Glycocalyx is een complex supramembraancomplex dat een dunne schil vormt op het oppervlak van het plasmamembraan van dierlijke cellen en bacteriële cytoplasmatische membranen. De term komt van een combinatie van de Griekse en Latijnse woorden glykys callum, wat letterlijk "zoete dikke huid" betekent. De glycocalyx fungeert inderdaad als een extra celmembraan en is voornamelijk opgebouwd uit moleculen van koolhydraataard, maar in tegenstelling tot het plasmamembraan heeft het eerder een wollige dan een continue structuur.
Algemene kenmerken
Glycocalyx is een extra beschermende laag op het celoppervlak, gevormd door moleculen van eiwitten, koolhydraten en lipiden die aan de CPM zijn bevestigd, evenals door de buitenste delen van eiwitten die in het membraan zijn ingebed. De basis van zo'n cytologische omhulling is een netwerk van glycosiden (glycoproteïnen en proteoglycanen).
SoDe glycocalyx is dus een sterk geladen omhulsel verrijkt met koolhydraatcomponenten, wat een combinatie is van biologische macromoleculen die met het membraan zijn geassocieerd. Deze laag dient als een extra barrière tussen de cel en de omgeving en vervult vele functies, die zijn onderverdeeld in stabiliserend, beschermend en specifiek.
Glycocalyx is alleen kenmerkend voor prokaryotische organismen en dieren. Plantencelmembranen vormen niet zo'n omhulsel.
Functies
De volledige reeks functies van de glycocalyx in cellen en op weefselniveau van macro-organismen is momenteel niet gedefinieerd. Er is echter al vastgesteld dat deze laag:
- deelt aan signa altransductie van de extracellulaire omgeving naar de intracellulaire omgeving;
- beschermt het cytoplasmatische membraan tegen stress en mechanische invloeden;
- biedt hechtende eigenschappen voor sommige cellen;
- fungeert als een herkenningsfactor.
Bij bacteriën zorgt de glycocalyx voor hechting aan het oppervlak, voorkomt vochtverlies wanneer het in een droge omgeving terechtkomt en beschermt tegen de werking van antibacteriële stoffen. Bij ziekteverwekkers kan deze laag voorkomen dat het immuunsysteem de ziekteverwekker detecteert.
Biochemische samenstelling en structuur
Glycocalyx omvat:
- proteoglycanen (ketens van glycosaminoglycanen verbonden met een eiwitkern) - bestaan uit syndicans, glypicans, mimecan, perlacan en biglycans;
- glycosaminoglycanen (lineaire disaccharidepolymeren van uronzuur en hexosamine) - met 50-90% bestaat uit heparansulfaat en omvat ook dermatansulfaat, chondroïtinesulfaat, keratansulfaat en hyaluronzuur;
- glycoproteïnen die zure oligosachariden en siaalzuren bevatten;
- verschillende oplosbare componenten (eiwitten, proteoglycanen, enz.);
- moleculen geadsorbeerd op het oppervlak van het membraan vanuit de extracellulaire ruimte.
De structuur en het exacte geh alte van de biochemische componenten van de glycocalyx variëren afhankelijk van het celtype, evenals de heersende fysieke en mechanische omgevingsomstandigheden.
Het gebruik van speciale kleurstoffen maakt het mogelijk om deze extra schil te visualiseren met behulp van elektronenmicroscopie.
Endothele hycocalyx
Endothele glycocalyx is een laag rijk aan koolhydraten die het luminale oppervlak van bloedvaten bekleedt en een nogal dik (ongeveer 500 nanometer) acellulair membraan vormt dat niet alleen functies vervult op cytologisch, maar ook op weefselniveau. Deze structuur werd 40 jaar geleden voor het eerst ontdekt door Luft.
Het is nu vastgesteld dat de endotheliale glycocalyx een belangrijke determinant is van vasculaire permeabiliteit. Met betrekking tot de bloedstroom heeft het een gedeeltelijk negatieve lading, wat overmatige absorptie van cellulair albumine voorkomt. De glycocalyx fungeert ook als mechanische bescherming voor het endotheel.
