Sulfatul de condroitină este un glicozaminoglican sulfat (GAG). Este un lanț de zaharuri alternante (N-acetilgalactosamină și acid glucuronic). Se găsește de obicei atașat la proteine ca parte a unui proteoglican. Un lanț de condroitină poate avea peste 100 de zaharuri individuale, fiecare dintre acestea putând fi sulfat în poziții și cantități variabile. Sulfatul de condroitină este o componentă structurală importantă a cartilajului și asigură o mare parte din rezistența acestuia la compresie. Împreună cu glucozamina, sulfatul de condroitină a devenit un supliment alimentar utilizat pe scară largă pentru tratamentul osteoartritei. Acesta este de obicei extras din cartilajul de rechin.
Condroitin sulfat
Terminologie
Sulfatul de condroitină a fost izolat inițial cu mult înainte ca chimiștii să-i cunoască structura. Prin urmare, numele său s-a schimbat în timp. Primii cercetători au identificat diferite tipuri de substanță cu litere.
| Identificarea literelor | Locul de sulfatare | Denumire sistematică |
| Sulfat de condroitină A | carbonul 4 al zahărului N-acetilgalactosamină (GalNAc) | condroitin-4-sulfat |
| Sulfat de condroitină C | carbonul 6 al zahărului GalNAc | condroitin-6-sulfat |
| Sulfat de condroitină D | carbonul 2 al acidului glucuronic și 6 al zahărului GalNAc | condroitină-2,6-sulfat |
| Sulfat de condroitină E | carbonații 4 și 6 ai zahărului GalNAc | condroitină-4,6-sulfat |
"Sulfatul de condroitină B" este o denumire veche pentru sulfatul de dermatan și nu mai este clasificat ca formă de sulfat de condroitină.
Condroitina, fără "sulfat", a fost folosită pentru a descrie un tip cu sulfatare mică sau deloc. Cu toate acestea, această distincție nu este folosită de toți.
Denumirea de "sulfat de condroitină" sună ca o sare cu un contra-anion de sulfat. Acest lucru nu este cazul. Sulfatul este atașat de zahăr cu o legătură covalentă. Deoarece molecula are mai multe sarcini negative la pH-ul fiziologic, în sărurile de sulfat de condroitină este prezent un cation. Preparatele comerciale de sulfat de condroitină sunt de obicei sare de sodiu. Barnhill et al. au sugerat ca toate aceste preparate de sulfat de condroitină să fie denumite "condroitină de sodiu", indiferent de starea lor de sulfatare.
Structură
Lanțurile de sulfat de condroitină sunt polizaharide nebranșate de lungime variabilă care conțin două monosacaride alternante: acidul D-glucuronic (GlcA) și N-acetil-D-galactosamina (GalNAc). Unele reziduuri GlcA sunt epimerizate în acid L-iduronic (IdoA); dizaharidul rezultat este denumit apoi sulfat de dermatan.
Atașarea proteinelor
Lanțurile de sulfat de condroitină sunt legate de grupele hidroxil de pe reziduurile de serină din anumite proteine. Nu se înțelege exact cum sunt selectate proteinele pentru atașarea glicozaminoglicanilor. Serinele glicozilate sunt adesea urmate de o glicină și au reziduuri acide învecinate. Dar acest lucru nu prezice întotdeauna glicozilarea.
Atașarea lanțului GAG începe cu patru monosacaride într-un model fix: Xyl - Gal - Gal - Gal - GlcA. Fiecare zahăr este atașat de către o enzimă specifică, permițând mai multe niveluri de control asupra sintezei GAG. Xiloza începe să fie atașată de proteine în reticulul endoplasmatic, în timp ce restul zaharurilor sunt atașate în aparatul Golgi.
Sulfatarea
Fiecare monosaccharidă poate fi lăsată nesulfatată, sulfatată o dată sau sulfatată de două ori. În cel mai frecvent caz, hidroxilii din pozițiile 4 și 6 ale N-acetil-galactosaminei sunt sulfatați, unele lanțuri având poziția 2 a acidului glucuronic. Sulfatarea este mediată de sulfotransferaze specifice. Sulfatarea în aceste poziții diferite conferă activități biologice specifice lanțurilor de condroitină GAG.
