Кислые гликозаминогликаны. Гликозаминогликаны (мукополисахариды)

Средняя оценка

На основе 0 отзывов

Гликозаминогликаны — это натурального образования гетерополисахариды, которые чаще всего располагаются в веществе, расположенном в пространстве, образованном между клетками тканей человека и его органами. Помимо этого, их имеется возможность встретить в соединительной ткани человека и в синовиальной жидкости.

В относительно небольших количествах гликозаминогликаны находятся в хрящах и покровах кожи .

В своем непосредственном сочетании с эластином и некоторым количеством волокон коллагена, создается достаточно прочная и устойчивая базовая основа, которую называют матрикс.

Задайте свой вопрос врачу-неврологу бесплатно

Ирина Мартынова. Закончила Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко. Клинический ординатор и невролог БУЗ ВО \"Московская поликлиника\".

Биологическое значение, роль в человеческом организме

Гликозаминогликаны имеют свойство достаточно прочно связывать различные молекулы воды в значительном количестве, поэтому вещество расположенное между клетками может принимать желеобразный вид. К данной группе химических веществ имеется возможность отнести, так называемый гепарин. Это вещество имеется в сердечной ткани человеческого организма и в легких.

Гепарин может оказывать достаточно сильное воздействие, как средство против свертываемости крови и своим действиям считается антикоагулянтом.

Структура вещества и типы

Гликозаминогликаны состоят из дисахаридных единиц, имеющих определенные повторения. В любой из них, помимо определенного содержания гиалуроновой кислоты, имеется некоторое остаточное число моносахаридов в своем непосредственном сочетании с О-сульфатной или же N-сульфатной группой. В человеческом организме полисахариды не смогут образоваться в свободном виде, поэтому они с течением определенного времени связываются с находящимся в теле человека белком. В общем составе гликозаминогликаны содержат определенный остаток глюкозы или же остаточное количество галактозамина.

Еще одним важным мономером подобного вещества, расположенного в человеческом организме считаются кислоты: D-глюкуроновая и L-идуроновая. Практически все имеющиеся в человеческом организме полисахариды имеют различные размеры молекул и отличаются своим массовым и пространственным распределением.

Их имеется возможность отнести к полиэлектролитам, которые имеют отрицательный собственный заряд.

Биосинтез и локализация

Гликозаминогликаны способны образоваться в различных тканях человеческого организма, а также органах в прямой зависимости от их определенного типа.

В коже человеческого организма располагаются в достаточно значительном числе хондроитин-6-сульфат.

В легких человеческого организма располагается такой элемент, как гепарин.

Химические свойства и классификация

В хрящах имеется возможность выявить относительно небольшое число различных веществ. По своей классификации препараты разделяют на:

• Дерматансульфаты.
• Хондроитин-4-сульфат.
• Хондороитин-6-сульфаты.
• Кератансульфат.
• Гепарины.
• Гепарансульфаты.

Гиалуроновая кислота

Спектр использования данного препарата разделен на несколько определенных видов : не косметологическое применение – педиатрическая, а также геронтологическая.

Синонимы препарата:

• Остенил.

Современный рынок медицинских препаратов предлагает различные формы выпуска гиалуроновой кислоты, одной из которых являются инъекции.

Дерматансульфаты

Препарат считается противотромбозным средством, а также достаточно надежным способ предупреждения тромбозов. Он в достаточной степени эффективен при осуществлении лечения или жепрофилактики синдрома рассеянной коагуляции. В некоторых случаях, может быть использован для лечения и предотвращения инфаркта.

Описывается дерматансульфат, как средство с характерной вязкостью, которая составляет около 0,8 на 100 мл/г или же в некоторых случаях выше при вискозиметром Уббелоне.

Средство достаточно успешно используется сейчас, потому как имеет высокие показатели эффективности и надежности в использовании.

Хондроитин-4-сульфат

Этот препарат принимает свое непосредственное участие в появлении главного вещества хрящевой ткани человеческого организма . Он в достаточной степени улучшает кальциевый обмен. Помимоэтого, действие препарата уменьшает процессы старения ткани организма, а также эффективно ингибирует разнообразные элементы в человеческом организме, нарушающие работу суставногохряща.

Хондороитин-6-сульфаты

Это вещество вырабатывается хрящевой тканью человеческого организма и выполняет функцию одного из главных элементов синовиальной жидкости . Она обеспечивает работу суставов, при этомв достаточной степени предотвращает процесс высыхание и прочие негативные воздействия.

Эти воздействия при использовании данного препарата достаточно быстро нейтрализуются, что очень эффективно и надежно.

Кератансульфат

Гепарины

Действие начинается практически сразу после его приема . Он в достаточной степени активизирует кровообращение и уменьшает действие некоторых элементов.

Синонимы:

• Гепарин ДЖ
• Гепарин Натрия
• Гепарин Акрихин
• Гепарин Натрий Браун
• Гепарин Ферейн
• Лавенум
• Лиотон
• Тромблесс

Назначают препарат послеинфарктх и трамбоза.

Гепарансульфаты

Основное действие представленного препарата начинается практически сразу после его непосредственного поступления в человеческий организм. Он активизирует кровообращение, а такжеснижает действие некоторых элементов. Назначение его после инфаркта, потому как он в достаточной степени снижает число летальных исходов.

Сухожилия человеческого организма в своем основном составе имеют достаточно высокое содержание дерматансульфата. В костных тканях имеется кератансульфат. В спинных дисках содержится вотносительно небольшом числе хондроитин-4-сульфат.

Распад полисахаридов выполняется с непосредственным участием в данном процессе гидролитических элементов.

