title ua

Архів журналу > 2008 > № 5, вересень-жовтень

ГІАЛУРОНОВА КИСЛОТА, РЕЦЕПТОР CD44 ТА ЇХНЯ РОЛЬ
В УСКЛАДНЕННЯХ ЦУКРОВОГО ДІАБЕТУ

Н. Ю. Євдокимова

Институт биохимии им. А. В. Палладина НАН Украины, Киев;
e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Гіалуронова кислота (ГК) виявлена у хребетних тварин та деяких мікроорганізмів. Вона є нерозгалуженим полімером, складеним з дисахаридних одиниць [-D-глюкуронова кислота-?1,3-D-глюкозамін-?1,4-]n. Звичайно n > 1 ? 103-4, а молекулярна маса ланцюгів дорівнює ~1–10 MДa, хоча за деяких фізіологічних та патологічних умов ГК може існувати у вигляді олігосахаридів. ГК переважно знаходиться на поверхні клітин і в позаклітинному просторі, але знайдена і всередині клітин. У ссавців ГК синтезується трьома ензимами, що продукують полімери різного розміру. Біологічне значення ГК полягає в забезпеченні віскоеластичних властивостей рідкої сполучної тканини, контролі гідратації тканин, підтримці структури надмолекулярного ансамблю позаклітинного матриксу, а, крім того, у численних функціях, що опосередковані її рецепторами – адгезія, міграція та проліферація клітин, розвиток пухлин, загоєння ран, запалення і т.д. Різноманітності біологічних функцій ГК відповідає різноманітність білків, що специфічно взаємодіють з ГК (гіаладгеринів). Багато гіаладгеринів мають спільний структурний домен, так званий Link module (LM, зв’язувальний модуль), який опосередковує зв’язування з лігандом. Найважливішим представником надродини білків, що містять LM, є головний рецептор ГК – CD44. Він має різноманітні функції, які включають не тільки організацію та метаболізм позаклітинного матриксу, а також пов’язані зі змінами цитоскелета і координацією сигнальних шляхів для пристосування клітини до змін середовища, що їх оточує. ГК притаманний виключно високий рівень обміну, і вважається, що на клітинному рівні деградація ГК відбувається завдяки серії ензиматичних реакцій, що продукують молекули, розмір яких поступово зменшується. Відомо, що біологічні ефекти ГК обумовлені її молекулярною масою і залежать від типу клітин. Наприклад, нативна високомолекулярна ГК є антиангіогенною, а продукти її деградації (6–20 сахаридів) стимулюють проліферацію та диференціювання ендотеліальних клітин. І, навпаки, короткі фрагменти ГК пригнічують проліферацію клітин гладеньких м’язів судин, а високомолекулярна ГК стимулює їхній ріст і міграцію. Порушення регуляції метаболізму ГК є типовою рисою ускладнень цукрового діабету, і вважається, що підвищений рівень глюкози є основною причиною цього явища. Деполімеризація ГК завдяки дії вільних радикалів і продуктів неензиматичного глікозилювання веде до колаптичних змін скловидного тіла ока і може бути причиною проліферуючих ретинопатій при діабеті. Збагачення позаклітинного матриксу високомолекулярною ГК за дії підвищеного рівня глюкози було продемонстровано для клітин гладеньких м’язів судин, дермальних фібробластів, ендотеліальних і мезангіальних клітин. Вважається, що цей ефект прискорює розвиток атеросклерозу, стимулюючи проліферацію клітин гладеньких м’язів судин, та сприяє трансформації гострих ран у хронічні виразки завдяки поглибленню патологічного стану дермальних фібробластів при діабеті. Навпаки, акумуляція високомолекулярної ГК на поверхні ендотеліальних клітин може мати позитивне значення для збереження цілісності глікокаліксу. Оскільки відомо, що високомолекулярна ГК виявляє протизапальний та протифібротичний ефект, збагачення мезангіального матриксу високомолекулярними формами полімеру являє собою ендогенний механізм обмеження ушкодження нирок при діабеті. Таким чином, дослідження метаболізму ГК при цукровому діабеті підкреслюють залежність її біологічних ефектів від типу клітин і свідчать про її важливість для гомеостазу тканин.

Ключові слова: гіалуронова кислота, CD44, позаклітинний матрикс, клітини гладеньких м’язів судин, дермальні фібробласти, ендотеліальні клітини, мезангіальні клітини, цукровий діабет.

Оригiнал статтi українською мовою доступний для зкачування в форматi PDF.

© Український бiохiмiчний журнал