Glicoconjugados (estructura, funciones biológicas, actividad patológica, utilización terapéutica) / Glycoconjugates (structures, biological functions, pathological activity, therapeutic use)

Se conocen principalmente algunas peculiaridades funcionales, muy importantes, de los ácidos siálicos denominados N-acetilneuramínico (NeuAc) y N-glicolilneuramínico (NeuGc), por ser agentes que participan en actividades fisiológicas o en procesos patológicos cada vez más investigados en seres humanos. Dichos ácidos forman parte de los glicoconjugados. Los glicoconjugados son moléculas resultantes de la unión fuerte, covalente, entre glúcidos y proteínas o entre glúcidos y lípidos. La desregulación de la actividad de enzimas que catalizan procesos metabólicos vinculados a los glicoconjugados produce anomalías en la estructura química de estos compuestos que impiden el desarrollo normal de la correspondiente función biológica. Tales anomalías pueden afectar a las rutas biosintéticas (desórdenes congénitos de glicosilación) o a las rutas catabólicas (anomalías por almacenamiento causadas por enzimas lisosómicas). Por fortuna, actualmente se dispone de agentes que son glicoconjugados o están relacionados con ellos que facilitan la prevención o la curación de enfermedades como la gripe, el SIDA, el cáncer, etc. Últimamente se ha intensificado la investigación con finalidad terapéutica mediante nuevos enfoques inmunológicos o genéticos relativos a los glicoconjugados, según se indica en este artículo. (AU)

Mainly N-acetylneuraminic acid (NeuAc) and N-glycolylneuraminic acid (NeuGc) exhibit very important peculiarities in certain biological (both physiological and pathological) processes. These acids are components of the glycoconjugates. Glycoconjugates are molecules resulting of the covalent link between carbohydrates and proteins or between carbohydrates and lipids. The disregulation of enzymes which catalyse the metabolic processess related to glycoconjugates produces anomalies in the chemical structure of these compounds which preclude their normal biological function, by abnormalities in the biosynthetic route (Congenital Disorders of Glycosylation) or abnormalities in the catabolic way (Lysosomal Storage Disorders). Fortunately, several agents related to glycoconjugates are now available to prevent or heal illness such as influenza, AIDS, cancer, etc. In this wiew, the research on immunological and genetic features of glycoconjugates with a therapeutic finality has been recently increased, as shown in this paper. (AU)

Glicoconjugados (estructura, funciones biológicas, actividad patológica, utilización terapéutica) / Glycoconjugates (structures, biological functions, pathological activity, therapeutic use)

Se conocen principalmente algunas peculiaridades funcionales, muy importantes, de los ácidos siálicos denominados N-acetilneuramínico (NeuAc) y N-glicolilneuramínico (NeuGc), por ser agentes que participan en actividades fisiológicas o en procesos patológicos cada vez más investigados en seres humanos. Dichos ácidos forman parte de los glicoconjugados. Los glicoconjugados son moléculas resultantes de la unión fuerte, covalente, entre glúcidos y proteínas o entre glúcidos y lípidos. La desregulación de la actividad de enzimas que catalizan procesos metabólicos vinculados a los glicoconjugados produce anomalías en la estructura química de estos compuestos que impiden el desarrollo normal de la correspondiente función biológica. Tales anomalías pueden afectar a las rutas biosintéticas (desórdenes congénitos de glicosilación) o a las rutas catabólicas (anomalías por almacenamiento causadas por enzimas lisosómicas). Por fortuna, actualmente se dispone de agentes que son glicoconjugados o están relacionados con ellos que facilitan la prevención o la curación de enfermedades como la gripe, el SIDA, el cáncer, etc. Últimamente se ha intensificado la investigación con finalidad terapéutica mediante nuevos enfoques inmunológicos o genéticos relativos a los glicoconjugados, según se indica en este artículo

Mainly N-acetylneuraminic acid (NeuAc) and N-glycolylneuraminic acid (NeuGc) exhibit very important peculiarities in certain biological (both physiological and pathological) processes. These acids are components of the glycoconjugates. Glycoconjugates are molecules resulting of the covalent link between carbohydrates and proteins or between carbohydrates and lipids. The disregulation of enzymes which catalyse the metabolic processess related to glycoconjugates produces anomalies in the chemical structure of these compounds which preclude their normal biological function, by abnormalities in the biosynthetic route (Congenital Disorders of Glycosylation) or abnormalities in the catabolic way (Lysosomal Storage Disorders). Fortunately, several agents related to glycoconjugates are now available to prevent or heal illness such as influenza, AIDS, cancer, etc. In this wiew, the research on immunological and genetic features of glycoconjugates with a therapeutic finality has been

Glicopatología, glicoterapéutica y marcadores tumorales glicánicos / Glicopatology, Glycotherapeutic and Glycan Tumor Markers