При нарушении обмена гликозаминогликанов, что в некоторых возможных случаях происходит по наследственным причинам , может привести к значительному накоплению этих веществ в человеческом организме. Это с течением определенного промежутка времени можетпривести к достаточно тяжелым и хроническим болезням, которые имеют название мукополисахаридоза.

Болезни таких патологий наследственного характера, представляют собой достаточно сложные клинические признаки и сложно поддаются лечению . При таких заболеваниях человека, возможно стечением времени появление:

1. Проблемы умственного развития.
2. Различные болезни, которые связаны с помутнением глаз.
3. Разнообразные сосудистые заболевания и патологии.

Сейчас, самыми часто встречаемыми на практике являются несколько определенных типов мукополисахаридоза.

В некоторых возможных случаях для того, чтобы иметь возможность установить максимально быстрый и верный диагноз пациенту требуется выявить показатель действия лизосомальных гидролаз. При присутствии различных по своему составу гиповитаминозов, можно такжевстретить нарушение обмена таких веществ в человеческом организме. У человека, который полностью здоров и имеет сбалансированный обмен веществ показатель гликозаминогликаны в кровиимеет ориентировочное значение в 50-60 мг на 100 мл. С течением определенного промежутка времени и в различных обстоятельствах общая концентрация данного вещества в человеческоморганизме может в некоторой степени изменяться.

Оставить свой отзыв

Гликозаминогликаны представляют собой гетерополисахариды натурального происхождения, которые можно встретить:

• в веществе, находящемся в пространстве между клеток органов и тканей;
• в некоторых видах соединительной ткани;
• в синовиальной жидкости;
• в кожных покровах;
• в хрящах.

В сочетании с коллагеновыми волокнами и эластином они создают прочную основу под названием матрикс.

Функции полисахаридов

Гликозаминогликаны обладают свойством связывать молекулы воды в большом количестве, благодаря чему межклеточное вещество принимает желеобразную консистенцию. К представителям этой группы можно отнести такое вещество как гепарин, который содержится в сердечной ткани, артериальных стенках и в легких. Он действует как противосвертывающее средство и является антикоагулянтом.

Гликозаминогликаны принимают участие:

• в ионном обмене;
• в иммунных реакциях;
• в дифференцировке тканей;
• в опорной функции;
• в восстановлении клеток;
• в оплодотворении.

Гликозаминогликаны сформированы из дисахаридных единиц, которые повторяются. В каждом из них, кроме гиалуроновой кислоты, есть остаток моносахаридов с О-сульфатной группой или N-сульфатной группой. В теле человека эти полисахариды не могут появляться в свободном состоянии, поэтому они связываются с белком. В своем составе гликозаминогликаны имеют остаток глюкозамина или галактозамина.

Другой главный мономер этого вещества представлен кислотами: D-глюкуроновой и L-идуроновой.

Все полисахариды, находящиеся в синовиальной жидкости или в органах и тканях тела, различаются размером молекул высокой молекулярной массы и молекулярно-массовым распределением. Эти вещества относятся к отрицательно заряженным полиэлектролитам.

Гликозаминогликаны локализуются в разных тканях и органах в зависимости от разновидности:

1. В печени, легких и сосудистой стенке содержится такой компонент как гепарин.
2. В хрящиках можно обнаружить несколько веществ сразу: гиалуроновая кислота, дерматансульфат, хондроитин-4-сульфат и кератансульфат.
3. Пупочный канатик и сухожилия содержат дерматансульфат и хондроитин-4-сульфат. В костной ткани человека находится кератансульфат, гиалуроновая кислота и хондроитин-4-сульфат.
4. Эмбриональные хрящи также содержат гиалуроновую кислоту и хондроитин-4-сульфат.
5. В спинальных дисках находятся дерматансульфат и кератансульфат.
6. В роговице глаз хондроитин-4-сульфат и кератансульфат.

Распад этих полисахаридов происходит с участием специфических гидролитических ферментов. Нарушенный обмен гликозаминогликанов вследствие наследственной патологии способствует избыточному скоплению этого вещества. Все это может приводить к развитию серьезных заболеваний, которые называются мукополисахаридозами.

Эти заболевания представляют собой тяжелые наследственные патологии, которые сопровождаются характерными клиническими признаками.

Во время этой болезни появляются:

• нарушения умственного развития у детей;
• помутнение роговицы глаза;
• скелетная деформация;
• сосудистые патологии.

Встречается несколько разных типов мукополисахаридоза. Поэтому, для того чтобы установить диагноз, необходимо определить активность лизосомальных гидролаз. Встретить нарушение обмена полисахаридов можно также при наличии различных гиповитаминозов.

В сыворотке крови у здорового человека гликозаминогликаны составляют около 40-75 мг на 100 мл. Концентрация этого вещества может повышаться, если человек болеет ревматизмом, пропорционально ревматическому прогрессу.

Также изменения количества полисахаридов в составе крови можно наблюдать:

• при дистрофических процессах тканей;
• во время беременности;
• при болезнях почек;
• при инфекционных процессах;
• стрессовых состояниях.

Все гликозаминогликаны имеют быструю обменную скорость, поэтому полупериод их жизни составляет около 3-10 дней. Разрушаются гликозаминогликаны эндогликозидазами, экзогликозидазами и сульфатазами. К ним можно отнести идуронидазу, гиалуронидазу и галактозидазу. Под действием лизосомальных гидролаз обеспечивается равномерное и полное расщепление полисахаридов до мономеров.

Классификация гликозаминогликанов

Известны шесть главных видов этих веществ, которые находятся в разных тканях и решают конкретные задачи.

Классификация полисахаридов:

1. Гиалуроновая кислота;
2. Кератансульфаты;
3. Гепарин;
4. Хондроитин сульфаты;
5. Дерматансульфат;
6. Гепарансульфат.

