ESFINGOLIPIDOS

 Andrés Mauricio Muñoz Moreno
UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA
          Medicina
             2009
• Se localizan en membrana plasmática
• Tienen función estructural
• Sirven como sitios de adhesión de
  proteínas extracelulares
• Funciones importantes en fisiología celular


• Actúan como segundos mensajeros


• Forman parte de las balsas lipídicas


• Esfingosina es esfingolípido mas simple


• Ceramida es precursor de varias moléculas
ESTRUCTURA
     • Base de cadena larga
       (esfingosina)


     • Acido graso de
       longitud variable
       unido a C2 de la base
       de cadena larga


     • Diversas cadenas
       polares unidas a C1
METABOLISMO
Generación de Ceramida (principal
 precursor de metabolitos) se siguen estas
 vías


• Síntesis de novo


• Degradación esfingomielina de membrana
SINTESIS DE NOVO
        • Se lleva a cabo en
          Retículo
          Endoplásmico y
          Aparato de Golgi


        • Esfingomielinasa
          cataliza sintesis de
          Esfingomielina
          transfiriendo
          fosforilcolina a
DEGRADACION DE
ESFINGOMIELINA
       • Catalizada por
         enzima
         Esfingomielinasa
         (SMasa)


       • Vía principal para
         producción de
         Ceramida
BALSAS LIPIDICAS
        • Esfingolípidos junto a
          Colesterol de parte
          externa de bicapa
          lipídica


        • Composición lipídica
          y proteica es distinta
          para cada balsa


        • Actividad de
• Las caveolas son rafts especializados con forma invaginada
  que regulan actividad de receptores (tirosina kinasa, receptor
  hormona de crecimiento etc)
• Permiten entrada de diversos entes biologicos a la celula
  (virus, hormonas, bacterias etc)
• Su estructura es deteminada porque unida al Colesterol esta
  unas moleculas llamadas Caveolinas, donde la Caveolin – 1
• Los rafts promueven señalización en respuesta
  a un estimulo


• Regulan señalización al secuestrar moléculas
  de señalización en estado inactivo


• Al activarse receptor cambia la composición de
  Esfingolípidos en raft alterando la estructura de
  la membrana e inicia así la cascada de
  señalización


• Esfingolípidos de las caveolas permiten
SEÑALIZACION
        APOPTOSIS                            MITOSIS
                                     • Esfingosina 1 fosfato
• Ceramida
                                     • Ceramida 1 fosfato
 Balance entre Ceramida y sus metabolitos es importante para regulación de
                          supervivencia celular
ACCION DE CERAMIDA
Ceramida actúa como segundo mensajero,
 se forma por:
• Activación receptores de muerte celular
• Radiación gamma y UV
• Hipoxia
• Deprivación factores de crecimiento
• Choque térmico
• Fármacos
Proteinas activadas por Ceramida
Acciones y activación de ceramida dependiendo de determinadas
señales
• CAPK: Quinasa supresora de Ras

• PKCζ: Activa vía de supervivencia de NF-кB

• JNK: Activación produce apoptosis

• PP1: Fosforilación de Bad, produciendo apoptosis

• PP2A: Desfosforilación de Bcl-2, convirtiéndolo en
  molécula apoptótica al hacer permeable membrana
  mitocondrial

• Ceramida puede producir estrés oxidativo al desregular
  la ON sintetasa y enzimas antioxidantes
ACCION DE CERAMIDA 1
         FOSFATO
C1P es producida por una Ceramida quinasa dependiente
  de ATP. Esta C1P esta implicada en respuestas
  inflamatorias, inhibición de la apoptosis y supervivencia
  celular.

• Media liberación de acido araquidónico

• Inhibición de esfingomielinasa acida, esto disminuye los
  niveles de ceramida inhibiendo la apoptosis

• Activación de la vía PI3K/PKB, aumentando la
  supervivencia celular
Via de las esfingomielinasas acida y neutra
ACCION DE ESFINGOSINA 1
        FOSFATO
           S1P se origina a partir
             de la esfingosina por
             accion de las enzimas
             quinasas:

           • SphK1: Aumentada
             en células tumorales

           • SphK2: Aumento
             inhibe crecimiento
             celular
Mecanismos de transducción activados por los receptores de S1P
S1P puede actuar como segundo mensajero o actuar
  extracelularmente gracias a transportadores que la
  llevan del espacio intracelular al extracelular

• Se han estudiado 5 receptores para S1P ligados a
  distintos tipos de proteína G (S1P1-5)

• Receptores ligados a proteína G12/13 activan la GTPasa
  Rho que regula citoesqueleto y motilidad celular

• Receptores ligados a proteina Gq se acopla a fosfolipasa
  C aumentando calcio intracelular

• Receptores ligados a proteina Gi regulan las vias
  PI3K/Akt y Ras/ERK.
GANGLIOSIDOS
      • Glucoesfingolipidos
        que contienen
        residuos de acido
        siálico (NANA)

      • Son el 25% de los
        lípidos en capa
        externa de membrana
        neuronal

