title ru

Архив журнала > 2008 > № 5, сентябрь-октябрь

ГИАЛУРОНОВАЯ КИСЛОТА, РЕЦЕПТОР CD44 И ИХ РОЛЬ
В ОСЛОЖНЕНИЯХ САХАРНОГО ДИАБЕТА

Н. Ю. Евдокимова

Институт биохимии им. А. В.?Палладина НАН Украины, Киев;
e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Гиалуроновая кислота (ГК) обнаружена у позвоночных животных и у некоторых микроорганизмов и представляет собой неразвет­вленный полимер, состоящий из дисахаридных единиц [-D-глюкуроновая кислота-?1,3-D-глюкозамин-?1,4-]n. Обычно n > 103-4, а молекулярная масса цепей равняется ~1–10 MДa, хотя при некоторых физиологических и патологических условиях ГК может существовать в виде олигосахаридов. ГК преимущественно находится на поверхности клеток и во внеклеточном пространстве, но обнаружена также внутри клеток. У млекопитающих ГК синтезируется тремя энзимами, которые производят полимеры разного размера. Биологическое значение ГК состоит в обеспечении виско­эластических свойств жидкой соединительной ткани, контроле гидратации тканей, поддержании структуры супрамолекулярного ансамбля внеклеточного матрикса и, кроме того, в многочисленных функциях, которые опосредованы ее рецепторами – адгезия, миграция и пролиферация клеток, развитие опухолей, заживление ран, воспаление и т.д. Экстенсивному репертуа­ру биологических функций ГК соответствует большой набор белков, которые специфически взаимодействуют с ГК (гиаладгеринов). Многие гиаладгерины содержат общий структурный домен, так называемый Link module, который опосредует связывание их с лигандом. Наиболее важным представителем надсемей­ства белков с Link module есть главный рецептор ГК–CD44. Он имеет разнообразные функции, которые включают не только организацию и метаболизм внеклеточного матрикса, но также связаны с изменениями цитоскелета и координацией сигнальных путей для приспособления клетки к изменениям окружающей среды. ГК имеет исключительно высокий уровень обмена, и считается, что на клеточном уровне деградация ГК происходит постепенно благодаря серии энзиматических реакций, которые продуцируют молекулы уменьшающегося размера. Известно, что биологические эффекты ГК определяются ее молекулярной массой и зависят от типа клеток. Например, нативная высокомолекулярная ГК является антиангиогенной, а продукты ее деградации (6–20 сахаридов) стимулируют миграцию и дифференцировку эндотелиальных клеток. И, наоборот, короткие фрагменты ГК угнетают пролиферацию гладкомышечных клеток сосудов, а высокомолекулярная ГК стимулирует рост и миграцию этих клеток. Дисрегуляция метаболизма ГК является типичной чертой осложнений сахарного диабета, и считается, что повышенный уровень глюкозы является основной причиной данного явления. Деполимеризация ГК благодаря дей­ствию свободных радикалов и продуктов неэнзиматического гликозилирования ведет к коллаптическим изменениям стекловидного тела глаза и может быть причиной пролиферирующей ретинопатии при диабете. Обогащение внеклеточного матрикса высокомолекулярной ГК под действием повышенного уровня глюкозы было продемонстрировано для гладкомышечных клеток сосудов, дермальных фибробластов, эндотелиальных и мезангиальных клеток. Считается, что этот эффект ускоряет развитие атеросклероза, стимулируя пролиферацию гладкомышечных клеток сосудов, и способствует трансформации острых ран в хронические язвы благодаря углублению патологического состояния дермальных фибро­бластов при диабете. Напротив, аккумуляция высокомолекулярной ГК на поверхности эндотелиальных клеток может иметь позитивное значение для сохранения целостности гликокаликса. Так как известно, что высокомолекулярная ГК имеет антивоспалительный и антифибротический эффект, обогащение мезангиального матрикса высокомолекулярными формами полимера представляет собой эндогенный механизм ограничения поражения почек при диабете. Таким образом, исследования метаболизма ГК при сахарном диабете подчеркивают зависимость ее биологических эффектов от типа клеток и свидетельствуют о значимости этой молекулы для гомеостаза тканей организма.

Ключевые слова: гиалуроновая кислота, CD44, внеклеточный матрикс, гладкомышечные клетки сосудов, дермальные фибро­бласты, эндотелиальные клетки, мезангиальные клетки, сахарный диабет.

Оригинал статьи на украинском языке доступен для скачивания в формате PDF.

© Украинский биохимический журнал