Такой компонент как гиалуроновая кислота может встретиться в разных тканях и органах, где она выполняет функцию смазочного вещества и способствует снижению трения между поверхностями суставов. Гиалуроновая кислота связывается с белком и принимает участие в формировании протеогликановых агрегатов. Из-за уникальных способностей данное вещество применяется в косметологической сфере в различных профессиональных процедурах и в медицине. Получают гиалуроновую кислоту в лабораториях синтетическим путем.

Кератансульфаты относятся к самым гетерогенным гликозаминогликанам, которые различаются между собой общим содержанием углеводов и распределением в тканях. Они содержат остаток галактозы и обнаруживаются в межпозвоночном диске, хрящах и костной ткани.

Вещество под названием гепарин является основным компонентом крови, который отвечает за ее свертываемость. Производится гепарин тучными клетками и содержится внутри них в специальных гранулах. Больше всего этого полисахарида находится в кожных покровах, легких и в печени.

Хондроитин сульфат относится к самым распространенным гликозаминогликанам, которые обнаруживаются в связках, сухожилиях и артериях. Дерматансульфат встречается в большом количестве в тканях животных и в межклеточном веществе хрящевой ткани.

Гепарансульфат находится в составе протеогликанов базальных мембран и считается постоянным веществом клеточной поверхности. Имеет схожую структуру дисахаридной единицы с гепарином.

Протеогликаны

Протеогликаны как и гликозаминогликаны являются компонентом межклеточного матрикса и также играют значительную роль в создании каркаса и поддерживании всех внутренних органов и систем. Эти вещества представляют собой высокомолекулярные белковые образования или структурный комплекс из гликозаминогликанов с белком.

Протеогликаны выполняют такие функции:

• формируют тургор тканей;
• взаимодействует с волокнами коллагена и эластином;
• выполняет защитную функцию;
• влияют на ионный обмен;
• помогают создать фильтрационный барьер в почках;
• играют роль в иммунных реакциях;
• помогают присоединить воду и катионы.

Протеогликаны в теле человека содержатся в 30% от сухой массы тканей. Белки этого вещества представлены одной полипептидной цепью. Каждый вид протеогликанов имеет в своей основе разные полисахаридные составляющие, различающиеся между собой.

Препараты гликозаминогликанов.

Гликозаминогликаны — GAG (ранее мукополисахариды) — неразветвленные полисахаридные цепи, состоящие из повторяющихся дисахаридных единиц.

Основных групп гликозаминогликанов шесть:

1) хондроитинсульфат А

2) хондроитинсульфат С

3) гиалуроновая кислота

4) гепарансульфат

5) кератансульфат

6) дерматансульфат

Дисахарид гиалуроната состоит из глюкуроновой кислоты и N-ацетилглюкозамина; хондроитин сульфата — из глюкуроновой кислоты и N-ацетилгалактозамина; дерматан сульфата — из гиалууроновой кислоты и N-ацетилгалактозамина; гепаран сульфата — из глюкозамина или гиалуроновой кислоты и N-ацетилглюкозамина; кератин сульфата — из галактозы и N-ацетилглюкозамина. Практически все гликозаминогликаны ковалентно связаны с белком в молекуле протеогликанов.

Гликозаминогликаны несут большой отрицательный заряд, высоко гидрофильны, обладают сильно вытянутой конформацией и образуют гели уже при низких концентрациях. Привлечение гликозаминогликанами осмотически активных катионов вызывает набухающее давление — туогор, что придает матриксу способность противостоять силам сжатия.

Какое биологическое значение имеют гликозаминогликаны?

Они учавствуют в создании межклеточного вещества соединительной ткани (матрикс), содержатся в костях, синовиальной жидкости, стекловидном теле роговице глаза. В составе протеогликанов покрывают поверхность клеток, играют важную роль в ионном обмене, иммунных реакциях, дифференцировке тканей. При таких генетических болезнях как мукополисахаридозы имеется нарушение распада гликозаминогликанов.

Хондроитина сульфат

Хондроитина сульфат является структурным и химическим компонентом хрящевой ткани. Его место в структуре матрикса можно увидеть на рисунке:

Химически это полимерные сульфатированные гликозаминогликаны. Синтезируются они хондроцитами.

По структуре молекулы хондроитин сульфата сходен с гепарином, поэтому считается, что может проявлять схожие свойства.

О функциях хондроитина сульфата.

1) Вместе с коллагеновыми волокнами формирует хрящевой матрикс ;

2) Участвует в обмене кальция . Каким образом? Инициирует связывание серы в процессе синтеза хондроитин-серной кислоты, что способствует отложению кальция в костях. Таким образом хондроитина сульфат может уменьшать резорбцию костной ткани и снижать потери кальция.

3) Содержится в синовиальной жидкости и его содержание в ней влияет на качество «смазки» в суставе.

4) Удержание воды . Для межпозвонкового диска это весьма важно. Сохраняя воду в толще хряща, хондроитина сульфат способствует функции амортизации, увеличивает прочность и устойчивость к нагрузкам хрящевой ткани. Выраженная гидрофильность связана с наличием карбоксильной и сульфатной групп в молекуле.

5) Влияет на синтез гиалуроновой кислоты . А это прочность и эластичность сухожилий, связок и кожи.

6) Хондроитина сульфат угнетает ферменты -разрушители: эластаза, пептидаза, катепсин, металлопротеиназы, интерлейкин-1 и другие. Они образуются при гибели хондроцитов и разрушают хрящ. Это же свойство, вероятно, лежит в основе противовоспалительного и анальгетического действия хондроитин сульфата. Возможно несколько оригинальное использование этого свойства. При приеме хондроитин сульфата внутрь отмечается торможение активности фермента поджелудочной железы липазы. Это, в свою очередь, уменьшает переваривание и всасывание жиров. Как следствие, отмечают снижение холестерина в крови и некоторое снижение веса.