      • Se han identificado
        188 tipos distintos de
        gangliósidos
Síntesis de gangliósidos
• Glucoesfingolipidos precursores de gangliósidos entran
  al aparato de Golgi y se envuelven en reacciones de
  glucotransferasas y sialotransferasas


• Principal gangliósido extraneural en vertebrados es GM3


• Una sialidasa distinta de la del aparato de Golgi se ubica
  en la membrana plasmática donde cambia la
  composición de gangliósidos de superficie


• Tienen funciones en el mantenimiento mielínico y
  regeneración neural


• Principales gangliósidos en cerebro son GM1, GD1a,
GANGLIOSIDOS Y
         ENFERMEDAD
• Determinados tipos de gangliósidos se
  encuentran en células cancerígenas y no
  en tejido sano

• GM3 tiene aplicación terapéutica al
  promover apoptosis de células tumorales
  al suprimir la fosforilación de los
  receptores de hormona de crecimiento de
  su superficie

• GD1a promueve proliferación y metástasis
  de células tumorales
• En el Sindrome de Gullain – Barré se
  producen anticuerpos para gangliosidos

• Una irregularidad con el GM1 en el
  Alzheimer causa de proteina β amiloide
  en el cerebro

• Daño en las vías metabólicas para
  gangliósidos están envueltas en la
  enfermedad de Huntington

• En la epilepsia infantil se encuentra
  mutación de un gen para la
CEREBROSIDOS
      • Son Ceramidas
        monohexosas

      • Se localizan
        mayormente en el
        cerebro, pero se
        pueden encontrar en
        eritrocitos y el bazo
Cerebrosidos se sintetizan a partir de la Ceramida y
de los nucleotidos azucares activado UDP-
galactosa y UDP-glucosa.

Biosintesis se realiza en reticulo endoplasmico y las
enzimas envueltas en el proceso son glucosil y
galactosil transferasas
• Promueven el aumento de la temperatura
  corporal al formar redes compactas de
  puentes de hidrogeno con otros
  cerebrósido

• Aumento de cerebrosidos en higado,
  bazo, medula osea y pulmones provocan
  la enfermedad de Gaucher debido a
  defectos en la enzima glucocerebrosidasa
BIBLIOGRAFIA
•   http://www.tdx.cbuc.es/TESIS_UV/AVAILABLE/TDX-0608109-141934//FER
    RER.pdf
•   http://www.lipidlibrary.co.uk/Lipids/introsph/index.htm
•   http://www2.uah.es/dianas/00101001_sanchez.pdf
•   http://lh5.ggpht.com/_FLe5Kbctaeg/SjJlj1VjSDI/AAAAAAAACQM/7QxWIlXP
    zsk/Sphingosine1phosphate2_thumb14.jpg
•   http://www.cell-research.com/images/99photo/1-1.jpg

