Наибольшее содержание гликозаминогликанов характерно для. Гликопротеины и протеогликаны (мукополисахариды)

Гликозаминогликаны – лекарственные препараты, которые ранее назывались мукополисахаридами. В организме эти вещества ковалентно связаны с протеогликанами и не встречаются в свободном виде. Всего на сегодняшний день принято выделять 7 основных типов, их которых 6 сходны по своей структуре. Это:

  1. Дерматансульфат.
  2. Хондроитин-4-сульфат.
  3. Хондороитин-6-сульфат.
  4. Гепарин.
  5. Гепарансульфат.

Что же касается седьмого типа, то это кератансульфат, который немного отличается от вышеперечисленных. В организме все эти вещества входят в состав соединительной ткани межклеточного вещества, имеются в костной ткани и синовиальной жидкости, а также в стекловидном теле и роговице глаза. Генетические патологии распада гликозаминогликанов заканчиваются развитием такого наследственного заболевания, как мукополисахаридоз.

Артрадол

В одной ампуле этого препарата содержится 100 мг хондроитина сульфат натрия. При внутримышечном введении легко всасывается и уже через 15 минут обнаруживается в синовиальной жидкости. Наибольшая концентрация наблюдается через час после введения, затем она постепенно снижается на протяжении двух дней.

В период лечения лекарство используют по 100 мг, через день. Сухое вещество необходимо предварительно развести в 1 мл воды для инъекций. Полный курс лечения — 25 – 35 инъекций, через 6 месяцев курс можно повторить.

Основными показаниями для приёма препарата считаются первичный артроз, остеоартроз с поражением наиболее крупных суставов и межпозвоночный остеохондроз.

Артрон Хондрекс

Это современный таблетированный препарат на основе хондроитина сульфата, причём в каждой таблетке содержится 750 мг активного вещества. Применяется при лечении разных болезней:

  1. Остеопатии.
  2. Пародонтопатии.
  3. Остеохондроза.
  4. Дегенеративных заболеваний хрящей и суставов.

В день необходимо принимать по одной – две таблетки. После того, как будет достигнут желаемый эффект, дозировка понижается до поддерживающей — 750 мг в сутки.

Ангиофлюкс

Активное вещество этого препарата – натуральный продукт, который состоит из смеси глюкозаминогликанов — гепариноподобной фракции и дерматансульфата. Препарат вводят внутривенно капельно, растворив содержимое ампулы в 150 – 200 мл физраствора. Курс парентерального введения — 15 – 20 систем, после чего следует перейти на приём капсул.

Основное показания для приёма – ангиопатия, при которой велик риск тромбообразования, микроангиопатия, к которой можно отнести нефропатию, ретинопатию, нейропатию, а также макроангиопатию при сахарном диабете.

Вессел Дуэ Ф

Выпускается препарат в капсулах и в растворе для внутримышечного и внутривенного введения, и относится к антикоагулянтам прямого действия. В начале лечения лекарство вводится внутривенно, после чего переходят на приём капсул. Длительность лечения 30 – 40 дней. Полный курс проводится два раза в год. К основным показаниям для применения можно отнести:

  1. Ангиопатию с повышенным риском тромбообразования.
  2. Ишемический инсульт.
  3. Сосудистую деменцию.
  4. Флебопатию.
  5. Тромбофлебические состояния.
  6. Гепарин-индуцированную тромботическую тромбоцитопению.

В период лечения требуется постоянный контроль периферической крови, а также время кровотечения и время свёртывания.

Мукартрин

Мукартрин – препарат, который относится к стимуляторам регенерации хрящевой ткани. Препарат обладает хорошей противовоспалительной активностью, обладает антитромботическим действием, снижает уровень липидов в крови, помогает восстановить повреждённую соединительную ткань и хрящевые клетки.

Прежде, чем начинать лечение любым препаратом из группы гликозаминогликанов, надо проконсультироваться со специалистом, так как здесь могут быть некоторые противопоказания, причём для всех 7 видов этих веществ они могут быть самыми разными, так как действуют лекарства по-разному.

К препаратам, которые также относятся к этой группе, относятся:

  1. Структум.
  2. Хондрогард.
  3. Хондроитин.
  4. Хондроксид.
  5. Румалон.

С чем может быть связана нехватка гликозаминогликанов? Это может быть следствие диет или вегетарианства, метаболические нарушения, которые приводят к болезням, чрезмерные нагрузки на организм и возрастные изменения. Поэтому в некоторых случаях препараты, содержащие гликозаминогликаны, могут назначаться и для профилактики.