Учитывая большое участие хондроитина сульфата в структуре и химии хрящевой и других видах соединительной ткани, его недостаточное поступление в организм должно достаточно сильно влиять на функцию этих тканей. Хондроитина сульфат поступает в организм с пищей — с хрящами, сухожилиями и кожей животных и рыб. Почему может снижаться его поступление в организм? Это может быть связано:

• со специальными диетами и вегетарианством,
• с метаболическими нарушениями в организме (болезни),
• с возрастным снижением всасывания и синтеза.

В таких случаях встает вопрос о дополнительном введении в организм «строительного материала» для хрящей. В межпозвонковых дисках процессы снижения гидратации и старения отмечаются уже с 40 лет, что требует изменений в питании и в дополнительном введении хондроитина сульфата. Широко используются добавки в спорте и ветеринарии.

Первый вопрос, который возникает, а доходит ли до хрящей полученный внутрь хондроитин сульфат? Отвечаем «да», ведь основной источник хондроитин сульфата — это пища. Иногда, люди используют холодец и пищевой желатин, как хондропротектор.

Когда стали изготавливать первые хондропротекторы, хондроитина сульфат вводили внутримышечно. Затем технологии усовершенствовались и стали делать препараты и БАДы для приема внутрь. При внутримышечном введении хондроитина сульфата его биодоступность 13%. Максимальная концентрация в плазме крови отмечается через 3-4 часа, а в синовиальной жидкости через 4-5 часов. Из плазмы выводится почками через 24 часа.

Препараты хондроитина сульфата рекомендованы Международным обществом по исследованию остеоартроза (OARSI) в 2008 и 2010 гг. для использования при заболеваниях суставов (остеоратроз). Неврологи применяют препарат при патологии межпозвонковых дисков и спондилоартрозах.

Побочные эффекты.

Это-белковый препарат, поэтому возможны аллергические реакции. Торможение ферментов поджелудочной железы может вызывать боли, неприятные ощущения в животе, расстройства стула. Инъекционные формы могут усиливать действие антикоагулянтов.

Рассмотрим отдельные препараты с хондроитина сульфатом.

Артрадол

Препарат выпускается в России в виде лиофилизата для растворения и применения внутримышечно.

В/м, по 0,1 г через день. Перед применением содержимое ампулы растворяют в 1 мл воды для инъекций. При хорошей переносимости дозу увеличивают до 0,2 г, начиная с 4-й инъекции. Курс лечения - 25–35 инъекций. Повторный курс - через 6 мес.

Артрон Хондрекс

Одна таблетка содержит 750 мг хондроитина сульфата. Оптимальная доза — две таблетки в день (утром и вечером). Длительность желательна не менее трех месяцев. Допускается поддерживающая доза — одна таблетка в день.

Мукосат

Форма выпуска: раствор для в/м введения 1,0 , 2,0 №5; капсулы и таблетки по 0,25 г.; таблетки, покрытые оболочкой по 0,25 г.; лиофилизат для приготовления р-ра для в/м введения.

Мукосат принимают внутрь и вводят внутримышечно. При пероральном приеме: взрослые принимают дважды в сутки по 0,75 г на протяжении первых трех недель, затем — дважды в день по 0,5 г. запивая водой.
Мукосат в таблетках или капсулах дети от 5 лет должны принимать по 0,5-0,75 г, в возрасте 1-5 лет — по 0,5 г, пациенты до года — по 0,25 г.
Мукосат внутримышечно назначается через день по 0,1 г (1,0); начиная с 4 инъекции, дозу увеличивают до 0,2 г. Продолжительность терапии составляет 25-35 инъекций. При необходимости можно повторить курс терапии через полгода.

Структум

Это французкий препарат хондроитина сульфата. Выпускается в капсулах по 250 и 500 мг и принимается внутрь, запивая водой. Принимают по 1000 мг в сутки в два приема. Длительность курса 6 месяцев, длительность эффекта после лечения от 3 до 5 месяцев.

Хондрогард

Форма выпуска — раствор для внутримышечного введения, 100 мг/мл. Применяют в/м, по 100 мг через день. При хорошей переносимости дозу увеличивают до 200 мг, начиная с 4-й инъекции. Курс лечения - 25–30 инъекций. При необходимости через 6 мес возможно проведение повторного курса лечения.

Хондроитин акос

Принимают внутрь, во время или после еды, запивая не менее чем 1/2 стакана воды. Взрослым и подросткам с 15 лет назначают по 1 г/сут (по 2 капс. 2 раза в день). Рекомендуемая продолжительность начального курса лечения составляет 6 мес, период действия препарата после его отмены - 3–5 мес в зависимости от локализации и стадии заболевания.

Хондроитин сульфат

Принимают внутрь, запивая небольшим количеством воды. Взрослым по 750 мг 2 раза в сутки в течение первых 3 нед, далее - по 500 мг 2 раза в сутки. Детям до 1 года - по 250 мг/сут, от 1 года до 5 лет - по 500 мг/сут, старше 5 лет - по 500 - 750 мг/сут. В/м (предварительно растворив лиофилизат в 1 мл воды для инъекций) - по 100 мг через день, с четвертой инъекции разовую дозу увеличивают до 200 мг. Курс - 25–35 инъекций, повторный - через 6 мес.

