Les glycosaminoglycanes, Aussi connus sous le nom de mucopolysaccharides, ce sont des structures glucidiques, avec une fonction de biomolécules structurales que l'on retrouve principalement dans le tissu conjonctif, le tissu osseux, le milieu intercellulaire et le tissu épithélial. Ce sont de longues chaînes de polysaccharides complexes ou protéoglycanes, constituées d'unités répétitives de disaccharides.
Les glycosaminoglycanes sont hautement polaires et ont la capacité d'attirer l'eau, ce qui les rend idéaux pour les fonctions biologiques qu'ils remplissent. Ils sont également utilisés comme lubrifiants ou pour absorber les chocs. Chacun est composé d'hexosamine et d'un hexose, ou acide hyaluronique..
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Les glycosaminoglycanes sont le composant le plus important de la matrice extracellulaire des molécules dans les tissus animaux et jouent un rôle fondamental dans différents événements physiologiques. Nous pouvons trouver ces composés non seulement chez les vertébrés, mais aussi chez de nombreux invertébrés. Sa fonction est la conservation dans le règne animal.
Diverses structures sulfatées de l'héparine, un glycosaminoglycane présent dans le foie, la peau et les poumons, peuvent être trouvées dans différents types d'organismes, des plus primitifs aux êtres humains. Cela détermine leur participation active et fondamentale aux processus biologiques..
Dans le cas de l'acide hyaluronique, dans le corps humain, nous le trouvons présent dans le cordon ombilical, le tissu conjonctif, le liquide synovial, le cartilage, les vaisseaux sanguins et l'humeur vitreuse (la masse gélatineuse qui se trouve entre le cristallin et la rétine de l'œil) ; alors que dans la nature, il n'existe que dans les mollusques.
Une autre différence est que le sulfate de chondroïtine dans le corps existe dans les tissus osseux et le cartilage, tandis que chez d'autres animaux moins évolués, il se trouve sous une forme limitée, en fonction de la complexité structurelle de l'individu et de son association avec certaines fonctions..
Dans la nature, on trouve des glycosaminoglycanes (GAG) ayant des fonctions fondamentales dans la croissance cellulaire, la différenciation, la migration cellulaire, la morphogenèse et les infections virales ou bactériennes..
Chez les vertébrés, les principaux glycosaminoglycanes sont l'héparine ou le sulfate d'héparine, le sulfate de chondroïtine, le sulfate de dermatane et l'acide hyaluronique. Tous ces GAG sont confirmés par des chaînes qui alternent des unités d'un sucre aminé et d'un acide hyaluronique, qui peut être l'acide glucuronique ou l'acide iduronique..
D'autre part, les unités de sucre aminé peuvent être la N-acétylglucosamine ou la N-acétylgalactosamine..
Bien que les piliers des GAG soient généralement toujours les mêmes, les polysaccharides, les lignées répétitives des chaînes héparine et chondroïtine-sulfate nécessitent un degré considérable de variation structurelle..
Cela est dû aux modifications constantes qui incluent la sulfatation et l'épémérisation des uronates, constituant les bases de la grande variété de structures avec des activités biologiques liées aux GAG..
La présence de ces biomolécules dans la nature, à la fois dans les organismes vertébrés et invertébrés, a été bien documentée. En revanche, les GAG n'ont jamais été trouvés dans les plantes..
Dans certaines chaînes bactériennes, des polysaccharides synthétisés avec la même structure de pilier que les GAG sont observés, mais ces polysaccharides similaires ne sont pas liés aux protéines centrales et ne sont produits que sur la surface interne de la membrane cytoplasmique..
Dans le cas des GAG dans les cellules animales, ils sont ajoutés aux noyaux protéiques et forment des protéoglycanes. Ainsi, les polysaccharides bactériens sont différents.
Il existe une grande variété structurelle de GAG appartenant aux vertébrés. Des poissons aux amphibiens en passant par les mammifères, la structure de ces biomolécules est extrêmement hétérogène.
La biosynthèse du complexe structurel des GAG est régulée et les différents modèles de sulfatation se forment dans un organe et un tissu spécifiques, temporairement au cours de la croissance et du développement..
En fait, les défauts de mutation dans de nombreux gènes des enzymes biosynthétiques du GAG ont de graves conséquences chez les organismes vertébrés. C'est pourquoi l'expression des GAG et leurs structures sulfatées spécifiques jouent un rôle fondamental dans la vie..
Leur fonction est essentielle car ce sont des composants fondamentaux des tissus conjonctifs et les chaînes de GAG sont liées par des liaisons covalentes à d'autres protéines telles que les cytokines et les chimiokines..
Une autre caractéristique est qu'ils sont liés à l'antithrombine, une protéine liée au processus de coagulation, ils peuvent donc inhiber cette fonction, ce qui les rend indispensables en cas de traitement de la thrombose, par exemple..
Ceci est également intéressant dans le domaine de la recherche sur le cancer. En étant capable d'inhiber la liaison des protéines de GAG, le processus de cette maladie ou d'autres comme les processus inflammatoires et les maladies infectieuses peut être arrêté, où les GAG agissent comme des récepteurs pour certains virus, comme la dengue, de type flavivirus..
Les GAG appartiennent également aux trois composants du derme, la couche située sous l'épiderme de la peau, avec le collagène et l'élastine. Ces trois éléments forment le système connu sous le nom de matrice extracellulaire, qui permet, entre autres, la régénération des tissus et l'élimination des toxines du corps..
Les GAG sont les substances qui attirent l'eau vers les couches les plus profondes de la peau. L'un des glycosaminoglycanes les plus connus est l'acide hyaluronique, présent dans de nombreux produits anti-âge et de soin de la peau. L'idée de ces crèmes, lotions et toniques est d'augmenter l'hydratation de la peau en réduisant les rides et ridules.
En plus de pouvoir retenir l'eau, les GAG ont également une viscosité élevée et une faible compression, ce qui les rend idéaux pour protéger l'union des os dans les articulations..
Pour cette raison, ils sont présents dans le liquide synovial, le cartilage articulaire, les valves cardiaques (sulfate de chondroïtine, le GAG le plus abondant dans le corps), la peau, les artères pulmonaires et dans le foie (héparine, qui a une fonction anticoagulante), les tendons et les poumons ( dermatane sulfate) et cornée et os (sulfate de kérattan).
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