La desregulación (por causas genéticas o adquiridas) de la actividad de ciertas glicosiltransferasas, glicosidasas o isomerasas que catalizan los procesos metabólicos en que participan los glicoconjugados - moléculas resultantes de la unión entre glúcidos y prótidos o glúcidos y lípidos - ocasiona anomalías en la estructura química de estos compuestos, por originarse moléculas (generalmente truncadas o con ramificación aberrante) incapaces de efectuar sus funciones biológicas normales. Surgen así anomalías por almacenamiento, provocadas por disfunción o ausencia de la actividad catabólica a cargo de enzimas lisosómicas ("Lysosomal Storage Disorders") o desórdenes congénitos de glicosilación ("Congenital disorders of Glycosylation, CDG") que afectan a la biosíntesis de estas sustancias. La Glicopatología resultante se halla estrechamente vinculada con procesos infecciosos por: virus (gripe, SIDA, etc.), bacterias (E. coli, Streptococcus sp., Helicobacter pylori, etc.), hongos o protozoos, así como con procesos cancerosos o inmunitarios(AU)

The disregulation (due to genetic or acquired factors) of the activity of certain glycosyltransferases, glicosidases or isomerases which catalyse the metabolic processes related to the glycoconjugates - molecules resulting of the link between carbohydrates and proteins or between carbohydrates and lipids - produces anomalies in the chemical structure of these compounds (generally truncated structures or aberrant chain branching) who preclude their normal biological functions. So, Lysosomal Storage Disorders (by abnormalities in the catabolic way) or Congenital Disorders of Glycosylation (by abnormalities in the biosynthetic route) arise. Infectious processes, either by viruses (influenza, AIDS, etc.) or bacteria (E. coli, Streptococcus sp., Helicobacter pylori, etc.) or fungi or protozoa, as well as cancer or immune processes, belong to the chapter of the Glycopathology(AU)

Uso potencial de ciertas lectinas para el seguimiento del estado de salud de pacientes operados de cáncer colorrectal / Potential use of certain lectins for the follow-up of patients operated for colorectal cancer

The reactivity of 15 lectins or their derivatives (commercially available) were determined in blood serum of a control group of 13 apparently healthy humans in comparison with: (I) a group of 28 patients of colorectal cancer, explored 1 day before surgical exeresis; (II) another group of 15 subjects analysed 4-7 days after surgery; and (III) 27 subjects investigated 7-9 months after their operation. The lectins or their derivatives were selected taking into consideration the peculiarities of their specificities for the glycoconjugate ligands in the sera. A very different reactivity was found. Results pointed to certain variability for the pathological sera analysed. In addition, differences in the lectin reactivity depending on the time of surgical exeresis (4-7 days in comparison to 7-9 months) were detected. The usefulness of the assays with certain lectins (SNA = Sambucus nigra, LEL = Licopersicon esculentum and LTL = Lotus tetragonolobus) in the follow-up of the health status of patients operated for colorectal cancer is discussed (AU)

Se ha determinado la especificidad de la reacción de 15 lectinas o sus derivados (disponibles comercialmente) con glicoconjugados de sueros sanguíneos de un grupo control de 13 humanos aparentemente sanos, en comparación con: (I) un grupo de 28 pacientes de cáncer colorrectal, explorados 1 día antes de la intervención quirúrgica; (II) otro grupo de 15 sujetos analizados 4-7 días después de dicha intervención; y (III) con 27 sujetos investigados 7-9 meses después de la operación (en estado satisfactorio de salud). Las lectinas o sus derivados fueron seleccionados tomando en consideración las peculiaridades de sus respectivas especificidades en relación con los ligandos de naturaleza glicoconjugada de los sueros analizados. Se halló reactividad diferente según los sueros. Así, se detectaron diferencias en la intensidad de la reacción, dependiendo del tiempo transcurrido desde la intervención quirúrgica (4-7 días en comparación con 7-9 meses). Por último, se discute la utilidad de las determinaciones con ciertas lectinas (las de SNA = Sambucus nigra, LEL = Licopersicon esculentum y LTL = Lotus tetragonolobus) en el seguimiento del estado de salud de personas operadas de cáncer colorrectal, como valoraciones complementarias de las habituales empleadas con esta finalidad (AU)

Influencia de la sialilación y de la «pegilación» de la molécula de ciertos medicamentos en su actividad / Effect of the degree of sialilation of certain drugs on their activity