Хондроксид

Принимают внутрь, запивая небольшим количеством воды. По 0,5 г (2 табл.) 2 раза в сутки. Рекомендуемая продолжительность начального курса лечения составляет 6 мес. Терапевтическое действие препарата сохраняется в течение 3–5 мес после его отмены в зависимости от локализации и стадии заболевания.

Хондролон

Применяют в/м, предварительно растворив лиофилизат в 1 мл воды для инъекций. По 100 мг (1 ампула) через день; с четвертой инъекции разовую дозу можно увеличить до 200 мг (2 ампулы). Курс - 25–30 инъекций; повторные - через 6 мес.

Хонсурид

Препарат отмечен для полноты обзора. Наружно, содержимое флакона разбавляют 5 мл 0,5% новокаина или изотонического раствора натрия хлорида, тщательно взбалтывают; раствор распределяют по пораженной поверхности двухслойной стерильной марлевой салфеткой и накладывают на рану; перевязки 1 раз в 2–3 дня; курс 10–30 дней.

Показания.

Длительно незаживающие, вяло гранулирующие (плохо заживающие) и медленно эпителизирующие раны (медленное восстановление кожной поверхности или слизистой) в последствии травм и оперативных вмешательств- трофические язвы (медленно заживающие повреждения кожи), пролежни (омертвение тканей, вызванное длительным давлением на них вследствие лежания) и т.д

Румалон

Препарат представляет собой экстракт из хрящевой ткани и ткани костного мозга телят. А это значит, что содержит различные вещества — разные группы гликозаминогликанов, полипептиды… Фармакологическое действие — стимулирующее регенерацию хрящевой ткани. Усиливает биосинтез мукополисахаридов и стимулирует регенерацию в хрящевой гиалиновой ткани, тормозит процессы разрушения в хряще.

Румалон вводится в небольших количествах внутримышечно в первый и второй день лечения, а в последующем - 3 раза в неделю в течение пяти - шести недель. Подобный курс терапии проводится, по показанию врача, 2 раза в год, в некоторых случаях - 3-4 раза в год.

Применяется только для внутримышечных инъекций. После определения переносимости препарата (введение 0,25 мл, а затем, с интервалом в 2 дня, введение 0,5 мл) его вводят в количестве 1 или 2 мл 2-3 раза в неделю. Курс включает 25 инъекций по 1 мл или 15 инъекций по 2 мл. Курсы инъекций повторяют 2 раза в год (в выраженных случаях 3-4 раза в год) в течение многих лет.

ГИАЛУРОНОВАЯ КИСЛОТА

Гиалуроновая кислотанаходится во многих органах и тканях. В хряще она связана с белком и участвует в образовании протеогликановых агрегатов, в некоторых органах (стекловидное тело глаза, пупочный канатик, суставная жидкость) встречается и в свободном виде. Предполагается, что в суставной жидкости гиалуроновая кислота выполняет роль смазочного вещества, уменьшая трение между суставными поверхностями.

Гиалуроновая кислота является главным компонентом синовиальной жидкости. Она отвечает за её вязкость, то есть за кчество смазки суставных поверхностей. В хряще гиалуроновая кислота состоит в оболочке хондроцита и входит в состав аггрекана, обеспечивая упругость хряща.

Такая распространенность без внимания не осталась. Гиалуроновая кислота применяется для лечения катаракты и остеоартроза, замены (протезирования) синовиальной жидкости в суставах, для улучшения свойств кожи в косметологии.

Внутрисуставное введение препаратов содержащих гиалуроновую кислоту в виде инъекции относительно сложно и дорого, но наиболее эффективно. Эффект достаточно длителен и проявляется в виде исчезновении болей, отека и увеличения подвижности.

Препарты на основе гиалуроновой кислоты для внутрисуставного введения: Остенил, Ферматрон, Синокром, Суплазин и т.д. Стоимость от 3000 и выше за ампулу. И, конечно, нужен хороший доктор с хорошими руками.

Появились в продаже крема и таблетки с гиалуроновой кислотой. Личного опыта в их применении нет. Хороших исследований в литературе не встречал.

Для лечения позвоночника в инъекциях гиалуроновая кислота у нас не применяется. Думаю, возможно применение гиалуроновой кислоты в таблетках (при их эффективности) и, возможно, в физиолечении (эелектрофорез, фонофорез…). Последнее — теоретическое предположение.

МУКАРТРИН (АРТЕПАРОН)

Препарат подавляет лизосомальные ферменты разрушающие хрящевую ткань, повышает синтез хондроцитов и синовиальных клеток. Как результат этого улучшает метаболизм хряща и его эластичность.

Состав и форма выпуска. Активное вещество — мукартрин. Раствор для инъекций (1 мл препарата содержит 0,125 г активного вещества), ампулы 1 мл по 10 шт. в упаковке.

Показания к применению Мукартрина. Препарат применяют для лечения дегенеративнодистрофических заболеваний при сравнительно сохранившемся суставном хряще и отсутствии воспалительной реакции, а также для лечения плечелопаточного периартрита, остеохондроза межпозвонковых дисков.

Режим дозирования. Внутримышечно 125-250 мг (1-2 ампулы). Вводят глубоко в мышцу ежедневно в течение первых 3 дней, затем через день в течение последующих 10 дней. Лечение продолжают в той же дозировке по 2 раза в неделю в течение 3 недель, затем 1 раз в неделю до прохождения полного курса (25-30 инъекций).

Противопоказания. Нельзя применять препарат при сопутствующем воспалительном процессе в суставах и полной деструкции покровного хряща сустава.