Структурные формулы в проекции Фишера не способны дать всесторонний геометрический образ полуацетальной структуры, так как они не отражают реальных пространственных углов между химическими связями. В 1929 г. Хеуорс предложил способ изображения циклических форм углеводов, наиболее близко отражающий реальные структуры. Пяти- и шестичленные циклические структуры изображаются при этом в виде плоских циклических систем, гидроксильные группы у каждого атома углерода которых ориентированы либо вверх, либо вниз. Обычно используют упрощенную форму написания формулы в проекции Хеуорса, опуская углеродные атомы в составе кольца. Для преобразования формул D -монозы в проекции Фишера в формулу Хеуорса следует придерживаться определенных правил: 1. Все группы, расположенные справа от углеродного остова в формулах Фишера, в формулах Хеуорса занимают положение под плоскостью кольца (внизу). 2. Группы, расположенные в формулах Фишера слева от углеродного остова, располагают над плоскостью кольца (вверху). 3. Концевую группу - СН 2 ОН в проекции Хеуорса направляют вверх. В растворе линейные и циклические формы моносахаридов существуют одновременно и способны самопроизвольно превращаться друг в друга. Такие изомерные формы называются кольчато-цепными таутомерами . Преобладают, как правило, циклические изомеры полисахаридов; они используются организмами для построения олиго- и полисахаридов, мононуклеотидов и других биологических молекул. Через линейную форму происходит переход α -формы в β -форму. Гидроксильная группа, образовавшаяся при замыкании цикла из карбонила, называется полуацетальным или гликозидным гидроксилом . Производные моносахаридов.Большую группу производных моносахаридов составляют фосфорные эфиры, которые образуются в ходе превращений углеводов в тканях: Глицеральдегид-3-фосфат β-D -Рибозо-5-фосфат α-D -Рибозо-1-фосфат β-D -Фруктозо-1,6-дифосфат В природе широко распространены два аминопроизводных моносахарида: глюкозамин и галактозамин. Как и соответствующие гексозы, гексозамины могут существовать как в линейной, так и в циклической форме. Глюкозамин входит в состав многих полисахаридов, содержащихся в тканях животных и человека; галактозамин является компонентом гликопротеинов и гликолипидов. Глюкозамин Галактозамин Глюкуроновая кислота В состав полисахаридов входит глюкуроновая кислота. Биологические функции моносахаридов:
  • Энергетическая - моносахариды используются в качестве источников энергии в клетке.
  • Пластическая - моносахариды и их производные участвуют в построении разнообразных биологических молекул.
Олигосахариды Олигосахариды содержат несколько (от двух до десяти) остатков моносахаридов, соединённых гликозидной связью. Дисахариды - наиболее распространены. По химической природе дисахариды представляют собой гликозиды, которые содержат 2 моносахарида, соединённые гликозидной связью в α- или β-конфигурации. В пище содержатся в основном такие дисахариды, как сахароза, лактоза и мальтоза. Мальтоза образуется из полисахаридов как промежуточный продукт. Она состоит из двух остатков глюкозы, соединенных между собой α- 1,4-гликозидной связью. β -Мальтоза Лактоза содержится в молоке животных и человека. В состав лактозы входит остаток галактозы и глюкозы; эти монозы связаны между собой β -1,4-гликозидной связью. α -Лактоза Сахароза - наиболее распространенный и важный дисахарид, встречающийся в растительном мире. Сахароза является ценным питательным веществом для человека. Сахароза состоит из остатков α -D -глюкозы и β -D -фруктозы, связанных α , α -1,2-гликозидной связью. Сахароза Изомальтоза- промежуточный продукт, образующийся при расщеплении крахмала в кишечнике. Состоит из двух остатков D-глюкозы, но соединены эти моносахариды α-1,6-гликозидной связью. Полисахариды Структурные различия между полисахаридами определяются:
  • строением моносахаридов, составляющих цепь;
  • типом гликозидных связей, соединяющих мономеры в цепи;
  • последовательностью остатков моносахаридов в цепи.
В зависимости от строения остатков моносахаридов полисахариды можно разделить на гомополисахариды(все мономеры идентичны) и гетерополисахариды(мономеры различны). Оба типа полисахаридов могут иметь как линейное расположение мономеров, так и разветвлённое. В зависимости от выполняемых ими функций выделяют 3 основные группы: · резервные полисахариды, выполняющие энергетическую функцию. Эти полисахариды служат источником глюкозы, используемым организмом по мере необходимости. Резервная функция этих углеводов обеспечивается их полимерной природой. Полисахариды менее растворимы, чем моносахариды, следовательно, они не влияют на осмотическое давление и поэтому могут накапливаться в клетке, например, крахмал - в клетках растений, гликоген - в клетках животных;
