Đặc điểm và chức năng của Glucocalyx

các glucocalix nó là một lớp giàu carbohydrate bao phủ bên ngoài các loại tế bào khác nhau, đặc biệt là vi khuẩn và tế bào người. Lớp bảo vệ này đáp ứng một số chức năng quan trọng cho tế bào.

Về cơ bản, glycocalyx được tạo thành từ các chuỗi polysacarit (đường) liên kết với các phân tử protein và lipid khác nhau, do đó hình thành các hiệp hội gọi là glycoprotein và glycolipids, tương ứng. Kết quả là một mạng lưới xơ và dính với khả năng hydrat hóa.

Trong các tế bào nhân chuẩn, thành phần của glycocalyx có thể là một yếu tố được sử dụng để nhận dạng tế bào.

Mặt khác, trong các tế bào vi khuẩn, glycocalyx cung cấp một lớp bảo vệ chống lại các yếu tố của vật chủ, trên thực tế, việc sở hữu glycocalyx có liên quan đến khả năng của vi khuẩn gây ra nhiễm trùng.

Ở người, glycocalyx được tìm thấy trên màng của các tế bào nội mô mạch máu và tế bào biểu mô của đường tiêu hóa.

Mặt khác, glycocalyx của vi khuẩn có thể bao quanh các tế bào hoặc khuẩn lạc riêng lẻ, tạo thành cái gọi là màng sinh học vi khuẩn (màng sinh học).

Glucocalix ở vi khuẩn

Các đặc điểm cấu trúc và thành phần hóa học của glycocalyx vi khuẩn khác nhau tùy theo loài, nhưng nói chung lớp phủ bổ sung này có thể có một trong hai dạng:

Limos

Một glycocalyx được coi là một lớp chất nhờn khi các phân tử glycoprotein lỏng lẻo liên kết với thành tế bào.

Tuy nhiên, vi khuẩn được bao phủ bởi loại glycocalyx này được bảo vệ chống mất nước và mất chất dinh dưỡng.

Viên nang

Glycocalix được coi là một viên nang khi polysacarit bám chặt hơn vào thành tế bào.

Các viên nang có tính nhất quán dính, ngoài việc bảo vệ, còn tạo điều kiện cho sự bám dính vào các bề mặt rắn của môi trường.

Vi khuẩn có viên nang được coi là đóng gói và thường có khả năng gây bệnh cao hơn (khả năng gây bệnh), vì viên nang bảo vệ vi khuẩn, bao gồm cả tế bào bạch cầu thực bào của hệ thống miễn dịch.

Glucocalix ở người

Ở người, glycocalyx rất quan trọng đối với chức năng mạch máu và hệ tiêu hóa.

Glucocalix trong nội mô mạch máu

Các mạch máu thực sự là những ống nhỏ làm từ các tế bào. Các tế bào bên trong ống được gọi là tế bào nội mô và phải chống lại áp lực của máu chảy qua chúng liên tục.

Để chống lại điều này, các tế bào nội mô mạch máu tạo ra một lớp niêm mạc. Glycocalyx này cũng có các enzyme và protein giúp các tế bào tham gia vào quá trình đông máu của máu bám vào mạch máu khi cần thiết.

Chức năng chính của glycocalyx trong hệ thống mạch máu là duy trì cân bằng nội môi của nội mạc.

Sự thay đổi cấu trúc của glycocalyx trong nội mô mạch máu có thể gây ra sự hình thành cục máu đông bên trong mạch máu, cản trở lưu lượng máu qua hệ thống tuần hoàn và theo cách này có ảnh hưởng bất lợi đến sức khỏe.

Glucocalix trong đường tiêu hóa

Ví dụ mô tả tốt thứ hai về glycocalyx ở người được tìm thấy trong hệ thống tiêu hóa. Ruột non chịu trách nhiệm hấp thụ tất cả các chất dinh dưỡng đến từ thực phẩm chúng ta ăn.

Các tế bào của ruột non chịu trách nhiệm hấp thụ chất dinh dưỡng có nhiều nếp gấp nhỏ gọi là microvilli.

Mỗi tế bào tạo nên microvilli được phủ glycocalyx, được hình thành bởi mucopolysacarit (chuỗi dài của các loại đường phức tạp) và glycoprotein.

Do đó, nó cung cấp một bề mặt bổ sung cho sự hấp thụ và cũng bao gồm các enzyme được tiết ra bởi các tế bào này rất cần thiết cho các bước cuối cùng của quá trình tiêu hóa thức ăn.

Mỗi khi chúng ta ăn có nguy cơ ăn phải chất độc hại có thể đi qua niêm mạc ruột.

Do đó, ngoài chức năng tiêu hóa và hấp thu các chất dinh dưỡng, glycocalyx của biểu mô ruột cũng phải đóng vai trò là hàng rào bảo vệ để lọc các sản phẩm có hại.

Các chức năng khác của glycocalyx

Glycocalix cũng đáp ứng các chức năng khác trong việc bảo vệ chống lại nhiễm trùng và ung thư, bám dính tế bào, điều hòa viêm, thụ tinh và phát triển phôi.

Tài liệu tham khảo:

1. Costerton, J. W., & Irvin, R. T. (1981). Các glycocalyx vi khuẩn trong tự nhiên và bệnh. Đánh giá thường niên về vi sinh, 35, 299-324.
2. Egberts, H.J.A., Koninkx, J.F.J.G., Dijk, J.E. Van, Mouwen, J.M. V.V., Koninkx, J.F.J.G., Dijk, J.E. Van, & Mouwen, J. M.V.M. (1984). Khía cạnh sinh học và bệnh lý của glycocalyx của biểu mô ruột non. Một đánh giá. Thú y hàng quý, 6(4), 186-199.
3. Johansson, M., Sjövall, H., & Hansson, G. (2013). Hệ thống chất nhầy đường tiêu hóa trong sức khỏe và bệnh tật. Tự nhiên Nhận xét Gastroenterology & Hepatology, 10(6), 352-361.
4. Kapellos, G. E., & Alexiou, T. S. (2013). Mô hình hóa mô men và vận chuyển khối lượng trong môi trường sinh học tế bào: Từ phân tử đến quy mô mô. Trong S. M. Becker & A. V. Kuznetsov (biên soạn), Vận tải trong phương tiện sinh học (tr 561) Báo chí học thuật (Elsevier).
5. Reitsma, S., Slaaf, D. W., & Vink, H. (2007). Glycocalyx nội mô: thành phần, chức năng và hình dung. Pflügers Archiv - Tạp chí Sinh lý học Châu Âu, 454, 345-359.
6. Robert, P., Limozin, L., Benoliel, A.-M., Pierres, A., & Bongrand, P. (2006). Glycocalyx điều hòa sự kết dính của tế bào. Trong Nguyên tắc kỹ thuật tế bào. Báo chí học thuật.
7. Tarbell, J. M., & Hủy, L. M. (2016). Glycocalyx và ý nghĩa của nó trong y học của con người (Đánh giá). Tạp chí nội khoa, 280, 97-113.
8. Weinbaum, S., Tarbell, J. M., & Damiano, E. R. (2007). Cấu trúc và chức năng của lớp Glycocalyx nội mô. Đánh giá thường niên về Kỹ thuật y sinh, 9, 121-167.
9. Wilkie, M. (2014). Glycocalyx: Lớp lông mờ hiện điều chỉnh tín hiệu tế bào. Lọc màng bụng quốc tế, 34(6), 574-575.