Glucosaminoacidos

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  Los glicosaminoglicanos (GAGs) son los heteropolisacáridos más abundantes del cuerpo. Estas moléculas son polisacáridos largos sin ramificaciones y contienen repeticiones de una unidad de disacáridos. Las unidades de disacáridos contienen una de dos azúcares modificadas, ^uacetilgalactosamina (GaINAc) ó ^uacetilglucosamina (GlcNAc) y un ácido urónico como el glucuronato ó iduronato. Los GAGs son moléculas negativamente cargadas con una conformación extendida que brinda alta viscosidad a una solución. Los GAGs están principalmente ubicados en la superficie de las células o en la matriz extracelular (MEC). Junto con la viscosidad que brindan los GAGs también se observa una compresibilidad baja la cual hace que estas moléculas sean ideales como líquido lubricante de las articulaciones. Al mismo tiempo, su rigidez brinda integridad estructural a las células y provee vías entre las células, permitiendo la migración celular. Los GAGs específicos de significancia fisiológica son el ácido hialurónico, dermatan sulfato, condroitin sulfato, heparina, heparan sulfato y queratan sulfato. A pesar de que cada GAG tiene un componente disacárido que predomina (ver la Tabla abajo), existe una heterogeneidad entre los azúcares que forman parte de cualquier clase de GAG. El hialurónico es único entre los GAGs ya que no contiene ningún sulfato y no se encuentra unido de manera covalente a ninguna proteína como un proteoglicano. Sin embargo, si es parte de los complejos que se forman de manera no covalente con proteoglicanos en la MEC. Los polímeros de ácido hialurónico son de gran tamaño (con pesos moleculares entre 100.000±10.000.000) y pueden desplazar un gran volumen de agua. Esta propiedad les permite actuar como lubricantes y absorbentes de golpes.

‰  Compuestos de Du glucoronato + GlcNAc unión tipo ȕ(1, 3)

·  Compuestos de Lu iduronato (muchos contienen sulfato) + GalNAcu usulfato unión tipo Į(1, 3)

     Compuesto de Du glucoronato y GalNAcu u o 6u sulfato unión tipo ȕ(1, 3) (la figura contiene GalNAc usulfato)

‰   ‰  Compuesto de iduronatou
usulfato (Du glucuronatou
usulfato) y ^usulfouDu glucosaminau6usulfato unión tipo Į(1, ) (heparan tienen menos sulfato que las heparinas)

o  Compuestos de galactosa + GlcNAcu6u sulfato unión tipo ȕ(1, )

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     GAG

Localización

Comentarios

Líquido sinovial, humor vítreo, MEC del tejido conectivo laxo

Polímeros grandes, absorben golpes

Condroitin sulfato

cartílago, hueso, válvulas cardiacas

GAG más abundante

Heparan sulfato

Membranas basales, componentes de las superficies celulares

Contiene más glucosamina acetilada que la heparina

Heparina

Componente de los gránulos intracelulares de los Contienen más sulfato mastocitos que recubren las arterias de los que los heparan sulfatos pulmones, hígado y piel

Dermatan sulfato

Piel, vasos sanguíneos, válvulas cardiacas

Keratan sulfato

Córnea, hueso, cartílago agregado con condroitin sulfatos

Hialuronato

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  La mayoría de los GAGs en el cuerpo están unidos a proteínas centrales y así forman proteoglicanos (también conocidos como mucopolisacáridos). Estos GAGs se extienden perpendicularmente desde el centro como una estructura tipo cepillo. La unión de los GAGs a la proteína central involucra un trisacárido específico compuesto de dos residuos de galactosa y un residuo de xilosa (GAG±GalGalXyl±O±CH
±proteina). El trisacárido de unión está acoplado a la proteína central a través de una unión ´uglicosídica a un residuo S en la proteína. Algunas formas de queratan sulfatos están unidos a la proteína central a través de una unión ^uasparaginil. Las proteínas centrales de los proteoglicanos son ricas en residuos S y T lo cual permite la adhesión de múltiples GAG.

