De glycocalyx of glucocalyx Het is een celbedekking die voornamelijk bestaat uit koolhydraten die het plasmamembraan van bepaalde protozoa, sommige endotheelcellen en vele soorten bacteriën beschermt en bedekt..
Deze buitenste laag, die zeer gevoelig is voor hydratatie, bestaat in wezen uit de polysacchariden die de koolhydraatgedeelten vormen van de integrale membraanglycoproteïnen, glycolipiden en proteoglycanen die zijn geassocieerd met de buitenste laag van het plasmamembraan en / of celwand..
De exacte samenstelling van de glucocalyx, evenals zijn structuur, hangt af van het specifieke celtype dat in aanmerking wordt genomen, evenals de fysisch-chemische en mechanische omstandigheden waaraan de cel wordt blootgesteld op het moment dat deze wordt geanalyseerd..
Glycocalyx vervult verschillende functies op cellulair niveau, waaronder fixatie op verschillende oppervlakken, bescherming tegen schadelijke stoffen en preventie tegen uitdroging (bij bacteriën), regulering van vasculaire permeabiliteit en overdracht van fysieke krachten. Naar het cytoskelet (bij eukaryoten).
Artikel index
Veel cellen in de natuur presenteren glycocalyx, maar onder hen vallen prokaryoten zoals bacteriën en eukaryoten zoals vasculaire endotheelcellen van dieren met een bloedsomloop op..
De meest relevante voorbeelden onder levende wezens die bekend zijn, worden hieronder weergegeven:
Prokaryoten worden vertegenwoordigd door bacteriën en archaea. Beide soorten eencellige organismen vertonen meestal complexe omhulsels, die zeer belangrijke functies vervullen in termen van het behoud van hun integriteit..
De glycocalyx van bacteriën is misschien wel de meest bestudeerde van de prokaryoten, dus het is bekend dat deze cellen, afhankelijk van de groei- en voedingsomstandigheden, niet alleen de samenstelling kunnen wijzigen, maar ook het uiterlijk en / of de textuur van zijn glycocalyx..
Velen zijn de soorten archaea en bacteriën die glycocalyx presenteren, waaronder de verschillende functies:
- Milieubescherming barrière
- Celstabiliteit
- Mobiliteit
- Aanhankelijkheid aan biotische of abiotische oppervlakken
- Biofilmvorming of biofilms
- Communicatie met de omgeving en met andere cellen in de buurt
- Oprichting van infecties
- Ontduiking van het immuunsysteem door de organismen die ze infecteren
- Onder andere
Voor bepaalde soorten bacteriën is het gebruikelijk om de vorming van grote gemeenschappen waar te nemen waarin de glycocalyx die door individuele cellen wordt uitgescheiden, de vorming van goed gedefinieerde "lagen" of "films" mogelijk maakt, dat wil zeggen, een soort "continuüm" van bacteriën. ..
Deze films maken het mogelijk dat bacteriële gemeenschappen hechten aan vaste oppervlakken, terwijl de daarin aanwezige cellen worden beschermd tegen talrijke externe factoren..
In de biofilms cellen in een gemeenschap kunnen gemakkelijker met elkaar communiceren via een proces genaamd quorum sensing, die de productie en afgifte van signaalmoleculen naar het extracellulaire medium omvat die, bij het bereiken van een bepaalde concentratie, veranderingen in de genetische expressie van veel cellen tegelijkertijd kunnen induceren.
Deze intercellulaire communicatiecapaciteit, naast het vermogen om genetisch materiaal uit te wisselen, maakt de ontwikkeling van antibioticaresistentie mogelijk, dus de vorming van deze films kan een groot voordeel zijn voor pathogene microben..
Een groot aantal eukaryote cellen scheiden een glycocalyx uit om hen heen en voor veel meercellige organismen is de aanwezigheid hiervan essentieel voor intercellulaire communicatie en adhesie..
Bij mensen en andere zoogdieren speelt de glycocalyx bijvoorbeeld een belangrijke rol in het spijsverterings- en vaatstelsel.
Endotheelcellen, d.w.z. die die het interne deel van de "pijpen" vormen die het vasculaire systeem vormen, ervaren constant verschillende krachten en soorten stress, die ze ondergaan dankzij de productie van glycocalyx, dat de verschillende krachten en drukken dempt..
