche cornée (couche cornée). Comme déjà mentionné, en raison de leur nature amphiphile, ils peuvent y former une barrière qui protège la peau des d'eau perte. Bien entendu, les céramides se retrouvent également dans les autres membranes cellulaires, car ils ont encore plus de fonctions à remplir en termes de transduction du signal et de contrôle cellulaire. La sphingomyéline se trouve également dans toutes les membranes cellulaires. Cependant, son plus haut densité est à nouveau dans les neurones.

Maladies et troubles

En relation avec les sphingolipides, des maladies dites de stockage peuvent survenir. Ce sont généralement maladies génétiques caractérisé par une enzyme manquante ou inactive. En conséquence, la dégradation des sphingolipides correspondants n'est plus possible. Le sphingolipide s'accumule dans la cellule et entraîne sa disparition. De nombreuses maladies de stockage se terminent mortellement après de nombreuses années de souffrance. Les maladies typiques de stockage des lipides comprennent le syndrome de Tay-Sachs et la maladie de Niemann-Pick. Au cours de ces maladies, des sphingolipides s'accumulent ainsi dans les cellules. La maladie de Tay-Sachs est causée par une mutation autosomique récessive d'un gène codant pour l'enzyme β-hexosaminidase A. Cette enzyme est responsable de la dégradation du ganglioside GM2. En raison de son échec, le ganglioside GM2 s'accumule surtout dans les neurones. Le patient souffre de troubles nerveux et moteurs centraux ainsi que de troubles mentaux retardement. Au cours des trois premières années de vie, cette maladie entraîne la mort. La maladie de Niemann-Pick est également héréditaire de manière autosomique récessive. Dans cette maladie, les sphingomyélines s'accumulent dans les membranes cellulaires. Les cellules endothéliales, mésenchymateuses et parenchymateuses sont particulièrement touchées. L'estérification du cholestérol est également perturbée, de sorte que celui-ci se dépose également dans les cellules. Il existe différentes formes de maladie de Niemann-Pick. Celles-ci dépendent de l'activité respective de la sphingomyélinase. Dans la forme classique de la maladie, les symptômes commencent au cours de la première année de vie. La mort survient généralement avant la fin de la troisième année de vie. Si la maladie commence plus tard, les symptômes se développent plus lentement. Ensuite, la maladie de Niemann-Pick se caractérise par une augmentation foie et rate hypertrophie, convulsions, troubles du mouvement, tremblements musculaires et retardement. Une autre sphingolipidose est la maladie de Gaucher. La maladie de Gaucher est la maladie de Gaucher. Les glucocérébrosides sont constamment déposés dans diverses cellules du corps telles que le foie, rate, moelle osseuse et les macrophages. Dans la plupart des cas, cette maladie entraîne la mort à l'âge de deux ans. Cependant, la maladie de Gaucher peut être traitée en remplaçant l'enzyme glucocérébrosidase.