  • структурные полисахариды, обеспечивающие клеткам и органам механическую прочность;
  • полисахариды, входящие в состав межклеточного матрикса, принимают участие в образовании тканей, а также в пролиферации и дифференцировке клеток. Полисахариды межклеточного матрикса водорастворимы и сильно гидратированы.
В пище человека в основном содержатся полисахариды растительного происхождения - крахмал, целлюлоза. В меньшем количестве поступает полисахарид животных - гликоген. Полисахаридыпредставляют собой биополимеры, мономерами которых служат моносахариды. Если в составе полисахарида содержатся остатки моносахарида одного вида, его называют гомополисахаридом , если разных - гетерополисахаридом . К физиологически важным гомополисахаридам относят крахмал и гликоген. К числу важнейших гетерополисахаридов - гиалуроновую кислоту, хондротинсульфат и гепарин. Крахмал - гомополисахарид, состоящий из остатков глюкозы. Он является одним из наиболее распространенных запасных полисахаридов растений. Крахмал накапливается в семенах, клубнях (40 - 78%) и других частях растений (10 - 25%). Крахмал состоит из двух фракций, отличающихся строением и свойствами: амилозы - 15 - 25% и амилопектина - 75 - 85%. Амилоза построена из остатков глюкозы, связанных кислородными "мостиками" (гликозидными связями) между первым атомом углерода одного остатка и четвертым углеродным атомом другого: Амилоза Глюкозные остатки образуют неразветвленную цепь с молекулярной массой от 16 до 160 кДа. Эта цепь в пространстве закручивается в спирально молекула в целом имеет нитевидную форму. Амилопектин имеет молекулы с разветвленной цепью остатков глюкозы, образованной за счет связи между шестым атомом углерода одного остатка и первым углеродным атомом другого: Амилопектин Гликоген - резервное питательное вещество организма человека и животных. Иначе его называют "животным крахмалом". В организме человека он накапливается в печени (-20%) и в мышцах (-2%). Гликоген по структуре близок к амилопектину, однако степень ветвления у него больше, чем у амилопектина, поэтому молекула гликогена более компактна. Гликоген - не однородное вещество, а представляет собой смесь полисахаридов разной молекулярной массы. Часть его находится в соединении с белками. Спиральная конформация молекулы амилозы Целлюлоза - наиболее распространенное органическое соединение. Она встречается в растительном мире в качестве структурного компонента клеточной стенки. Особенно богаты целлюлозой волокна хлопка (98 - 99%). Целлюлоза состоит из остатков глюкозы, связанных между собой β -1,4-гликозидньши связями. Структура целлюлозы хорошо отвечает ее биологической задаче. Отдельные цепи целлюлозы связаны между собой водородными связями, что способствует образованию волокнистой и очень прочной структуры. В клеточных стенках растений волокна целлюлозы плотно упакованы в слои, которые дополнительно стабилизированы другими соединениями полисахаридной природы. Целлюлоза не имеет питательной ценности для высших животных и человека, так как пищеварительные секреты слюны и ферменты желудочно-кишечного тракта не способны расщеплять 1,4-гликозидные связи до глюкозы. Гиалуроновая кислота - гетерополисахарид, имеющий очень важное значение для высших организмов. В соединительной ткани это основной компонент внеклеточного желатинообразного вещества, заполняющего межклеточное пространство тканей. Она содержится в больших количествах в синовиальной жидкости суставов. Стекловидное тело и пуповина новорожденных также богаты гиалуроновой кислотой. В структурном отношении молекула представляет собой линейный полисахарид, образованный дисахаридными повторяющимися звеньями, состоящими из остатков D -глюкуроновой кислоты и N -ацетил-D -глюкозамина, соединенных β -1,3-гликозидной связью. Повторяющиеся дисахаридные звенья связаны между собой β -1,4-связью. Гиалуроновая кислота Хондроитинсульфат является составной частью костной ткани, хрящей, сухожилий, роговицы глаз, сердечных клапанов и других подобных тканей. Повторящееся дисахаридное звено в хондроитинсульфате состоит из глюкуроновой кислоты и N -ацетилгалактозаминсульфата, звенья соединены друг с другом β -1,3- и β -1,4-гликозидными связями, подобно связям в гиалуроновой кислоте. Хондроитинсульфат Гепарин - гетерополисахарид, препятствующий свертыванию крови у животных и человека. Гепарин содержится в крови, печени, легких, селезенке, щитовидной железе и в других тканях и органах. Молекула гепарина состоит из глюкуроновой кислоты и α -глюкозамина в виде двойного сульфопроизводного, соединенных между собой α -1,4-гликозидными связями. ГЛИКОПРОТЕИНЫ