Особые указания. Препарат используют при сравнительно сохранном суставном хряще

Производитель. Pharmachim, Болгари

Структурные формулы в проекции Фишера не способны дать всесторонний геометрический образ полуацетальной структуры, так как они не отражают реальных пространственных углов между химическими связями. В 1929 г. Хеуорс предложил способ изображения циклических форм углеводов, наиболее близко отражающий реальные структуры. Пяти- и шестичленные циклические структуры изображаются при этом в виде плоских циклических систем, гидроксильные группы у каждого атома углерода которых ориентированы либо вверх, либо вниз. Обычно используют упрощенную форму написания формулы в проекции Хеуорса, опуская углеродные атомы в составе кольца. Для преобразования формул D -монозы в проекции Фишера в формулу Хеуорса следует придерживаться определенных правил: 1. Все группы, расположенные справа от углеродного остова в формулах Фишера, в формулах Хеуорса занимают положение под плоскостью кольца (внизу). 2. Группы, расположенные в формулах Фишера слева от углеродного остова, располагают над плоскостью кольца (вверху). 3. Концевую группу - СН 2 ОН в проекции Хеуорса направляют вверх. В растворе линейные и циклические формы моносахаридов существуют одновременно и способны самопроизвольно превращаться друг в друга. Такие изомерные формы называются кольчато-цепными таутомерами . Преобладают, как правило, циклические изомеры полисахаридов; они используются организмами для построения олиго- и полисахаридов, мононуклеотидов и других биологических молекул. Через линейную форму происходит переход α -формы в β -форму. Гидроксильная группа, образовавшаяся при замыкании цикла из карбонила, называется полуацетальным или гликозидным гидроксилом . Производные моносахаридов.Большую группу производных моносахаридов составляют фосфорные эфиры, которые образуются в ходе превращений углеводов в тканях: Глицеральдегид-3-фосфат β-D -Рибозо-5-фосфат α-D -Рибозо-1-фосфат β-D -Фруктозо-1,6-дифосфат В природе широко распространены два аминопроизводных моносахарида: глюкозамин и галактозамин. Как и соответствующие гексозы, гексозамины могут существовать как в линейной, так и в циклической форме. Глюкозамин входит в состав многих полисахаридов, содержащихся в тканях животных и человека; галактозамин является компонентом гликопротеинов и гликолипидов. Глюкозамин Галактозамин Глюкуроновая кислота В состав полисахаридов входит глюкуроновая кислота. Биологические функции моносахаридов:

• Энергетическая - моносахариды используются в качестве источников энергии в клетке.
• Пластическая - моносахариды и их производные участвуют в построении разнообразных биологических молекул.

Олигосахариды Олигосахариды содержат несколько (от двух до десяти) остатков моносахаридов, соединённых гликозидной связью. Дисахариды - наиболее распространены. По химической природе дисахариды представляют собой гликозиды, которые содержат 2 моносахарида, соединённые гликозидной связью в α- или β-конфигурации. В пище содержатся в основном такие дисахариды, как сахароза, лактоза и мальтоза. Мальтоза образуется из полисахаридов как промежуточный продукт. Она состоит из двух остатков глюкозы, соединенных между собой α- 1,4-гликозидной связью. β -Мальтоза Лактоза содержится в молоке животных и человека. В состав лактозы входит остаток галактозы и глюкозы; эти монозы связаны между собой β -1,4-гликозидной связью. α -Лактоза Сахароза - наиболее распространенный и важный дисахарид, встречающийся в растительном мире. Сахароза является ценным питательным веществом для человека. Сахароза состоит из остатков α -D -глюкозы и β -D -фруктозы, связанных α , α -1,2-гликозидной связью. Сахароза Изомальтоза- промежуточный продукт, образующийся при расщеплении крахмала в кишечнике. Состоит из двух остатков D-глюкозы, но соединены эти моносахариды α-1,6-гликозидной связью. Полисахариды Структурные различия между полисахаридами определяются:

• строением моносахаридов, составляющих цепь;
• типом гликозидных связей, соединяющих мономеры в цепи;
• последовательностью остатков моносахаридов в цепи.

В зависимости от строения остатков моносахаридов полисахариды можно разделить на гомополисахариды(все мономеры идентичны) и гетерополисахариды(мономеры различны). Оба типа полисахаридов могут иметь как линейное расположение мономеров, так и разветвлённое. В зависимости от выполняемых ими функций выделяют 3 основные группы: · резервные полисахариды, выполняющие энергетическую функцию. Эти полисахариды служат источником глюкозы, используемым организмом по мере необходимости. Резервная функция этих углеводов обеспечивается их полимерной природой. Полисахариды менее растворимы, чем моносахариды, следовательно, они не влияют на осмотическое давление и поэтому могут накапливаться в клетке, например, крахмал - в клетках растений, гликоген - в клетках животных;

• структурные полисахариды, обеспечивающие клеткам и органам механическую прочность;
• полисахариды, входящие в состав межклеточного матрикса, принимают участие в образовании тканей, а также в пролиферации и дифференцировке клеток. Полисахариды межклеточного матрикса водорастворимы и сильно гидратированы.

