Fosfolipidit sappitulehduksessa

Ihmisen maksasapen, sappirakkosapen ja plasman fosfolipidit akuutissa sappirakontulehduksessa

Phospholipids in Human Hepatic Bile, Gall Bladder Bile, and Plasma in Cases with Acute Cholecystitis

1968, Vol. 21, No. 2 , Pages 168-176

• PDF (697 KB)
• PDF Plus (249 KB)
• Reprints
• Permissions

A. Gottfries¹, S. Nilsson¹, B. Samuelsson¹ and T. Scherstén^1†

¹Surgical Department II, Sahlgrenska Sjukhuset, and Department of Medical Biochemistry, University of Göteborg, Göteborg, Sweden

^†Correspondence: T. Scherstén, Kirurgiska Kliniken II Sahlgrenska Sjukhuset, Göteborg, Sweden

Tässä göteborgilaistutkimuksessa selvitettiin mainittujen sappiperäisten fosfolipidien koostumus 18 potilaalta, jotka operoitiin akuutin sappitulehduksen takia ja saatuja arvoja verrattiin 11 potilaaseen, jotka oli operoitu komplisoitumattoman sappikivitaudin takia tai mahahaavan takia.

The composition of phospholipids in hepatic bile, gall bladder bile, and plasma from 18 patients operated on for acute cholecystitis was compared to the corresponding composition in 11 patients operated on for uncomplicated gall stone disease or peptic ulcer.

Akuutissa kolekystiitissä lysolesitiinin ( LPC) suhteellinen ja absoluuttinen pitoisuus oli alentunut plasmassa ja kohonnut maksasapessa

In acute cholecystitis the relative and absolute concentration of lysolecithin was found to be decreased in plasma and increased in hepatic bile.

kaikkien fosfatidien sbsoluttiset ja relatiiviset pitoisuudet sappirakossa vaihtelivat suuresti akuutin sappirakon tulehduksen aikana, mikä mahdollisesti heijastaa sairaan sappirakon sisällön vaihtelevaa resrorboitumista.

The absolute as well as the relative concentration of all the phosphatides in the gall bladder bile varied widely in cases with acute cholecystitis, which probably reflects a variation in the resorption of the content of the diseased gall bladder.

Niissä tapauksissa, joissa sappirakon sappi oli väritöntä, esiintyi kaikkia fosfatideja hyvin vähäisissä pitoisuuksissa.

In cases with colourless bile in the gall bladder all the phosphatides occurred in very low concentrations.

Kuitenkin lysolesitiinin (LPC) suhteellinen pitoisuus tulehtuneessa sappirakossa havaittiin merkitsevästi kohonneeksi ja kolmessa tapauksessa juuri tämän fosfatidin pitoisuudet olivat erittäin korkeat.

However, the relative concentration of lysolecithin in the ‘cholecystic’ gall bladders was found to be significantly increased and in three cases the absolute concentration of this phosphatide was found to be very high.

Sapen lysolesitiinin kohonnut pitoisuus akuutissa sappirakontulehduksessa saattanee olla aiheutunut extrahepaattisesta lesitiinin (=fosfatidyylikoliini, PtC, PC) hydrolyysistä . Tälle tulkinnalle on myös näyttöä.

The increased concentration of lysolecithin in bile from cases with acute cholecystitis may be caused by extrahepatic hydrolysis of lecithin, and evidence in favour of this interpretation is given.

Tutkimuksen aikaan (1968) ei voitu sanoa oliko kohonnut lysolesitiinipitoisuus akuutissa kolekystiitissä primääriostä vai sekundääristä.

Whether the increased concentration of lysolecithin in bile is primary or secondary to the acute cholecystitis cannot be answered by the present investigation.

Keywords

Acute cholecystitis, bile, liver diseases, lysolecithin, phospholipids, plasma

Read More: http://informahealthcare.com/doi/abs/10.3109/00365516809084279?journalCode=clb

Koiran sapen fosfatidyletanolamini ja fosfatidylseriini

FATTY ACID COMPOSITION OF PHOSPHATIDYL ETHANOL-AMINE AND PHOSPHATIDYL SERINE FROM DOG BILE

U. K. Misra, D. A. Turner

---

Canadian Journal of Biochemistry, 1964, 42:309-316, 10.1139/o64-036

Abstract

Phosphatidyl ethanolamine (PE) and phosphatidyl serine (PS) extracted from dog bile have been separated by means of ammonium silicate column chromatography. Concentration of phosphatidyl serine in dog bile is about seven times higher than phosphatidyl ethanolamine.

Fatty acid analysis by gas chromatography showed that phosphatidyl ethanolamine contains about 26% palmitic acid, 18% stearic acid, 11% linoleic acid, 2% linolenic acid, 9% arachidonic acid, 3% C22:5 fatty acid, and 6% C22:6 fatty acid.

The concentrations of these fatty acids observed in phosphatidyl serine are different; palmitic acid represents about 43%, stearic acid 9%, linoleic acid 24%, linolenic acid a trace amount, and arachidonic acid 5%; C22:5 and C22:6 fatty acids are absent.

Maksateitten syöpä yleistyy maailmassa. Syitä etistään.

Tiedemiehet tutkivat, mitä eroja löytyy egyptiläisten ja brittiläisten potilaitten lesitiinissä ( fosfatidylkoliini, PC) ja sappihapoissa. Katsottiin myös eroja pahanlaatuista cholangiocarcinomaa sairastavien ja muitten potilaitten kesken

LÄHDE: HPB (Oxford). 2011 Jun;13(6):385-90. doi: 10.1111/j.1477-2574.2011.00296.x. Epub 2011 Mar 22. Differences in phosphatidylcholine and bile acids in bile from Egyptian and UK patients with and without cholangiocarcinoma.

Hashim Abdalla MS, Taylor-Robinson SD, et al. .

 

 Suomennosta abstraktista.

TAUSTA: Cholangiocarcinoma (CC) on fataali pahanlaatuinen tauti ja kautta maailman se on lisääntymään päin melkoisin alueellisin variaatioin. Nykyiset tekniikat hyvänlaatuisen ja pahanlaatuisen sappitietaudin erottamiseksi eivät ole mitenkään tyydyttävän tasoisia.

Background:   Cholangiocarcinoma (CC) is a fatal malignancy, the incidence of which is increasing worldwide, with substantial regional variation. Current diagnostic techniques to distinguish benign from malignant biliary disease are unsatisfactory.

Sapen metabolisen profiilin kartoittaminen saattaisi auttaa erottamaan hyvänlaatuisia tauteja pahanlaatuisista. Ei ole aiemmin tehtykään mitään tutkimusta, jossa vertailtaisiin kahta geografisesti ja rodullisesti erilaista cholangiocarsinomapotilasryhmää. 

Metabolic profiling of bile may help to differentiate benign from malignant disease. No previous studies have compared the metabolic profiles of bile from two geographically and racially distinct groups of CC patients.

TYÖN TARKOITUS: Tutkimuksen tarkoituksena oli vertailla sapen metabolisia profiileja käyttämällä in vitro protoni magnetoresonanssispektroskopiaa; potilaat olivat egyptiläisä ja brittiläisiä malignia CC:tä potevia sekä eräitä  ei- maligneja sappitietauteja potevia.

Objectives:  This study aimed to compare metabolic profiles of bile, using in vitro proton magnetic resonance spectroscopy, from CC patients from Egypt and the UK, and from patients with CC and patients with non-malignant biliary disease.

Käytetyt menetelmät: Yhteensä 29 sappinestenäytettä kerättiin cholangiografian aikana ja analysoitiin käyttämällä 11.7-T järjestelmää. Näytteistä 7 oli CC potilailta Egyptistä ( n= 4) ja Britanniasta ( n= 3) ja 21 näytettä oli hyvänlaatuista biliaarista tautia potevilta. Näistä diagnooseista erittelynä: choledocholithiasis (n= 8) , Oddin sfinkterin toiminnallinen vika ( n= 8), primäärinen sklerosoiva cholangiitti (n= 5) .

Methods:  A total of 29 bile samples, collected at cholangiography, were analysed using an 11.7-T system. Samples were from eight CC patients in either Egypt (n= 4) or the UK (n= 4) and 21 patients with benign biliary disease (choledocholithiasis [n= 8], sphincter of Oddi dysfunction [n= 8], primary sclerosing cholangitis [n= 5]). 

TULOKSIA: Pahanlaatuista sappitiesyöpää (CC) sairastavilla oli sapen lesitiini ( fosfatidyylikoliini, PtC) merkitsevästi alentunut. Egyptin sappitiesyöpä (CC) potilailla oli merkitsevästi alemmat sappiteitten lesitiini (PtC) pitoisuudet verrattuna brittiläisiin.

Results:  Bile phosphatidylcholine (PtC) was significantly reduced in CC patients. Egyptian CC patients had significantly lower biliary PtC levels compared with UK patients. 

Tauriiniin- ja glysiiniin- konjugoituneet sappihapot (H-26 ja vastaavasti H-25 protonia) olivat merkitsevästi kohonneet pahanlaatuista sappitiesyöpää potevilla verrattuna niitten sappeen, joilla oli hyvänlaatuinen tauti.

Taurine- and glycine-conjugated bile acids (H-26 and H-25 protons, respectively) were significantly elevated in bile from patients with CC compared with bile from patients with benign diseases (P= 0.013 and P < 0.01, respectively). 

YHTEENVETO: Maksan sappitiehyeitten fosfatidyylikoliini (lesitiini, PtC) pitoisuudet erottavat pahanlaatuisen sappitiesyövän hyvänlaatuisesta sappiteitten taudista.
Egyptiläisillä ilmenevä alentunut biliaarinen fosfatidyylikoliinipitoisuus verrattuna brittiläisten arvoihin saattanee heijastaa taustalla olevaa syöpää kehittävää mekanismia.

Conclusions:  Biliary PtC levels potentially differentiate CC from benign biliary disease. Reduced biliary PtC in Egyptian compared with UK patients may reflect underlying carcinogenic mechanisms.

Katsottu teksti 7.5. 2013 

Liponihapon vaikutus tauriinin metaboliaan

 pohdittavaksi. Suomennettavaksi.

Arq Neuropsiquiatr. 2011;69(2B):360-4. Lipoic acid effects on glutamate and taurine concentrations in rat hippocampus after pilocarpine-induced seizures.

Santos PS, Campêlo LM, Freitas RL, Feitosa CM, Saldanha GB, Freitas RM.

Pilocarpine-induced seizures can be mediated by increases in oxidative stress and by cerebral amino acid changes. The present research suggests that antioxidant compounds may afford some level of neuroprotection against the neurotoxicity of seizures in cellular level.

The objective of the present study was to evaluate the lipoic acid (LA) effects in glutamate and taurine contents in rat hippocampus after pilocarpine-induced seizures.

 Wistar rats were treated intraperitoneally (i.p.) with 0.9% saline (Control), pilocarpine (400 mg/kg, Pilocarpine), LA (10 mg/kg, LA), and the association of LA (10 mg/kg) plus pilocarpine (400 mg/kg), that was injected 30 min before of administration of LA (LA plus pilocarpine). Animals were observed during 24 h.

The amino acid concentrations were measured using high-performance liquid chromatograph (HPLC). In pilocarpine group, it was observed a significant increase in glutamate content (37%) and a decrease in taurine level (18%) in rat hippocampus, when compared to control group.

Antioxidant pretreatment significantly reduced the glutamate level (28%) and augmented taurine content (32%) in rat hippocampus, when compared to pilocarpine group.

Our findings strongly support amino acid changes in hippocampus during seizures induced by pilocarpine, and suggest that glutamate-induced brain damage plays a crucial role in pathogenic consequences of seizures, and imply that strong protective effect could be achieved using lipoic acid through the release or decrease in metabolization rate of taurine amino acid during seizures.

Katsottu teksti  jälleen 7.5. 2013 

Tauriinin pitoisuus plasmassa

Löysin eräästä nutritio-kirjasta tauriinin pitoisuuden ja muitten plasman -aminohappojen pitoisuuden samassa luettelossa.
Plasma concentrations of amino acids for various species ( Rat, Human, Dog, Chick).