Углеводсодержащие белки

Выделяют два подкласса белков, содержащих углеводы: протеогликаны и гликопротеины. Между этими подклассами имеются существенные отличия:

Для гликопротеинов характерна структурная роль

Способы присоединения углевода к белку.


Гликопротеины - белки, содержащие в качестве простетической группы небольшое количество углеводов (до 15 %), присоединенных к аминокислотным радикалам ковалентными связями. В составе углеводной части определяются гексозы (галактоза, манноза, редко глюкоза), пентозы (ксилоза, арабиноза), дезоксисахара (фукоза, рамноза), аминосахара (ацетилгалактозамин, ацетилглюкозамин), нейраминовая кислота и ее уксуснокислые эфиры (сиаловые кислоты). Они присоединены либо N-гликозидной связью к амидному азоту аспарагина, либо О-гликозидной связью к гидроксигруппе остатка серина, треонина, гидроксилизина. Большинство этих белков обладает слабовыраженными кислыми свойствами. В группе гликопротеинов выделяют серомукоиды (серо­гликоиды), обладающие выраженными кислыми свойствами и растворимых в хлорной, трихлоруксусной и сульфосалициловой кислотах. Эта фракция, составляя 1 % всех белков сыворотки, включает 12 % всех углеводов плазмы.

Функции гликопротеидов

Схема строения белка-рецептора.


  • Структурная - клеточная стенка бактерий, костный матрикс, например, коллаген, эластин;
  • Защитная - например, антитела, интерферон, факторы свертывания крови (протромбин, фибриноген);
  • Рецепторная - присоединение эффектора приводит к изменению конформации белка-рецептора, что вызывает внутриклеточный ответ;
  • Гормональная - гонадотропный, адренокортикотропный и тиреотропный гормоны;
  • Ферментативная - холинэстераза, нуклеаза;
  • Транспортная - перенос веществ в крови и через мембраны, например, трансферрин, транскортин, альбумин, Na + ,К + -АТФаза.

Протеогликаны

Другая группа гликоконъюгатов - протеогликаны - характеризуется наличием крупных полисахаридов, состоящих из повторяющихся дисахаридных остатков. Это гидрофильные соединения, в состав которых входит 20‑80 % углеводов. Углеводные компоненты протеогликанов называют гликозаминогликанами. Выделяют 7 типов гликозаминогликанов, из них 5 типов содержат в своем составе глюкуроновую кислоту (к ним относятся гиалуроновая кислота, хондроитин-4‑сульфат и хондроитин-6‑сульфат, гепарин и гепарансульфат), шестой тип (дерматансульфат) содержит идуроновую (галактуроновую) кислоту, седьмой (кератансульфат) - галактозу. Сиаловые кислоты, манноза, ксилоза присутствуют в минимальном количестве. Протеогликаны имеют сильно выраженные кислотные свойства благодаря наличию большого числа карбоксильных групп и остатков серной кислоты. Дисахариды включают в себя какую-либо уроновую кислоту и аминосахар. Многократно дублируясь, дисахариды образуют олиго- и полисахаридные цепи - гликаны. Для углеводной части встречаются другие названия - кислые гетерополисахариды (так как имеют много кислотных групп), гликозаминогликаны (содержат аминогруппы). Избыток анионных групп (сульфатных, карбоксильных) придает молекулам гликозаминогликанов высокий отрицательный заряд.

Строение гиалуроновой кислоты и хондроитинсульфата.


Основными представителями структурных гликозаминогликанов являются гиалуроновая кислота, хондроитинсульфаты, кератансульфаты и дерматансульфаты. Эти молекулы входят в состав протеогликанов, функцией которых является заполнение межклеточного пространства и удержание здесь воды, также они выступают как смазочный и структурный компонент суставов и других тканевых структур.

Углеводная часть, аналогично с гликопротеинами, связывается с белком через остатки серина и аспарагина.

Схема строения протеогликанов межклеточного вещества.


Функции протеогликанов

По функции структурные протеогликаны значимы для межклеточного пространства, особенно соединительной ткани, в которое погружены коллагеновые волокна. При помощи электронной микроскопии выяснено, что они имеют древовидную структуру. Молекулы гликанов весьма гидрофильны, создают сетчатый желеподобный матрикс и заполняют пространство между клетками , являясь преградой для крупных молекул и микроорганизмов.

Еще одним представителем протеогликанов является гепарин, включающий несколько сульфатированных цепей гетерополисахарида, связанного с белковым ядром через остатки серина. В крови гепарин связывается с антитромбином III, образуя комплекс, блокирующий факторы свертывания крови IIа, IХа, Ха, XIa и ХIIа, что применяется для профилактики тромбозов у больных различного профиля. В настоящее время используются препараты низкомолекулярных гепаринов и нефракционированных гепаринов, обладающие лучшими характеристиками.

Также функцией гепарина является активирующее влияние на активность фермента липопротеинлипазы, участвующего в метаболизме транспортных форм липидов в крови (хиломикроны и липопротеины очень низкой плотности). Как следствие, количество липидов в крови снижается.

Методы исследования содержания углеводсодержащих белков

При исследовании содержания углеводсодержащих белков возможно использование нескольких методических подходов:

Различие в окраске после проведения карбазоловой и орциновой реакций позволяет судить об относительном содержании дерматансульфата в пробе. Для чистого образца дерматансульфата отношение содержания гликозаминогликанов по карбазоловой реакции к их концентрации, определенной по орциновой реакции, равняется 0,67. При наличии других гликозаминогликанов (кроме кератансульфата) коэффициент возрастает.

В качестве унифицированных утверждены резорциновый метод определения концентрации сиаловых кислот и орциновый метод определения всех гексоз, входящих в состав гликопротеинов, и гексоз, связанных с серогликоидами.

