Condroitina solfato

Terminologia

Il solfato di condroitina è stato originariamente isolato ben prima che i chimici imparassero la sua struttura. Quindi, il suo nome è cambiato nel tempo. I primi ricercatori hanno identificato diversi tipi di sostanza con delle lettere.

"Condroitina solfato B" è un vecchio nome per il solfato di dermatano, e non è più classificato come una forma di condroitina solfato.

La condroitina, senza il "solfato", è stata usata per descrivere un tipo con poca o nessuna solfatazione. Tuttavia, questa distinzione non è usata da tutti.

Il nome "condroitina solfato" suona come un sale con un contro-anione solfato. Non è così. Il solfato è attaccato allo zucchero con un legame covalente. Poiché la molecola ha più cariche negative a pH fisiologico, nei sali di condroitina solfato è presente un catione. Le preparazioni commerciali di condroitina solfato sono tipicamente il sale di sodio. Barnhill et al. hanno suggerito che tutte queste preparazioni di condroitina solfato siano indicate come "condroitina sodica" indipendentemente dal loro stato di solfatazione.

Struttura

Le catene di solfato di condroitina sono polisaccaridi non ramificati di lunghezza variabile che contengono due monosaccaridi alternati: Acido D-glucuronico (GlcA) e N-acetil-D-galattosamina (GalNAc). Alcuni residui di GlcA sono epimerizzati in acido L-iduronico (IdoA); il disaccaride risultante è poi indicato come solfato di dermatano.

Attacco delle proteine

Le catene di solfato di condroitina sono legate a gruppi idrossilici su residui di serina di alcune proteine. Esattamente come le proteine siano selezionate per l'attacco dei glicosaminoglicani non è compreso. Le serine glicosilate sono spesso seguite da una glicina e hanno residui acidi vicini. Ma questo non sempre predice la glicosilazione.

L'attacco della catena GAG inizia con quattro monosaccaridi in uno schema fisso: Xyl - Gal - Gal - GlcA. Ogni zucchero è attaccato da un enzima specifico, permettendo molteplici livelli di controllo sulla sintesi dei GAG. Lo xilosio comincia ad essere attaccato alle proteine nel reticolo endoplasmatico, mentre gli altri zuccheri sono attaccati nell'apparato di Golgi.

Solfatazione

Ogni monosaccaride può essere lasciato non solfatato, solfatato una volta o solfatato due volte. Nel caso più comune, gli idrossili delle posizioni 4 e 6 della N-acetil-galattosamina sono solfati, con alcune catene che hanno la posizione 2 dell'acido glucuronico. La solfatazione è mediata da specifiche sulfotransferasi. La solfatazione in queste diverse posizioni conferisce specifiche attività biologiche alle catene di condroitina GAG.

Funzione

Le funzioni della condroitina dipendono in gran parte dalle proprietà del proteoglicano complessivo di cui fa parte. Queste funzioni possono essere ampiamente divise in ruoli strutturali e regolatori. Alcuni proteoglicani hanno sia ruoli strutturali che regolatori (vedi versicano).

Strutturale

Il solfato di condroitina è uno dei principali componenti della matrice extracellulare ed è importante per mantenere l'integrità strutturale dei tessuti. Questa funzione è tipica dei grandi proteoglicani aggreganti: aggrecan, versican, brevican e neurocan, chiamati collettivamente lecticani.

Come parte dell'aggrecano, il solfato di condroitina è uno dei principali componenti della cartilagine. I gruppi di solfato strettamente imballati e altamente caricati della condroitina solfato generano una repulsione elettrostatica che fornisce gran parte della resistenza della cartilagine alla compressione. La perdita di condroitina solfato dalla cartilagine è una delle cause principali dell'osteoartrite.

Regolamentazione

Il solfato di condroitina interagisce facilmente con le proteine della matrice extracellulare grazie alle sue cariche negative. Queste interazioni sono importanti per regolare molte attività cellulari. I lectani sono una parte importante della matrice extracellulare del cervello, dove le catene di zucchero di condroitina funzionano per stabilizzare le normali sinapsi del cervello come parte delle reti perineuronali. I livelli di condroitina solfato proteoglicani sono notevolmente aumentati dopo le lesioni al sistema nervoso centrale, dove agiscono per prevenire la rigenerazione delle terminazioni nervose danneggiate. Anche se queste funzioni non sono così ben caratterizzate come quelle del solfato di eparano, si continuano a scoprire nuovi ruoli per i proteoglicani condroitin solfato.

Nello sviluppo corticale, il solfato di condroitina è espresso dalla sottopiastra e agisce come segnale di arresto per i neuroni che migrano dalla zona ventricolare. I neuroni che si fermano qui possono quindi essere programmati per un'ulteriore migrazione verso strati specifici della piastra corticale.

Uso medico

La condroitina si trova negli integratori alimentari usati come medicina alternativa per trattare l'osteoartrite e anche approvata e regolata come farmaco sintomatico ad azione lenta per questa malattia (SYSADOA) in Europa e in alcuni altri paesi. Viene comunemente venduta insieme alla glucosamina. La condroitina e la glucosamina sono usate anche in medicina veterinaria.