Биохимия рот жид-ти 1

1.

БИОХИМИЯ
РОТОВОЙ ЖИДКОСТИ
(Ч.1)

2. Ротовая жидкость

- очень сложный по составу
комплексный секрет
больших и малых слюнных
желез.
1. Секрет главных слюнных желез:
-подчелюстная железа--------------------70%
-околоушная-----------------------------------25%
-подъязычная---------------------------------3-4%
2. Секрет малых слюнных желез:
-губные
-щечные
-язычные
-молярные
~1%
-нёбные
3. Десневая жидкость
4. Зубная жидкость
Жидкость полости рта
не стерильна,
содержит
множество видов
сапрофитной
микрофлоры.

3. Физико-химические параметры ротовой жидкости

• Общий суточный объём-----1-2 л
• Плотность------------------------1.002-1.017 г/см2
• Относительная вязкость----1.2-2.4
• Осмотическое давление----1.0-4.6 атм
• pH-----------------------------------6.5-7.5
• Буферная ёмкость-------------8.2+0.5 мM/л
• Поверхностное натяжение-~20 мН/м

4. Основные функции ротовой жидкости

1. Смачивание и размягчение пищи.
2. Смазывающая (антифрикционная) функция.
3. Переваривающая.
4. Защитная:
a) антибактериальная,
b) антивирусная,
c) противогрибковая,
d) антиоксидантная,
e) естественная очистка зубов,
f) образование зубной пелликулы.
5. Минерализация эмали.
6. Поддержание оптимального рН.
7. Регуляторная (гормон-продуцирующая, гормонпереносящая).
8. Выделительная.

5. 1. Смачивание и размягчение пищи

Функцию смачивания и
размягчения пищи
выполняют вода и
различные гидрофильные
органические вещества,
содержащие
иммобилизованную воду
гидратных оболочек (белки,
пептиды, а/к и др.).

6. 2. Смазывающая (антифрикционная) функция

• Эту функцию
выполняют, в
основном, два
типа белков:
• муцины и
• статерины
- N-ацетилглюкозамин
- Сиаловая кислота
- Вода
- Водородные связи
Строение молекулы муцина

7. 2. Смазывающая (антифрикционная) функция

Муцины
• Глобулярные белки с незавершенным фолдингом.
• Асимметричные молекулы с открытой,
нерегулярной структурой.
• Полипептидный скелет (апомуцин) содержит
короткие олигосахаридные боковые цепи.
• Боковые цепи могут иметь отрицательный заряд за
счет диссоциации сиаловой (Nацетилнейраминовой) кислоты и сульфата.
• Муцины весьма гидрофильны (устойчивы к
дегидратации).
• Обладают уникальными реологическими
свойствами (высокой вязкостью, эластичностью,
адгезивностью при низкой растворимости).
• Различают 2 главных типа муцинов MG1 и MG2.
• Выстраиваясь в одном направлении с потоком
жидкости, молекулы муцинов служат в качестве
биологической смазки, снижая силу трения
движущихся элементов ротовой полости.

8. 2. Смазывающая (антифрикционная) функция

Статерины
Гидрофильные тирозин-богатые фосфопротеины.
Вырабатываются ацинарными клетками слюнных желез.
Эффективные любриканты.
Имеют асимметричную структуру, т.к. их отрицательно
заряженные
аминокислоты
расположены,
главным
образом, вблизи N-конца.
• Статерины
предупреждают
самопроизвольную
преципитацию
и
кристаллизацию
перенасыщенных
фосфатов кальция в выводных протоках слюнных желез и в
тканях полости рта.
• Молекулы статеринов меняют свою ориентацию в
зависимости от направления потока жидкости, облегчая
продвижение пищи по ротовой полости.

9. 3. Переваривающая функция

-Амилаза
• Кальций-содержащий
металлофермент.
• Гидролизует внутренние -1,4гликозидные связи в крахмале и
подобных полисахаридах.
• Имеется несколько изоферментов амилазы.
• Мальтоза – главный конечный продукт
переваривания.
• Почему амилаза также присутствует в
слезах, сыворотке крови,
бронхиальном секрете, женских и
мужских урогенитальных секретах?
• Не связано ли это с
антибактериальными свойствами этого
фермента?

10. 3. Переваривающая функция

Лингвальная липаза
• Секретируется Эбнеровыми железами
языка.
• Включена в первую фазу переваривания
эмульгированного пищевого жира (жир
молока).
• Особенно важна для грудных детей, у
взрослых активность фермента низкая.
• Гидролизует жиры со средне- и
длинноцепочечными жирными
кислотами.
• В отличие от других липаз
млекопитающих эта липаза весьма
гидрофобна и может проникать внутрь
капелек жира.

11. 3. Переваривающая функция

Густин
• Цинк-содержащий фермент,
называемый также карбангидраза
VI (СА VI), как полагают, был
первым «органом чувств» в
эволюции.
• Позволяет различать вкус, т.к.
находится в составе вкусовых
стволовых клеток вкусовых
сосочков и в рецепторых клетках
вкусового анализатора.
• Обнаружен и в других сенсорных
органах (зрительный, слуховой,
обонятельный анализатор).

