Кіріспе

Жасушаның ең сыртқы шетіндегі көмірсуларға бай, тұтқыр қабат. Гликокаликс (glycocalyx немесе glycocalyxes), сондай-ақ перицеллярлық матрица және кейде жасушалық қабықша деп аталады, бактериялардың, эпителий жасушаларының және басқа жасушалардың жасушалық мембраналарын қоршап тұратын гликопротеин және гликолипидті жабу. Бұл туралы 1970 жылы жарияланған мақалада сипатталған. Жануарлардың эпителий жасушаларының плазмалық мембраналарының сыртқы бетінде жұмсақ қабықша болады. Бұл тұтқыр қабықша – мембраналық гликолипидтер мен гликопротеиндердің бірнеше көмірсутектік бөліктерінен тұратын гликокаликс, олар тіректік молекулалар қызметін атқарады. Жалпы, плазмалық мембраналардың бетінде кездесетін гликолипидтердің көмірсу бөлігі осы молекулалардың жасушаларды тануға, қарым-қатынас жасауға және жасушааралық жабысуға көмектеседі. Гликокаликс – организмнің өзінің сау жасушаларын трансплантацияланған тіндерден, ауру жасушалардан немесе шабуылдайтын организмдерден ажыратуға пайдаланатын идентификаторы. Гликокаликске жасушалардың бір-біріне жабысуына және эмбрионалды даму кезінде жасушалардың қозғалысын бағыттауға мүмкіндік беретін жасушалардың жабысу молекулалары кіреді. Гликокаликс эндотелиялық тамыр тінін реттеуде, соның ішінде капиллярлардағы қызыл қан клеткаларының көлемін модуляциялауда маңызды рөл атқарады. Бұл термин бастапқыда эпителий жасушаларын жабатын полисахаридтік матрицаға қолданылған, бірақ оның функциялары одан әлдеқайда кең екені анықталды.