Резорциновый метод определения концентрации сиаловых кислот (по Свеннерхольму)

Принцип

При нагревании гликопротеинов плазмы с трихлоруксусной кислотой отщепляются сиаловые кислоты, которые в свою очередь гидролизуются с образованием нейраминовой кислоты. Резорцин в присутствии солей меди в солянокислой среде дает с нейраминовой кислотой синее окрашивание.

Нормальные величины

Концентрация сиаловых кислот в крови возрастает при различных воспалительных процессах (эндокардите, остеомиелите), при туберкулезе, лейкемии, лимфогранулематозе, нефрозе, резко повышается при опухоли головного мозга, инфаркте миокарда, увеличивается при поражении паренхимы печени, коллагенозах, при других процессах, протекающих с деструкцией соединительной ткани.

Снижение сывороточного уровня сиаловых кислот отмечается у больных с пернициозной анемией, гемохроматозом, болезнью Вильсона и дегенеративными процессами в ЦНС.

Определение содержания серомукоидов и общего количества гликопротеинов орциновым методом

Принцип

Гликопротеины осаждают вместе с белками сыворотки или плазмы крови спиртом, осадок отмывают, растворяют в щелочи и после гидролиза серной кислотой определяют концентрацию гексоз по реакции с орцином, что соответствует содержанию гликопротеинов.

Для определения серомукоидов белки осаждают хлорной кислотой, при этом серомукоиды не осаждаются. Затем из надосадочной жидкости осаждают серомукоиды при помощи фосфорновольфрамовой кислоты, осадок отмывают и после растворения его в щелочи определяют уровень гексоз.

Нормальные величины

Клинико‑диагностическое значение

Количество гексоз гликопротеинов увеличивается при разнообразных воспалительных процессах: туберкулезе, плеврите, пневмонии, остром ревматизме, гломерулонефрите, при диабете, инфаркте миокарда, подагре, злокачественных новообразованиях. Особое значение определение концентрации гликопротеинов имеет при вяло текущих заболеваниях, при этом возрастание активности свидетельствует об активации процесса, хотя клинические симптомы еще могут не проявляться.

Гликозаминогликаны (ГАГ) - линейные отрицательно заряженные гетерополисахариды. ГАГ могут связывать большие количества воды, в результате чего межклеточное вещество приобретает желеобразный характер.

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

ГАГ и протеогликаны специфически взаимодействуют с коллагеном, эластином, фибронектином, ламинином и другими белками межклеточного матрикса.

Функции протеогликанов и ГАГ:

1.являются структурными компонентами межклеточного матрикса;

2.участвуют в межклеточных взаимодействиях, формировании и поддержании формы клеток и органов, образовании каркаса при формировании тканей.

3.являясь полианионами, могут связывать, кроме воды, большие количества катионов (Na + , K + , Са 2+) и формировать тургор различных тканей;

4.играют роль молекулярного сита, они препятствуют распространению патогенных микроорганизмов;

5.гиалуроновая кислота и протеогликаны выполняют рессорную функцию в суставных хрящах;

6.гепарансульфатсодержащие протеогликаны способствуют созданию фильтрационного барьера в почках;

7.кератансульфаты и дерматансульфаты обеспечивают прозрачность роговицы;

8.гепарин - антикоагулянт крови;

9.гепарансульфаты - компоненты плазматических мембран клеток, где они могут функционировать как рецепторы и участвовать в клеточной адгезии и межклеточных взаимодействиях. Они также выступают компонентами синаптических и других пузырьков.

Строение и классы ГАГ

ГАГ представляют собой длинные неразветвлённые цепи гетерополисахаридов, которые построены из повторяющихся дисахаридных единиц. 1 мономером этого дисахарида является гексуроновая кислота (D-глюкуроновая кислота или L-идуроновая), 2 мономером - производное аминосахара (глюкоз- или галактозамина). NH 2 -группа аминосахаров обычно ацетилирована.



Кроме гиалуроновой кислоты, все ГАГ содержат сульфатные группы (О-эфиры или N-сульфаты).

Гиалуроновая кислота находится во многих органах и тканях. В хряще она связана с белком и участвует в образовании протеогликановов, в стекловидном теле глаза, пупочном канатике, суставной жидкости встречается и в свободном виде. В суставной жидкости гиалуроновая кислота уменьшает трение между суставными поверхностями.

Гиалуроновая кислота содержит несколько тысяч дисахаридных единиц, молекулярная масса её достигает 10 5 -10 7 Да.

Хондроитинсульфаты - самые распространённые ГАГ; они содержатся в хряще, коже, сухожилиях, связках, артериях, роговице глаза. Хондроитинсульфаты являются составным компонентом агрекана - основного протеогликана хрящевого матрикса.

Одна цепь содержит около 40 дисахаридных единиц и имеет молекулярную массу 10 4 -10 6 Да.

Кератансульфаты - наиболее гетерогенные гликозаминогликаны; отличаются друг от друга по суммарному содержанию углеводов и распределению в разных тканях.