В пище человека в основном содержатся полисахариды растительного происхождения - крахмал, целлюлоза. В меньшем количестве поступает полисахарид животных - гликоген. Полисахаридыпредставляют собой биополимеры, мономерами которых служат моносахариды. Если в составе полисахарида содержатся остатки моносахарида одного вида, его называют гомополисахаридом , если разных - гетерополисахаридом . К физиологически важным гомополисахаридам относят крахмал и гликоген. К числу важнейших гетерополисахаридов - гиалуроновую кислоту, хондротинсульфат и гепарин. Крахмал - гомополисахарид, состоящий из остатков глюкозы. Он является одним из наиболее распространенных запасных полисахаридов растений. Крахмал накапливается в семенах, клубнях (40 - 78%) и других частях растений (10 - 25%). Крахмал состоит из двух фракций, отличающихся строением и свойствами: амилозы - 15 - 25% и амилопектина - 75 - 85%. Амилоза построена из остатков глюкозы, связанных кислородными "мостиками" (гликозидными связями) между первым атомом углерода одного остатка и четвертым углеродным атомом другого: Амилоза Глюкозные остатки образуют неразветвленную цепь с молекулярной массой от 16 до 160 кДа. Эта цепь в пространстве закручивается в спирально молекула в целом имеет нитевидную форму. Амилопектин имеет молекулы с разветвленной цепью остатков глюкозы, образованной за счет связи между шестым атомом углерода одного остатка и первым углеродным атомом другого: Амилопектин Гликоген - резервное питательное вещество организма человека и животных. Иначе его называют "животным крахмалом". В организме человека он накапливается в печени (-20%) и в мышцах (-2%). Гликоген по структуре близок к амилопектину, однако степень ветвления у него больше, чем у амилопектина, поэтому молекула гликогена более компактна. Гликоген - не однородное вещество, а представляет собой смесь полисахаридов разной молекулярной массы. Часть его находится в соединении с белками. Спиральная конформация молекулы амилозы Целлюлоза - наиболее распространенное органическое соединение. Она встречается в растительном мире в качестве структурного компонента клеточной стенки. Особенно богаты целлюлозой волокна хлопка (98 - 99%). Целлюлоза состоит из остатков глюкозы, связанных между собой β -1,4-гликозидньши связями. Структура целлюлозы хорошо отвечает ее биологической задаче. Отдельные цепи целлюлозы связаны между собой водородными связями, что способствует образованию волокнистой и очень прочной структуры. В клеточных стенках растений волокна целлюлозы плотно упакованы в слои, которые дополнительно стабилизированы другими соединениями полисахаридной природы. Целлюлоза не имеет питательной ценности для высших животных и человека, так как пищеварительные секреты слюны и ферменты желудочно-кишечного тракта не способны расщеплять 1,4-гликозидные связи до глюкозы. Гиалуроновая кислота - гетерополисахарид, имеющий очень важное значение для высших организмов. В соединительной ткани это основной компонент внеклеточного желатинообразного вещества, заполняющего межклеточное пространство тканей. Она содержится в больших количествах в синовиальной жидкости суставов. Стекловидное тело и пуповина новорожденных также богаты гиалуроновой кислотой. В структурном отношении молекула представляет собой линейный полисахарид, образованный дисахаридными повторяющимися звеньями, состоящими из остатков D -глюкуроновой кислоты и N -ацетил-D -глюкозамина, соединенных β -1,3-гликозидной связью. Повторяющиеся дисахаридные звенья связаны между собой β -1,4-связью. Гиалуроновая кислота Хондроитинсульфат является составной частью костной ткани, хрящей, сухожилий, роговицы глаз, сердечных клапанов и других подобных тканей. Повторящееся дисахаридное звено в хондроитинсульфате состоит из глюкуроновой кислоты и N -ацетилгалактозаминсульфата, звенья соединены друг с другом β -1,3- и β -1,4-гликозидными связями, подобно связям в гиалуроновой кислоте. Хондроитинсульфат Гепарин - гетерополисахарид, препятствующий свертыванию крови у животных и человека. Гепарин содержится в крови, печени, легких, селезенке, щитовидной железе и в других тканях и органах. Молекула гепарина состоит из глюкуроновой кислоты и α -глюкозамина в виде двойного сульфопроизводного, соединенных между собой α -1,4-гликозидными связями. ГЛИКОПРОТЕИНЫ

Углеводсодержащие белки

Выделяют два подкласса белков, содержащих углеводы: протеогликаны и гликопротеины. Между этими подклассами имеются существенные отличия:

Для гликопротеинов характерна структурная роль

Способы присоединения углевода к белку.

Гликопротеины - белки, содержащие в качестве простетической группы небольшое количество углеводов (до 15 %), присоединенных к аминокислотным радикалам ковалентными связями. В составе углеводной части определяются гексозы (галактоза, манноза, редко глюкоза), пентозы (ксилоза, арабиноза), дезоксисахара (фукоза, рамноза), аминосахара (ацетилгалактозамин, ацетилглюкозамин), нейраминовая кислота и ее уксуснокислые эфиры (сиаловые кислоты). Они присоединены либо N-гликозидной связью к амидному азоту аспарагина, либо О-гликозидной связью к гидроксигруппе остатка серина, треонина, гидроксилизина. Большинство этих белков обладает слабовыраженными кислыми свойствами. В группе гликопротеинов выделяют серомукоиды (серо­гликоиды), обладающие выраженными кислыми свойствами и растворимых в хлорной, трихлоруксусной и сульфосалициловой кислотах. Эта фракция, составляя 1 % всех белков сыворотки, включает 12 % всех углеводов плазмы.

Функции гликопротеидов

Схема строения белка-рецептора.

• Структурная - клеточная стенка бактерий, костный матрикс, например, коллаген, эластин;
• Защитная - например, антитела, интерферон, факторы свертывания крови (протромбин, фибриноген);
• Рецепторная - присоединение эффектора приводит к изменению конформации белка-рецептора, что вызывает внутриклеточный ответ;
• Гормональная - гонадотропный, адренокортикотропный и тиреотропный гормоны;
• Ферментативная - холинэстераза, нуклеаза;
• Транспортная - перенос веществ в крови и через мембраны, например, трансферрин, транскортин, альбумин, Na + ,К + -АТФаза.

