ГЛУКОКАЛИКС: КАРАКТЕРИСТИКЕ И ФУНКЦИЈЕ - БИОЛОГИЈА - 2025

Гликокаликса је угљени хидрат - обогаћен слој који покрива спољашњост различитих типова ћелија, нарочито бактерија и хумане ћелије. Овај заштитни премаз испуњава неколико веома важних функција за ћелију.

У основи, гликокаликс се састоји од ланаца полисахарида (шећера) везаних за различите молекуле протеина и липида, стварајући тако асоцијације које се називају гликопротеини и гликолипиди. Резултат је лепљива, влакнаста мрежа са способношћу хидратације.

У еукариотским ћелијама, састав гликокаликс може бити фактор коришћен за препознавање ћелије.

Са своје стране, у бактеријским ћелијама гликокаликс пружа заштитни слој против фактора домаћина, у ствари, поседовање гликокаликса повезано је са способношћу бактерија да успоставе инфекцију.

Код људи се гликокаликс налази на мембранама васкуларних ендотелних ћелија и епителних ћелија дигестивног тракта.

Са своје стране, бактеријски гликокаликс може окружити поједине ћелије или колоније, стварајући такозване бактеријске биофилме.

Глукокаликс у бактеријама

Структурне карактеристике и хемијски састав бактеријског гликокаликса разликују се по врстама, али генерално овај додатни премаз може бити у једном од два облика:

Слимес

Гликокаликс се сматра слузним слојем када се молекули гликопротеина лагано повезују са ћелијском стијенком.

Међутим, бактерије обложене овом врстом гликокаликсом заштићене су од дехидрације и губитка хранљивих састојака.

Капсуле

Гликокаликс се сматра капсулом када су полисахариди чвршће причвршћени на ћелијску стијенку.

Капсуле имају лепљиву конзистенцију која, поред заштите, такође олакшава пријањање на чврсте површине у окружењу.

Бактерије које имају капсуле сматрају се инкапсулираним и обично имају већу патогеност (способност изазивања болести), јер капсуле штите бактерије, укључујући и од фагоцитних белих крвних зрнаца имуног система.

Глукокаликс код људи

Код људи је глукокаликс веома важан за васкуларну функцију и пробавни систем.

Глукокаликс у васкуларном ендотелу

Крвне жиле су заправо мале епрувете сачињене од ћелија. Ћелије унутар епрувете називају се ендотелне ћелије и морају да издрже притисак крви који непрестано тече преко њих.

Да би се томе одупрли, васкуларне ендотелне ћелије производе слузав слој. Овај гликокаликс такође садржи ензиме и протеине који помажу ћелијама укљученим у згрушавање крви да се лепе на крвне судове када је то потребно.

Главна функција глукокаликсуса у васкуларном систему је одржавање ендотелне хомеостазе.

Промјена структуре гликокаликсуса у васкуларном ендотелијуму може узроковати стварање крвног угрушка унутар крвне жиле, ометајући проток крви кроз крвожилни систем и на тај начин штетно дјеловати на здравље.

Глукокаликс у пробавном тракту

Други најбоље описани пример глукокаликсуса код људи налази се у дигестивном систему. Танко црево је одговорно за апсорпцију свих хранљивих састојака из хране коју једемо.

Ћелије у танком цреву одговорне за апсорпцију хранљивих састојака имају много малих набора названих микровилли.

Свака ћелија која чини микровилли је прекривена гликокаликсом, који се састоји од мукополисахарида (дугих ланаца сложених шећера) и гликопротеина.

Стога пружа додатну површину за апсорпцију и укључује ензиме који излучују ове ћелије и који су неопходни за завршне кораке варења хране.

Сваки пут када једемо постоји ризик од гутања штетних материја који могу прећи цревну слузницу.

Због тога, поред функције варења и апсорпције хранљивих материја, глукокаликс цревног епитела мора да испуни и функцију заштитне баријере за филтрирање штетних производа.

Остале функције гликокаликса

Гликокаликс испуњава и друге функције у одбрани од инфекција и рака, адхезији ћелија, регулацији упале, оплодњи и ембрионалном развоју.

Референце:

1. Цостертон, ЈВ, и Ирвин, РТ (1981). Бактеријски гликокаликс у природи и болести. Годишњи преглед микробиологије, 35, 299–324.
2. Егбертс, ХЈА, Конинкк, ЈФЈГ, Дијк, ЈЕ Ван, Моувен, ЈМВМ, Конинкк, ЈФЈГ, Дијк, ЈЕ Ван, & Моувен, ЈМВМ (1984). Биолошки и патобиолошки аспекти гликокаликса епитела танког црева. Преглед. Ветеринарски квартал, 6 (4), 186–199.
3. Јоханссон, М., Сјовалл, Х. и Ханссон, Г. (2013). Гастроинтестинални систем слузи у здрављу и болести. Натуре Ревиевс Гастроентерологи & Хепатологи, 10 (6), 352–361.
4. Капеллос, ГЕ, и Алекиоу, ТС (2013). Моделирање замаха и масовног транспорта у ћелијским биолошким медијима: од молекуларне до ткивне скале. У СМ Бецкер и АВ Кузнетсов (ур.), Транспорт ин Биологицал Медиа (стр. 561). Академска штампа (Елсевиер).
5. Реитсма, С., Слааф, ДВ, Винк, Х. (2007). Ендотелни гликокаликс: састав, функције и визуализација. Пфлугерс Арцхив - Европски часопис за физиологију, 454, 345–359.
6. Роберт, П., Лимозин, Л., Бенолиел, А.-М., Пиеррес, А. и Бонгранд, П. (2006). Регулација ћелијске адхезије гликокаликсом. У принципима ћелијског инжењерства. Академска штампа.
7. Тарбелл, ЈМ, и Откажи, ЛМ (2016). Гликокаликс и његов значај у људској медицини (преглед). Часопис за унутрашњу медицину, 280, 97-113.
8. Веинбаум, С., Тарбелл, ЈМ, и Дамиано, ЕР (2007). Структура и функција слоја ендотелног гликокаликса. Годишњи преглед биомедицинског инжењерства, 9, 121–167.
9. Вилкие, М. (2014). Глицоцалик: Фуззи Цоат сада регулише сигнализацију ћелије. Перитонеална дијализа Интернатионал, 34 (6), 574–575.