Кератансульфат I находится в роговице глаза. Кроме повторяющейся дисахаридной единицы содержит L-фукозу, D-маннозу и сиаловую кислоту.

Кератансульфат II есть в хрящевой ткани, костях, межпозвоночных дисках. Кроме повторяющейся дисахаридной единицы содержит N-ацетилгалактозамин, L-фукозу, D-маннозу и сиаловую кислоту. Кератансульфат II входит в состав агрекана и некоторых малых протеогликанов хрящевого матрикса. В отличие от других ГАГ, кератансульфаты вместо гексуроновой кислоты содержат галактозу. Молекулярная масса одной цепи 4х10 3 - 20х10 3 Да.

Дерматансульфат широко распространён в тканях, 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 15х10 3 - 40х10 3 Да.

Гепарин - важный компонент противосвёртывающей системы крови. Он синтезируется тучными клетками и находится в гранулах внутри этих клеток. Наибольшие количества гепарина обнаруживаются в лёгких, печени и коже. В гепарине больше N-сульфатных групп, чем в гепарансульфате. Молекулярная масса 6х10 3 - 25х10 3 Да.

Гепарансульфат находится во многих органах и тканях, где входит в состав протеогликанов базальных мембран. Гепарансульфат является постоянным компонентом клеточной поверхности. Молекулярная масса цепи 5х10 3 до 12х10 3 Да.

Синтез ГАГ

1. На рибосомах синтезируется коровый белок, который по ЭПР поступает в аппарат Гольджи.

2. В аппарате Гольджи с участием трансфераз, локализованных на мембране, на коровом белке путём последовательного присоединения моносахаридов растет цепь ГАГ.

а). Сначала на коровом белке образуется связующий трисахарид: галактоза-галактоза-ксилоза, который может быть присоединен к коровому белку: 1). О-гликозидной связью между серином и ксилозой; 2). О-гликозидной связью между серином или треонином и N-ацетилгалактозамином; 3). N-гликозиламиновой связью между амидным азотом аспарагина и N-ацетилглюкозамином.

б). Затем, на связующем трисахариде наращивается полисахаридная цепь ГАГ. Донорами моносахаридов обычно являются соответствующие УДФ-производные: УДФ-глюкоза, УДФ-глюкуроновая кислота, УДФ-N-ацетилглюкозамин, УДФ-N-ацетилгалактозамин и т.д.

УДФ-глюкуронат образуется при окислении УДФ-глюкозы.

N-ацетилглюкозамин, N-ацетилгалактозамин и сиаловой кислоты синтезируются в соединительной ткани из фруктозо-6-ф (образуется из глюкозы). Источником NH 2 -группы для аминосахаров служит глутамин. Аминосахар далее ацетилируется с помощью ацетил-КоА. Затем образуются их УДФ-производные.

3. Некоторые углеводы в составе ГАГ сульфируются сульфотрансферазами, донором сульфатной группы выступает ФАФС.

4. L-идуроновая кислота образуется в составе ГАГ в результате реакции эпимеризации D-глюкуроновой кислоты.

Регуляция синтеза ГАГ

Синтез ГАГ тормозят глюкокортикоиды, половые гормоны.

Катаболизм ГАГ

ГАГ отличаются высокой скоростью обмена: Т½ многих из них составляет от 3 до 10 дней (только для кератансульфата 120 дней). Разрушение ГАГ начинается в матриксе с участием экзо- и эндогликозидаз и сульфатаз (гиалуронидаз, глюкуронидаз, галактозидаз, идуронидаз и др.). Затем, из внеклеточного пространства фрагменты ГАГ фагоцитируются клетками и гидролизуются до мономеров с участием лизосомальные гидролаз.

Мукополисахаридозы

Мукополисахаридозы - заболевания, связанные с генетическим дефектом гидролаз, участвующих в катаболизме ГАГ.

Эти заболевания характеризуются избыточным накоплением ГАГ в тканях, приводящим к деформации скелета и увеличению органов, содержащих большие количества внеклеточного матрикса. Обычно поражаются ткани, в которых в норме

синтезируются наибольшие количества ГАГ. В лизосомах при этом накапливаются фрагменты ГАГ, а с мочой выделяются олигосахариды из ГАГ.

Проявляются мукополисахаридозы значительными нарушениями в умственном развитии детей, поражениями сосудов, помутнением роговицы, деформациями скелета, низкой продолжительность жизни.

Эти болезни в настоящее время не поддаются лечению.



Компания CANINA Pharma производит препараты для профилактики и лечения артропатий.