 Ehkä olisi syytä katsoa sama taulukko tähän blogiin. Mutta nyt kirjoitan vain ihmisen Plasmapitoisuudet
AMINOHAPPO 
Amino acid: micromol/L
Alanine (Ala, A) , alaniini 326
Arginine (Arg, R), arginiini 88
Aspartate (Asp, D) asparagiinihappo 2
Cysteine (Cys, C), cysteiini 33
Glutamate (Glu, E), glutamiinihappo 72
Glutamine (Gln, Q), glutamiini 241
Glycine (Gly, G), glysiini 270, pienin aminohappo
Histidine (His, H), histidiini 84
Isoleucine (Ile, I), isoleusiini 59
Leucine (Leu, L), leusiini 107
Lysine (Lys, K), lysiini 157
Methionine (Met, M), metioniini 18
Phenylalanine( Phe, F), fenylalaniini 52
Proline (Pro, P), proliini 178
Serine (Ser, S), seriini 124
Taurine , tauriini 79, aminosulfonihappo
Threonine (Thr, T) 143
Tyrosine (Tyr, Y) 47
Valine (Val, V) 228

LÄHDE:
Myrtle L. Brown.Present Knowledge in Nutrition. Sixth edition . International Life Sciences Institute Nutrition Foundation Washington D.C. 1990.

Samoihin aikoihin arvioitiin kehon rikkipitoisuus miehellä 140 grammaan (4400 mmol) (S)
Vastaavasti typpipitoisuus 1800 grammaan (64 mol) (N)
Molaarisesti ajatellen olisi suhde 4.4 : 64 = 14.5

TauT säätyy vaimeaksi korkeasta glukoosipitoisuudesta

Downregulation of the human taurine transporter by glucose in cultured retinal pigment epithelial cells

1. Martin J. Stevens,
2. Yoshiyuki Hosaka,
3. Jennifer A. Masterson,
4. Sandra M. Jones,
5. Thommey P. Thomas, and
6. Dennis D. Larkin

+ Author Affiliations

1. ¹ Department of Internal Medicine and the Michigan Diabetes Research and Training Center, University of Michigan Medical School, Ann Arbor, Michigan 48109–0678

1. Address for correspondence and reprint requests: M. J. Stevens, Dept. of Internal Medicine, Division of Endocrinology and Metabolism, Univ. of Michigan Medical Center, 5570, MSRB II, Box 0678, 1150 West Medical Center Drive, Ann Arbor, MI 48109–0678 (E-mail:stevensm@umich.edu).

• Submitted 24 August 1998.
• accepted in final form 1 June 1999.

Abstract

In diabetes, activation of the aldose reductase (AR) pathway and alterations of glucose-sensitive signal transduction pathways have been implicated in depletion of intracellular taurine, an endogenous antioxidant and compatible osmolyte. Cellular taurine accumulation occurs by an osmotically induced, protein kinase C (PKC)-regulated Na⁺-taurine cotransporter (hTT). The effects of ambient glucose on taurine content, hTT activity, and hTT gene expression were therefore evaluated in low and high AR-expressing human retinal pigment epithelial cell lines. In low AR-expressing cells, 20 mM glucose decreased taurine content, hTT transporter activity, and mRNA levels, and these effects were unaffected by AR inhibition (ARI). In these cells, the inhibitory effects of high glucose on hTT appeared to be posttranscriptionally mediated, because 20 mM glucose decreased hTT mRNA stability without affecting hTT transcriptional rate. Inhibition of PKC overcame the decrease in hTT activity in high glucose-exposed cells. In high AR-expressing cells, prolonged exposure to 20 mM glucose resulted in intracellular taurine depletion, which paralleled sorbitol accumulation and was prevented by ARI. In these cells exposed to 5 mM glucose, hTT mRNA abundance was decreased and declined further in 20 mM glucose but was corrected by ARI. In 5 mM glucose, hTT transcriptional rate was markedly decreased in high AR-expressing cells, did not decline further in 20 mM glucose, but was increased by ARI to levels above those observed in low AR-expressing cells. Therefore, glucose rapidly and specifically decreases taurine content, hTT activity, and mRNA abundance by AR-unrelated and AR-related posttranscriptional and transcriptional mechanisms.

3- Yksityiskohta tauriinin vapautumisesta. . Arakidonihapon merkitys

Tauriinin säätelyn toinen pääkeino on tauriinin vapautuminen solusta ulos (volyme-sensitive taurine release)

Lambert jakaa tämän asian käsitelyn seuraaviin alaotsikoihin ensin yksityiskohtia ja osatekijöitä selvittäen :

1. Regulatory volyme decrease (RVD): Swelling induced taurine release Solun turpoamisen aiheuttama tauriinin vapautuminen.
2. Swelling -induced activation of PLA2. Solun turpoamisen aiheuttama PLA2 entsyymin aktivoituminen.
3. Arachidonic acid: Direct effect of fatty acid. Arakidonihappo ja rasvahappojen suora vaikutus.
4. Lipoxygenase products as second messengers. Lipoxygenaatiotuotteen toisiolähetteinä.
5. Ca++ and calmoduliinin- Mikä osa on kalsiumjonilla ja kalmoduliinilla.
6. Role of endogenous and exogenous ATP. Endogeenisen ja exogeenisen ATP:n osuus.
7. Reactive oxygen species and tyrosine phosphorylase. ROS ja tyrosiinifosforylaatiot
8. Swelling-induced ROS production: Role of NAD(P)H oxidase. Turpoamisen aiheuttama reaktiivisten happilajien tuotto. Mikä rooli on NAD(P)H oksidaasilla?
9. Lysophospholipids and release of organic osmolytes . Lysofosfolipidit ja orgaanisten osmolyyttien vapautuminen.

ARAKIDONIHAPPO C20:4 omega 6.
Vaikka nisäkäskehoissa on laaja allas arakidonihappoa niin vapaan arakidonihapon pitoisuus ja saatavilla olo biologisesti vahvasti vaikuttavien eikosanoidien synteesiin on jokseenkin rajoittunutta ( ja säädeltyä).

Arakidonihappoa voi kehon entsyymit kuitenkin äkisti mobilisoida olevaisista varastoitumiskohdista fosfolipidirakenteista ja kalvoista.
Tähän tarkoitukseen kehossa on entsyymeitä: fosfolipaaseja ja diasyyliglyserolilipaaseja.
Mainitut entsyymit stimuloituvat toimintaan antigeeneistä, hormoneista ja kalsiumjonia mobilisoivista agensseista.

Arakidonihappo vapautuu rakenteista myös osmoottisesta altistuksesta, esim. mainituissa ehrlichin soluissa ja vapautuminen tapahtuu kaikkein todennäköisimmin tumakalvosta ( nuclear envelope).

Arakidonihappo- kun se jo on vapautunut, voi sitten

• asyloitua uudelleen solukalvorakenteisiin tehtyään jonkin tehtävän toisiolähettinä
  
• konvertoitua sytokromi P450:n vaikutuksesta epoksideiksi
  
• tai entsyymitietä syklo-oxygenaaseilla (COX1(COX2) prostaglandiineiksi, trombocaaneiksi, prostasykliineiksi
  
• lipoxygenaasisysteemissa (LO) muuttua hydroxyrasvahapoiksi(HPETE, HETE) ja leukotrieeneiksi(LTs).

Kaliumijonin (K+) tutkimukset ovat osoittaneet, että vapaat rasvahapot (FFA) säätelevät jonikanavien aktiivisuutta. Tästä herää ajatus, että nämä yhdisteet olisivat endogeenisisiä kanavien säätelijöitä.

Mihin seikkaan rasvahappoaktivaatio ei vaikuta?
Rasvahappoaktivaatio ei vaikuta fosforylaatioihin, GTP:ä tarvitseviin proteiineihin, syklisiin nukleotideihin eikä kalsiumjoniin.
Mihin seikkaan taas rasvahappoaktivaatio vaikuttaa?
Todennäköisesti se vaikuttaa fluiditeetin modulaatiossa
tai solukalvon kaarevuuden modulaatiossa
tai rasvahappojen suorassa interaktiossa kanavaproteiinien kanssa tai niihin läheisesti assosioituneitten komponenttien kanssa.

Arakidonihapon on raportoitu aktivoivan kloridijonin ja propionihapon kuljetusta epäspesifistä anioninkuljetustietä myöten Ehrlichin soluissa isotonisessa miljöössä.
Samoin arakidonihapon on raportoitu aktivoivan tauriinin effluxia isotonisissa olosuhteissa sellaisen järjestelmän kautta, joka on herkkä DIDS:lle.
Tämä DIDS on lyhennys sanasta 4,4´-di idotiosyanostilbene-2,2´disulfonic acid.

Orgaanisia osmolyyttejä sorbitolia, betaiinia, on samalla tavalla raportoitu vapautuvan isotonisissa olosuhteissa munuaisytimen kokoojatiehyeen soluista arakidonihappolisän vaikutuksesta.

Tyydyttämättömien rasvahappojen (PUFA) on toisaalta havaittu inhiboivan turvotuksen aktivoimia kalium ( K+) ja kloridi (Cl-) kanavia esim. Ehrlichin soluissa ja pikkuaivojen astrosyyteissä.

Arakidonihapon teho turvotuksen indusoimaan tauriinivuotoon solusta riippuu solutyypistä. Eli rasvahappo stimuloi tauriinin vapautumista Ehrlichin soluista, mutta inhiboi tauriinin vapautumista HeLa soluista ja 3T3NH soluista.

Tässä Lambert korostaa, että näitä arakidonihapon inhibitorisia ja stimulatorisia vaikutuksia jonikuljetussysteemeihin on hankittu tutkittaessa sellaisilla rasvahappokonsentraatioilla, jotka ovat mikromolaarisia. Tämä viittaisi siihen, että niiden vaikutus osmolyyttien vapautumiseen fysiologisissa olosuhteissa saattaisi olla jokseenkin rajoittunut.

2_ Yksityiskohta tauriinin volyymille herkästä vapautumisesta

Tauriinin säätelyn toinen pääkeino on tauriinin vapautuminen solusta ulos (volyme-sensitive taurine release)

Lambert jakaa tämän asian käsitelyn seuraaviin alaotsikoihin ensin yksityiskohtia ja osatekijöitä selvittäen :

1. Regulatory volyme decrease (RVD): Swelling induced taurine release Solun turpoamisen aiheuttama tauriinin vapautuminen.
2. Swelling -induced activation of PLA2. Solun turpoamisen aiheuttama PLA2 entsyymin aktivoituminen.
3. Arachidonic acid: Direct effect of fatty acid. Arakidonihappo ja rasvahappojen suora vaikutus.
4. Lipoxygenase products as second messengers. Lipoxygenaatiotuotteen toisiolähetteinä.
5. Ca++ and calmoduliinin- Mikä osa on kalsiumjonilla ja kalmoduliinilla.
6. Role of endogenous and exogenous ATP. Endogeenisen ja exogeenisen ATP:n osuus.
7. Reactive oxygen species and tyrosine phosphorylase. ROS ja tyrosiinifosforylaatiot
8. Swelling-induced ROS production: Role of NAD(P)H oxidase. Turpoamisen aiheuttama reaktiivisten happilajien tuotto. Mikä rooli on NAD(P)H oksidaasilla?
9. Lysophospholipids and release of organic osmolytes . Lysofosfolipidit ja orgaanisten osmolyyttien vapautuminen.

Suomennan yksityiskohdasta PLA2.

On käynyt ilmi, että fosfolipaasi A2:n aktivoituminen ja siitä seuraava arakidonihapon mobilisoituminen ja oksidaatio 5-lipoxygenaasilla (5-LO) leukotrieeneiks i(LTs) ovat essentiellejä tapahtumia solun turpoamisen aiheuttamassatauriinin efflux -tien aktivaatiossa, mikä johtaa tauriinin ulosvuotoon solusta- osana solun tilavuuden korjausprosessia.

( Huom. kommenttina voi sanoa, että siihen aikaan kun Suomen kansa ei käyttänyt kasvisöljyjä ja täten ei ollut voinut ladata solutumakalvoihin ja solukalvoihin tarpeeksi arakidonihappoa (linolihappojohdannaista omega6 sarjasta), yleinen tauti Suomessa oli kaikenlainen turvotus kehossa, kehoelimissä ja ihossa. Minun nuoruudessani vasta tuli ensimmäiset Raision kasvismargariinit suuren polemiikin jälkeen rinnakkaiskäyttöön voin kanssa, mutta kesti vielä aikaa ennen kuin ilmestyi ruokaöljyjä).

PLA2-välitteinen fosfolipidien hydrolyysi vapaiksi rasvahapoiksi ja lysofosfolipideiksi on osoittautunut essentielliksi tapahtumaksi ihmisen verihiutaleissa (trombosyyteissä), jotta solun turpoaminen aiheuttaa osmolyyttien vapautumista. Samoin CHP100 neuroblastoma soluissa ja HeLa soluissa.

Vapaan rasvahapon (FFA) ja lysofosfolipidin tyyppi, mitä fysiologisessa tilanteessa muodostuu, riippuu siitä subsellulaarisesta asemasta ja substraattispesifisyydestä, mikä aktivoidulla PLA2:lla on.