Esfingolipidos

  • 1.
    ESFINGOLIPIDOS Andrés MauricioMuñoz Moreno UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA Medicina 2009
  • 2.
    • Se localizanen membrana plasmática • Tienen función estructural • Sirven como sitios de adhesión de proteínas extracelulares
  • 3.
    • Funciones importantesen fisiología celular • Actúan como segundos mensajeros • Forman parte de las balsas lipídicas • Esfingosina es esfingolípido mas simple • Ceramida es precursor de varias moléculas
  • 4.
    ESTRUCTURA • Base de cadena larga (esfingosina) • Acido graso de longitud variable unido a C2 de la base de cadena larga • Diversas cadenas polares unidas a C1
  • 5.
    METABOLISMO Generación de Ceramida(principal precursor de metabolitos) se siguen estas vías • Síntesis de novo • Degradación esfingomielina de membrana
  • 6.
    SINTESIS DE NOVO • Se lleva a cabo en Retículo Endoplásmico y Aparato de Golgi • Esfingomielinasa cataliza sintesis de Esfingomielina transfiriendo fosforilcolina a
  • 7.
    DEGRADACION DE ESFINGOMIELINA • Catalizada por enzima Esfingomielinasa (SMasa) • Vía principal para producción de Ceramida
  • 8.
    BALSAS LIPIDICAS • Esfingolípidos junto a Colesterol de parte externa de bicapa lipídica • Composición lipídica y proteica es distinta para cada balsa • Actividad de
  • 9.
    • Las caveolasson rafts especializados con forma invaginada que regulan actividad de receptores (tirosina kinasa, receptor hormona de crecimiento etc) • Permiten entrada de diversos entes biologicos a la celula (virus, hormonas, bacterias etc) • Su estructura es deteminada porque unida al Colesterol esta unas moleculas llamadas Caveolinas, donde la Caveolin – 1
  • 10.
    • Los raftspromueven señalización en respuesta a un estimulo • Regulan señalización al secuestrar moléculas de señalización en estado inactivo • Al activarse receptor cambia la composición de Esfingolípidos en raft alterando la estructura de la membrana e inicia así la cascada de señalización • Esfingolípidos de las caveolas permiten
  • 11.
    SEÑALIZACION APOPTOSIS MITOSIS • Esfingosina 1 fosfato • Ceramida • Ceramida 1 fosfato Balance entre Ceramida y sus metabolitos es importante para regulación de supervivencia celular
  • 12.
    ACCION DE CERAMIDA Ceramidaactúa como segundo mensajero, se forma por: • Activación receptores de muerte celular • Radiación gamma y UV • Hipoxia • Deprivación factores de crecimiento • Choque térmico • Fármacos
  • 13.
  • 14.
    Acciones y activaciónde ceramida dependiendo de determinadas señales
  • 15.
    • CAPK: Quinasasupresora de Ras • PKCζ: Activa vía de supervivencia de NF-кB • JNK: Activación produce apoptosis • PP1: Fosforilación de Bad, produciendo apoptosis • PP2A: Desfosforilación de Bcl-2, convirtiéndolo en molécula apoptótica al hacer permeable membrana mitocondrial • Ceramida puede producir estrés oxidativo al desregular la ON sintetasa y enzimas antioxidantes
  • 16.
    ACCION DE CERAMIDA1 FOSFATO C1P es producida por una Ceramida quinasa dependiente de ATP. Esta C1P esta implicada en respuestas inflamatorias, inhibición de la apoptosis y supervivencia celular. • Media liberación de acido araquidónico • Inhibición de esfingomielinasa acida, esto disminuye los niveles de ceramida inhibiendo la apoptosis • Activación de la vía PI3K/PKB, aumentando la supervivencia celular
  • 17.
    Via de lasesfingomielinasas acida y neutra
  • 18.
    ACCION DE ESFINGOSINA1 FOSFATO S1P se origina a partir de la esfingosina por accion de las enzimas quinasas: • SphK1: Aumentada en células tumorales • SphK2: Aumento inhibe crecimiento celular
  • 19.
    Mecanismos de transducciónactivados por los receptores de S1P
  • 20.
    S1P puede actuarcomo segundo mensajero o actuar extracelularmente gracias a transportadores que la llevan del espacio intracelular al extracelular • Se han estudiado 5 receptores para S1P ligados a distintos tipos de proteína G (S1P1-5) • Receptores ligados a proteína G12/13 activan la GTPasa Rho que regula citoesqueleto y motilidad celular • Receptores ligados a proteina Gq se acopla a fosfolipasa C aumentando calcio intracelular • Receptores ligados a proteina Gi regulan las vias PI3K/Akt y Ras/ERK.
  • 21.
    GANGLIOSIDOS • Glucoesfingolipidos que contienen residuos de acido siálico (NANA) • Son el 25% de los lípidos en capa externa de membrana neuronal • Se han identificado 188 tipos distintos de gangliósidos
  • 22.
  • 23.
    • Glucoesfingolipidos precursoresde gangliósidos entran al aparato de Golgi y se envuelven en reacciones de glucotransferasas y sialotransferasas • Principal gangliósido extraneural en vertebrados es GM3 • Una sialidasa distinta de la del aparato de Golgi se ubica en la membrana plasmática donde cambia la composición de gangliósidos de superficie • Tienen funciones en el mantenimiento mielínico y regeneración neural • Principales gangliósidos en cerebro son GM1, GD1a,
  • 24.
    GANGLIOSIDOS Y ENFERMEDAD • Determinados tipos de gangliósidos se encuentran en células cancerígenas y no en tejido sano • GM3 tiene aplicación terapéutica al promover apoptosis de células tumorales al suprimir la fosforilación de los receptores de hormona de crecimiento de su superficie • GD1a promueve proliferación y metástasis de células tumorales
  • 25.
    • En elSindrome de Gullain – Barré se producen anticuerpos para gangliosidos • Una irregularidad con el GM1 en el Alzheimer causa de proteina β amiloide en el cerebro • Daño en las vías metabólicas para gangliósidos están envueltas en la enfermedad de Huntington • En la epilepsia infantil se encuentra mutación de un gen para la
  • 26.
    CEREBROSIDOS • Son Ceramidas monohexosas • Se localizan mayormente en el cerebro, pero se pueden encontrar en eritrocitos y el bazo
  • 27.
    Cerebrosidos se sintetizana partir de la Ceramida y de los nucleotidos azucares activado UDP- galactosa y UDP-glucosa. Biosintesis se realiza en reticulo endoplasmico y las enzimas envueltas en el proceso son glucosil y galactosil transferasas
  • 28.
    • Promueven elaumento de la temperatura corporal al formar redes compactas de puentes de hidrogeno con otros cerebrósido • Aumento de cerebrosidos en higado, bazo, medula osea y pulmones provocan la enfermedad de Gaucher debido a defectos en la enzima glucocerebrosidasa
  • 29.
    BIBLIOGRAFIA • http://www.tdx.cbuc.es/TESIS_UV/AVAILABLE/TDX-0608109-141934//FER RER.pdf • http://www.lipidlibrary.co.uk/Lipids/introsph/index.htm • http://www2.uah.es/dianas/00101001_sanchez.pdf • http://lh5.ggpht.com/_FLe5Kbctaeg/SjJlj1VjSDI/AAAAAAAACQM/7QxWIlXP zsk/Sphingosine1phosphate2_thumb14.jpg • http://www.cell-research.com/images/99photo/1-1.jpg