gangliozydy

Gangliozydy, znane również jako gangliosidy, to rodzina glikosfingolipidów charakteryzujących się hydrofobowym ogonem ceramydowym połączonym z złożonym łańcuchem oligosacharydowym zawierającym jedną lub więcej reszt kwasu sialowego. Występują w błonach komórkowych, szczególnie w błonie zewnętrznej neuronów i innych komórek układu nerwowego, gdzie uczestniczą w organizacji błonowej, interakcjach międzykomórkowych i sygnalizacji. Dzięki obecności w lipidowych domenach raft ich obecność wpływa na aktywność receptorów oraz procesy rozwoju i plastyczności synaptycznej.

Biogeneza: Gangliozydy syntetyzują się w aparacie Golgiego z ceramidu do laktozyceramidu, po czym następuje stopniowe dołączanie cukrów i reszt sialowych. Zwykle grupuje się je w rodziny oznaczone GM, GD, GT i GQ, co odzwierciedla rosnącą liczbę reszt sialowych; przykłady to GM1, GM2, GM3, GD1a, GD1b. Najobficiej występujące w mózgu człowieka gangliozydy to GM1, GD1a i GD1b.

Funkcje: Gangliozydy biorą udział w rozpoznawaniu komórkowym, modulują aktywność receptorów i kanałów jonowych, wpływają na rast i różnicowanie neuronów, a także na kierowanie wzrostem aksonów i synaptyczną komunikację. Są bogate w lipidowych raftach błonowych i mogą wiązać ligandy zewnętrzne; na przykład fragment B toksyny cholery wiąże GM1, co ilustruje rolę receptorową. Zmiany w składzie gangliozydów wiążą się z rozwojem i plastycznością neuronów.

Znaczenie kliniczne: Zaburzenia metabolizmu gangliozydów lub hydrolaz lizosomalnych prowadzą do chorób magazynowych, takich jak gromadzenie GM2 w chorobie Tay–Sachs i w chorobie Sandhoffa, czy gromadzenie GM1 w GM1 gangliozydozie. Wykazują również specyficzne ekspresje na niektórych nowotworach (np. GD2 w nerwiakowłókniakach, neuroblastomie, czerniakach) i stanowią cel terapii immunoterapeutycznej przeciwko anty-GD2.