PLA2-perheen funktionaalista profiilia on tutkittu. PLA2 jäsenet voidaan jaotella seuraaviin:

cPLA2 _ sytosolinen (cytosolic), Kalsiumjonista riippuva PL2.
sPLA2 _ sekretorinen ( secretory), kalsiumjonista riippuvainen PLA2.
iPLA2 _ itsenäinen (independent), kalsiumjonista riippumaton PLA2.
sn-2 PLA2 _Tällä PLA2: lla on huomattava spesifisyys lyhyisiin ja oksidoituneisiin ryhmiin fosfolipidin sn-2 asemassa.

cPLA2 omaa kolme isoformia:

cPLA2alfa, joka on klassinen, ryhmä IVA, 85 kDa
cPLA2beeta, ryhmä IVB, 110 kDa
cPLA2gamma, ryhmä IVC, 60 kDa
Homologia isoformien kesken on 30%.
Kaikilla kolmella isoformilla on kaksi katalyyttista domaania, lipaasi consensus motiivi N-terminaalisessa katalyyttisessä domaanissa.
PLA2beeta ja PLA2alfa omaavat kalsiumjonia sitovan domaanin (CaLB) N-terminaalisessa osassa. Se omaa sekvenssihomologiaa C2 alueessa esimerkiksii PKC entsyymin kanssa.
cPLA2alfa omaa caveoliinia sitovan motiivin C-terminaalissa.
cPLA2gamma on isoprenyloitu.
cPLA2alfa on reseptorisääteinen ja sitä aktivoi moni agonisti, joihin kuuluu hormoneita, kasvutekijöitä, sytokiineja ja endotoksiineja.

cPLA2:n katalyyttinen toiminta on kalsiumjonista riippumatonta, mutta submikromolaariset kalsiumjonipitoisuudet tarvitaan, jotta entsyymi translokoituisi sytosolista Golgin laitteeseen, endoplasmisesn retikulumiin ja perinukleaariseen kalvoon ja sitten asettuisi aloilleen intermediääriseen filamenttikomponenttiin, vimentiiniin.

cPLA2alfa sisältää fosforylaatioon useita consensus kohtia. Täyteen katalyyttiseen aktiivisuuteen vaaditaanMAPkinaasiperheen jäsenellä (ERK, p38) tapahtuva Seriinin505 fosforylaatio.
cPLA2alfa valitsee kohteekseen mieluiten koliinia polaarisena pääteryhmänä sisältävän fosfolipidin (kuten lesitiinin, PC) ja sn-2 asemassa sillä tulisi mieluiten olla monityydyttämätön rasvahappo (PUFA). Mutta sn-1 aseman rasvahapon laadulle cPLA2 alfa ei esitä erityisiä vaatimuksia.

sPLA2 ryhmässä on identifioitu useita pienimolekyylisiä jäseniä ja ne luokitellaan ryhmiin I, II, III, V, X, XII.
Ryhmän I sPLA2 tunnetaan funktioltaan ruoansulatusentsyyminä ( digestive enzyme).
sPLA2 sisältää N-terminaalisen erityssignaalipeptidin ( secretion signal peptide).
Hepariinia sitovia sPLA2 tyyppejä ovat ryhmä IIA, IID,V. Ne vuorovaikuttavat heparaanisulfaattiproteoglykaaniin, joka on ankkuroitunut solun pinnalla sijaitsevaan GPI molekyyliin ( glykosyylifosfatidyyli-inositoliin). Ne lasketaan caveolan alueella oleviksi. (Caveolat ovat pullon muotoisessti membraanissa solun sisäänpäin päin syventyviä muodostumia). Tai ne ovat internalisoituneita ja aiheuttavat rasvahappojen ja lysofosfolipidien mobilisoitumista caveolassa tai solunsisäisissä domaaneissa.
Voidaan ajatella, että sPLA2 voisi aktivoitua caveolan organisaation vaihdellessa kun solun turvotessa solukalvo alkaa aueta laskoksistaan tai kun sytoskeleton organisoituu uudestaan.

"Nonhepariininbinding s PLA2", sellainen sPLA2-tyyppi, joka ei sitoudu hepariiniin, toisaalta vaikuttaa suoraan plasmamembraanin ulompaan lehdykkään.

iPLA2-ryhmä käsittää beeta-isoformeja ( ryhmä VIA, 85- 88 kDa) ja gamma-isoformeja ( ryhmä VIB, 90 kDa).
Mutta iPLA2 ryhmäläisllä ei ole mitään vaatimuksia fosfolipidin sn-2 aseman rasvahapon tai polaarisen ryhmän suhteen.

iPLA2 (VIA) aktivaatio vaatii oligomerisaation tai neljä iPLA2 monomeeria, mikä käsittää ankyriinitoistoja ( 7- 8 monomeeria kohden).
iPLA2(VIA) ei sisällä yhtään ankyriinitoistoa, mutta co-terminaalisen peroxisome lokaalisaatiosignaalin.
Kaspaasi-3 pilkkoo iPLA2:n kohdasta Aspartaatti 183. Mutta lyhentynyt muoto, josta puuttuu suurin osa sen ensimmäistä ankyriinitoistoa, omaa kohonneen fosfolipidi- turnover-aktiivisuuden.
iPLA2 (VIA) omaa glysiinipitoisen, nukleotidia sitovan motiivin ja sen katalyyttistä aktiivisuutta suojaa ATP ja muut nukleotidit.
Reaktiiviset happilaji (ROS) stimuloivat iPLA2 aktiivisuuden.
On raportoitu, että iPLA2 osallistuu eikosanoidien synteesiin.
On myös esitetty, että iPLA2 saattanee vahvistaaendogeenisen cPLA2 funktiota tai että iPLA2 ja cPLA2 yhteistyössä vaikuttavat sellaisissa fosfolipidimikrodomaaneissaä, joissa on runsaasti arakidonihappoa.

On käytetty useita inhibiittoreita, kun on identifioitu mikä tyyppi PLA2 ryhmästä osallistuu turpoaman aiheuttamassa solusignaloinnissa.
Haiman sPLA2 blokeerautuu inhibiittoreista nimeltä RO 31-4493, RO 31- 4639 yhdisteet.

Arakidonihappoanalogi AACOCF3 on membraanin läpäisevä ja sitä on käytetty sitoutumaan tiukasti cPLA2 entsyymin aktiiviin kohtaan. jolloin entsyymin aktiivisuus laskee.

Bromoenolilaktoni (BEL) inhiboi iPLA2 isoformeja.

Ehrlichin solujen kyky säädellä soluvolyymiä osmoottisen altistuksen jälkeen on huonontunut enimainituista inhibiittoreista, muta vain osaksi inhiboitunut arakidonihappoanalogista, mikä viitaa siihen, että Ehrlichin solussa aktivoituu useita PLA2 entsyymityyppejä.

Tinel et al. ovat osoittaneet munuaismedullan kokoojaputkista myös samaa, että eri tyyppiset PLA2 entyymit osallistuvat volyymille herkkään signalointiin.

cPLA2alfa on sijoittautunut tasaisesti kautta Ehrlichin solujen, mutta MDCK soluissa lähinnä tumaan, samoin HeLa soluissa ja naudan endoteelisoluissa.

Ehrlichin soluissa alfa isoformi translokoituu tumaan hypotonisessa altistuksessa aivan ensi minuutteina, mutta gamma-isoformi ei tee sitä. Translokaatioprosessi ei vaadi MAP-kinaasivälitteistä fosforylaatiota eikä intaktia F-aktiini sytoskeletonia.

Koe-eläimen alveolaarisissa soluissa ja ehrlichin soluissa on osoitettu cPLA2alfa translokaatio tumakalvoon, kun on stimuloitu kalsiumjoni-ionoforeilla.

Käyttämällä kalsiumjonia mobilisoivia agonisteja on osoitettu, että cPLA2 entsyymin differentoiva kohdistautumismekanismi on intrasellulaarisen kalsiumpitoisuuden absoluuttisen amplitudin (funktio) ja solunsisäisen ic- kalsiumin konsentraation kohollaoloajan(elevation) keston (duration) funktio.
Tästä seuraa erilaiset kohdentumiset:
cPLA2 translokoituu Golgin laitteeseen, jos intrasellulaarinen kalsiumjonipitoisuus pysyy pitkään tasolla 100- 125 nM.
cPLA2 translokoituu endoplasmiseen retikulumiin ja perinukleaariseen membraaniin kun konsentraatiotaso on 210- 280 nM.
cPLA2 entsyymin kohdentumisessa on osallisena CaLB domaani.
Koska Ehrlihin solususpensiossa ei rekisteröidy mitään kalsiumjonisignalointia hypotonisen altistuksen jälkeen, oletetaan, että vallitseva solun intrasellulaarinen kalsiumjonipitoisuus on riittävä cPLA2alfan translokoitumiseen ja sitoutumiseen tumakalvoon.

Kytettäessä ensinmainittua inhibiittoria (RO 31- 4639) Ehrlichin soluissa ja HeLa soluissa tauriinin ulosvuoto( efflux) solusta on vähäisempi solunturvotustapauksessa.
Sitävastoin BEL, bromoenolilaktoni estää tauriinin volyymiherkän vapautumisen NIH3T3 solusita, muta sillä ei ole mitään vaikutusta HeLa-solujen taruiinin vaputumiseen.
Arakidonihappoanalogi AACOCF3 vähentää solun turvotuksen indusoimaa tauriinin ulosvuotoa solusta koe-eläimen aivokuoressa, mutta ei omaa mitään vaikutusta volyymiherkkään tauriinivuotoon NIH3T3 soluista (hiiren fibroblastesta).
Täten todetaan että useita PLA2 entsyymityyppejä on osallistumassa tähän soluturvotuksen aiheutamaan tauriinin effluxiin.

Jos lisätään exogeeniä melittiiniä ja aktivoidaan tällä sPLA2, on voitu indusoida tauriinin vapautuminen NIH3T3 fibroblasteista isotonisissa olosuhteissa sellaisella prosessilla, joka käsittää saman solusignaalisysteemin ja tauriinin kuljetussysteemin, mitä on havaittu hypotonisen altistuksen jälkeen.

Arakidonihappoanalogi kuitenkin alentaa mellitiini/sPLA2 indusoitua tauriinieffluxia NIH3T3 soluissa. Koska sPLA2 aktiivisuus ilmeisesti riippuu aktiivista cPLA2- entsyymistä, on ehdotettu, että iPLA2, cPLA2 ja sPLA2 kaikki kolme säätelevät tauriinin vapautumista NIH3T3 fibroblastisoluista.

Tauriini ja thalamus

PubMed hakulaitteella hakusana thalamus and taurine antoi 63 löytöä.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=thalamus%20and%20taurine
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19171182

Tauriinin historiasta ja nimestä

• Taurine Neurotransmitter 
• A Brief History Of Taurine And Its Dietary Source

Suomennosta tästä lähteestä:

Tauriinia esiintyy luonnossa kemiallisena yhdisteenä eläimissä ja ihmisissä. Se tuottuu cysteiinistä, joka on rikkiä sisältävä aminohappo. Tauriinia pidetään orgaanisena aminohappona ja sulfonihappona, koska siinä on sulfur, rikkiä. 
 
Saksalainen kemisti Leopold Gmelin ja Friedrich Tiedemann keksivät tauriinin eristämällä sen härän sapesta.

 Sappi tuottuu maksassa ja varastoituu ja erittyy sappirakon avulla sellaisena ruokaa sulattavana nesteenä, joka on avuksi ruoansulatuksessa. Sappirakko vapauttaa sappea jonka tehtävänä on kohdistua ihmisen syömän ravinnon rasvojen ruoansulatukseen.

Tauriini nimensä tämä orgaaninen, aminosulfonihappo   sai latinalaisesta sanasta TAURUS, joka merkitsee härkää. Tauriinia eristettiin kastroidusta härästä ensi kerran.

Tauriinin pieniä määriä löytyy ihmisen ja eläinten soluista. Merkitseviä tauriinipitoisuuksia on sapessa ja suolen alaosissa, missä ruoansulatus on käynnissä
Muissakin kehon alueissa on tauriinin konsentroitumia kuten sydämessä, erityisesti sydänlihaksessa, luustolihaksissa ja valkoisissa verisoluissa. 
Hivenmääriä tauriinia on myös keskushermostojärjestelmässä.

