Daftar isi
Sphingolipids adalah kelas produk alami yang pertama kali dicirikan oleh ahli kimia dan klinisi kelahiran Jerman Johann LW Thudichum pada tahun 1884. Mereka terdiri dari tulang punggung dasar sphingoid, misalnya sphingosine, yang dapat diasilasi N dengan asam lemak yang membentuk ceramides.
Untuk jangkar lipid ini melekat berbagai bermuatan, netral, terfosforilasi dan/atau glikosilasi membentuk sphingolipid kompleks, misalnya fosforilkolin untuk membuat sphingolipid mamalia yang paling melimpah, sphingomyelin. Gugus-gugus ini menghasilkan daerah polar dan nonpolar yang memberikan molekul karakter amfipatik yang menjelaskan kecenderungan mereka untuk beragregasi ke dalam struktur membran.
Lebih jauh lagi, perbedaan yang ditemui dalam struktur kimianya memungkinkan mereka memainkan peran berbeda dalam metabolisme seluler.
Biologi sphingolipid diketahui meliputi struktur membran, inflamasi, aktivasi sel imun, dan pengenalan agen eksogen. Sphingolipids dibangun di sekitar tulang punggung sphingosine melalui sintesis de-novo di ER dari asam lemak-CoA dan serin.
Cacat dalam metabolisme sphingolipid menyebabkan banyak penyakit manusia termasuk Farber, Niemann-Pick, dan Tay-Sachs. Mengingat pentingnya sphingolipids dalam konteks biologis ini, penelitian sphingolipid telah menjadi bidang yang besar dan beragam.
Sphingosine-1-phosphate (S1P) adalah komponen kunci dalam pensinyalan sphingolipid. Sementara sphingosine mempromosikan apoptosis dan penghentian siklus sel, S1P mempromosikan kelangsungan hidup dan proliferasi sel, peradangan, dan terlibat dalam perkembangan kanker.
Ceramide dan ceramide-1-phophate (C1P) dapat memainkan peran yang mirip dengan sphingosine dan S1P, dan sphingosine diubah menjadi ceramide atau kembali dalam satu langkah enzimatik. Dengan demikian, menyeimbangkan enzim-enzim kunci ini dan produknya telah menjadi fokus utama di bidang kanker dan peradangan.
Pada mamalia, sphingolipids melindungi permukaan sel dengan memberikan stabilitas dan ketahanan mekanis. Jenis khusus sphingolipids, seperti glycosphingolipids, terlibat dalam pensinyalan dan pengenalan sel.
Sphingolipid adalah jenis lipid yang terdiri dari basa sphingoid (misalnya sphingosine dan ceramides) dan residu gula. Keduanya disatukan oleh ikatan glikosidik.
Daripada gliserol, lipid memiliki basis sphingoid, terutama sphingosine. Sfingosin adalah alkohol amino yang memiliki rumus kimia C 18 H 37 NO 2 .
Karbohidrat dihubungkan dengan sphingolipid melalui ikatan glikosidik. Jadi, hidrolisis sphingolipid menghasilkan gula (misalnya galaktosa atau gula serupa), asam lemak, dan sphingosine atau dihydrospingosine.
Sphingolipids yang melekat pada glycan (atau karbohidrat) disebut sebagai glycosphingolipid. Contohnya adalah serebrosida dan gangliosida.
Serebrosida adalah glikosfingolipid yang ditemukan di membran sel neuron dan sel otot.
Serebrosida memiliki inti sphingosine. Secara khusus, struktur serebrosida terdiri dari monosakarida (galaktosa atau glukosa) atau oligosakarida yang terikat secara glikosida dengan gugus OH terminal seramida.
Hidrolisis serebrosida menghasilkan sphingosine, unit gula (misalnya galaktosa atau glukosa), dan asam lemak. Konstituen karbohidrat dari serebrosida meluas di luar membran sel.
Dengan demikian, ia berperan dalam interaksi sel ke sel dan pengenalan sel. Berdasarkan konstituen karbohidrat, serebrosida dapat diklasifikasikan sebagai galaktoserebrosida atau glukoserebrosida.
Gangliosida adalah glikosfingolipid yang terdiri dari glikosfingolipid dan asam sialat. Komponen asam sialat terkait dengan unit gula.
Ini mirip dengan serebrosida dalam hal komposisi kimia. Namun, gangliosida memiliki konstituen tambahan: satu atau lebih residu asam sialat, yaitu N-acetylneuraminic atau N-glycolylneuraminic.
Hidrolisis gangliosida dengan demikian akan menghasilkan sphingosine, asam lemak, karbohidrat, dan asam neuraminic. Gangliosida ditemukan terutama di membran sel jaringan saraf. Mereka pun dapat ditemukan juga di sel limpa dan timus.
Kelompok lain dari sphingolipids adalah mereka dengan ceramides (basa sphingoid N-terasilasi). Ceramides terjadi di membran sel eukariota.
Mereka juga merupakan komponen lipid dari sphingomyelins. Jenis sphingolipid lainnya adalah yang dibentuk dengan penambahan gugus kepala, misalnya fosfokolin atau fosfoetanolamina ke gugus 1-hidrogksi seramida pada sfingomielin.
Penyakit lisosom karena metabolisme sphingolipid abnormal disebut sebagai sphingolipidosis. Contoh sphingolipidosis adalah penyakit Niemann-Pick.
Hal ini ditandai dengan akumulasi sphingomyelin di otak dan eritrosit karena kekurangan sphingomyelinase. Kondisi ini merupakan sifat resesif autosomal.
Penyakit Fabry adalah contoh lain dari sphingolipidosis. Ini adalah kondisi terkait-X yang ditandai dengan penumpukan glikolipid (yaitu ceramide trihexoside) di otak, jantung, dan ginjal.
Hal ini disebabkan oleh defisiensi – galaktosidase A. Penyakit Krabbe juga merupakan sphingolipidosis yang resesif autosomal.
Hal ini disebabkan oleh defisiensi galaktoserebrosidase. Hal ini ditandai dengan akumulasi glikolipid, terutama galaktoserebrosida, dalam oligodendrosit.
Kelainan lain adalah penyakit Gaucher, yang merupakan penyakit resesif autosomal. Dalam kondisi ini, glukoserebrosida menumpuk di eritrosit, hati dan limpa karena kekurangan glukoserebrosidase.
Penyakit Tay-Sachs adalah jenis sphingolipidosis autosomal resesif lainnya di mana kadar heksosaminidase A rendah. Ini menghasilkan penumpukan gangliosida GM2 di neuron.
Sphingolipids penuh teka-teki dan memainkan peran penting dalam tubuh. Bagaimana jika terjadi gangguan dalam metabolisme Sphingolipid dapat menyebabkan penyakit adalah subjek penelitian yang sedang berlangsung
Hal tersebut dibantu oleh perkembangan terbaru dari terapi gen yang membantu untuk mengekspresikan kekurangan enzim. Penelitian dan terobosan ilmiah terus dilakukan guna menanggulangi resiko yang terjadi apabila ada kesalahan bawaan, atau Genetika.
Jadi, Sphingolipids adalah sebuah molekul biologis yang mempunyai peranan penting, kelas lipid yang memiliki tulang punggung basa sphingoid termasuk sphingosine (alifatik amino alkohol) atau senyawa struktural serupa lainnya.