El queratán sulfato ( KS ), también llamado queratosulfato , es cualquiera de varios glicosaminoglicanos sulfatados (carbohidratos estructurales) que se han encontrado especialmente en la córnea , el cartílago y el hueso . También se sintetiza en el sistema nervioso central donde participa tanto en el desarrollo [1] como en la formación de cicatrices gliales después de una lesión. [2] Los sulfatos de queratán son moléculas grandes y altamente hidratadas que en las articulaciones pueden actuar como un amortiguador para absorber los golpes mecánicos .
Al igual que otros glicosaminoglicanos , el queratán sulfato es un polímero lineal que consta de una unidad de disacárido repetitiva . El queratán sulfato se presenta como un proteoglucano (PG) en el que las cadenas KS están unidas a proteínas de la matriz extracelular o de la superficie celular, denominadas proteínas centrales. Las proteínas centrales de KS incluyen lumicano , queratocano , mimecano , fibromodulina , PRELP , osteoadherina y agrecano .
La unidad de disacárido repetitiva básica dentro del queratán sulfato es -3 Gal β1-4 GlcNAc6S β1-. Esto se puede sulfatar en la posición de carbono 6 (C6) de uno o ambos monosacáridos Gal o GlcNAc . Sin embargo, es mejor considerar que la estructura primaria detallada de tipos específicos de KS está compuesta por tres regiones: [3]
El monosacárido manosa se encuentra dentro de la región de enlace del queratán sulfato tipo I (KSI). Los disacáridos dentro de la región repetitiva de KSII se pueden fucosilar y el ácido N-acetilneuramínico cubre el extremo de todas las cadenas de queratán sulfato tipo II (KSII) y hasta el 70 % de las cadenas tipo KSI. [4]
Las designaciones KSI y KSII se asignaron originalmente sobre la base del tipo de tejido del que se aisló el sulfato de queratán. KSI se aisló del tejido corneal y KSII del tejido esquelético . [5] [6] Existen diferencias menores en la composición de los monosacáridos entre el KS extraído de ambas fuentes e incluso el KS extraído de la misma fuente. Sin embargo, se producen diferencias importantes en la forma en que cada tipo de KS se une a su proteína central. [7] Las designaciones KSI y KSII ahora se basan en estas diferencias de enlace de proteínas. KSI está unido por N a aminoácidos de asparagina específicos a través de N -acetilglucosamina y KSII esO -enlazado a aminoácidos específicos de serina o treonina a través de N -acetilgalactosamina . [8] La clasificación del KS basada en tejidos ya no existe, ya que se ha demostrado que los tipos de KS no son específicos de tejido. [4] También se aisló un tercer tipo de KS (KSIII) a partir detejido cerebral que está enlazado mediante O a aminoácidos específicos de serina o treonina a través de la manosa . [9]
La cantidad de KS que se encuentra en la córnea es 10 veces mayor que en el cartílago y de 2 a 4 veces mayor que en otros tejidos. [10] Es producido por los queratocitos corneales [11] y se cree que desempeña un papel de amortiguador dinámico de la hidratación corneal. En un raro trastorno progresivo llamado distrofia corneal macular (MCDC), la síntesis de queratán sulfato está ausente (MCDC tipo I) o es anormal (MCDC tipo II). [12]