RAVINTOLÄHTEET:
Tauriinia löytyy useista tavallisista ruoista. Näitä ovat kananmunat, liha, maito ja meriravinto. useimmat näistä ovat proteiinirikkaita. Niinpä juuri proteiinipitoiset ruoat ovat myös runsaita tauriinilähteitä.
Lisäksi on mahdollista nykyään hankkia tauriinilisiä, supplementteja, terveyskaupoista.
7.5. 2013

Artikkeleita sappikivistä

Vuodelta 1979
10% skotlantilaisista ja englantilaisista kärsii sappikivistä.
Ihmisillä on glysiinikonjugaatti tavallisin sappisuola.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1161125/pdf/biochemj00459-0070.pdf

CAVEOLA

http://jcs.biologists.org/content/123/22/3831/F1.large.jpg

CAVEOLIINI
http://en.wikipedia.org/wiki/Caveolin

Lambertin malli soluturpoamisen aiheuttamasta soluntauriinipitoisuuden säätelystä

Väitöskirjansa sivulla 83 Lambert esittää kaavakuvana nykyiseen tietämykseen perustuvan oletetun kaavan, jossa start-ruudussa lukee Cell swelling, solun turpoaminen; päätetapahtumina on mahdollinen tauriinin menetys solusta Taurine loss joko kalvonläpäisevyyden välittämänä tai volyymisensitiivisen orgaanisen osmolyyttikanavan, tauriinikanavan, kautta tapahtuvana.
Kuvan alla on lyhyehkö selitys ja tekstissä on tarkemmat yksityiskohdat.

Kuvan alla oleva lyhyt teksti on tällainen:

• Solun turpoamisesta seuraava aktivaatio käsittää PLA2-välitteisen arakidonihapon vapautumisen, 5-LO-välitteisen arakidonihappo-oksidaation, eikosanoidien vapautumisen extrasellulaariseen aitioon, niiden sitoutumisen R- reseptoriin ja täten volyymiherkän tauriinikanavan efflux tien aktivaatioon.
  
• 5-LO entsyymi omaa aktivoivan proteiinin FLAP. Oletetaan että FLAP esittelee arakidonihapon 5-LO entsyymille.
  
• ROS, vapaita happiatomeja generoituu NAD(P)H-oksidaasilla ja superoksidi dismutaasilla (SOD). Niitten reaktiot:
• NADPH + 2 O2 = NADP+ ja 2x O2- sekä 2 H+
• 2 x O2- ja 2 H+ = H2O2 + O2
• ROS vähentää tyrosiinifosfataasien aktiivisuutta, mikä johtaa kohonneeseen avautumismahdollisuuteen volyymisensitiivisessä tauriinin ulosvuototiessä.
• PKC stimuloi NADPH oksidaasia ja vaikuttaa eikosanoidireseptoriin.
  
• LPC:n indusoima tauriinin ulosvuototie käsittää yleisemmän permeabilisaation plasmakalvossa sekä ROS tuotantoa.
  
• ROS käsittää ensinnäkin vahvan vahvistusjärjestelmän iPLA2:n stimuloitumisen ja 5-LO ensyymin kautta ja sen lisäksi muodostaa yhdystien molempien signalointireittien välillä.
• PLA2 on essentielli molempien teitten aktivaatiossa, mutta downstream signalointi, joka alkaa vaikuttaa, riippuu siitä PLA2-tyypistä, joka on kyseessä ja subsellulaarisesta lokalisaatiosta.
• Turpoamisen indusoimaa tauriinin vuotoa pois solusta estää DIDS ja seerumin nälkätila mutta kolesteroli ei vaikuta siihen.
• LPC:n indusoima tauriinin efflux tie on epäherkkä DIDS:lle ja seerumin nälkätilalle, mutta estyy kolesterolista
  

Näitä PLA2 entsyymejä mainitaan kuvassa seuraavat: iPLA2, sPLA2 ja cPLA2.
Solun turpoaminen translokoi tai aktivoi PLA2 entsyymejä kalvoon, missä se lisää rasvahappojen saatavuutta ( arakidonihappoa) ja lysofosfolipidejä.
(cPLA2alfa Ehrlichin soluissa ja iPLA2 NIH3T3 soluissa).

Arakidonihappo toimii kalsiumia Ca2+ mobilisoivana agenssina joissain soluissa tai hyvin voimakkaiden eikosanoidien synteesin alkuaineena, esim Ehrlichin soluissa.

Absoluuttisen solunsisäisen kalsiumkonsentraation funktio on cPLA2 entsyymin erilaiset lokalisoitumiset: Golgin laitteeseen, endoplasmiseen retikulumiin tai tumakalvoon. Koska intrasellulaaristen aitioitten kalvot ilmentävät erilaisia lipidikompositioita, on todennäköistä, että PLA2 aktivaation tuottamat tuotteet (lysofosfolipidit/rasvahapot) ja soluvasteseuraamus määräytyvät aktuellista solunsisäisestä kalsiumkonsentraatiosta stimuluksen hetkellä.

5-LO translokoituu sytosolista tai tuma-aitiosta tumakalvoon ( nuclear envelope), missä se assosioituu kalvoon sitoutuneeseen docking proteiiniin FLAP ja sitten oksidoi arakidonihappoa 5-HPETE muotoon.
Tämä joko redusoituu 5-hydroxy eicosatetraeenihappomuotoon 5-HETE tai konvertoituu epästabiiliksi LTA4 muodoksi.

Ehrlichin soluissa valiutuu 5-LO- tie COX1/COX2 kustannuksella jos puuttuu exogeenista arakidonihappoa, mikä viittaisi siihen, että cPLA2alfa ja 5-LO joutuvat lähi- assosioaatioon tumakalvon kanssa kun solu alkaa turvota.

Gluthationi S-transferaasi konjugoi glutationi GSH eikosanoidin LTA4:n kanssa ja niin muodostuu LTC4 ja sitten seuraa glutamiinihappotähteen irtoaminen LTC4 molekyylistä , jolloin on muodostunut LTD4 molekyyli.

Enstyymit jotka osallistuvat LTA4:n konversioon LTD4:ksi ovat erityisiä plasmamembraanilla sijaitsevia entsyymeitä.

On arveltu, että joko LTD4 vapautuu suoraan extrasellulaariseen aitioon tai vaihtoehtoisesti LTC4 vapautuu extrasellulaaritilavuuteen multiresistenssiin assosioituvan proteiinin avulla ja sitten konvertoituu LTD4:ksi.
LTD4 sitoutuu leukotrieenireseptoriin (CysLT1) ja edistää ( Ehrlichin soluissa) volyymisensitiivistä tauriinin effluxtietä ja myös K+ efflux tietä.

Mutta volyymisensitiivisen kloridijonivirran aktivaatio Ehrlichin soluissa ei vaikutu LTD4:stä.

Trimeeriset G-proteiinit ovat osallistumassa volyymisensitiivisessä kaskadissa eri vaiheissa, siis PLA2 aktivaatioissa (kuten on raportoitu ihmisen verihiutaleista tai koe-eläimen munuaisen medullan kokoojatiehyeistä primääriviljelmissä) ja LTD4-välitteisessä signaloinnissa ( kuten Ehrlichin soluista on raportoitu).

Turpoamisen indusoima tauriinin efflux käsittää tyrosiinifosforylaation, jonka suorittaa vielä identifioimaton proteiinityrosiinikinaasi; koska turpoamisen indusoima cPLA2alfa translokaatio Ehrlichin soluissa ei vaikutu tyrosiinikinaasien inhibitiosta, on oletettu että tyrosiinikinaasiaskel on downstream tapahtuma PLA2 translokaatio- ja aktivaatioaskeleesta.

LTD4 triggeröi nopean Src-kinaasi-välitteisen fosforylaation vinkuliinin tyrosiinitähteessä ja tämä vaikuttaa vinkuliini-aktiini-interaktioon fokaaliadheesiossa.

Arakidonihappo, LPC ja PKC-välitteinen fosforylaatio johtavat ROS muodostukseen. Oletettavasti tämä tapahtuu NAD(P)H oksidaasin aktivaatiosta. ROS sitten estää proteiinityrosiinifosfataasia ja siten lisää proteiinien yleistä tyrosiinifosforyloitumista. Tämä taas vaikuttaa avautumismahdollisuuksia volyymisensitiivisessa tauriinikanavassa.

LPC indusoi myös tauriinin menetystä nisäkässoluissa reaktiivisista happilajeista (ROS) riippuvalla mekanismilla, mikä näyttää käsittävän kontrolloidun solusignalointisysteemin ja myös yleistyneemmän plasmakalvopermeabilisaation.

Ei ole vielä selvitetty sitä mekanismia, mikä seikka vastaa LPC:n indusoimasta ROS tuotannosta.

PKC:n ja PKA:n stimulaatio moduloi tauriini efflux-tien aktiivisuutta aivojen gliasoluissa, mutta näitä kinaaseja ei näytä tarvittavan turpoamisen indusoimassa aktivaatiossa.

Basofiilisissa leukemiasoluissa on osoitettu että LTD4 aktivoi PKC entsyymiä ja että homologinen LTD4:n indusoiman kalsiumin mobilisoimisen desensitoiminen koskee PKC-entsyymiä.

Solujen altistaminen kalsiumjonia mobilisoiville agensseille johtaa vääjäämättä kalsiumjonille herkkien vaiheitten stimuloitumiseen volyymille herkässä signaalikaskadissa (PLA2, translokaatio, 5-LO translokaatio ja FLAP-sitoutuminen, kalmoduliinimodulaaio, PKC-stimulaatio, LTD4:n sitoutuminen reseptoriinsa)
ja turpoamisen indusoiman tauriinin ulosvuodon, efflux, vahvistumiseen.

Kuitenkin kalsiumin mobilisaatio aktivoi myös kalsiumjoniherkkiä K+ ja Cl- efflux-teitä ja tämä johtaa kiihdytettyyn kaliumkloridin (KCl) ja solun veden verkkomenetykseen ja tästä johtuen volyymin korjaantumisen kiihtymiseen ja volyymiherkän tauriinin effluxtien inaktivoitumiseen.

Tauriini sitoutuu neutraaleihin fosfolipideihin ja sen takia vaikutaa membraanin ominaisuuksiin( arkkitehtuuriin, fluiditeettiin). Tauriini alentaa fosfolipidien kalsiumia sitovaa kykyä.

Miten tauriinin menetys/ poistaminen soluaitiosta RVD vasteen aikana koskee kalsiumjonien ja reaktiivisten happilajien signalointia on tuntematon seikka.

Lombardini demonstroi, että tauriinin depletiolla on suuri vaikutus palorypälehappodehydrogenaasiin(PDH) ja histoniin H2B ja jälkimmäinen voisi indisoida sitä, että tauriinilla on osuutta soluproliferaatiossa.

Hypotonista soluturpoamaa seuraa myös vähenemä tauriinin aktiivissa soluunotossa, mikä taas näyttää johtuvan solunulkoisen natriumjonin ja kloridijonin konsentraatioitten alenemasta sekä turpoaman indusoimasa plasmakalvon depolarisaatiosta. Fysiologisena seuraamuksena on että tauriinin uudestaan takaisinottaminen ( reuptake) on alentunut sillä aikaa, kun on menossa volyymiä säätelevä prosessi.

Hyvin vähän huomiota on kiinnitetty siihen mekanismiin, mikä sulkee volyymia säätelevän vasteen, joka akuutista hypotonisesta altistuksesta on seurannut, ja mitä tapahtuu solun signaalisysteemeille ja volyymiherkille kuljettajille , jos hypotoniset tilat pitkittyvät.

Ehrlichin ascites soluissa turpoamisen indusoimat kloridijonivirtaukset inaktivoituvat muutamassa minuutissa hypotonisen altistuksen jälkeen.

On ilmeistä, että volyymille herkän tauriinikanavan aktiivisuus alenee ja TauT kuljettajaproteiinin aktiivisuus kasvaa, kun solutilavuus ja kalvopotentiaali alkavat lähestyä alkuperäisiä arvojaan.

PLA2 ja 5-LO ilmeisimmin translokoituvat tumakalvolla sijaitseviin mikrodomaaneihin; täten volyymisensitiivisen tauriini tien sulkeutumiseen saattaisi kuulua paikallinen restriktio PLA2-substraatin saatavuudessa näissä mikrodomaaneissa.

Tätä hypoteesia puoltaa havainto siitä, että prekursorialtaan suureneminen parantaa kykyä suorittaa RVD-vasteita Ehrlichin soluissa.

On tehty havainto, että HeLA soluissa voi vasteen saada toistuvasti aikaan ja tämä voisi viitata siihen, että mikrodomaanit tai hot spots , joihin PLA2 ja 5-LO translokoituvat osmoottisessa altistumisessa, olisivat summittaisesti sijoittatuneena tumakalvolla substraattirestriktion välttämiseksi.

Signaalikaskadit, jotka käsittävät reseptorivälitteisiä vaiheita, voivat tulla epäherkemmiksi ligandille joko reseptorin desensitoitumisesta tai vaimennusäädöstä, kuten on osoitettu basofiilisilla leukemiasoluilla LTD4:n indusoimasta kalsiumjonin mobilisoimisesta.