Desde el esclarecimiento de la estructura del ácido N-acetilneuramínico porKlenk y Faillard en la década de 1950, el interés por el estudio de la composicióny características de la cincuentena actualmente conocida de ácidos siálicos (mayoritariamenteN-acilneuramínicos) ha ido en incesante aumento paralelamente conel hallazgo de sus diversas e importantísimas funciones biológicas.En relación con el papel biológico del ácido siálico integrante de la molécula dela hormona eritropoyetina, se ha comprobado que la concentración del mismo determinala pervivencia (semi-vida) de ella en el plasma sanguíneo y, por tanto, laduración de la actividad biológica de esta hormona.Además, a un incremento, artificialmente conseguido mediante técnicas recombinantes,del contenido de este ácido en la composición de dicha molécula correspondeuna ampliación de la semi-vida de la hormona, que pasa a ser de unas ochohoras a una semana como mínimo; lo que constituye una enorme ventaja en la administraciónde tal fármaco a las personas que lo necesitan en tratamientos antianémicos(pacientes con trastornos renales, de SIDA o sometidos a quimioterapia).Curiosamente, la actividad de la eritropoyetina carente de ácido siálico semantiene en los ensayos in vitro. Pero no así en los in vivo.Estudios paralelos, aunque no tan profundos, también han sido realizados conotras sialoglicoproteínas y con la enzima glucocerebrosidasa. Otros datos se refieren a los agentes antianémicos obtenidos por incorporaciónen la molécula de derivados del polietilenglicol: «pegilación»

Since the elucidation of the structure of the N-acetylneuraminic acid by Klenkand Faillard in the 1950s, interest in the study of composition and characteristicsof the about 50 sialic acids (mainly N-acylneuraminics acids) currently recognizedhas undergone an unceasing increase in parallel with the finding of their diverseand important functions.Regarding the biological role of the sialic acid component of the erythropoietinhormone, it has been demonstrated that the concentration of this acid determinesthe half-life of the hormone in blood plasma and hence the duration of the activityof the hormone.Furthermore, to an expansion of the half-life of the hormone, which passesfrom 8 hours to about one week, corresponds to an increase in the content of thisacid in the composition of the hormone molecule (this increase being achievedby recombinant techniques). This expansion allows a remarkable advantage in theadministration procedure of this drug to people who require it for their antianaemictreatment (renal disorders and immunodeficient patients as well as personssubjected to chemotherapy).Curiously, the desialilated erythropoietin keeps its activity in in vitro but not inin vivo assays.Parallel studies, although not as deep as these, have also been carried out withother sialoglycoproteins and with the cerebrosidase enzyme, as well as otherpolyethylene glycol (PEG) derivatives

Ácidos siálicos: distribución, metabolismo y función biológica / Sialic Acids: ocurrence, metabolism and biological function

Los ácidos siálicos están entre las moléculas de mayor importancia del reinoanimal encontrándose también en algunos microorganismos. Son cetoácidos con unesqueleto glucídico de nueve carbonos, están cargados negativamente y se descubrieronen mamíferos aunque se encuentran en la mayor parte de los celomados, enprotostomados (por ejemplo, artrópodos), y deutorostomados (por ejemplo, cordadosy equinodermos). La ruta biosintética del Neu5Ac tiene lugar a través de las siguientesreacciones: a) síntesis de ManAc-6-P, b) síntesis de ManNAc, c) síntesis deNeu5Ac, d) activación del monómero to CMP-Beta-Neu5Ac, y e) transferencia delNeu5Ac a un aceptor. En el catabolismo de estos compuestos las enzimas neuraminidasay N-acetil neuraminato liasa tienen un papel importante. En animales losácidos siálicos están involucrados en interacciones célula-célula e intervienen en laregulación de procesos de reconocimiento celular. En microorganismos están presentesen un número escaso de bacterias y hongos. Estos microorganismos los utilizanpara establecer relaciones simbióticas o parasitarias con animales, para utilizarloscomo fuente de nitrógeno o carbono o para sialilar su propia superficie

Sialic acids are among the most important molecules in the animal kingdomand also occur in some microorganisms. They are alpha-ketoacids with a nine-carbonglycid backbone. They are negatively charged and they were first discovered inmammals, although it appears that they are present in most Coelomata in bothprotostomes (e.g. Arthropoda) and deutorostomes (e.g. Chordata or Echinodermata).The biosynthetic pathway of Neu5Ac proceeds through the following reactions:a) synthesis of ManAc-6-P, b) synthesis of ManNAc, c) synthesis of Neu5Ac, d)activation of the monomer to CMP-Beta-Neu5Ac, and e) transfer of Neu5Ac to theacceptor structure. In the catabolism of this compound, the neuraminidase and Nacetyl-neuraminidate-lyase activities play important roles. In animals, sialic acidsare involved in cell-to-cell interactions and mediate the regulation of recognitionprocess. In microorganisms they are present in a few taxonomically scatteredbacterial and fungal species. These microorganisms establish either symbiotic orparasitic relationships with animals and use host sialic acids either as a carbonnitrogensource or to sialylate their own cell surface