Витамины CANINA можно заказать

АРТРОПАТИЯ (от греч. arthron—сустав и pathos—страдание), трофическое изменение сустава -может развиться, как у взрослых собак, так и у щенков средних, крупных и гигантских пород. Щенки этих пород растут быстро и достигают размеров крупных собак очень рано, но это небезопасно. Нарушения развития и формирования скелета - такие, как дисплазия тазобедренного сустава, расслаивающий остеохондрит, искривление лучевой кости, гипертрофическая остеодистрофия - являются частыми заболеваниями, связанными с ростом животного. У взрослых собак часты травматические повреждения суставов, слабость связочного аппарата, дегенеративные заболевания суставов, частным случаем которых является остеоартроз.


Остеоартроз - широко распространённое дегенеративно-дистрофическое заболевание суставов, причиной которого является поражение хрящевой ткани суставных поверхностей, а так же, субхондральной кости, связок, капсулы, синовиальной оболочки и периартикулярных мышц вплоть до полной деформации сустава и утраты им своей функции частично или полностью. Остеоартроз является результатом действия механических и биологических факторов, которые нарушают процессы образования клеток суставного хряща и субхондральной кости. Он может быть инициирован многими факторами, включая генетические, эволюционные, метаболические и травматические. В основе ОА лежат патологические изменения, возникающие вследствие нарушения нормальных процессов синтеза и деградации в хондроцитах и матриксе суставного хряща и субхондральной кости.

Наиболее частые симптомы при артрозе: постоянная хромота; сложность вставания и хроническая болевая реакция. Хромота сочетается с болевой реакцией в суставах и ограничением амплитуды движений конечностей. Она может прогрессировать, а также проявляться внезапно, вследствие незначительной травмы или во время усиленной тренировки.

Страдают остеоартрозом 20% собак в возрасте старше 1 года; более 95% случаев возникновения остеоартроза отмечают у собак в возрасте свыше 5 лет. Хромота является частым мотивом для обращения к ветеринарному врачу.

Факторы риска развития артроза

1. Возраст

В возрасте от 8 до 13 лет более половины собак страдает артрозами.

2. Размер:

· 45% собак, подверженных артрозу, имеют крупный размер, при этом гигантские породы лидируют (более половины случаев заболевания).

· 28% случаев артроза приходится на собак среднего размера.

· 27% относится к мелким породам собак.

3. Ожирение

4. Костно-суставные травмы

Хирургические операции на суставах вызывают формирование артроза.

5. Повышенная активность

6. Особенно в период роста.

Сегодня как в ветеринарной, так и в медицинской фармакотерапии для лечения и профилактики артропатий и дископатий(«грыж межпозвоночного диска») применяются различные препараты на основе гликозаминогликанов. Источником их получения является материал, как животного, так и растительного происхождения (куриные желудки, петушиный гребень, моллюски, водоросли и др.)


Гликозаминогликаны (ГАГ) - это длинные неразветвлённые молекулы полисахаридов, преимущественно состоящие из повторяющихся дисахаридных комплексов. Они представлены аминосахарами (D -галактозамином и D -глюкозамином), обычно включают уроновую кислоту.

Благодаря обилию сульфатных, а также карбоксильных групп уроновой кислоты ГАГ являются полианионами и имеют отрицательный заряд, что позволяет им связываться с белками и липидами. При этом образуются протеогликаны и гликолипиды. Именно отрицательный заряд определяет такие физико-химические свойства ГАГ, как высокая вязкость и резистентность к компрессии, что особенно важно для компонентов суставного хряща, суставной жидкости и других элементов опорно-двигательного аппарата. С другой стороны, их взаимодействие с внеклеточными макромолекулами, белками, компонентами клеточной поверхности обеспечивает структурную организацию соединительнотканного матрикса.

Наибольшую физиологическую значимость имеют такие ГАГ, как гиалуроновая кислота, хондроитин сульфат, кератан сульфат, гепарин, гепаран сульфат и дерматан сульфат.

ГАГ участвуют в реализации большого числа жизненно важных процессов и входят в состав различных тканей. Так, гепарин освобождается из гранул тучных клеток и является антикоагулянтом. В литературе есть данные о том, что он влияет на функциональное состояние Т и В лимфоцитов. Он повышает устойчивость тканей к гипоксии, стимулирует аэробную фазу метаболизма, уменьшает перекисное окисление и активность лизосомальных гидролаз, проницаемость сосудистой стенки. Гепаран сульфат играет роль эндогенного протектора эндотелия сосудов. Дерматан сульфат в значительной степени определяет структуру кожи, сосудов и клапанов сердца. Кератан сульфат входит в структуры роговицы, рыхлой соединительной ткани, скелета. Гиалуроновую кислоту и хондроитин сульфат в первую очередь выявляют в суставах. Кроме того, эти компоненты включаются в состав сухожилий, позвоночных дисков, роговицы, эндокарда, плевры, брюшины. Существует много генетически детерминированных заболеваний, которые связанны с дефектами образования и метаболизма ассоциированных с мембранами клеток ГАГ.