Edelleen tutkitaan sitä, vaikuttaako todellakin pitkäaikainen hypotoninen altistus entsyymien tai volyymisensitiivisten kuljettajien ilmenemiseen turvotuksen indusoimassa signaaliketjussa.

Soluvolyymin muutoksen rekisteröityminen

Sensing a change in the cell volyme. How?

Muutokset osmolyyttien solunsisäisessä pitoisuudessa ( net uptake of solutes, metabolism, secretion of electrolytes) TAI solunulkoisessa toonisuudessa ( extracellular tonicity) johtaa nopeaa transmembraaniseen ( solukalvon seinämän läpäisevään) veden virtaukseen imettäväissoluissa, kunnes intrasellulaarinen ja extrasellulaarinen toonisuus on tasapainottunut.

Useimmat turvonneet solut ( poikkeuksena eräät kortikaaliset aivosolut) vastaavat solujen osmoottiseen turpoamiseen aktivoimalla volyymille-herkät ( volyme-sensitive) vuototiet (flux pathways) joneille ja orgaanisille osmolyyteille, jotta ne saavat korjautumaan originaalit solutilavuutensa.

Entsyymien ( PLA2, 5-LO) translokoituminen tekee vaihteen kohti proteiinin tyrosiinifosforylaatiomallia.

Erilaisten toisiolähettien mobilisaatio ja vapautumiset ovat tärkeitä tekijöitä aktivoitaessa ja moduloitaessa tauriinin volyymille herkkää efflux-tietä ( Ehrlichin soluissa, HeLA soluissa, NIH3T3 soluissa) . Näitä toisiolähettejä ovat eikosanoidit, nukleotidit, Ca2+, ROS.

Osmoottista turpoamista seuraa muutoksia:

(1) muutos intrasellulaarisessa jonivahvuudessa, makromolekyylien kokoontumisessa, kalvoaläpäisemättömien jonien aktiivisuudessa, esim RVD:hen vastaavien entsyymien ( kinaasien, fosfataasien) aktivaatiossa ja modulaatiossa.

(2) muutos kofaktorien ja toisiolähettien intrasellulaarisessa diffuusiossa. Nämä tekijät vaikuttavat volyymi-herkkien kuljettajien säätelijöinä.

Intrasellulaarisen joniväkevyyden lisääntyminen tilanteissa joissa solu on turvonnut, vähentää volyymi-herkkää tauriinin ulosvuotoa (rauskun hepatosyytissä ja punasolussa).
Intrasellulaarisen jonipitoisuuden vähentäminen lisää volyymiherkissä osmolyyttikanavissa aktiivisuutta kaliumille (K+), kloridille (Cl-) ja orgaanisille osmolyyteille ( lohen erytrosyyteissä).

Voets et al osoittivat, että solujen turpoaminen ei aktivoinut volyymiherkkiä ulospäin johtavia (outwardly rectifying) virtoja pulmonaariendoteelisoluissa vakioisessa joniväkevyydessä, kun taas kerran aktivoitunut kanava jäi joniväkevyyden säädeltäväksi ja oli epäherkkä solun volyyminmuutoksille. He esittivät johdonmukaisesti, että intrasellulaarisen jonipitoisuuden alenema ( eikä solun tilavuuden lisääntymä) triggeröi volyymille herkät kloridijonivirrat aktivoitumaan.

Ehrlichin ascites solut hypotonisuuteen altistettuna säätävät solutilavuutensa alkuperäistä ( volume set point) korkeammaksi, joka on oletettavasti extrasellulaarisen osmolaarisuuden funktio. On oletettu että laajempi set point assosioituu matalempaan intrasellulariseen jonipitoisuuteen.

On havaittu, että vaikka kuljettajat ( Na+/H+ vaihtaja; Na+, K+, 2KCl- yhteiskuljettaja) ja eräät proteiinikinaasit ovat herkkiä solujen kloridijonin pitoisuuden vaihteluille, ei ole vielä demonstroitu mitään protiinityrosiinikinaasin aktivaatiota joniväkevyyden vähenemisestä.

Sytoskeleton on hieno filamenttinen verkosto, joka antaa sytoplasmalle mekaanista vahvuutta. Solujen turpoaminen aiheuttaa uudelleenjärjestäytymisiä kortikaalisessa F-aktiinissa.

Turpoamisen aiheuttama sytoskeleton-elementtien uudelleen järjestäytyminen näyttää säätelevän volyymisensitiivistä ulkopuolella korjaavaa (outwardly rectifying) virtausta PC12 soluissa ja ihmisen suoliston eräissä soluissa. Jos sytoskeleton repeytyi, tällä ei ollut mitään vaikutusta ihmisen endoteelisoluissa olevaan kanavaan.

On sellaistakin näyttöä, että turpoamisen vaikuttama tauriinin ulosvuoto (efflux) moduloituisi sytoskeletonin komponenteista.

Ei ole kuitenkaan selvää korrelaatiota sytochalasiinin tekemillä vaikutuksilla F-aktiinin pitoisuuteen, F-aktiinin organisoitumisella ja solu morfologialla, vaikka solun turpoaminen ja kutistuminen onkin osoittautunut assosioituvan F-aktiinipitoisuuden vähenemiseen ja vastaavasti lisääntymiseen.

RhoGTPaasit ovat aktiinisytoskeletonin avainsäätelijöitä useissa soluissa.
RhoA tunnetaan siitä, että se säätelee stressisäikleitten muodostumista ja fokaalista adheesiota.

LTD4 stimuloi Ehrlichin soluissa tauriinin vapautumisesta isotonisissa olosuhteissa.
Sillä on myös vaikutusta stressisäikeitten tuotantoon PKC (PKClamda) aktivaation ja RHoA aktivaation kautta . Sillä on vaikutusta aktiinisytoskeletonin uudelleenjärjestäytymiseen (esim Int 407soluissa) ja ihmisen bronkiaalisissa sileän lihaksiston soluissa .
Tämä voisi viitata siihen että aktiinin uudelleen organisoituminen ei ole mikään initiaalinen tapahtuma turpoamisen aiheuttamassa tauriinin vapautumisessa.

Integriinit ovat adheesion reseptoreita ja ne linkitsevät taliinin ja vinculiinin avulla extrasellulaarisen matriksin aktiini sytoskeletoniin.
On osoitettu, että muutos solutilavuudessa integriiniryväksiä moduloimalla triggeröi esiin intrasellulaarisen signaalin vaikka ligandia ei olisi.

RhoA on esentielli integriinisignaloinnissa ja sen on raportoitu moduloivan turpoamisen aiheuttania virtauksia endoteliaalisissa soluissa ja NIH3T3 soluissa.

RhoA ja Rac 1 lokalisoituvat ensisijassa caveola-alueeseen, joten voidaan ajatella että solun turpoaminen( eli solukalvon aukeaminen laskoksistaan ja sytoskeletonin uudelleenjärjestäytyminen) indusoi muutoksen caveolan organisaatioon ja siitä seuraavan RhoA/integriinisignaloinnin.

Tässä yhteydessä noteerataan, että RhoA on ehdotettu initiaaliseksi elementiksi, (alkutekijäksi) volyymille herkässä signalointisekvenssissä, mikä säätelee volyymille herkkiä anionikanavia. Siis asioitten järjestys olisi tällainen:
RhoA, pl25 FAK >
phophatidyl inositol 3 kinase >
PIP2

Volyymille herkkiä kloridijonikanavia moduloi seuraava sekvenssi:
RhoA>
RhoA kinase >
myosin light-chain phosphorylation, myosiinin kevyen ketjun fosforylaatio

Usean komponentin on osoitettu ottavan osaa tauriinin kuljetuksen säätelyyn plasmakalvon läpi.
Esim src, FAK, PKC ja GTP:tä-sitovat proteiinit näyttävät fysikaalisesti alkavan liitty- focal adhesion-kompleksiin integriiniaktivaation jälkeen.

cPLA 2alfa omaa calveoliinia sitovan motiivin.
Hepariinia sitova sPLA2 liittyy caveolaan
Caveolaan myös ryvästyy RPTK, kompleksi reseptoriproteiini tyrosiinikinaasi systeemi

On ehdotettu, että caveola-alueitten funktiona on toimia mahdollisena endoteliaalisena mekanosensoriyksikkönä, joka tulkkaa mekaanisen stressin biokemialliseksi vasteeksi.
(Nimittäin calveolin-1 korjaa ennalleen turpoamisen indusoiman kloridijonivirtauksen eli VRAC aktiivisuuden calveoliini1 puutteisissa soluissa)

Margalit et al. ovat demonstroineet, että mekaaninen stressi aktivoi volyymi-herkän kaskadin ihmisen verihiutaleissa. He ehdottivat, että GTP:tä sitovat proteiinit ja fosfolipidit olisivat keskinäisessä vuorovaikutuksessa vasteena plasmakalvon venytykselle, mitä tapahtuu kun solut turpoavat.

Tässä yhteydessä noteerataan, että lipaasiaktivaattosilla mellitiinillä tehty suora sPLA2 aktiivisuuden stimulaatio NIH3T3 soluissa isotonian vallitessa indusoi sekä ROS tuotantoa että tauriinin menetystä solusignalointikaskadin kautta ja tauriinin ulosvuototietä , mikä käyttää samantapaista farmakologista profiilia kuin volyymille herkkä signalointijärjestelmä ja efflux systeemi.

Täten sPLA2 aktiivisuuden stimulaatio on essentielli upstream elementti turpoamisen aiheuttamassa signalointikaskadissa ja johtaa osmolyyttejä vapauttavien kuljetusteitten aktivoitumiseen.

Kinnunen et al. ovat osoittaneet, että PLA2 keinotekoisissa yksilamellisissa lipidirakkuloissa oli suoraan aktivoitavissa venytyksestä ja he ehdottivat, että plasmakalvon lateraaliset lipidipakkaukset ja niissä tapahtuva vaihde, voisi toimia osmosensorina.

Ingber luonnehti solun pinnan integriinireseptoreita, sytoskeletaalisia filamentteja ja tuman alueen rakenteita ikäänkuin kovana jänteenä "hard-wired "siinä mielessä, että mekaaninen nykäys solun pinnan integriiniin johtaa välittömiin muutoksiin sytoskeletonissa ja muuntumiseen molekulaarisessa koostumuksessa aivan tuman syvyydeltä.

Lisäksi naudan endoteelisolussa on demonstroitu VRAC aktivaatiota seuraamuksena GTPgammaS:n intrasellulaarisesta perfuusiosta , kun volyymitekijä pidetään muuttumattomana. Täten turpoamisen voidaan ajatella vaikuttavan PLA2:n ja G-proteiinien interaktioon ja aktiivisuuteen vaikka ne olisivat liittyneenä tumakalvoon.

Venytyksestä aktivoituvat kanavat vastaavat membraanin stressiin muutamalla avoimmuus mahdollisuuksia. Epäselektiiviset kationikanavat, jotka voisivat aiheuttaa paikallista kalsiumjonin lisääntymää, aktivoituvat myös venytyksestä ja niitä on osoitettu useista soluista.

Hetkellisten reseptoriopotentiaalien (TRP) superperhe käsittää kationikanavia, jotka vastaavat extrasellulaarisiin stimuluksiin, siis osmolaarisuuteen, pH tekijään ja kalvon venytykseen.

OTRPC4 on volyymille herkkä kalsiumjoniselektiivinen jäsen tässä TRP-perheessä, jossa on kuusi transmembraanista domaania ja useita mahdollisia fosforylaatiokohtia PKC ja PKA entsyymeitä varten.

TRPV4 on - päinvastoin kuin I(cl,vol) - GTPgammaS epäherkkä ja riippumaton ATP:stä eikä sen osuutta RVD:ssä ole vielä määritetty.

Arvellaan, että solun turpoaminen ei välttämättä ole liittynyt solun venyttymiseen, koska sisään laskostuneitten plasmakalvon osien avautuessa soluvolyymille on mahdollista tulla 2- 4 kertaiseksi ilman samanaikaista venymistä.
Lisäksi mainittakoon, että solun turpoaminen hypotonisessa miljöössä ei lisää kalvon kapasiteettia astrosyytissä.

Näinpä sanotaankin, että vaikka initiaalinen volyymiherkkä mekanismi odottaakin identifioimistaan, on ilmeistä, että

• plasmakalvon laskostumien avautuminen,

• eri tekijöitten aggrekoituminen subsellulaarisiin mikrodomaaneihin( entsyymit, kanavat, kofaktorit)
• erilaiset hot spot-kohdat ( caveola kohdat, focal adhesion complex), tumakalvo)
• sytoskeletonin uudelleen organisoituminen

ovat essentiellejä aineksia osmoottisen soluturpoaman alavirran signaloinnissa.

