Was bewirken Sphingolipide beim Menschen?

Es stellt sich heraus, dass Sphingilipide beim Menschen viele Funktionen haben, von denen viele noch unbekannt sein könnten. Ich werde hier nur die allgemein bekannten Funktionen von Sphingolipiden erörtern, nicht spezifische Sphingolipide (da dies die Antwort zu lang machen würde).

• Es wird angenommen, dass Sphingolipide die Zelloberfläche vor schädlichen externen Faktoren schützen, indem sie ein mechanisch stabiles und chemisch widerstandsfähiges äußeres Blatt aus Plasmamembran-Lipiddoppelschicht bilden.

• Von bestimmten komplexen Sphingolipiden ist bekannt, dass sie an der Zellsignalisierung und Zellerkennung beteiligt sind. Es wurde vermutet, dass Ceramide auf der Zelloberfläche einer Zelle von Proteinen auf der Oberfläche einer anderen Zelle erkannt werden können. Außerdem wurden Antikörper geschaffen, die das Ceramid auf der Oberfläche einer Zelle erkennen ¹ . All dies deutet darauf hin, dass Sphingolipide eine wichtige Rolle bei Zell-Zell-Wechselwirkungen spielen, die zur Zellerkennung und Zellsignalisierung führen.

• Einige einfache Sphingolipide, wie Ceramide und Sphingosin-1-Phosphat, haben sich kürzlich als Mediatoren in Signalkaskaden erwiesen, die an Apoptose ² , Proliferation ³ , Nekrose ⁴ , Entzündung ⁵ , Autophagie ⁶ , Seneszenz ⁷ usw. beteiligt sind.

• Auf Ceramiden basierende Lipide aggregieren selbst in Zellmembranen und bilden getrennte Phasen, die weniger flüssig sind als die Bulk-Phospholipide. Diese auf Sphingolipiden basierenden Mikrodomänen oder Lipidflöße wurden ursprünglich vorgeschlagen, um Membranproteine ​​entlang der zellulären Wege des Membrantransports zu sortieren ⁸ .

• Studien zeigen, dass eine ordnungsgemäße Sphingoidbasensynthese erforderlich ist, um Proteinphosphorylierungsereignisse zu kontrollieren, die für die Endozytose und Überexpression von Proteinkinase C1 (PKC1) und PKH1 oder PKH2 (Ortholge von Säugetier-Protein-Phosphoinositid-abhängiger Proteinkinase 1 oder PDK1) entscheidend sind, stellt die Aktinlokalisierung wieder her Defekte in der lcb1-100-Mutante ^{9 , 10} . Eine vorgeschlagene Wegdarstellung wäre wie folgt ¹¹ :

  

• Verringerte Ceramidspiegel und erhöhte Sphingosin-1-phosphatspiegel sind bekanntermaßen Mechanismen der Tumorprogression und Arzneimittelresistenz in Krebszellen und werden daher in pharmakologischen Experimenten als mögliche Krebsheilungen untersucht ¹² .

• Es wird vermutet, dass die Reorganisation von Sphingolipiden (hauptsächlich Sphingomyelin, Ceramide und Ganglioside) und die Wechselwirkung mit Proteinen innerhalb von Zellmembranen viele neurodegenerative Erkrankungen verursachen ¹³ .

• Es ist auch bekannt, dass Sphingolipide eine wichtige Rolle in der mikrobiellen Pathogenese spielen, da im Zusammenhang mit der Bakterien- und Virus-Wirt-Interaktion der Wirt typischerweise die Quelle von Sphingolipiden ist, während im Zusammenhang mit der Protozoen- und Pilz-Wirt-Interaktion beide Wirt und pathogene Sphingolipide sind beteiligt ¹⁴ .

• Sphingolipide wirken auch als Modulatoren der Immunantwort. Exogen hinzugefügte Sphingolipide (insbesondere Sphingosin) veränderten die Rezeptorexpression in immunologischen Synapsen, einschließlich CD3, CD4, CD8, CD45, CD54 usw., wodurch die Differenzierung von T-Helferzellen und die Prävalenz von Th2-Zellen gegenüber Th1-Zellen gestört wurden. Sphingolipide aktivieren die Makrophagenfunktion durch Erhöhung der Rezeptor-F4/80-Expression und Chemokinproduktion. Fumonisin B1 reguliert die Bildung von Gedächtniszellen und die sekundäre Immunantwort und hemmt die DNA-Synthese in normalen Lymphozyten als Reaktion auf Mitogene, was bei T-Zellen im Vergleich zu B-Zellen wirksamer ist ¹⁵ .

• Der Sphingosin-1-Phosphat (S1P)-Spiegel in lymphatischen Geweben, insbesondere im Thymus, ist im Vergleich zum Blut erniedrigt. Dadurch entsteht ein S1P-Gradient, der Lymphozyten anzieht und den S1PR1-abhängigen Austritt ins Blut fördert. Wenn die T-Zellen bereit sind, die Thymusdrüse zu verlassen und ins Blut einzudringen, wird S1PR1 erneut exprimiert, sodass die T-Zellen auf die chemotaktische Wirkung hoher S1P-Spiegel im Kreislauf reagieren können. Wenn T-Zellen wieder ins Blut gelangen, reguliert S1P S1PR1 herunter. Erhöhtes Lymphgewebe S1P. blockiert den Austritt von Lymphozyten durch Störung des S1P-Gradienten oder Desensibilisierung von S1PR1 auf T-Zellen. Siehe folgendes Diagramm für Darstellung ¹⁶ :

  

Verweise:

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