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"   Los proteoglicanos y GAGs realizan varias funciones vitales en el cuerpo, algunas de las cuales todavía no se han investigado.Una de las funciones, ya establecidas, de la heparina es su papel en la prevención de la coagulación sanguínea.La heparina abunda en los gránulos de los mastocitos que recubren los vasos sanguíneos.La liberación de la heparina de estos gránulos en respuesta a una lesión y su ingreso al suero conlleva a la inhibición de la coagulación sanguínea de la siguiente manera: La heparina libre forma un complejo y simultáneamente activa a la antitrombina III, la cual a su vez inhibe todas las proteasas de serina de la cascada de coagulación. Este fenómeno ha sido provechoso clínicamente en el uso de la heparina inyectable para las terapias antiucoagulantes.

Varias enfermedades genéticas, por ejemplo la enfermedad del almacenamiento lisosomal, resultan de defectos en las enzimas lisosomales responsables del metabolismo de los GAGs asociados a la membrana. Estas enfermedades, conocidas como     #$ (en referencia a un término anterior, mucopolisacárido utilizado para los glucosaminoglicanos) resultan en una acumulación de GAGs dentro de los lisosomas de las células afectadas. Existen al menos 1 tipos de enfermedades asociadas al almacenamiento lisosomal que afectan al catabolismo de los GAG. Algunos de los ejemplos más frecuentes se indican en la tabla a continuación. Todos de estos desórdenes, excepto el síndrome de Hunter (herencia ligada a X), son heredadas de manera autosómica recesiva. Para ver un diagrama de las localizaciones de los defectos enzimáticos en la degradación de GAG ir a la página de Mucopolisacaridosis.

Tipo:Síndrome Defecto Enzimático

GAG Afectado

Síntomas

Hurler MPSIH (MPS1H)

ĮuLuiduronidasa

dermatan sulfato, heparan sulfato

Anublamiento de la córnea, distosis múltiple, organomegalia, enfermedades cardiacas, enanismo, retraso mental, mortalidad temprana

ĮuLuiduronidasa

dermatan sulfato, heparan sulfato

Nublamiento de la cornea; enfermedad de la válvula aórtica, endurecimiento de las articulaciones; inteligencia y esperanza de vida normales

HurleruScheie ĮuLuiduronidasa MPSIHS (MPS1HS)

dermatan sulfato, heparan sulfato

Intermediario entre I H e I S

dermatan sulfato, heparan sulfato

Formas moderadas y severas, solo herencia ligada a X MPS, distosis múltiple, organomegalia, deformaciones faciales y físicas, no anublamiento de la cornea, retraso mental, muerte antes de los 15 años excepto en la forma moderada en la cual sobreviven hasta
0±60 años

Scheie MPSIS (MPS1S)

Hunter Luiduronatou
u MPSII (MPS
) sulfatasa

Sanfilippo A MPSIIIA (MPS3A)

heparan ^usulfatasa

heparan sulfato

Detorioro mental profundo, hiperactividad, piel, cerebro, pulmones, corazón y músculo esquelético están afectados en los tipos de MPSuIII

Sanfilippo B MPSIIIB (MPS3B)

Įu^uacetiluDu glucosaminidasa

heparan sulfato

fenotipo similar al III A

Sanfilippo C MPSIIIC (MPS3C)

acetilCoA:Įu glucosaminidau acetiltransferasa

heparan sulfato

fenotipo similar al III A

Sanfilippo D MPSIIID (MPS3D)

^uacetilglucosaminau heparan 6usulfatasa sulfato

fenotipo similar al III A

Morquio A MPSIVA (MPS A)

keratan sulfato, galactosau6usulfatasa condroitina 6u sulfato

Anublamiento de la cornea, hipoplasia odontoide, enfermedad de la válvula aórtica, anormalidades esqueléticas características

Morquio B MPSIVB (MPS B)

ȕugalactosidasa

keratan sulfato

Severidad de la enfermedad similar a la IV A

MPS V, una denominación ya no utilizada Maroteauxu Lamy MPSVI (MPS6)

Sly MPSVII (MPS7)

dermatan sulfato

ȕuglucuronidasa

heparan sulfato, hepatosplenomegalia, distosis dermatan múltiple, amplio espectro de sulfato, severidad, hidropsia fetal condroitina u , 6usulfatos

MPS VIII, una denominación ya no utilizada Y

3 formas distintas que van desde moderadas a severas, enfermedad de la válvula aórtica, distosis múltiple, inteligencia normal, anublamiento de la córnea, rasgos faciales ásperos

arilsulfatasa B también llamada ^u acetilgalactosaminau usulfatasa