Учитывая роль ГАГ, как ортомолекулярного препарата в предупреждении и лечении болезней суставов, для наилучшего результата прием ГАГ-содержащих препаратов должен быть ежедневным и осуществляться длительными циклами (от 45 до 90 дней в зависимости от тяжести поражения суставов). Лечебный эффект после приема курса ГАГ- содержащего препарата сохраняется в течение 6 - 12 месяцев. Во избежание дискредитации столь ценного вещества, как ГАГ, необходимо придерживаться рекомендуемых дозировок. Однако при ожирении, приеме диуретиков дозировки должны быть увеличены. А при наличии воспалительного процесса в ЖКТ необходимо применять ГАГ-содержащие препараты вместе с кормом. Пероральные хондропротективные препараты, бесспорно, предпочтительнее для длительного лечения, чем инъекционные формы.

Сравнивая ГАГ-содержащие препараты с нестероидными противовоспалительными препаратами, которые лишь временно устраняют боль, можно отметить отсутствие серьезных побочных действий (повреждение печени и ЖКТ).

Поскольку ткани сустава имеют высокую адаптивную пластичность, выраженный положительный эффект дает применение ГАГ-содержащих препаратов в период восстановительной реабилитации после перенесенных септических артритов и как средство вспомогательной терапии в острой фазе их течения.

Важно следить за поступлением ГАГ в составе хондропротекторов стареющим животным. В этот период жизни функциональные возможности хондроцитов к синтезу хондроитин-4-сульфата снижены, и этот компонент замещается другими элементами с ухудшением качественных характеристик хрящевой ткани. Было также показано, что хондроитин-4-сульфат положительно влияет на сердечно-сосудистую систему. Он высвобождается тромбоцитами и участвует в регуляции свёртывания крови, препятствуя образованию тромбов, вызывающих нарушение микроциркуляции в тканях. Следовательно, назначение хондропротекторов позволяет смягчить проблемы связанные с нарушением функциональной деятельности опорно-двигательного аппарата и других систем организма в этот возрастной период. При этом создаются благоприятные метаболические условия для восстановления клеток при действии на них неблагоприятных факторов. Это актуально для растущих животных, когда идёт интенсивный синтез хряща, а также при возрастной патологии, когда снижено образование компонентов хряща.

Наряду с успешным применением ГАГ-содержащих препаратов при лечении суставных патологий, в последнее время гликозаминогликан нашел применение в эндокринологии, а именно в лечении диабетической нефропатии, которая является грозным осложнением сахарного диабета. До недавнего времени единственным патогенетическим средством, способным устранять внутри клубочковую гипертензию, т.е. воздействовать на ведущий механизм развития поражения почек, рассматривались ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента (АПФ). Гипергликемия вызывает нарушение структуры базальных мембран клубочков почек, что сопровождается снижением синтеза основных структурных компонентов - гликозаминогликанов. Это приводит к потере базальной мембраной зарядоселективности, вследствие чего молекулы альбумина проникают через почечный фильтр. Для восстановления базальной мембраны целесообразно применение ГАГ-содержащих препаратов..

Дискутируется нефропротективный эффект гликозаминогликанов, в том числе их способность тормозить воздействие склеротических процессов в почках, восстанавливать образование гепарансульфата - важнейшего структурного элемента базальной мембраны почек.

Сырьем для производства немецкими специалистами ГАГ-содержащих препаратов и послужил моллюск Perna canaliculus. Это разновидность мидий, вылавливаемых у побережья Новой Зеландии. Было замечено, что у людей, потреблявших эти мидии, в меньшей степени возникали дегенеративные изменения и воспаления в области суставов (Anderson, 1999, Vaughan-Scott, 1997). Традиционно популяция населения Майори регулярно использует в питании мидии на протяжении веков. Они в меньшей степени страдают артрозом в отличие от населения, живущего в центральной части этой территории. Этот морепродукт содержит высокую концентрацию гликозаминогликанов, хондроитина сульфата, а так же незаменимых омега - 3 жирных кислот и антиоксидантов.

В защиту высокой стоимости препарата относительно аналогов можно отметить несопоставимо большую биогенность активного действующего вещества препарата к соединительнотканным структурам организма животного. Важным преимуществом (Canina pharma GmbH) и является наличие в его составе большего количества действующих компонентов: гиалуроновой кислоты, хондроитин - 4 - сульфат, хондроитин - 6 - сульфат, дерматансульфат, кератансульфат, гепаринсульфат и гепарансульфат. Уже через 14 дней наблюдается положительный эффект, но важно помнить, что только при систематическом применении возможно получение стойкого положительного эффекта.


Выводы:

1. Препараты , либо т.к. эти препараты содержат неодинаковое количество действующего вещества.

5. и являют собой альтернативу применению НСПС.

6. GAG включает в себя биологически активные вещества, необходимые для восстановления структуры базальной мембраны почек при диабетической нефропатии.

7.Элементы, добавляемые в рацион, могут модулировать воспалительные процессы, вовлеченные в развитие артроза. Они также индуцируют репарацию хрящевой ткани поверхности суставов и защищают организм от стрессов, вызываемых окислением.