Cérébroside - Cerebroside

Structures générales des sphingolipides

Les cérébrosides sont le nom commun d'un groupe de glycosphingolipides appelés monoglycosylcéramides, qui sont des composants importants des membranes musculaires et nerveuses des animaux .

Ils sont constitués d'un céramide avec un seul résidu de sucre au niveau de la fraction 1-hydroxyle. Le résidu sucre peut être soit du glucose soit du galactose ; les deux principaux types sont donc appelés glucocérébrosides (alias glucosylcéramides) et galactocérébrosides (alias galactosylcéramides). Les galactocérébrosides se trouvent généralement dans le tissu neural, tandis que les glucocérébrosides se trouvent dans d'autres tissus.

Structure

La structure fondamentale d'un cérébroside est le céramide . Les monoglycosyl et oligoglycosylcéramides ayant un mono ou polysaccharide lié glycosidiquement au groupe terminal OH du céramide sont définis comme des cérébrosides. La sphingosine est la principale base à longue chaîne présente dans les céramides.

Le galactosylcéramide est le principal glycosphingolipide du tissu cérébral. Les galactosylcéramides sont présents dans tous les tissus nerveux et peuvent composer jusqu'à 2 % en poids sec de matière grise et 12 % de matière blanche. Ce sont des constituants majeurs des oligodendrocytes . Le glucosylcéramide se trouve à de faibles niveaux dans les cellules animales telles que la rate , les érythrocytes et les tissus nerveux, en particulier les neurones . Le glucosylcéramide est un constituant majeur des lipides cutanés, où il est essentiel pour la formation du corps lamellaire dans la couche cornée et pour maintenir la barrière de perméabilité à l'eau de la peau. Le glucosylcéramide est le seul glycosphingolipide commun aux plantes, aux champignons et aux animaux. Il est généralement considéré comme le principal glycosphingolipide des plantes. C'est un composant majeur de la couche externe de la membrane plasmique. Les galactosylcéramides n'ont pas été trouvés dans les plantes.

Le monogalactosylcéramide est le plus gros composant de la gaine de myéline des nerfs . La synthèse des cérébrosides peut donc donner une mesure de la formation ou de la remyélinisation de la myéline . La fraction sucre est liée de manière glycosidique au groupe hydroxyle C-1 du céramide, comme dans le lactosylcéramide. Les cérébrosides contenant un groupe ester sulfurique ( sulfate ), appelés sulfatides, sont également présents dans la gaine de myéline des nerfs. Ces composés sont de préférence nommés sulfates du glycosphingolipide parent.

Synthèse

La biosynthèse des monoglycosylcéramides nécessite un transfert direct de la fraction glucidique d'un sucre-nucléotide, tel que l'uridine 5-diphosphate (UDP)-galactose, ou l'UDP-glucose à l'unité céramide. La réaction catalysée par la glycosyl-transférase entraîne une inversion de la stéréochimie de la liaison glycosidique, passant de α →β. La synthèse du galactosylcéramide et du glucosylcéramide se produit respectivement sur la surface luminale du réticulum endoplasmique et sur le côté cytosolique des premières membranes de Golgi.

Propriétés physiques

Le point de fusion des cérébrosides est considérablement plus élevé que la température corporelle physiologique, > 37,0 °C, donnant aux glycolipides une structure paracristalline, similaire à celle des cristaux liquides. Les molécules de cérébroside sont capables de former jusqu'à huit liaisons hydrogène intermoléculaires entre les hydrogènes polaires du sucre et les groupes hydroxy et amide de la base sphingosine du céramide. Ces liaisons hydrogène au sein des cérébrosides donnent aux molécules une température de transition élevée et un alignement compact. Les monoglycosylcéramides en conjonction avec le cholestérol sont répandus dans le microdomaine du radeau lipidique, qui sont des sites importants dans la liaison des protéines et les interactions enzyme-récepteur.

Catabolisme

La dégradation des glycosphingolipides se produit dans le lysosome, qui contient des enzymes digestives dans les cellules animales. Le lysosome décompose le glycosphingolipide en ses principaux composants, les acides gras, la sphingosine et le saccharide.

Analyse chimique

L'analyse des monoglycosylcéramides peut être effectuée par chromatographie en couche mince à haute résolution, chromatographie liquide à haute performance (HPLC) et spectrométrie de masse. La HPLC en phase inversée est désormais la méthode standard de séparation des espèces moléculaires, souvent après benzoylation, permettant la détection des lipides par spectrophotométrie UV.

Rôle dans la maladie

Un défaut dans la dégradation des glucocérébrosides est la maladie de Gaucher . Le défaut correspondant pour les galactocérébrosides est

a) Accumulation de céramide trihexoside (globotriaosylcéramide) - Maladie de Fabry. Caractéristiques cliniques : Acroparesthésie (picotements, sensation de fourmillements et d'aiguilles dans les extrémités)

b) Accumulation de galactocérébroside (galactosylcéramidase) - Maladie de Krabbe.

Les références

Liens externes