Tauriinin soluunottoa säätelee osmolaarisuus

• HYPOTONIA

Jos extrasellulaarinen osmolaarisuus vähenee isotonisista arvoista akuutisti 50%, alenee tauriinin soluunotto Ehrlichin soluissa 70%. Vaikuttaa siltä, että tämä alentunut soluunotto johtuu pikemminkin osmolaarisuuden vähenemästä kuin jonikonsentraation alenemasta.

Solukalvo depolarisoituu noin 20 mV solun turvotessa sellaisessa ympäristössä, missä osmolaarisuus on puolet normaalista. Tästä johtuu suurin osa tauriinin soluunoton vähentymästä.

Hypotonisesta altistuksesta lisääntyy PKC aktiivisuus vain hieman.

Ja jos nyt hypotonisissa olosuhteissa nähty alentunut tauriinin soluunotto heijastaisi TauT kuljettajan enimmän osan olleen Status I- tilassa ( jossa kuljetusaktiivisuus on vähäinen), on oletettavaa, että solun turpoaminen alentaa myös calyculin-A sensitiivistä fosfataasiaktiivisuutta.

• HYPERTONIA

Jos solut siirretään hypertoniseen liuokseen, lisääntyy geenitranskriptio niissä geeneissä, jotka koodaavat aktiiviin soluunottoon vaikuttavia proteiineja ja päteviä (yhteensopivia, compatible) osmolyyttejä syntetisoivia proteiineja.

TauT kuljettajaa koodaavan mRNA:n syntetisoitumisen ja tauriinin akkumuloitumisen havaitaan lisääntyvän mm. MDCK soluissa, astrosyytin primääriviljelmissä ja Caco-2 soluissa ja nämä tapahtumat ovat osana adaptoitumista hyperosmoottiseen ympäristöön ( medium).

Samaan aikaan lisääntyy sorbitolin ja betaiinin akkumuloitumiset. On voitu identifioida tonisuudelle herkkä ( tonicity- sensitive enhancer ) kiihdyttäjä (TonE) sorbitolin kuljettajaa (SMIT) ja betaiinin kuljettajaa (BGT1) sekä aldoosireduktaasia ( sorbitolin synteesiin osallistuvaa entsyymiä) koodaavista geeneistä.

On ilmeistä, että sytosolinen transkription säätelijä (TonEBP, TonE binding protein) tulee fosforyloiduksi sellaisessa prosessissa, johon osallistuu tyrosiinikinaaseja ja MAPK p38 ( mitogen- activated protein kinase).

Ilmeistä on myöskin, että TonEBP( TonE sitova proteiini), tämä sytosolinen transkription säätelijä, translokoituu sitten solun tuman puolelle, ja siellä se sitoutuu TonE kiihdyttäjiin muutamissa tunneissa hypertonisen altistuksen jälkeen.

Tauriininkuljettajalle (TauT) ei ole vielä löydetty mitään samantapaista tonisuuteen vastaavaa ainesta ( tonicity-responsive element).

Kuitenkin on havaittu, että jos imettäväissolut altistetaan solunulkoiselle korkealle tauriinipitoisuudelle, tästä seuraa TauT kuljettajaa koodaavan mRNA (lähetti-RNA):n vähenemä, TauT proteiinin ilmenemän vähenemä ja tauriinin soluunoton vähenemä.

Ollaan sitä mieltä, että itse TauT- geeni on kohde sellaiselle adaptatiiviselle säätelylle, mihin vaikuttaa dieetin tauriinin saatavuus.

On havaittu kaksi eri isoformia TauT proteiinia koodaavasta mRNA:sta. Löytö on tehty LLC-PK1 soluista eli kahdesta eri tuotteesta: eräästä 7.2 kb- tuotteesta, mikä säätyy vaimenemaan tauriinialtistuksen seuraamuksena ja eräästä 9.6 kb- tuotteesta, joka ei vaikutu tauriinialtistuksesta.

Han et al. luonnehtivat TauT geenin promoottorialueen ( rotan munuaisesta) ja he identifioivat kaksi estrogeenireseptorin kohdan puolikkaita ( half sites), yhden TATA boxin, TG22/(A-C)22 ja neljä DNA consensus sitoutumiskohtaa Sp1 transkriptiotekijöille, yhden kohdan WT-1/EGR.1/Sp1( overlapping) ja kaksi consens p53 kohdan puolikkaita ( half sites).
Sp1 tarvitaan basaaliseen promotor aktiivaatioon.
TG toisto on kriittinen, jotta TauT geeni voi ilmentyä täydellisenä.
WT-1 ja EGR-1 tarvitaan, jotta tauriininkuljetus voidaan kiihdyttää.
p53 kiinnittyy suoraan TauT promoottoriin ja vaimentaa TauT geenin transkription.

Tauriinin vaje:
Koe-eläimet, jotka ovat tauriinivajeisista pesueista, kärsivät munuaisen kehityksellisistä poikkeavuuksista.

TauT alassäätö:
Ne hiiret, joilla p53 ilmenee liian suurissa määrissä, potevat munuaisen hypoplasiaa tai munuaisen vajaatoimintaa.

Tästä seuraa olettamus, että TauT kuljetusproteiinia koodaavat geenit ovat p53 alaisia
( downsstream) kohdegeenejä ja täten linkkiytyy p53 tekijä munuaisen kehitykseen ja apoptoosiin.

Tauriinin ottoa soluun säätelee fosforylaatio

Tauriinin otto soluun vähenee useissa solulaaduissa seurauksena PKC entsyymin stimulaatiosta. Näihin soluihin kuuluvat Ehrlichin ascites solut ja astrosyytti (rotalta), MDCK solut ja aortan endoteelisolut( naudalta).

PKC:n mahdollisen fosforylaatiokohdan aminohapposekvenssiä vastaan kehitetyt vasta-aineet stimuloivat tauriinin sisäänmenoa ( influx) Xenopus oosyyteissä, jotka ilmentävät TauT proteiinia. ( Mainittu mahdoillinen fosforylaatiokohta sijaitsi neljännessä solunsisäisessä segmentissä).

On ilmeistä, että Seriini322- kohta TauT proteiinissa on PKC-entsyymin kohde.

Ilmeistä on myös, että PKC- välitteinen fosforylaatio alentaa TauT proteiinin affiniteettia tauriinia kohtaan.

Solun syklisen AMP:n (cAMP) moduloiminen stimuloi natriumjonista Na+ riippuvaa tauriinin sisäänottoa Ehrlichin soluihin ja rotan sydänsoluihin.
Mutta sen sijaan lipidin läpäisevät (lipid-permeable) cAMP-analogit vähentävät tauriinin soluunottoa Xenopus oosyyteissä, jotka ilmentävät hiiren TauT proteiinia.

Calyculin A on vahva seriini- ja threoniinifosfataasien (PP1, PP2A, PP3) inhibiittori ja estää tauriinin soluunottoa sekä huonontaa cAMP-efektiä tauriinin otossa Ehrlichin soluihin.

On tehty olettamus, että TauT esiintyy Ehrlichin soluissa kolmessa eri konfiguraatiossa tai tilassa ja nämä ovat:
Status I, Status II ja Status III.
Näillä on matala, normaali tai vastaavasti korkea kuljetusaktiivisuus.

Transitiota, siirtymää Status I < -- > Status II välillä
vallitsee PKC-välitteinen fossforylaatio
ja PP1, PP2A tai PP3-välitteiset defosforylaatiot.

Transitioon välillä Status II - - > Status III osallistuvat cAMP ja PKA.

Jos Ehrlichin soluja käsitellään calyculin A:lla, alenee natriumjoni : tauriini kytkeytymissuhde ja samoin alenee TauT kuljettajan natriumjoniaffiniteetti ja tauriiniaffiniteetti.

Koska natriumjonia vaaditaan tauriinin sitoutumisessa TauT kuljettajaan, on ehdotettu, että Status II -- > status III siirtymään osallistuu PKC-välitteinen TauT kuljettajan fosforylaatio ja siitä seuraa TauT proteiinin struktuurin muutos, mikä vaikuttaa natriumjonin sitoutumisessa TauT kuljettajaan

Tauriinin otto soluun vaatii Na+ ja Cl- elektrogeenisyyttä

Initiaalinen TAURIININ otto Ehrlichin ascites soluihin vaihteli (sigmoidiin tapaan) extrasellulaarisen natriumin (Na+) pitoisuuden funktiona. Yhtään tauriinia ei mennyt solun sisään, jos puuttui extrasellulaarista natriumia Na+.

Kun ottaa huomioon elektrokemiallisen Na+ gradientin tai laskee Hillin yhtälön mukaiset tiedot tauriinin soluunotosta, ilmenee, että 2-3 natriumjonia osallistuu tähän aktiiviin yhden tauriinimolekyylin soluunottoon tutkituissa Ehrlichin ascites soluissa.
Vastaavalla tavalla on kaniinin munuaissoluissa ja ohutsuolen nukassa arvioitu Na+:tauriini suhde 3:1 tapaiseksi.
Suhteen on todettu olevan 2:1 seuraavissa solutyypeissä: MDCK solut, sydämen myosyytit, nonmyosyytit.
Tutkija korostaa, että natrium:tauriini suhde useimmissa tapauksissa on saatu mittaamalla tauriinin sisäänvirtaus erilaisissa solunulkoisissa natriumpitoisuuksissa, mikä mittaustilanne ei tee eroa natriumjonien katalyyttisen vaikutuksen ja energeettisen vaikutuksen välillä. Täten suhde, joka on isompi kuin 2 ei välttämättä merkitse sitä, että 2 tai enemmän Na+ joneja translokoituu yhden tauriinimolekyylin kanssa solun sisään. Kuvaava esimerkki on kyyhkysen punasolu, jossa Na+: tauriini suhde arvioidaan aktivaatiometodilla tasoon 2.4, kun taas virtausten välinen suhde oli lähellä arvoa 1.
Jos alentaa solunulkoisen natriumjonin pitoisuutta alenee kuljettajan affiniteetti tauriinia kohtaan, mutta tällä natriumpitoisuuden vähentämisellä ei ole mitään vaikutusta kuljetuskapasiteettiin Ehrlichin soluissa tai erytrosyyteissö jotka ovat lajista Glycera dibranchiata. Tämä on taas päinvastoin kuin kampelan punasoluissa ja gliasoluissa, jotka ovat peräisin eräästä sammakkolajista( bullfrog), joissa tauriinin sisäänvirtauskapasiteetti ja affiniteetti alenee kun solunulkoinen natriumjonipitoisuus vähennetään.
Koska Na+ jonit lisäävät kuljettajan affiniteettia tauriinia kohtaan, on tehty olettamus, että Na+ joneja sitoutuu tauriinin kuljettajaan  (TauT) ja silloin muuttuu sen tertiäärinen rakenne ennen tauriinimolekyyliin sitoutumista .

Initiaalinen tauriinin soluunotto vaihtelee hyperboliseen tapaan extrasellulaarisen kloridijonin (Cl-) pitoisuuden funktiona. On ehdotettu kloridijonin ja tauriinin sitoutumissuhteeksi 1:1 tässä aktiivissa tauriinin sisäänotossa. Näin tapahtuu Ehrlichin soluissa, kaniinin munuaisessa ja ohutsuolen nukassa sekä naudan aivojen hiusverisuonten endoteelisoluissa.

Anioinien suosituimmuusjärjestys tauriinin otossa on seuraava:
Cl- > SCN- > NO3- Ehrlichin soluissa.
Cl- > Br- >>SCN- > I- > NO3- kaniinin munuaisessa
Cl- > Br-> SCN- glukonaatti MDCK soluissa.
Jos kloridi substituoitiin täydellisesti joko NO3- tai tiosyanaattijonilla Ehrlichin soluissa, aleni tauriinin initiaalinen soluunotto 75% ja vastaavasti 20%. Molemmissa tapauksissa kalvopotentiaali oli depolarisoitunut 20mV.

Täten anionisubstituution vaikutus tauriinin soluunottoon ei vaikuta olevan sekundääristä kalvopotentiaalin muuttumisessa.
On tehty havainto, että disulfonistilbeeniyhdiste estää inorgaanista anionikuljetusta selektiivisesti useissa kudoksissa ( esim munuaisessa) , mikä viittaa siihen, että tauriinin translokaatio TauT proteiinin avulla vaatii anioneille intaktin sitoutumiskohdan.

