Acido sialico

Il biochimico svedese Gunnar Blix nel 1952 indicò con il termine di acido sialico alcuni derivati sostituiti dell’acido acetilneuramminico e neuramminico. Quest’ultimo è un amminozucchero con uno scheletro costituito da 9 atomi di carbonio:

Contiene un gruppo carbossilico in posizione anomerica. Inoltre, la posizione C-3 è deossigenata e la posizione C-5 presenta un gruppo ammidico al posto del gruppo idrossilico . Tra i più noti vi è l’acido N-acetilneuramminico che si trova nel liquido seminale, nel siero di sangue, negli eritrociti e nella saliva. Il nome deriva, infatti, da σίαλον che in greco significa saliva.

La maggiore concentrazione di acido sialico nel corpo umano si trova nella materia grigia del cervello. La  maggior parte è presente nei gangliosidi (65%) seguiti dalle glicoproteine (32%) e il restante 3% come acido libero

Si trovano come rami terminali di N-glicani, O-glicani e glicosfingolipidi di tutti i tipi di cellule. L’acido sialico è un monosaccaride multifunzionale e si conserva in molti sistemi biologici, dai procarioti ai mammiferi. Sin dalla prima scoperta dell’acido sialico , è stato caratterizzato come la molecola di superficie più interattiva con una diversità di specie molecolari che riconoscono vari ligandi.

Funzioni dell’acido sialico

Essi hanno molti ruoli strutturali e modulatori e servono come componenti di siti di legame per vari agenti patogeni e tossine. Poiché i gruppi carbossilici sono deprotonati ai valori di pH fisiologico, essi hanno carica negativa.

Pertanto  questi chetozuccheri sono coinvolti nel legame e nel trasporto di molecole con carica positiva, nell’attrazione e repulsione tra cellule e molecole e nella stabilizzazione della corretta conformazione degli enzimi nella membrana cellulare

Gli acidi sialici prendono parte a numerosi processi biologici chiave come embriogenesi, crescita e sviluppo di neuroni e cellule staminali, regolazione del sistema immunitario, interazioni ospite-patogeno. L’acido sialico funziona come un’antenna all’estremità glicoproteica e glicolipidica della membrana cellulare. È il fattore principale per molte funzioni cellulari, prevenendo le infezioni influenzali e l’assorbimento di liquidi cellulari.

Uno dei principali contributi dell’acido sialico alla salute umana è che migliora lo sviluppo del cervello e la cognizione dei mammiferi e svolge un ruolo importante durante le fasi di sviluppo del cervello dei bambini.

Acido sialico e virus

La preminenza degli acidi sialici nelle infezioni è il risultato della loro esposizione al termine non riducente dei glicani in diversi glicolipidi e glicoproteine.

L’acido sialico legato a glicoproteine ​​e gangliosidi è utilizzato da molti virus come recettore per l’ingresso nelle cellule. Questi virus sono importanti agenti patogeni umani e animali, come influenza, parotite, adenovirus  e coronavirus. L’acido sialico agisce quindi da recettore per taluni virus influenzali consentendone l’ attacco alle cellule.

Alcuni di questi virus sono anche dotati di enzimi che distruggono i recettori promuovono il rilascio del virus dalle cellule infette e neutralizzano le proteine ​​solubili contenenti acido sialico che interferiscono con il legame del virus sulla superficie cellulare.

I virus influenzali interagiscono con l’acido N -acetilneuramminico sull’ospite attraverso la sua emoagglutinina (HA), una proteina trimerica contenente il sito di legame del recettore Neu5Ac (RBS), e la neuraminidasi (NA), una proteina tetramerica che è responsabile della scissione di Neu5Ac. Queste proteine ​​costituiscono le punte attraverso cui i virus influenzali possono entrare in contatto e quindi infettare le cellule ospiti.

I virus influenzali hanno capacità di muoversi attraverso lo spesso strato di glicano contenente acido sialico che ricopre le cellule, grazie all’attività concertata di emoagglutinina e neuraminidasi.
L’emoagglutinina si lega ai recettori Neu5Ac mentre la  neuraminidasi lo scinde evitando l’aggregazione del virus e consentendo al virus di muoversi più in profondità nello strato di glicano fino a raggiungere la membrana cellulare.

L’emoagglutinina si lega non solo al Neu5Ac terminale, ma anche a parte del glicano sottostante a cui è attaccato il Neu5Ac. In effetti, i virus dell’influenza discriminano tra potenziali ospiti attraverso il legame con specifiche strutture di oligosaccaridi sialilati.

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