Тозығы мен ауру

Гликокаликс жүрек-қан тамыр жүйесінде кеңінен таралғандықтан, оның құрылымын бұзу ауруларға алып келетін зиянды салдарға әкелуі мүмкін. Атероманы тудыратын белгілі бір факторлар қан тамырларының сезімталдығын арттыруы мүмкін. Гликокаликс дисфункциясының бастапқы себебі гипергликемия немесе тотыққан төмен тығыздықты липопротеиндер (ТТЛ) болуы мүмкін, бұл атеротромбозға әкеледі. Микроқан тамырларда гликокаликс бұзылуы ішкі сұйықтық тепе-теңдігінің бұзылуына және, мүмкін, ісінуге алып келеді. Артериялық тамыр тінінде гликокаликс бұзылуы қабыну мен атеротромбозды тудырады. Гликокаликс қалай өзгеретіні немесе зақымданатынын анықтау үшін зерттеулер жүргізілді. Бір зерттеуде қан тамырларының кедергілік бөлігінің жағдайын анықтауға арналған оқшауланған перфузияланған жүрек моделі қолданылды және гликокаликс құлауы мен қан тамырларының өткізгіштігі арасындағы себеп-салдар байланысын анықтау үшін гликокаликс құлауын тудыруға тырысты. Гликокаликс гипоксиялық перфузиясы эндотелиялық кедергінің ыдырау механизмін бастау үшін жеткілікті деп саналды. Зерттеу көрсеткендей, қан тамырларындағы оттегі ағыны толығымен болмауы керек (ишемиялық гипоксия), бірақ оттегінің минималды деңгейі де ыдырауға себеп болуы мүмкін. Гликокаликс құлауын ісік некрозы факторы альфа сияқты қабыну стимулдары тудыруы мүмкін. Стимул қандай болмасын, гликокаликс құлауы қан тамырларының өткізгіштігін күрт арттырады. Қан тамырларының қабырғаларының өткізгіш болуы тиімсіз, себебі бұл кейбір макромолекулалардың немесе зиянды антигендердің өтуіне мүмкіндік береді. Эндотелиялық гликокаликске зақым келтіретін басқа да көздер қабыну, гипергликемия, ишемиялық реперфузия, вирустық инфекциялар және сепсис сияқты бірнеше патологиялық жағдайларда байқалды. Гликокаликс құрамына кіретін синдекандар, гепаран сульфаты, хондроитин сульфаты және гиалуронан сияқты негізгі компоненттер ферменттердің әсерінен эндотелий қабатынан бөлінеді. Гиалуронидаза, гепараназа/гепариназа, матрицалық және мембраналық типтегі матрицалық металлопротеаздар, тромбин, плазмин және эластаза гликокаликс құлауын тудыратын ферменттердің мысалдары болып табылады, сондықтан бұл ферменттер бірнеше патологиялық жағдайларда гликокаликс қабатының бұзылуына ықпал етеді. Зерттеулер көрсеткендей, гиалуронидазаның плазмадағы активтілігі эксперименталды және клиникалық септикалық шокта төмендейді, сондықтан ол сепсисте құлау ферменті деп есептелмейді. Сонымен қатар, гиалуронидазаның плазмадағы эндогендік тежелуі артып, гликокаликс құлауына қарсы қорғаныс ретінде қызмет етеді. Сұйықтық серпілісі де гликокаликс қандай да бір себеппен бұзылған жағдайдағы потенциалды проблема болып табылады. Бұл типтегі үйкеліс стресі лайлалы сұйықтың (яғни қанның) люмен шекарасы бойымен қозғалуынан туындайды. Сұйықтық серпілісін тудыратын факторларды анықтау үшін ұқсас эксперимент жүргізілді. Алғашқы өлшемдер интравиталды микроскопия арқылы жасалды, нәтижесінде 1 мкм қалыңдықтағы плазманың баяу қозғалатын қабаты – гликокаликс анықталды. Жарық бояуы гликокаликске минималды зақым келтірді, бірақ бұл шағын өзгеріс капиллярлық гематокритті арттырды. Сондықтан, гликокаликс зерттеулері үшін флуоресценттік жарық микроскопиясын қолдануға болмайды, өйткені бұл әдісте бояу қолданылады. Окисқан ТТЛ-мен өңделгенде гликокаликс қалыңдығы да азаяды. Бұл және көптеген басқа факторлар нәзік гликокаликске зақым келтіруі мүмкін. Осы зерттеулер гликокаликс жүрек-қан тамыр жүйесінің денсаулығында маңызды рөл атқаратынын көрсетеді.

Бактериялар мен табиғат

Гликокаликс, сөзбе-сөз "қантты қабықша" (glykys = тәтті, kalyx = қабық) деген мағынаны білдіреді, – бактерия жасушаларының бетінен шығатын полисахаридтер желісі. Осыған байланысты, ол бактерия жасушасының әмбебап беттік құрауы ретінде жіктеледі және бактерия жасуша қабырғасының сыртында орналасады. Ерекше, желе тәрізді гликокаликс капсула деп аталады, ал дұрыссыз, тараған қабат – шырыш қабаты. Бұл қабықша өте ылғалды және рутений қызылымен боялады. Топырақ, сиырдың ішегі немесе адамның зәр жолдары сияқты табиғи экожүйелерде өсетін бактериялар гликокаликспен қоршалған микроколониялар түзеді. Ол бактерияны зиянды фагоциттерден қорғайды, капсулалар құрастырады немесе бактериялардың биофильмдер арқылы тістер немесе тастар сияқты инертті беттерге жабысуына мүмкіндік береді (мысалы, Streptococcus pneumoniae өкпе жасушаларына, прокариоттарға немесе басқа бактерияларға жабысады, олар өз гликокаликсін біріктіріп, колонияны жаба алады).

Ас қорыту трактісі

Гликокаликс асқазан-ішек трактісіндегі, әсіресе жұқа ішектегі микровиллидің апикальдық бөлігінде де табылады. Ол 0,3 мкм қалыңдықтағы торлы құрылымды құрайды және эпителийлік сіңіру жасушаларының апикальдық плазмалық мембранасынан шығатын қышқыл мукополисахаридтер мен гликопротеиндерден тұрады. Ол адсорбция үшін қосымша беттік ауданды ұсынады және ақуыздар мен қанттардың соңғы қорытылу сатылары үшін қажетті сіңіру жасушалары секрециялайтын ферменттерді қамтиды.