ลักษณะและฟังก์ชั่นของ Glucocalyx

glycocalyx มันเป็นชั้นที่อุดมไปด้วยคาร์โบไฮเดรตที่ครอบคลุมด้านนอกของเซลล์ประเภทต่างๆโดยเฉพาะแบคทีเรียและเซลล์ของมนุษย์ เคลือบป้องกันนี้ตอบสนองฟังก์ชั่นที่สำคัญหลายประการสำหรับเซลล์.

โดยทั่วไป glycocalyx ถูกสร้างขึ้นจากโซ่ polysaccharide (น้ำตาล) ที่เชื่อมโยงกับโปรตีนและโมเลกุลของไขมันต่าง ๆ ซึ่งก่อให้เกิดความสัมพันธ์ที่เรียกว่า glycoproteins และ glycolipids ตามลำดับ ผลที่ได้คือเครือข่ายที่เป็นเส้นใยและเหนียวที่มีความสามารถในการให้ความชุ่มชื้น.

ในเซลล์ยูคาริโอตองค์ประกอบของไกลโคเจนอาจเป็นปัจจัยที่ใช้ในการจดจำเซลล์.

ในทางตรงกันข้ามในเซลล์แบคทีเรีย glycocalyx ให้ชั้นป้องกันกับปัจจัยของโฮสต์ในความเป็นจริงการครอบครอง glycocalyx เกี่ยวข้องกับความสามารถของแบคทีเรียในการสร้างการติดเชื้อ.

ในมนุษย์ glycocalyx พบได้ในเยื่อบุของเซลล์บุผนังหลอดเลือดและเซลล์เยื่อบุผิวของทางเดินอาหาร.

ในทางกลับกัน glycocalyx แบคทีเรียสามารถล้อมรอบเซลล์หรือแต่ละอาณานิคมสร้าง biofilm แบคทีเรียที่เรียกว่า (biofilm).

Glucocalix ในแบคทีเรีย

ลักษณะโครงสร้างและองค์ประกอบทางเคมีของ glycocalyx แบคทีเรียแตกต่างกันไปตามสายพันธุ์ แต่โดยทั่วไปการเคลือบเพิ่มเติมนี้สามารถมาในหนึ่งในสองรูปแบบ:

ดินตะกอน

glycocalyx ถือเป็นชั้นของเมือกเมื่อโมเลกุล glycoprotein หลวมที่เกี่ยวข้องกับผนังเซลล์.

อย่างไรก็ตามแบคทีเรียที่ถูกปกคลุมด้วย glycocalyx ชนิดนี้จะป้องกันการสูญเสียน้ำและการสูญเสียสารอาหาร.

แคปซูล

Glycocalix ถือเป็นแคปซูลเมื่อโพลีแซคคาไรด์ติดแน่นกับผนังเซลล์มากขึ้น.

แคปซูลมีความเหนียวเหนียวซึ่งนอกเหนือจากการป้องกันยังช่วยให้การยึดเกาะกับพื้นผิวแข็งของสภาพแวดล้อม.

แบคทีเรียที่มีแคปซูลถูกพิจารณาว่าห่อหุ้มและโดยทั่วไปจะมีเชื้อโรคสูงกว่า (ความสามารถในการทำให้เกิดโรค) เนื่องจากแคปซูลปกป้องแบคทีเรียรวมถึงเซลล์เม็ดเลือดขาว phagocytic ของระบบภูมิคุ้มกัน.

Glucocalix ในมนุษย์

ในมนุษย์ glycocalyx มีความสำคัญมากสำหรับการทำงานของหลอดเลือดและระบบย่อยอาหาร.

Glucocalix ใน endothelium หลอดเลือด

เส้นเลือดเป็นท่อเล็ก ๆ ที่ทำจากเซลล์ เซลล์ในหลอดนี้เรียกว่าเซลล์บุผนังหลอดเลือดและต้องต้านทานแรงดันของเลือดที่ไหลผ่านเซลล์เหล่านั้นอย่างต่อเนื่อง.

เพื่อต่อต้านสิ่งนี้เซลล์บุผนังหลอดเลือดจะสร้างชั้นเมือกที่เป็นเมือก glycocalyx นี้ยังมีเอนไซม์และโปรตีนที่ช่วยให้เซลล์ที่เกี่ยวข้องในการแข็งตัวของเลือดให้เป็นไปตามหลอดเลือดเมื่อจำเป็น.

หน้าที่หลักของ glycocalyx ในระบบหลอดเลือดคือการรักษาภาวะสมดุลของ endothelium.

การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของ glycocalyx ใน endothelium ของหลอดเลือดอาจทำให้เกิดลิ่มเลือดภายในหลอดเลือดขัดขวางการไหลเวียนของเลือดผ่านระบบไหลเวียนโลหิตและด้วยวิธีนี้มีผลเสียต่อสุขภาพ.

