گلیکوکالیکس یک کمپلکس فوق غشایی پیچیده است که یک پوسته نازک بر روی سطح غشای پلاسمایی سلول های حیوانی و غشای سیتوپلاسمی باکتری ها تشکیل می دهد. این اصطلاح از ترکیب کلمات یونانی و لاتین glykys callum گرفته شده است که به معنای واقعی کلمه به معنای "پوست ضخیم شیرین" است. در واقع، گلیکوکالیکس به‌عنوان یک غشای سلولی اضافی عمل می‌کند و عمدتاً از مولکول‌هایی با طبیعت کربوهیدرات ساخته شده است، اما برخلاف غشای پلاسمایی، ساختاری کرک‌دار دارد تا پیوسته.
ویژگی های کلی
گلیکوکالیکس یک لایه محافظ اضافی بر روی سطح سلول است که توسط مولکول های پروتئین، کربوهیدرات ها و لیپیدهای متصل به CPM و همچنین توسط قسمت های بیرونی پروتئین های تعبیه شده در غشاء تشکیل می شود. اساس چنین پوشش سیتولوژیکی شبکه ای از گلیکوزیدها (گلیکوپروتئین ها و پروتئوگلیکان ها) است.
پسبنابراین، گلیکوکالیکس یک پوسته بسیار باردار غنی شده با اجزای کربوهیدرات است که ترکیبی از ماکرومولکول های بیولوژیکی مرتبط با غشاء است. این لایه به عنوان یک مانع اضافی بین سلول و محیط عمل می کند و عملکردهای بسیاری را انجام می دهد که به دو دسته تثبیت کننده، محافظ و خاص تقسیم می شوند.
گلیکوکالیکس فقط برای موجودات و حیوانات پروکاریوتی مشخص است. غشاهای سلولی گیاهی چنین پوسته ای تشکیل نمی دهند.
توابع
مجموعه کامل عملکرد گلیکوکالیکس در سلول ها و در سطح بافت درشت ارگانیسم ها در حال حاضر تعریف نشده است. با این حال، قبلاً ثابت شده است که این لایه:
- در انتقال سیگنال از محیط خارج سلولی به محیط داخل سلولی شرکت می کند؛
- از غشای سیتوپلاسمی در برابر استرس و تأثیرات مکانیکی محافظت می کند؛
- خواص چسبندگی را برای برخی سلول ها فراهم می کند؛
- به عنوان یک عامل تشخیص عمل می کند.
در باکتری ها، گلیکوکالیکس اتصال به سطح را فراهم می کند، از از دست دادن رطوبت در هنگام ورود به محیط خشک جلوگیری می کند و در برابر اثر مواد ضد باکتری محافظت می کند. در پاتوژن ها، این لایه می تواند از شناسایی عامل بیماری زا توسط سیستم ایمنی جلوگیری کند.
ترکیب و ساختار بیوشیمیایی
Glycocalyx شامل:
- پروتئوگلیکان ها (زنجیره های گلیکوزآمینوگلیکان متصل به یک هسته پروتئین) - متشکل از سندیکان ها، گلیپیکان ها، میمکان، پرلاکان و بیگلیکان ها؛
- گلیکوزآمینوگلیکان (پلیمرهای دی ساکارید خطی اسید اورونیک و هگزوزامین) - 50-90درصد از سولفات هپاران تشکیل شده است و همچنین شامل درماتان سولفات، کندرویتین سولفات، کراتان سولفات و هیالورونان است؛
- گلیکوپروتئین حاوی الیگوساکاریدهای اسیدی و اسیدهای سیالیک؛
- اجزای مختلف محلول (پروتئین ها، پروتئوگلیکان ها و غیره)؛
- مولکول‌هایی که از فضای خارج سلولی روی سطح غشاء جذب می‌شوند.
ساختار و محتوای دقیق اجزای بیوشیمیایی گلیکوکالیکس بسته به نوع سلول و همچنین شرایط محیطی فیزیکی و مکانیکی غالب متفاوت است.
استفاده از رنگ های خاص این امکان را فراهم می کند که این پوسته اضافی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی تجسم شود.
هیکوکالیکس اندوتلیال
گلیکوکالیکس اندوتلیال لایه ای غنی از کربوهیدرات است که سطح مجرای رگ های خونی را می پوشاند و یک غشای سلولی نسبتاً ضخیم (حدود 500 نانومتر) تشکیل می دهد که عملکردهایی را نه تنها در سطح سیتولوژی، بلکه در سطح بافت نیز انجام می دهد. این سازه برای اولین بار توسط لوفت 40 سال پیش کشف شد.
اکنون ثابت شده است که گلیکوکالیکس اندوتلیال یک عامل کلیدی در نفوذپذیری عروق است. با توجه به جریان خون، تا حدی بار منفی دارد که از جذب بیش از حد آلبومین سلولی جلوگیری می کند. گلیکوکالیکس همچنین به عنوان یک محافظ مکانیکی برای اندوتلیوم عمل می کند.
