Fosfatidilserin adalah — struktur, fungsi, sintesis, manfaat

Fosfatidilserin adalah lipid milik keluarga fosfolipid dan kelompok gliserolipid atau fosfogliserida, yang berasal dari 1,2-diasil gliserol 3-fosfat. Karena memiliki gugus amino dalam strukturnya, itu dianggap sebagai amino fosfolipid dan hadir dalam membran sel eukariotik dan prokariotik.

Fosfatidilserin pertama kali dijelaskan oleh Folch, pada tahun 1941, sebagai komponen sekunder dari cephalin otak sapi (kompleks lipid otak yang juga terdiri dari fosfatidletanolamin) dan, pada tahun 1952, Baer dan Maurukas menguraikan bagian penting dari struktur kimianya.

Dalam eukariota, fosfolipid ini mewakili antara 3 dan 15% dari membran fosfolipid dan variasi dalam kelimpahannya tergantung pada organisme, jenis jaringan, jenis sel yang dipertanyakan dan bahkan waktu perkembangannya. .

Studi yang berbeda telah memverifikasi bahwa itu tidak ada dalam mitokondria eukariotik, tetapi kehadirannya di membran sel banyak bakteri telah dilaporkan, meskipun rute biosintetik untuk sintesis dalam organisme ini berbeda.

Distribusi fosfolipid ini dalam membran sel pada intinya bergantung pada enzim yang bertanggung jawab untuk produksi dan pergerakannya (translokasi) antara membran monolayer tergantung pada aksi amino-fosfolipid-flipase (dalam ragi) dan scramblase. dan translocasases (dalam mamalia).

Fosfatidilserin adalah lipid penting bagi banyak sel sistem saraf, sedemikian rupa sehingga suplemen gizi sekarang telah dikembangkan yang memasukkannya dalam formulasi mereka untuk meningkatkan kapasitas otak tertentu dan mencegah degenerasi sel-sel lain.

Struktur

Fosfatidilserin adalah gliserofosfolipid dan karena itu berasal dari molekul 1,2-diasil gliserol 3-fosfat, yaitu, dari molekul gliserol yang dalam karbonnya 1 dan 2 memiliki dua rantai asam lemak teresterifikasi dan karbon 3 ia memiliki gugus fosfat.

Seperti semua lipid, fosfatidilserin adalah molekul amphipathic, dengan ujung kutub hidrofilik diwakili oleh gugus fosfat dan serin yang berikatan dengannya, dan ujung apolar hidrofobik, terdiri dari rantai asam lemak yang tersusun oleh rantai ester.

Penandaan “fosfatidilserin” mengacu pada semua kemungkinan kombinasi asam lemak, dengan panjang dan derajat kejenuhan yang berbeda-beda, yang terkait dengan tulang punggung gliserol yang memiliki serin yang melekat pada gugus fosfat di kepala polar.

Sintesis

Dalam prokariota

Pada prokariota, fosfatidilserin diproduksi oleh enzim fosfatidilserin sintetase yang berhubungan dengan membran plasma atau dengan fraksi ribosom, masing-masing, tergantung pada apakah mereka bakteri Gram negatif atau Gram positif.

Sintesis fosfatidilserin dalam mikroorganisme ini diatur dan tergantung pada jenis dan jumlah lipid yang tersedia di tempat di mana enzim sintetase ditemukan.

Di ragi

Fosfatidilserin sintetase ragi mensintesis fosfatidilserin dari reaksi antara CDP-diacylglycerol dan serine, yang menghasilkan fosfatidilserin dan CMP. Fosfolipid ini, dalam organisme ini, merupakan perantara penting dalam sintesis fosfatidilkolin dan fosfatidletanolamin.

Reaksi ini diatur oleh konsentrasi inositol intraseluler, yang memiliki efek penghambatan pada enzim. Mekanisme lain melibatkan fosforilasi langsung sintetase atau beberapa enzim pengatur yang terlibat dalam jalur biosintesis.
Pada eukariota yang lebih tinggi (tumbuhan dan hewan)

Pada organisme seperti tumbuhan dan hewan (dianggap oleh beberapa penulis sebagai eukariota superior), sintesis fosfatidilserin terjadi melalui reaksi perubahan basa tergantung-kalsium melalui enzim yang terkait dengan retikulum endoplasma.

Dalam jenis reaksi ini, fosfolipid disintesis dari fosfolipid yang sudah ada sebelumnya, dari mana kelompok polar dihilangkan dan ditukar dengan molekul L-serin.

Pada tanaman, ada dua enzim fosfatidilserin sintetase: satu yang mengkatalisis reaksi perubahan basa yang tergantung kalsium dan yang lainnya dikatalisasi dalam reaksi yang mirip dengan yang terjadi dalam ragi dari CDP-diacylglycerol.

Mamalia juga memiliki dua sintetase fosfatidilserin: satu mengkatalisasi sintesis fosfatidilserin dengan reaksi pertukaran antara fosfatidletanolamin dan serin dan yang lainnya melakukan hal yang sama, tetapi dari fosfatidilkolin sebagai substrat dasar.

Fungsi

Fosfatidilserin ditemukan pada semua jenis sel eukariotik; dan pada mamalia, telah diperlihatkan bahwa, meskipun tidak berlimpah secara merata di semua jaringan dan bukan fosfolipid yang ditemukan dalam proporsi tertinggi, itu adalah fundamental untuk kelangsungan hidup sel.

Rantai asam lemak yang terkait dengan molekul fosfatidilserin dalam sel sistem saraf banyak vertebrata memainkan peran mendasar dalam fungsinya.