Glucocalix ในทางเดินอาหาร

ตัวอย่างที่ดีที่สุดที่อธิบายสองของ glycocalyx ในมนุษย์พบได้ในระบบย่อยอาหาร ลำไส้เล็กมีหน้าที่ดูดซับสารอาหารที่มาจากอาหารที่เรากิน.

เซลล์ของลำไส้เล็กที่รับผิดชอบการดูดซึมสารอาหารมีหลายเท่าที่เรียกว่า microvilli.

แต่ละเซลล์ที่ประกอบขึ้นเป็น microvilli ถูกปกคลุมด้วย glycocalyx ซึ่งเกิดขึ้นจาก mucopolysaccharides (สายยาวของน้ำตาลเชิงซ้อน) และ glycoproteins.

ดังนั้นจึงให้พื้นผิวเพิ่มเติมสำหรับการดูดซึมและยังรวมถึงเอนไซม์ที่หลั่งมาจากเซลล์เหล่านี้ที่จำเป็นสำหรับขั้นตอนสุดท้ายของการย่อยอาหาร.

ทุกครั้งที่เรากินมีความเสี่ยงของการบริโภควัสดุที่เป็นอันตรายที่สามารถข้ามเยื่อบุลำไส้.

ดังนั้นนอกเหนือจากการทำงานของการย่อยอาหารและการดูดซึมสารอาหารแล้ว glycocalyx ของเยื่อบุผิวในลำไส้ยังต้องทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันในการกรองผลิตภัณฑ์ที่เป็นอันตราย.

ฟังก์ชั่นอื่น ๆ ของ glycocalyx

Glycocalix ยังช่วยเติมเต็มหน้าที่อื่น ๆ ในการป้องกันการติดเชื้อและมะเร็งการยึดเกาะของเซลล์การควบคุมการอักเสบการปฏิสนธิและการพัฒนาของตัวอ่อน.

อ้างอิง:

1. Costerton, J. W. , & Irvin, R. T. (1981) แบคทีเรีย glycocalyx ในธรรมชาติและโรค. ทบทวนจุลชีววิทยาประจำปี, 35, 299-324.
2. Egberts, H.J.A. , Koninkx, J.F.J.G. , Dijk, J.E. Van, Mouwen, M.VV. , Koninkx, J.F.J.G. , Dijk, J.E. Van, และ Mouwen, M.V.M. (1984) ลักษณะทางชีววิทยาและพยาธิวิทยาของ glycocalyx ของเยื่อบุผิวลำไส้เล็ก บทวิจารณ์. สัตวแพทย์ประจำไตรมาส, 6(4), 186-199.
3. Johansson, M. , Sjövall, H. , & Hansson, G. (2013) ระบบเมือกในทางเดินอาหารในสุขภาพและโรค. รีวิวธรรมชาติระบบทางเดินอาหารและตับ, 10(6), 352-361.
4. Kapellos, G. E. , & Alexiou, T. S. (2013) โมเมนตัมการสร้างแบบจำลองและการขนส่งมวลชนในสื่อทางชีวภาพของเซลล์: จากระดับโมเลกุลจนถึงระดับเนื้อเยื่อ ใน S. M. Becker & A. V. Kuznetsov (บรรณาธิการ), การขนส่งในสื่อชีวภาพ (p 561) สื่อวิชาการ (เอลส์เวียร์).
5. Reitsma, S. , Slaaf, D. W. , & Vink, H. (2007) endothelial glycocalyx: องค์ประกอบ, ฟังก์ชั่นและการสร้างภาพ. Pflügers Archiv - วารสารยุโรปสรีรวิทยา, 454, 345-359.
6. Robert, P. , Limozin, L. , Benoliel, A.-M. , Pierres, A. , & Bongrand, P. (2006) Glycocalyx ควบคุมการยึดเกาะของเซลล์ ใน หลักการวิศวกรรมเซลลูล่าร์. สื่อวิชาการ.
7. Tarbell, J. M. , & Cancel, L. M. (2016) glycocalyx และความสำคัญในการแพทย์ของมนุษย์ (ทบทวน). วารสารอายุรศาสตร์, 280, 97-113.
8. Weinbaum, S. , Tarbell, J. M. , & Damiano, E. R. (2007) โครงสร้างและหน้าที่ของชั้น glycocalyx endothelial. ทบทวนวิศวกรรมชีวการแพทย์ประจำปี, 9, 121-167.
9. Wilkie, M. (2014) Glycocalyx: The Fuzzy Coat จะควบคุมการส่งสัญญาณของเซลล์. การล้างไตทางช่องท้องระหว่างประเทศ, 34(6), 574-575.