Funcția
Funcțiile condroitinei depind în mare măsură de proprietățile proteoglicanului global din care face parte. Aceste funcții pot fi împărțite, în linii mari, în roluri structurale și de reglementare. Unii proteoglicani au atât roluri structurale, cât și de reglementare (a se vedea versican).
Structural
Sulfatul de condroitină este o componentă majoră a matricei extracelulare și este important în menținerea integrității structurale a țesuturilor. Această funcție este tipică pentru proteoglicanii cu agregare mare: aggrecan, versican, brevican și neurocan, denumiți colectiv lecticani.
Ca parte a aggrecanului, sulfatul de condroitină este o componentă majoră a cartilajului. Grupurile de sulfat strâns compactate și foarte încărcate ale sulfatului de condroitină generează o repulsie electrostatică care asigură o mare parte din rezistența cartilajului la compresie. Pierderea de condroitin sulfat din cartilaj este o cauză majoră a osteoartritei.
Reglementare
Sulfatul de condroitină interacționează ușor cu proteinele din matricea extracelulară datorită sarcinilor sale negative. Aceste interacțiuni sunt importante pentru reglarea multor activități celulare. Lecticile sunt o parte importantă a matricei extracelulare a creierului, unde lanțurile de zahăr condroitinic funcționează pentru a stabiliza sinapsele cerebrale normale ca parte a rețelelor perineuronale. Nivelurile de proteoglicani de sulfat de condroitină sunt foarte mult crescute după leziuni ale sistemului nervos central, unde acționează pentru a preveni regenerarea terminațiilor nervoase deteriorate. Deși aceste funcții nu sunt la fel de bine caracterizate ca cele ale heparan sulfatului, se continuă să se descopere noi roluri pentru proteoglicanii de sulfat de condroitină.
În dezvoltarea corticală, condroitin sulfatul este exprimat de Subplaca și acționează ca un semnal de oprire pentru neuronii care migrează din zona ventriculară. Neuronii care se opresc aici pot fi apoi programați pentru a migra în continuare către straturi specifice din placa corticală.
Utilizare medicală
Condroitina se regăsește în suplimentele alimentare utilizate ca medicament alternativ pentru tratarea osteoartritei și, de asemenea, este aprobată și reglementată ca medicament simptomatic cu acțiune lentă pentru această boală (SYSADOA) în Europa și în alte câteva țări. Este vândută în mod obișnuit împreună cu glucozamina. Condroitina și glucozamina sunt, de asemenea, utilizate în medicina veterinară.
Întrebări și răspunsuri
Î: Ce este sulfatul de condroitină?
R: Sulfatul de condroitină este un glicozaminoglican sulfat (GAG) care este un lanț de zaharuri alternante (N-acetilgalactosamină și acid glucuronic).
Î: Sub ce formă se găsește, de obicei, sulfatul de condroitină atașat?
R: Sulfatul de condroitină se găsește de obicei atașat la proteine ca parte a unui proteoglican.
Î: Câte zaharuri individuale poate avea un lanț de condroitină?
R: Un lanț de condroitină poate avea peste 100 de zaharuri individuale.
Î: Care este rolul sulfatului de condroitină în cartilaj?
R: Sulfatul de condroitină este o componentă structurală importantă a cartilajului și asigură o mare parte din rezistența acestuia la compresie.
Î: Care este utilizarea obișnuită a sulfatului de condroitină ca supliment alimentar?
R: Sulfatul de condroitină, împreună cu glucozamina, a devenit un supliment alimentar utilizat pe scară largă pentru tratamentul osteoartritei.
Î: De unde se extrage în mod obișnuit sulfatul de condroitină?
R: Sulfatul de condroitină se extrage în mod obișnuit din cartilajul de rechin.
Î: Sulfatul de condroitină poate fi sulfat în poziții și cantități variabile?
R: Da, fiecare dintre cele peste 100 de zaharuri individuale dintr-un lanț de condroitină poate fi sulfat în poziții și cantități variabile.