Mitä tulee kloridijonin vaikutustapoihin, Boge et al. ovat ehdottaneet, että kloridijoni ( Cl-) vaikuttaisi lisäämällä spesifisiä natriumjoneille saatavilla olevia kohtia kuljettajaproteiinissa.
Sittemmin Wolff et al. osoittivat, että kloridijonisubstituutio vähensi Na+: tauriini suhdetta tasolta 2:1 tasolle 1:1, mikä viittaisi siihen, että kloridijonin tehtävänä olisi kiihdyttää toisen natriumjonin sitoutumista TauT kuljettajaproteiiniin.

Tauriinin kuljetukselle vaaditaan kloridigradientti kaniinin munuaisessa (brush border). On ehdotettu, että kloridijoni stimuloisi tauriinin sisäänvirtausta primääristi kiihdyttämällä tauriini:TauT kompleksin muodostumista.

Tässä yhteydessä Lambert mainitsee, että ihmisellä kloridijoni Cl- muuntaa natriumjonin Na+ jonin affiniteettia GAT1-kuljettajasysteemissä (joka on Na+, Cl--riippuvainen GABA kuljettaja) sekä toisessakin kuljetussysteemissä SLGT1, (Na+, glukoosi yhteiskuljetus),
mutta kloridijoni ei vaikuta itse verkkovarausten siirtymiin ( net charge transport) plasmakalvon lävitse, mikä on mitä käsitettävintä, koska Cl- palaa cis- puolelle osana kuljetusjärjestelmää (GAT1) tai vain kiinnittyy kuljettajaan ja vaikuttaa kuljetuksen kinetiikkaan. (SLGT1).


Tauriinin soluunottoa Ehrlichin soluissa stimuloi alkalinen pH ja kalvon hyperpolarisaatio.
Tauriinin soluunottoa kalvorakkuloihin jejunumissa, munuaisessa simuloi samoin myös kalvon trans- puolen negatiivinen potentiaali.

Hiiren aivosta on kloonattu cDNA kirjastosta tauriini/ beeta-alaniini kuljettaja ja sen isoelektrinen piste pI on pH 5.98.

...
Jos olettaa, että 3 Na+ ja yksi Cl- translokoituu sytosoliseen aitioon yhdessä yhden tauriinin kanssa, ilmeinen elektroneutraalisuus aktiivista tauriinin sisäänotosta viittaisi siihen, että kationeja (Na+, K+) palaa extrasellulaariseen aitioon TauT:n kautta osana translokaatiosykliä tai Na+ palaa Na+/K+ jonipumpun kautta kohonneella tahdilla.

On noteerattava, että tauriini, aivan kuten inhibitorinen hermonvälittäjäaine GABA, lisää kloridin permeabiliteettia , jos sitä lisätään suoraan neuroneihin.
Kuitenkin tasapainopotentiaali kloridijonille esim Ehrlichin soluissa on positiivisempi kuin solun kalvopotentiaali ja koska solukalvo ei ole depolarisoitunut tauriinin lisäämisestä, on oletettavaa, että tauriini ei lisää kloridin johtuvuutta Ehrlichin soluissa.


https://www.genecards.org/cgi-bin/carddisp.pl?gene=SLC6A6&keywords=TauT
Eräs raportti kertoo, että ihmisen TauT proteiinin N-terminaalin tutkimuksissa vasta-aineilla on tunnistettu kolme proteiinijuovaa ja kaksi muuta proteiinialuetta. Lisäksi on löydetty kolme TauT translaatiotuotetta. Kysellään, edustavatko eri proteiinijuovat TauT:n konfiguraatiossa erilaisia tauriiniaffiniteetteja, Na+ ja Cl- affiniteetteja tai erilaisia substraattiin kytkeytymissuhteita.

TauT proteiinin spesifisyydestä ja tauriiniaffiniteetistä

Jos vertaa muihin aminohappoja kuljettaviin systeemeihin niin TauT sietää sekä sulfonaattiryhmiä ( sulphonate groups9 että sulfinaattiryhmiä ( sulphinate groups).

Vahvoja tauriinin sisäänpääsyn estäjiä eli inhibiittoreita TauT systeemissä on vain beeta- alaniini ja hypotauriini, joissa on anioninen kohta ja kationinen kohta, joita erottaa kaksi metyleeniryhmää.

Nämä substraatille asetetut rakenteelliset vaatimukset on osoitettu tauriininkuljettajilla esim. koe-eläimen (rotan) synapotosomeista, viljellyistä glioomasoluista, neuroblastoma soluista, MDCK soluista ja Bergmannin gliasoluista.

TauT kuljttajan affiniteetti tauriinille vaihtelee solutyypistä toiseen. Puolimaksimaaliseen tauriinin kuljetukseen vaadittava tauriinipitoisuus oli alle 15 mikromoolia esim neuroblastomasoluissa, mutta 15- 60 mikromoolia Ehrlichin ascitessoluissa, cardio myosyyteissä sekä nonmyosyyteissä. Yli 100 mikromoolia tarvittiin aivojen plexus chorioideus-rákenteessa.

Lambert mainitsee myös, että on kuvattu lisäksi matala-affiniteettinen tauriininkuljetusjärjestelmä Ehrlichin soluista ja eräsistä karsinomasoluista.

TAURIININ aktiivi soluunottaja. TauT, tauriininkuljettajaproteiini

Tauriinin kuljettajaproteiini, TauT (taurine transporter)

TauT on proteiini jossa on 590-655 aminohapon peptidiketju. Molekyylipaino on 65- 74 kDa.

TauT kuuluu Na+ ja Cl- joneista riippuviin kuljettajaproteiineihin.

On päätelty että

• siinä on 12 hydrofobista "membrane spanning" domaania. Sekä C-terminaali että N- terminaali ovat sytosolin puolella.
• siinä on kaksi mahdollista glykosylaatiokohtaa toisessa solun ulkopuolisessa silmukassa
• siinä on useita mahdollisia fosforylaatiokohtia PKC entsyymille ja cAMP:stä riippuvalle PKA entsyymeille ja kaseiinikinaasi II-entsyymille solun sisälläolevissa silmukoissa ja C-terminaalissa
• Lisäksi on näyttöä siitä, että ensimmäinen TauT:n solunulkoinen silmukka osallistuu vuorovaikutuksiin natrium 8Na+) ja kloridi 8Cl-) jonien kanssa.
  

TauT sietää sekä sulfanaatti- että sulfinaattiryhmiä.

Tauriinin sisäänpääsyn tehokkaat inhibiittorit ovat beta-alaniini ja hypotauriini

TAURIINI, orgaanisia osmolyyttejä

LAMBERT Ian Henry. Regulation of the cellular content of the organic osmolyte taurine in mammalian cells. June 2003 University of Copenhagen.

Imettäväissoluissa on suuri veden permeabiliteetti ja useimmat solut reagoivatkin miltei kuin täydellisinä osmometreinä, kun ne altistuvat joko hypotoniseen tai hypertoniseen tilanteeseen.
Solut - tilanteesta riippuen- aktivoivat koko joukon plasmakalvoon sitoutuneita jonikuljettajia ja päteviä orgaanisia osmolyyttejä. Tästä seuraa osmolyyttien verkkosiirtymäliike (net movement) ja veden meno kalvon läpi ja solun tilavuuden korjautuminen (restoration of the cell volyme).
Solun turpoamisesta ( swelling) tai toisaalta solun kutistumisesta (shrinkage) seuraava volyymia säätelevä vaste ( volyme regulatory response) on hahmoteltu termeillä säätelyllinen tilavuuden vähenemä, RVD ( regulatory volyme decrease (RVD) tai vastaavasti säätelyllinen tilavuuden enenemä RVI ( regulatory volyme increase).
Vuonna 1939 raportoi August KROGH, että orgaaniset osmolyytit antoivat oman osuutensa solun sisäosan osmoottisten komponenttien altaaseen. Nykyään on tiedossa, että pätevien osmolyyttien verkkomenetys antaa merkitsevän osuuden selkärankaisten RVD-prosessiin.
Tällaisia päteviä osmolyyttejä RVD prosessissa selkärankaisissa ovat

• vapaat aminohapot, kuten tauriini, alaniini, glysiini, proliini, glutamiinihappo, glutamiini, asparagiinihappo, beeta-alaniini

• metyloidut yhdisteet kuten glyserofosfokoliini, betaiini

• sokerit, kuten sorbitoli

• polyolit, kuten myo-inositoli.

TAURIINIA, joka  on beeta-aminoetaanisulfonihappo, pidetään tärkeänä orgaanisena osmolyyttinä imettäväissoluissa ja eri solulinjat esimerkiksi astrosyyteissä, neuroneissa, haiman A-soluissa, MDCK-soluissa ja NIH3T3 soluissa ensisijaisesti käyttävät tauriinia osmoottisissa häiriöissä orgaanisena osmolyyttinä, vaikka jonkin toisen orgaanisen osmolyytin pitoisuus olisi suurempikin. Poikkeuksia sellaisista soluista ovat haiman beeta-solut ja munuaisepiteelisolut.

Non-sytotoksinen tauriini onkin sopiva osmolyytti säätelemään solunsisäistä osmoottista painetta ja solun tilavuutta, koska se on oikein hyvin veteenliukenevaa ja sen kyky diffundoitua solukalvon läpi on huono (low liposolubility), se on biokemiallisesti inertti aine ja heikko kationien kelatoija (poor chelation of metal ions, zwitterionic)

Ehrlichin ascites soluissa on arvioitu olevan solunsisäisen ja solunulkoisen tauriinipitoisuuden suhde 600:1, Tämä seuraa funktionaalisena tasapainona

• aktiivin soluunoton (TauT)
• passiivisen solusta ulosvapautumisen  (volyme-sensitive taurine leak pathway)
• cysteiinistä tapahtuvan biosynteesin kesken (Methionine- Cysteine-Cysteinesulfinic acid- Hypotaurine- Taurine)

Lisäks i(= sen lisäksi että tauriini on tärkeä orgaaninen osmolyytti) se osallistuu myös joukkoon erilaisia fysiologisia prosesseja.

• Sappisuolojen muodostaminen (bile salt formation). Tauriini on hyvä sappisuolojen muodostaja, koska se pysyy jonisoituna myös suoliston yläosan happamessa miljöössä. Ihmiskeholla on kyky tehdä vaihde tauriinikonjugaatiosta glysiinikonjugaatioon, jos tauriinin saanti on alentunut. Kissat eivät pysty syntetisoimaan kehossaan tarpeeksi tauriinia, joten niiden on välttämättä saatava tauriinia ravinnossaan, koska niitten keho ei voi käyttää glysiiniin konjugoitumista.
• Osmoregulaatio ( Lambertin kirja käsittelee laajasti ja yksityiskohtaisesti tätä asiaa)
• Kalvostruktuuri ja kalvofunktio: Taurini sitoutuu neutraaleihin fosfolipideihin. Siitä seuraava tauriini-fosfolipidi-vuorovaikutus, joka käsittää joniparin muodostumisen pääteryhmien välille, vaikuttaa kalvojen ominaisuuteen, rakenteeseen ja fluiditeettiin. Tauriini estää fosfolipidien N-metylaatiota, eli sitä konversiota,  missä kefaliinista (PE) tulee lesitiiniä (PC).
• Ca++ homeostasis: Aktiivi kalsium Ca++ sitoutuu fosfatidylinositoliin (PI) ja fosfatidylseriiniin (PS). Tauriini lisää aktiivin kalsiumin affiniteettiä sitoutua fosfolipideihin mutta toisaalta taas vähentää sitoutumisen kapasiteettia (Ca++ storage capacity) . Täten tauriinin läsnäolo vaikuttaa sekä kalsiumin soluunottoon että kalsiumin vapautumiseen.
• Antioksidaatio: Tauriini ja hypotauriini vielä suuremmassa määrin omaa antioksidatiivista ominaisuutta.
• Jonikanavafunktio: Tauriini vaikuttaa kloridivirtauksiin (Cl-) ja säätelee anionikanavien aktiivisuutta.
• Neurotransmission (hermoimpulssinvälittymistoiminnan) modulaatio: Tauriini vuorovaikuttaa GABA- ja Glysiini-sääteisiin kloridi (Cl-) jonikanavaperheisiin.

TAURIININ biosynteesitiestä:
Tauriini on tärkeä lopputuote orgaanista rikkiä suovien aminohappojen metioniinin (Met, M) ja cysteiinin (Cys,C) aineenvaihdunnasta.
Suurimmaksi osaksi tauriini lienee vapaana zwitterjonina kehonnesteissä. Kuitenkin on raportoitu, että se voi muodostaa karboksyylipäädyn ( C-terminaalin) joissain matalamolekyylipainoisissa synaptisissa aivopeptideissä. Sen on havaittu esim Tetrahymena-lajissa olevan inkorporoituna kalvolipideihin ns. taurolopideihin.

