GLUCOCALIX: EGENSKAPER OG FUNKSJONER - BIOLOGI - 2026

Den glycocalyx er et karbohydrat - anrikede laget dekker utsiden av forskjellige typer av celler, spesielt bakterier og humane celler. Dette beskyttende belegget oppfyller flere svært viktige funksjoner for cellen.

I utgangspunktet består glykokalksen av kjeder av polysakkarider (sukker) festet til forskjellige protein- og lipidmolekyler, og danner dermed assosiasjoner som kalles henholdsvis glykoproteiner og glykolipider. Resultatet er en klebrig, fibrøs bane med evnen til å hydrere.

I eukaryote celler kan sammensetningen av glykokalksen være en faktor som brukes for gjenkjennelse av cellen.

I bakterieceller gir glykokalksen et beskyttende lag mot vertsfaktorer, faktisk er besittelsen av en glykokalks assosiert med bakterienes evne til å etablere en infeksjon.

Hos mennesker finnes glykokalks på membranene til vaskulære endotelceller og epitelceller i fordøyelseskanalen.

For sin del kan bakteriell glykocalyx omgi individuelle celler eller kolonier, og dermed danne de såkalte bakterielle biofilmene.

Glukocalyx i bakterier

De strukturelle egenskapene og den kjemiske sammensetningen av bakteriell glykokalks varierer etter art, men generelt kan dette ekstra belegget komme i en av to former:

slimes

En glykokalks er å anse som et slemmelag når glykoproteinmolekyler løst forbinder med celleveggen.

Imidlertid er bakterier som er belagt med denne typen glykocalyx beskyttet mot dehydrering og tap av næringsstoffer.

kapsler

Glykokalksen regnes som en kapsel når polysakkaridene er mer festet til celleveggen.

Kapslene har en klebrig konsistens som i tillegg til beskyttelse også letter vedheft til faste overflater i miljøet.

Bakterier som har kapsler anses innkapslet, og har generelt en høyere patogenisitet (evne til å forårsake sykdom), fordi kapsler beskytter bakterier, inkludert fra fagocytiske hvite blodlegemer i immunsystemet.

Glukocalyx hos mennesker

Hos mennesker er glukokaloks veldig viktig for vaskulær funksjon og for fordøyelsessystemet.

Glukocalyx i det vaskulære endotelet

Blodkar er faktisk små rør laget av celler. Cellene inne i røret kalles endotelceller, og de må tåle trykket i blodet som stadig strømmer over dem.

For å motstå dette produserer de vaskulære endotelceller et slimete lag. Denne glykokalksen har også enzymer og proteiner som hjelper celler involvert i blodkoagulering å feste seg til blodkar når det er nødvendig.

Hovedfunksjonen til glukokaloks i det vaskulære systemet er å opprettholde endotelial homeostase.

Endring av strukturen til glykokalksen i det vaskulære endotel kan forårsake dannelse av en blodpropp i et blodkar, noe som hindrer blodstrømmen gjennom sirkulasjonssystemet og dermed har skadelige effekter på helsen.

Glukocalyx i fordøyelseskanalen

Det nest best beskrevne eksemplet på glukokaloks hos mennesker finnes i fordøyelsessystemet. Tynntarmen er ansvarlig for å absorbere alle næringsstoffene som kommer fra maten vi spiser.

Cellene i tynntarmen som er ansvarlige for å absorbere næringsstoffer har mange små folder som kalles mikrovilli.

Hver av cellene som utgjør mikrovillien er dekket med glykokalks, som består av mukopolysakkarider (lange kjeder med komplekse sukkerarter) og glykoproteiner.

Dermed gir den en ekstra overflate for absorpsjon og inkluderer også enzymer som skilles ut av disse cellene som er viktige for de siste trinnene i fordøyelsen av mat.

Hver gang vi spiser er det fare for å innta skadelig materiale som kan krysse tarmforingen.

Derfor, i tillegg til funksjonen til fordøyelse og absorpsjon av næringsstoffer, må glukokalksen i tarmepitelet også oppfylle funksjonen som en beskyttende barriere for å filtrere skadelige produkter.

Andre funksjoner i glykokalksen

Glycocalyx oppfyller også andre funksjoner i forsvaret mot infeksjoner og kreft, celleheft, regulering av betennelse, befruktning og utvikling av embryon.

referanser:

1. Costerton, JW, & Irvin, RT (1981). Bakteriell glykokalks i natur og sykdom. Årlig gjennomgang av mikrobiologi, 35, 299–324.
2. Egberts, HJA, Koninkx, JFJG, Dijk, JE Van, Mouwen, JMVM, Koninkx, JFJG, Dijk, JE Van, & Mouwen, JMVM (1984). Biologiske og patobiologiske aspekter ved glykokalksen i tynntarmsepitel. En anmeldelse. Veterinærkvartal, 6 (4), 186–199.
3. Johansson, M., Sjövall, H., & Hansson, G. (2013). Mage-mageslimsystemet ved helse og sykdom. Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology, 10 (6), 352–361.
4. Kapellos, GE, & Alexiou, TS (2013). Modellering av momentum og massetransport i cellulære biologiske medier: Fra molekylær til vevsskala. I SM Becker & AV Kuznetsov (Eds.), Transport in Biological Media (s. 561). Academic Press (Elsevier).
5. Reitsma, S., Slaaf, DW, & Vink, H. (2007). Den endoteliale glykokalksen: sammensetning, funksjoner og visualisering. Pflügers Archiv - European Journal of Physiology, 454, 345–359.
6. Robert, P., Limozin, L., Benoliel, A.-M., Pierres, A., & Bongrand, P. (2006). Glykokaloksregulering av celleadhesjon. I prinsipper for cellular engineering. Academic Press.
7. Tarbell, JM, & Cancel, LM (2016). Glykokalksen og dens betydning i menneskelig medisin (gjennomgang). Journal of Internal Medicine, 280, 97-113.
8. Weinbaum, S., Tarbell, JM, & Damiano, ER (2007). Strukturen og funksjonen til det endoteliale glycocalyx-laget. Årlig gjennomgang av Biomedical Engineering, 9, 121–167.
9. Wilkie, M. (2014). Glycocalyx: The Fuzzy Coat regulerer nå cellesignalering. Peritoneal Dialysis International, 34 (6), 574–575.