4 / 2019 / vol. 8
Kosmetologia Estetyczna
455
ARTYKUŁ NAUKOWY
KOSMETOLOGIA ESTETYCZNA
N
cechą jest tworzenie długookresowej fazy z powtarzalnymi się
strukturami w odległościach 11,9-13,1 nm. Ta faza lamelarna
została po raz pierwszy zaobserwowana pod mikroskopem
elektronowym, a następnie potwierdzona przez dyfrakcję
rentgenowską. Większość badań opisuje również obecność
krótkiej fazy cykliczności z powtarzającą się odległością
5,3-6,4 nm z fazą odseparowanego cholesterolu. Ostatnie ba-
dania dotyczące rozkładu poszczególnych lipidów s. c. wyko-
rzystujące dynamikę molekularną w połączeniu z mikroskopią
krioelektronową o bardzo wysokiej rozdzielczości pozwoliły
na przedstawienie profilu lipidów warstwy rogowej naskórka.
Na rys. 3 przedstawiono dwa układy – o krótkiej okresowości
(A) i o długiej okresowości (B). Profil (A) zawiera po zewnętrz-
nych stronach fragmenty hydrofilowe „głowy” ceramidu po-
chodzące z zasady azotowej, natomiast acyl kwasu tłuszczo-
wego jest skierowany przeciwnie. Również na zewnętrznej
stronie zlokalizowany jest cholesterol. Profil (B) zawiera na
zewnętrznych stronach fragmenty hydrofilowe w kontakcie
z cząsteczkami wody. Dwa łańcuchy acylowe, podstawowy-
-sfingolipidowy i N-acylowy kwasu tłuszczowego są skiero-
wane w przeciwnych kierunkach. Cząsteczki cholesterolu swą
grupą hydroksylową są również w kontakcie z cząsteczkami
wody. Acylowany ceramid jest elementem współdziałającym
z estryfikowanym cholesterolem i jest łącznikiem dla obszaru
hydrofobowego [10, 37-40].
Rys. 3
Rozkład lipidów: ceramidów, cholesterolu i wolnych kwasów tłuszczowych w warstwie
rogowej naskórka uzyskany z analizy wyników wykorzystujących dynamikę molekularną
w połączeniu z mikroskopią krioelektronową
Źródło:
[32]
PODSUMOWANIE
Wiedza na temat szczegółowej aranżacji struktur lipidowych
stratum corneum
pozostaje nadal poszlakowa pomimo zasto-
sowanych najnowszych technik mikroskopowania pozwala-
jących na obrazowanie makromolekuł z niemal atomową do-
kładnością. Nadal istnieje wiele zagadnień niewyjaśnionych
w funkcjonowaniu warstwy rogowej „on line”. Uważa się, że
ważnym osiągnięciem byłoby stworzenie możliwości badania
warstwy rogowej naskórka ludzkiego w czasie rzeczywistym.
Obok Genomiki i Proteomiki zrodziła się nowa dyscyplina
Metabolomiki, Lipidomika, która zajmuje się charakterystyką
lipidów występujących w organizmach żywych, ich oddziały-
waniami oraz funkcjami biologicznymi. Celem tej dyscypliny
jest przede wszystkim ustalenie związku struktura–funkcja.
Można więc domniemywać, że panujący slogan „w kwasach
nukleinowych i białkach najważniejsza jest struktura, a lipi-
dach dynamika” ulegnie naukowej weryfikacji.
PODZIĘKOWANIA
Autorzy składają podziękowanie Panu Michałowi Wiśniowskie-
mu za pomoc w przygotowaniu rysunków do niniejszej pracy.
LITERATURA
1.
Pruett ST, Bushnev A, Hagedorn K, Adiga M, Haynes CA, Sullards MC, Liotta DC,
Merrill AH. Biodiversity of sphingoid bases (‘sphingosines’) and related amino alco-
hols. J. Lipid Res. 2008, vol. 49: 1621-1639.
2.
Montefusco DJ, Newcomb B, Gandy LJ, Brice S, Matmati N, Cowart A, Hannun
Y. Sphingoid Bases and the Serine Catabolic Enzyme CHA1 Define a Novel Fe-
edforward/Feedback Mechanism in the Response to Serine Availability. J. Biol.