Протеогликаны

Другая группа гликоконъюгатов - протеогликаны - характеризуется наличием крупных полисахаридов, состоящих из повторяющихся дисахаридных остатков. Это гидрофильные соединения, в состав которых входит 20‑80 % углеводов. Углеводные компоненты протеогликанов называют гликозаминогликанами. Выделяют 7 типов гликозаминогликанов, из них 5 типов содержат в своем составе глюкуроновую кислоту (к ним относятся гиалуроновая кислота, хондроитин-4‑сульфат и хондроитин-6‑сульфат, гепарин и гепарансульфат), шестой тип (дерматансульфат) содержит идуроновую (галактуроновую) кислоту, седьмой (кератансульфат) - галактозу. Сиаловые кислоты, манноза, ксилоза присутствуют в минимальном количестве. Протеогликаны имеют сильно выраженные кислотные свойства благодаря наличию большого числа карбоксильных групп и остатков серной кислоты. Дисахариды включают в себя какую-либо уроновую кислоту и аминосахар. Многократно дублируясь, дисахариды образуют олиго- и полисахаридные цепи - гликаны. Для углеводной части встречаются другие названия - кислые гетерополисахариды (так как имеют много кислотных групп), гликозаминогликаны (содержат аминогруппы). Избыток анионных групп (сульфатных, карбоксильных) придает молекулам гликозаминогликанов высокий отрицательный заряд.

Строение гиалуроновой кислоты и хондроитинсульфата.

Основными представителями структурных гликозаминогликанов являются гиалуроновая кислота, хондроитинсульфаты, кератансульфаты и дерматансульфаты. Эти молекулы входят в состав протеогликанов, функцией которых является заполнение межклеточного пространства и удержание здесь воды, также они выступают как смазочный и структурный компонент суставов и других тканевых структур.

Углеводная часть, аналогично с гликопротеинами, связывается с белком через остатки серина и аспарагина.

Схема строения протеогликанов межклеточного вещества.

Функции протеогликанов

По функции структурные протеогликаны значимы для межклеточного пространства, особенно соединительной ткани, в которое погружены коллагеновые волокна. При помощи электронной микроскопии выяснено, что они имеют древовидную структуру. Молекулы гликанов весьма гидрофильны, создают сетчатый желеподобный матрикс и заполняют пространство между клетками , являясь преградой для крупных молекул и микроорганизмов.

Еще одним представителем протеогликанов является гепарин, включающий несколько сульфатированных цепей гетерополисахарида, связанного с белковым ядром через остатки серина. В крови гепарин связывается с антитромбином III, образуя комплекс, блокирующий факторы свертывания крови IIа, IХа, Ха, XIa и ХIIа, что применяется для профилактики тромбозов у больных различного профиля. В настоящее время используются препараты низкомолекулярных гепаринов и нефракционированных гепаринов, обладающие лучшими характеристиками.

Также функцией гепарина является активирующее влияние на активность фермента липопротеинлипазы, участвующего в метаболизме транспортных форм липидов в крови (хиломикроны и липопротеины очень низкой плотности). Как следствие, количество липидов в крови снижается.

Методы исследования содержания углеводсодержащих белков

При исследовании содержания углеводсодержащих белков возможно использование нескольких методических подходов:

Различие в окраске после проведения карбазоловой и орциновой реакций позволяет судить об относительном содержании дерматансульфата в пробе. Для чистого образца дерматансульфата отношение содержания гликозаминогликанов по карбазоловой реакции к их концентрации, определенной по орциновой реакции, равняется 0,67. При наличии других гликозаминогликанов (кроме кератансульфата) коэффициент возрастает.

В качестве унифицированных утверждены резорциновый метод определения концентрации сиаловых кислот и орциновый метод определения всех гексоз, входящих в состав гликопротеинов, и гексоз, связанных с серогликоидами.

Резорциновый метод определения концентрации сиаловых кислот (по Свеннерхольму)

Принцип

При нагревании гликопротеинов плазмы с трихлоруксусной кислотой отщепляются сиаловые кислоты, которые в свою очередь гидролизуются с образованием нейраминовой кислоты. Резорцин в присутствии солей меди в солянокислой среде дает с нейраминовой кислотой синее окрашивание.

Нормальные величины

Концентрация сиаловых кислот в крови возрастает при различных воспалительных процессах (эндокардите, остеомиелите), при туберкулезе, лейкемии, лимфогранулематозе, нефрозе, резко повышается при опухоли головного мозга, инфаркте миокарда, увеличивается при поражении паренхимы печени, коллагенозах, при других процессах, протекающих с деструкцией соединительной ткани.

Снижение сывороточного уровня сиаловых кислот отмечается у больных с пернициозной анемией, гемохроматозом, болезнью Вильсона и дегенеративными процессами в ЦНС.

Определение содержания серомукоидов и общего количества гликопротеинов орциновым методом

Принцип

Гликопротеины осаждают вместе с белками сыворотки или плазмы крови спиртом, осадок отмывают, растворяют в щелочи и после гидролиза серной кислотой определяют концентрацию гексоз по реакции с орцином, что соответствует содержанию гликопротеинов.

Для определения серомукоидов белки осаждают хлорной кислотой, при этом серомукоиды не осаждаются. Затем из надосадочной жидкости осаждают серомукоиды при помощи фосфорновольфрамовой кислоты, осадок отмывают и после растворения его в щелочи определяют уровень гексоз.

Нормальные величины

Клинико‑диагностическое значение

Количество гексоз гликопротеинов увеличивается при разнообразных воспалительных процессах: туберкулезе, плеврите, пневмонии, остром ревматизме, гломерулонефрите, при диабете, инфаркте миокарда, подагре, злокачественных новообразованиях. Особое значение определение концентрации гликопротеинов имеет при вяло текущих заболеваниях, при этом возрастание активности свидетельствует об активации процесса, хотя клинические симптомы еще могут не проявляться.