Useimmat carnivora ja omnivora-lajit ( lihansyöjät ja kaikkiruokaiset) kykenevät syntetisoimaan tauriinia. Kuienkin vastasyntyneissä imettäväisyksilöissä ( kissat ja apinat mukaanluettuna) on hyvin vähän kykyä tauriinin de novo biosynteesiin tai ei mitään kykyä siihen ja sen takia niiden on saatava dietääriä tietä tauriinia.

Tauriinin kokonaisallas kehossa kontrolloituu tauriinin aktiivilla kuljettajalla  (TauT), jota sijaitsee munuaisten proksimaalisessa tubuluksessa ja distaalisen nefronin basolateraalisessa kalvossa. Tämän TauT kuljettajamolekyylin ilmenemisen päällesäätymistä tai vaimennussäätöä vaikuttaa tauriinin läsnäolo tai tauriinin edeltäjäaineitten metioniinin ja cysteiinin saatavilla olo.

Tauriinin vaje johtaa kehityksen viivästymään (developmental retardation), neurologisiin defekteihin, solujen kykenemättömyyteen kasvaa ja pysyä elossa sekä sydämen epänormaalisuuksiin (cardiac abnormalities).

Kondroitiinisulfaattiproteoglygaanit

Otan tämän kondroitiinisulfaattiproteoglykaani- molekyylin rikkiaineenvaihdunnan puolelta hetkeksi tarkisteltavaksi. Löytyy aivan Wikipediastakin ensialkuun. Nimittäin aivojen gliasolujen joukossa on ns. NG2 -soluja, jotka ilmentävät kondroitiinisulfaattiproteoglykaania ja ne on viime aikoina luettu myös gliasoluiksi, neljänneksi gliasolutyypiksi. Tässä katson yleisesti ottaen kondroitiinisulfaattiproteioglykaaneja .

Chondroitin sulfate proteoglycan (CSPG)

From Wikipedia, the free encyclopedia

CSPG molekyyleissä on ydinproteiini ja kondroitiinisulfaattia (chondroitin sulfate).

Tällainen molekyyli on kehon oma ja sitä on useissa ihmiskudoksissa, esimerkiksi rustossa.

Seuraavia kondroitiinisulfaattiproteoglykaaneja on tunnistettu:

• CSPG1 (aggrecan)
• CSPG2 (versican).Versikaanissa on kondroitiinisulfaatin lisäksi dermataanisulfaattiketjuja (dermatan sulfate)

• CSPG3 (neurocan)
• CSPG4 (melanoma-associated chondroitin sulfate proteoglycan)
• CSPG5
• CSPG6 (SMC3, structural maintenance of chromosomes 3)
• CSPG7 (brevican)
• CSPG8 (CD44, cluster of differentiation 44)

Aivojen gliasolukossa on NG2 polydendrosyyttejä, jotka ilmentävät kondroitiinisulfaattiproteoglygaaneja pinnallaan.
Aivot ovat bioelektrisesti toimiva fosfolipidirakenne, jossa neuronit välittävät bioelektrisiä impulsseja. Vauriossa on tärkeä että elektrinen impulssilähde, joka paljastuu pahasti, tulee isoloitua ja täten poissuljettua virtapiiristään, ettei aiheudu mm epileptisiä fokuksia tms häiriötä.Tässä tarkoituksessa on näillä molekyyleillä eräänlainen ajallinen kittitehtävänsä sinä aikana kun regeneraatio hitaasti edistyy ja uudelleen yhdistyy "virtapiirin" johtoja.
Tämän takia on hyvä tarkistaa mitä ominaisuuksia tällä aktiivisen glioosin arpimateriaalilla on. Miten se pärjäilee olla elektroneutraalia ja saada aikaan kuitenkin funktionaalista normaliteettia jäljelle olevalle "virtapiirille" aivoissa, joka toimii eräällä tavallaan kuin yksi simultaaniyksikkö

KONDROITIINISULFAATTI

oli jo eristetty ennen kuin sen rakenne oli selvitettykään ja sen takia aikojen myötä sen nimitys muuntui. Aiemmat tutkijat identifioivat aineen eri fraktioita kirjainten avulla.

identifioiminen kirjaimilla	Sulfaatiokohta	Systemaattinen nimitys
Chondroitin sulfate A	carbon 4 of the N-acetylgalactosamine (GalNAc) sugar	chondroitin-4-sulfate
Chondroitin sulfate C	carbon 6 of the GalNAc sugar	chondroitin-6-sulfate
Chondroitin sulfate D	carbon 2 of the glucuronic acid and 6 of the GalNAc sugar	chondroitin-2,6-sulfate
Chondroitin sulfate E	carbons 4 and 6 of the GalNAc sugar	chondroitin-4,6-sulfate

"Chondroitin sulfate B" on vanha nimi dermatan sulfate molekyylille eikä sitä enää pidetä kondroitiinisulfaattina.

Chondroitin: Kondroitiiniksi sanotaan sellaista molekyyliä, jossa tuskin on mitään sulfaattia tai vain vähän sulfaattia.

Vaikka nimitys kondroitiinisulfaatti viittaisi suolamuotoon, jossa olisi sulfaatti vasta-anionina, niin asia ei kuitenkaan ole sillä tavalla, koska sulfaatti on tässä liittynyt kovalentisti sokeriin Enemminkin, koska tällä molekyylillä on multippeleita negatiivisia varauksia fysiologisessa pH.ssa, on kondroitiinisulfaatissa havaittavissa kationisuoloja. Kaupalliset kondroitiinisulfaatit ovat natriumsuoloja. Barnhill et al. ovatkin ehdottaneet että sellaisia kondroitiinisulfaattivalmisteita sanottaisiin natriumkondroitiiniksi huolimatta niitten sulfaatiostatuksesta.

KONDROITIINISULFAATTIKETJUT ovat haaroittumattomia polysakkarideja, jolla on erilaisia pituuksia ja vaihtelevina monosakkarideina toimivat D-glukuronihappo (GlcA) ja N-asetyyli-D-galaktosamiini (GalNAc). Eräät GlcA tähteet ovat epimerisoituneet L-iduronihapoksi (IdoA), siitä johtuva disakkaridi on dermataanisulfaatti.

Chondroitin sulfate chains are unbranched polysaccharides of variable length containing two alternating monosaccharides: D-glucuronic acid (GlcA) and N-acetyl-D-galactosamine (GalNAc). Some GlcA residues are epimerized into L-iduronic acid (IdoA); the resulting disaccharide is then referred to as dermatan sulfate.

Liittymä proteiiniin

Kondroitiinisulfaattiketjut linkkiytyvät seriinitähteitten OH-ryhmiin tietyissä proteiineissa. Ei tiedetä tarkasti, millä perustellä nämä glykosaminoglykaaneiksi (GAG) liittyvät proteiinit valikoituvat. Glykosyloituneita seriinejä seuraa usein glysiini ja naapurustossa on asidinen happotähde, mutta tämä motiivi ei ole aina ennusteena glykosylaatioon.

GAG ketjun liittyminen alkaa neljän monosakkaridin tarkasta mallista käsin: Xyl-Gal-Gal- GlcA. Jokaisen sokerin liittää spesifinen entsyymi, mistä salliutuu monitasoinen GAG-synteesin kontrolli. Xyloosi alkaa liittyä proteiineihin endoplasmisessa retikulumissa (ER), kun taas muut sokerit liittyvät Golgin laitteessa.

Sulfaatio

Joka sokeri voi jäädä joko sulfatoitumatta, sulfatoitua kerran tai kahdesti. kaikkein tavallisimmin N-asetyyliglukosaminin 4 ja 6- asemien OH-ryhmät eli hydroksyylit sulfatoituvat ja joissain ketjuissa on 2- asemassa glukuronihappoa. (Kommentti: Nyt löytyi tehtävä K-vitamiinille!) Sulfaation välittää spesifinen sulfotransferaasi. (Kommentti: Sulfotransferaaseja katalysoi K-vitamiini!). Näiden eri asemien sulfaatiot suovat kondroitiinin GAG-ketjuille spesifisiä biologisia aktiivisuuksia.

Each monosaccharide may be left unsulfated, sulfated once, or sulfated twice. In the most common scenario, the hydroxyls of the 4 and 6 positions of the N-acetyl-galactosamine are sulfated, with some chains having the 2 position of glucuronic acid. Sulfation is mediated by specific sulfotransferases. Sulfation in these different positions confers specific biological activities to chondroitin GAG chains.

Funktio

Kondroitiinin funktiot riippuvat sen proteoglykaanin yleisistä ominaisuuksista, johon se on liittynyt. Nämä funktiot voidaan jakaa laajasti ottaen rakenteellisiin ja säätelyllisiin tehtäviin. Tämä jako ei kuitenkaan ole absoluuttinen ja muutamilla proteoglykaaneilla onkin sekä rakenteellisia että säätelyllisiä tehtäviä, kts. esim versikaania.

Chondroitin's functions depend largely on the properties of the overall proteoglycan of which it is a part. These functions can be broadly divided into structural and regulatory roles. However, this division is not absolute, and some proteoglycans have both structural and regulatory roles (see versican).

Rakanteellisista tehtävistä

Kondroitiinisulfaatti on extrasellulaarin matrixin pääkomponentti ja tärkeä kudosten rakenteellisen integriteetin kannalta. Tämä funktio on tyypillistä suurille aggrekoituville proteoglykaaneille kuten aggrekaani, versikaani, brevikaani ja neurokaani, joita yhteisnimellä sanotaan lektikaaneiksi.

Chondroitin sulfate is a major component of extracellular matrix, and is important in maintaining the structural integrity of the tissue. This function is typical of the large aggregating proteoglycans: aggrecan, versican, brevican, and neurocan, collectively termed the lecticans.

Kondroitiinisulfaatti aggrekaanin osana on eräs ruston pääkomponentti. Tiiviisti pakkautunut ja hyvin latautunut sulfaattiryhmäinen kondroitiinisulfaatti generoi elektrostaattista repulsiota, mikä osaltaan paljon tekee sitä rustolle tyypillistä kompression vastustuskykyä. Ostoartiittia seuraa kun rustosta katoaa kondroitiinisulfaatti.

As part of aggrecan, chondroitin sulfate is a major component of cartilage. The tightly packed and highly charged sulfate groups of chondroitin sulfate generate electrostatic repulsion that provides much of the resistance of cartilage to compression. Loss of chondroitin sulfate from the cartilage is a major cause of osteoarthritis.

Säätelyllinen tehtävä

Kondroitiinisulfaatti negatiivisten varauksiensa takia reagoi heti extrasellulaarisen matrixin proteiinien kanssa. Tällaiset interaktiot ovat tärkeitä soluaktiivisuuksien eri joukkojen säätelyssä. Lektikaanit ovat aivojen extrasellulaarisen matrixin eräs pääosa ja siinä kondroitiinisokeriketjuilla ovat osana perineuronaalista verkostoa ja täten stabilisoivat normaalia aivosynapsia. jos tapahtuu vauriota keskushermostossa, nousee kondroitiinisulfaattiproteoglykaanien määrä hyvin suuresti ja silloin niiden päämääräisenä tarkoituksena on edistää vaurioituneitten hermopäätteitten regeneroitumista. Vaikkakaan näitä funktioita ei ole kuvattu niin hyvin kuin heparaanisulfaatin funktioita, ollaan löytämässä kondroitiinisulfaattiproteoglykaaneille (CSPG) uusiakin rooleja.

Chondroitin sulfate readily interacts with proteins in the extracellular matrix due to its negative charges. These interactions are important for regulating a diverse array of cellular activities. The lecticans are a major part of the brain extracellular matix, where the chondroitin sugar chains function to stabilize normal brain synapses as part of perineuronal nets. The levels of chondroitin sulfate proteoglycans are vastly increased after injury to the central nervous system where they act to prevent regeneration of damaged nerve endings. Although these functions are not as well characterized as those of heparan sulfate, new roles continue to be discovered for the chondroitin sulfate proteoglycans.

Aivojen harmaan kuorikerroksen kehityksen aikana ilmenee kondroitiinisulfaattia Sub Plate- levyssä ja se vaikuttaa stop signaalin tavoin neuronin migroitumiseen ventrikulaarisesta vyöhykkeestä. Neuronin pysäyttäminen tässä lie sitten jatkossa ohjelmoitu migraation kohti kortikaalisten levyjen spesifisiä kerroksia.

In cortical development, chondroitin sulfate is expressed by the Sub Plate and acts as a stop signal for neurons migrating from the Ventricular Zone. Neurons stopping here may then be programmed for further migration to specific layers in the cortical plate.