Di permukaan sel

Selain fungsi strukturalnya untuk pembentukan membran biologis, “redistribusi” fosfatidilserin menandai dimulainya banyak proses fisiologis pada tingkat sel pada mamalia, yang karenanya dapat dikatakan terlibat dalam proses pensinyalan seluler yang berbeda.

Contoh dari proses ini adalah pembekuan darah, di mana fosfatidilserin ditranslokasi ke lapisan luar membran plasma trombosit, yang berkontribusi terhadap akumulasi berbagai faktor pembekuan terhadap permukaan sel-sel ini.

Proses serupa terjadi selama pematangan sel sperma, tetapi lebih dianggap sebagai “disipasi” dari distribusi asimetris fosfolipid ini (yang memperkaya permukaan bagian dalam membran plasma).

Peristiwa awal kematian sel terprogram (apoptosis) juga ditandai dengan paparan molekul fosfatidilserin ke permukaan sel, yang “menandai” sel-sel apoptosis untuk dicerna oleh sel fagositik atau makrofag.

Di dalam sel

Fungsi intraseluler fosfatidilserin terkait erat dengan karakteristiknya yang sedikit kationik, karena, melalui muatannya, ia dapat berasosiasi dengan berbagai protein perifer yang memiliki daerah dengan muatan negatif.

Di antara protein-protein ini, beberapa kinase dan GTPase dapat disorot, yang diaktifkan setelah dikaitkan dengan fosfolipid yang dimaksud.

Fosfatidilserin berpartisipasi dalam “pelabelan” beberapa protein untuk mengarahkan mereka menuju fagosom dalam proses daur ulang atau degradasi dan juga dalam modifikasi aktivitas katalitik yang lain.

Pembentukan saluran ion tertentu telah terbukti tergantung pada hubungan protein penyusunnya dengan fosfatidilserin.

Ini adalah sumber prekursor untuk sintesis fosfolipid lain, seperti, misalnya, fosfatidyletanolamin, yang dapat dibentuk dari dekarboksilasi fosfatidilserin (fosfatidilserin adalah prekursor fosfatidletanolamin mitokondria).

Di mana letaknya?

Fosfatidilserin, seperti kebanyakan fosfolipid, ditemukan di hampir semua membran sel dan memperkaya membran sel jaringan saraf; dan, di mata, sangat banyak di retina.

Dalam sel-sel di mana diperoleh, pada tingkat yang lebih besar atau lebih kecil, biasanya ditemukan di lapisan dalam membran plasma dan di endosom, tetapi jarang di mitokondria.

Seperti dijelaskan pada tahun 1941, bersama dengan fosfatidletanolamin, fosfatidilserin adalah bagian dari zat yang dikenal sebagai cephalin di otak banyak mamalia.

Manfaat dari asupan Anda

Pentingnya fosfatidilserin dalam fungsi sistem saraf telah dipelajari secara luas dan selama beberapa dekade telah dipertimbangkan bahwa asupannya mungkin bermanfaat bagi kesehatan sistem saraf pusat.

Berbagai penelitian telah menyimpulkan bahwa penambahan fosfatidilserin ke dalam makanan sebagai suplemen gizi dapat memiliki efek positif dalam meningkatkan penurunan daya ingat, pembelajaran, konsentrasi dan suasana hati yang berkaitan dengan usia atau penuaan.

Diperkirakan untuk mencegah hilangnya memori dan kegiatan kognitif lainnya seperti penalaran, pemikiran abstrak, gangguan psikomotorik, perubahan kepribadian dan perilaku, dan fungsi mental penting lainnya.

Dalam beberapa penelitian yang lebih spesifik pada pasien dengan gangguan memori, asupan fosfatidilserin berkontribusi langsung pada pembelajaran wajah dan nama, mengingat wajah dan nama, dan pengenalan wajah.

Sumber alami fosfolipid ini adalah ikan. Namun, spesies yang secara teratur termasuk dalam suplemen nutrisi diperoleh dari korteks serebral sapi atau dari kacang kedelai.

Kedua jenis fosfolipid memenuhi fungsi yang sama, tetapi berbeda dalam karakteristik asam lemak ekor apolar mereka.

Juga disarankan bahwa fosfatidilserin yang tidak berhubungan dengan membran yang dicerna sebagai suplemen (eksogen) dapat berkontribusi pada pertahanan sel terhadap stres oksidatif.

Kontraindikasi

Studi pertama dan uji klinis yang dilakukan dengan fosfolipid ini sebagai suplemen gizi mengungkapkan bahwa pemberian intramuskulernya dapat menyebabkan iritasi dan “luka bakar”, dan pemberian intravena tidak diketahui memiliki efek buruk.

Pemberian oral tampaknya merupakan obat yang aman, tetapi, dalam dosis yang lebih tinggi dari 600 mg yang diberikan tepat sebelum tidur, dapat menyebabkan insomnia. Namun, laporan menunjukkan bahwa itu aman dan efektif, terutama jika dikombinasikan dengan gaya hidup sehat, yang meliputi latihan fisik dan nutrisi yang baik.

Meskipun sejumlah besar penelitian telah menunjukkan bahwa asupan fosfolipid ini tidak menghasilkan perubahan berbahaya dalam biokimia darah, salah satu kontraindikasi yang mungkin terkait dengan transfer penyakit menular seperti spongiform encephalopathy karena konsumsi ekstrak otak yang terkontaminasi prion.



Leave a Reply