Chem. 2012, vol. 287(12): 9280-9289.
3.
The LipidWeb Long-Chain (Sphingoid) Bases.
/
sphingo/lcb/index.htm (dostęp: 15.02.2019).
4.
The Role of Sphingosine-1-Phosphate and Ceramide-1-Phosphate
in Inflammation and Cancer. MediatoresInflamm. 2017: 4806541.
5.
Sałata D, Budkowska M, Dołęgowska B. Sfingozyno-1-fosforan – dyrygent wśród
cząsteczek. Postępy Biochemii 2012, vol. 58(3): 281-291.
6.
Kurek K, Piotrowska DM, Wiesiołek P, Chabowski A, Żendzian-Piotrowska M. Rola
sfingolipidów w układzie pokarmowym. PostępyHig Med Dosw (online) 2012, vol.
66: 868-875.
7.
,
. Sphingosine 1-phosphate and ceramide 1-phosphate: expan-
ding roles in cell signaling.
2005, vol. 118: 4605-4612.
8.
Vávrová K, Kováčik A, Opálka L. Ceramides in the skin barrier. Eur. Pharm. J. 2017,
vol. 64 (1): 1-8.
9.
Holleran WM, Gao WN., Feingold KR, Elias PM. Localization of epidermal sphin-
golipid synthesis and serine palmitoyl transferase activity: alterations imposed by
permeability barrier requirements. Arch. Dermatol. Res. 1995, vol. 287: 254-258.
10.
Holleran WM, Takagid Y, Uchida Y. Epidermal sphingolipids: Metabolism, function,
and roles in skin disorders. FEBS Letters 2006, vol. 580: 5456-5466.
11.
Breiden B, Sandhoff K. The role of sphingolipid metabolism in cutaneous permeabi-
lity barrier formation. BiochimBiophys Acta. 2014, vol. 1841: 441-452.
12.
Mojumdar EH, Gooris GS, Groen D, Barlow DJ, Lawrence MJ, Demé B, Bouwstra JA.
Stratum corneum lipidmatrix: Location of acyl ceramide and cholesterol in the unit cell
of the long periodicity phase. Biochimica et Biophysica Acta 2016, vol. 1858: 1926-1934.
13.
Lampe MA, Williams ML, Elias PM. Human epidermal lipids: characterization and
modulations during differentiation. J. Lipid Res. 1983, vol. 24: 131-140.
14.
Hanada K. Serine palmitoyltransferase, a key enzyme of sphingolipid metabolism.
Biochim. Biophys. Acta, 2003, vol. 1632: 16-30.
15.
Xinhe H, Bradley R, Withers I, Dickson R C. Sphingolipids and Lifespan Regulation.
BiochimBiophys Acta. 2014, vol. 1841(5): 657-664.
16.
Morales A, Lee H, Goñi FM, Kolesnick R, Fernandez-Checa JC. Sphingolipids and
cell death. Apoptosis. 2007, vol. 12: 923-939.
17.
Hla T, Dannenberg AJ. Sphingolipid Signaling in Metabolic Disorders. Cell Metab.
2012, vol. 16(4): 420-434.
18.
Stiban J, Tidhar R, Futerman AH. Ceramide synthases: roles in cell physiology and
signaling. Adv Exp Med Biol. 2010, vol. 688: 60-71.
19.
Mullen TD, Hannun YA, Obeid LM. Ceramide synthases at the centre of sphingoli-
pid metabolism and biology. Biochem J. 2012, vol. 441: 789-802.
20.
Park JW, Park WJ, Futerman AH. Ceramide synthases as potential targets for the-
rapeutic intervention in human diseases. BiochimBiophys Acta. 2014, vol. 1841:
671-681.
21.
Kumagai K, Kawano M, Shinkai-Ouchi F, Nishijima M, Hanada K. Interorganelle
trafficking of ceramide is regulated by phosphorylation-dependent cooperativity
between the PH and START domains of CERT. J Biol Chem. 2007, vol. 282, 17758-
17766.
22.
Mao C, Obeid LM. Ceramidases: regulators of cellular responses mediated by cera-
mide, sphingosine, and sphingosine-1-phosphate. BiochimBiophys Acta. 2008, vol.
1781: 424-434.
