Определение гидроксипролина в физиологических жидкостях человека как показатель скорости распада коллагена

В результате распада коллагена в крови и моче появляется свободный гидроксипролин. Большая часть этой аминокислоты катаболизируется под действием фермента гидроксипролиноксидазы, а часть её выводится с мочой, и поэтому гидроксипролин является маркерной аминокислотой, по которой судят о скорости распада коллагена.

При некоторых заболеваниях, связанных с поражением соединительной ткани, экскреция гидроксипролина увеличивается вследствие ускоренного распада коллагена. Это наблюдается при болезни Педжета, гиперпаратиреозе, коллагенозах, некоторых инфекционных заболеваниях. При нарушении катаболизма гидроксипролина, причиной которого обычно выступает дефект фермента гидроксипролиноксидазы, выделение гидроксипролина может превышать 1 г/сут.

117. Особенности состава и строения пульпы зуба. Протеогликановые агрегаты.

Протеогликановые агрегаты (ПГА) – огромные макромолекулярные структуры, связывающие большое количество воды. Этих агрегатов особенно много в гиалиновых хрящах, чем объясняется высокая упругость данных хрящей. В каждом таком агрегате содержится четыре компонента: 1) длинная нить гиалуроновой кислоты – основа ПГА; 2) глобулы связующего белка; 3) линейные пептидные цепи так называемого корового белка, связанные предыдущими глобулами с гиалуроновой кислотой; 4) олигосахаридные ветви, отходящие от цепей корового белка. Благодаря такой структуре агрегаты обладают высокой гидрофильностью. Это и обеспечивает хрящу значительную упругость.

Протеогликаны - высокомолекулярные соединения, состоящие из белка (5-10%) и гликозаминогликанов (90-95%). Они образуют основное вещество межклеточного матрикса й соединительной ткани и могут составлять до 30% сухой массы ткани.

118.Характеристика отдельных классов гликозаминогликанов: особенности строения и биологической роли.

Гликозаминогликаны- линейные отрицательно заряженные гетерополисахариды. РаНbше их называли мукополисахаридами, так как они обнаруживались в слизистых секретах (мукоза) и придавали этим секретам вязкие, смазочные свойства. Эти свойства обусловлены тем, что гликозаминогликаны могут связывать большие количества воды, в результате чего межклеточное вещество приобретает желеобразный характер.

В настоящее время известна структура шести основных классов гликозаминогликанов

1) Гиалуроновая кислотанаходится во многих органах и тканях. В хряще она связана с белком и участвует в образовании протеогликановых агрегатов, в некоторых органах (стекловидное тело глаза, пупочный канатик, суставная жидкость) встречается и в свободном виде. Предполагается, что в суставной жидкости гиалуроновая кислота выполняет роль смазочного вещества, уменьшая трение между суставными поверхностями.

2) Хондроитинсульфаты- самые распространённые гликозаминогликаны в организме человека; они содержатся в хряще, коже, сухожилиях, связках, артериях, роговице глаза. Хондроитинсульфаты являются важным составным компонентом агрекана - основного протеогликана хрящевого матрикса. В организме человека встречаются 2 вида хондроитинсульфатов: хондроитин-4-сульфат и хондроитин-6-сульфат. Они построены одинаковым образом, отличие касается только положения сульфатной группы в молекуле N-ацетилгалактозамина. Одна полисахаридная цепь хондроитинсульфата содержит около 40 повторяющихся дисахаридных единиц и имеет молекулярную массу 10⁴ - 10⁶ Д.

3)Кератансульфагы- наиболее гетерогенные гликозаминогликаны; отличаются друг от друга по суммарному содержанию углеводов и распределению в разных тканях. Кератансульфат I находится в роговице глаза и содержит кроме повторяющейся дисахаридной единицы L-фукозу, D-маннозу и сиаловую кислоту. Кератансульфат II был обнаружен в хрящевой ткани, костях, межпозвоночных дисках. В его состав помимо сахаров дисахаридной единицы входят N-ацетилгалактозамин, L-фукоза, D-манноза и сиаловая кислота. Кератансульфат II входит в состав агрекана и некоторых малых протеогликанов хрящевого матрикса. В отличие от других гликозаминогликанов, кератансульфаты вместо гексуроновой кислоты содержат остаток галактозы. Молекулярная масса одной цепи кератансульфата колеблется от 4 × 10³ до 20 × 10³ Д.

4) Дерматансульфатшироко распространён в тканях животных, особенно он характерен для кожи, кровеносных сосудов, сердечных клапанов. В составе малых протеогликанов (бигликана и декорина) дерматансульфат содержится в межклеточном веществе хрящей, межпозвоночных дисков, менисков. Молекулярная масса одной цепи дерматансульфата колеблется от 15 × 10³ до 40 × 10³ Д.

5) Гепарин- важный компонент противосвёртывающей системы крови (его применяют как антикоагулянт при лечении тромбозов). Он синтезируется тучными клетками и находится в гранулах внутри этих клеток. Наибольшие количества гепарина обнаруживаются в лёгких, печени и коже. Дисахаридная единица гепарина похожа на дисахаридную единицу гепарансульфата. Отличие этих гликозаминогликанов заключается в том, что в гепарине больше N-сульфатных групп, а в гепарансульфате больше N-ацетильных групп. Молекулярная масса гепарина колеблется от 6 × 10³ до 25 × 10³ Д (см. схему Б).

6) Гепарансульфатнаходится во многих органах и тканях. Он входит в состав протеогликанов базальных мембран. Гепарансульфат является постоянным компонентом клеточной поверхности. Структура дисахаридной единицы гепарансульфата такая же, как у гепарина. Молекулярная масса цепи гепарансульфата колеблется от 5 × 10³ до 12 × 10³ Д.

119.Обмен протеогликанов. Участие протеиназ, гликозидаз, сульфатаз в катаболизме протеогликанов.

Протеогликаны представляют собой гетерогенный класс макромолекул, отличающихся друг от друга по молекулярному весу, составу, тонкой структуре ГАГ и функциям.

Клетки секретируют протеогликаны в межклеточное пространство, также часть мембранных ПГ отщепляется от клеточной поверхности протеазами, которые расщепляют корковый белок по определенным сайтам.

В то же время значительные количества ПГ поглощаются клетками путем эндоцитоза. После эндоцитоза происходит постепенная деградация ПГ в лизосомах. Поглощенные клеткой ПГ сначала подвергаются действию гепараназ, хондроитиназ, кератназ или гиалуронидаз, расщепляющих ГАГ-цепи по ограниченному числу сайтов. Затем набор экзогликозидаз и сульфатаз завершает деградацию полученных на первой стадии фрагментов.