Door de glycocalyx, die net als die van bacteriën een dikke gelatineuze laag vormt rond het plasmamembraan van endotheelcellen, kunnen deze cellen zich binden aan anderen die in het bloed worden getransporteerd, zoals leukocyten. En trombocyten, erg belangrijk voor coagulatie.
De microvilli die het interne deel van de dunne darm bekleden, die verantwoordelijk zijn voor de opname van voedingsstoffen tijdens de spijsvertering, scheiden een glycocalyx uit om hen heen waardoor ze zichzelf kunnen beschermen tegen de stress waaraan ze constant worden blootgesteld in de darmomgeving, vooral met betrekking tot de aanwezigheid van stoffen met extreem lage pH (zuren).
Tegelijkertijd is vastgesteld dat sommige van de enzymen die nodig zijn voor de afbraak en opname van voedingsstoffen uit voedsel aanwezig zijn in glycocalyx, vandaar het belang ervan..
Veel andere eukaryote cellen scheiden een glycocalyx om hen heen uit, die, zoals bij bacteriën, een amorfe gelachtige laag vormt. Enkele extra functies die deze laag kan uitvoeren, zijn onder meer:
- Celsignalering (door herkenning van glycosylatiepatronen op het celoppervlak)
- Opwekking van afgifte van groeifactor
- Cellulaire bescherming tegen exogene stoffen of fysieke druk
- Vergemakkelijking van celbeweging en verplaatsing
- Celadhesie
- Overdracht van mechanische krachten die op een cel worden uitgeoefend naar het interne cytoskelet
Glycocalyx, zoals reeds vermeld, bestaat uit een vezelig gaas of netwerk dat bestaat uit "draden" van suikers en eiwitten die aan elkaar binden, resulterend in een dikke en plakkerige laag die kan hydrateren in waterige omgevingen..
Daarom zijn de min of meer generieke componenten van deze extracellulaire omhulling voornamelijk glycoproteïnen, glycolipiden en proteoglycanen, hun samenstelling in termen van suikers varieert aanzienlijk tussen verschillende cellen..
Zozeer zelfs dat celherkenning bij veel dieren afhangt van de identificatie van specifieke glycosylatiepatronen op het oppervlak van cellen, niet alleen hun eigen, maar ook vreemde en potentieel gevaarlijke.
In endotheelcellen bijvoorbeeld varieert de samenstelling van endotheelcellen constant, evenals hun dikte, omdat deze in dynamisch evenwicht is met de componenten die in het bloed stromen..
Proteoglycanen zijn een belangrijk onderdeel van de glycocalyx, veel auteurs noemen ze het belangrijkste "skelet" van deze laag..
Deze moleculen bestaan uit een eiwitkern van variabele grootte waaraan een variabel aantal ketens van glycosaminoglycanen is gehecht, die op hun beurt weer zijn samengesteld uit verschillende soorten suikers..
De eiwitkern maakt de verbinding mogelijk tussen het molecuul en het celmembraan, hetzij door hydrofobe transmembraansegmenten, hetzij door de aanwezigheid van een glycosylfosfatidylinositol-anker (GPI, in eukaryoten).
Onder de glycosaminoglycanketens die in proteoglycanen aanwezig kunnen zijn, zijn heparaansulfaat, chondroïtinesulfaat, dermatansulfaat, keratansulfaat en hyaluronzuur; deze bevatten allemaal een uronzuur en een hexosamine.
Glycoproteïnen zijn ook zeer overvloedige moleculen in glycocalyx. Ze bestaan ook uit eiwitten die zijn "versierd" met eenvoudige of vertakte ketens van suikers van verschillende lengtes. Sommige van deze eiwitten hebben cytoplasmatische staarten, terwijl andere alleen transmembraansegmenten hebben..
Afhankelijk van het type organisme kan de glycocalyx van sommige cellen verrijkt zijn met oplosbare factoren die ook in de cellulaire omgeving aanwezig zijn. In het vasculaire endotheel kan glycocalyx bijvoorbeeld albumine, mucoïden en andere oplosbare eiwitten bevatten, evenals ionen en andere kleine moleculen..
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.