12. 4.Защитная (антибактериальная ) функция

Цистатины
• Семейство из 8 белков,
образующихся из общего
предшественника.
• Являются фосфопротеинами с
молекулярной массой 9-13 kDa.
• Содержат различные группы,
обладающие свойствами
мощных ингибиторов
бактериальных протеиназ.
• 2 типа цистатинов обнаружены в
составе зубной пелликулы.

13. 4. Защитная (антибактериальная ) функция

Гистатины
• Семейство из 12 гистидин-богатых
пептидов.
• Секретируются околоушными и
подчелюстными железами.
• Содержат от 7 до 38 аминокислотных
остатков.
• Остатки отрицательно заряженных
аминокислот располагаются вблизи Сконца.
• Принимают участие в образовании зубной
пелликулы.
• Ингибируют рост кристаллов
гидроксиапатитов.
• Ингибируют рост Str. мutans и Candida
albicans путем образования мембранных
каналов, а также за счет повреждения
митохондрий клеток грибов.
• Мощные ингибиторы бактериальных
протеиназ.

14. 4. Защитная (антибактериальная ) функция

Муцины
• Могут прикрепляться к полисахаридам мембран
бактерий, создавая муциновую оболочку вокруг
клеток бактерий, и, таким образом, прекращать
их агрессивное действие.
• Муцины являются главными структурными
компонентами зубной пелликулы.

15. 4. Защитная (антибактериальная ) функция

Лактоферрин
• Гликопротеин, входит в состав
многих жидкостей тела.
• Наибольшая
концентрация
лактоферрина в слюне и молозиве.
• Лактоферрин выполняет защитную
функцию, т.к. связывает Fe3+ионы,
необходимые
для
роста
и
размножения бактерий.
• Лактоферрин способен изменять
редокс-потенциал
бактерий,
что
также
приводит
к
бактериостатическому эффекту.
• Используется для профилактики и
лечения зубного кариеса.

16. 4. Защитная (антибактериальная ) функция

α- и β-дефензины
• Цистеин-богатые пептиды с
преимущественно β-складчатой
структурой.
• Вырабатываются лейкоцитами.
• Действуют как антимикробные агенты
в отношении грам+ и грам- бактерий,
грибов и некоторых вирусов.
• Могут образовывать каналы в
микробных клетках и ингибировать в
них синтез белков.
• Обладают ранозаживляющим
действием, стимулируя
пролиферацию и дифференцировку
эпителиальных клеток ротовой
полости.

17. 4. Защитная (антибактериальная ) функция

Лизоцим
• Глобулярный белок с мол. массой 14kDa.
• Секретируется
эпителиальными
клетками
протоков слюнных желез и нейтрофильными
лейкоцитами.
• Действует
как
антимикробный
агент
в
отношении грам+ и грам- бактерий, грибов и
некоторых вирусов.
• Механизм антимикробного эффекта связан со
способностью гидролизовать гликозидную связь
между
N-ацетилглюкозамином
и
Nацетилмурамовой кислотой (NANA-NAМA) в
полисахаридах клеточных стенок бактерий.

18. 4. Защитная (антибактериальная ) функция

Ферменты, образующие АФК
в фагоцитирующих клетках (лейкоцитах)
Миелопероксидаза
• Миелопероксидаза
способна
продуцировать
анион
гипохлорита и затем многие другие АФК, что вызывает
«вспышку» ПОЛ и ведет к гибели микробов внутри
фагоцита.
H2O2 + Cl− → H2O + OCl−
Пероксид водорода
Гипохлорит анион
• Обеспечивает врожденный неспецифический иммунитет.

19. 4. Защитная (антибактериальная ) функция

Амилаза
• Ингибирует рост некоторых видов микробов, таких
как Neisseria и Streptococci, за счет гидролиза
α-1,4 гликозидных связей в полисахаридах
клеточной стенки бактерий.
• Входит в состав зубной пелликулы.

20. 4. Защитная (антибактериальная ) функция

Кателицидины
• Пептиды с преимущественно α-спиральной структурой.
• Не содержат цистеина.
• Обнаружены в слюне, слизистых секретах и коже.
• Действуют как антимикробные агенты против грам+ и
грам- бактерий, грибов, некоторых вирусов и паразитов.
• Стимулируют
ангиогенез,
вызывают
нейтрофилов, моноцитов, Т-клеток.
хемотаксис

21. 4. Защитная (антибактериальная ) функция

Иммуноглобулины (Ig)
• Антитела являются
иммуноглобулинами плазмы крови
(γ-глобулины).
• Образуются в клетках иммунной
системы (лимфоциты).
• Все основные типы (IgA, IgM, IgG,
Ig D, IgE) обнаружены в ротовой
жидкости.
• Нейтрализуют антигены бактерий и
вирусов.
• Основными структурными
единицами являются 2 тяжелые и 2
легкие цепи, соединенные
межцепочечными дисульфидными
связями.
• Оба типа цепей содержат
вариабельные концы, участвующие
в узнавании и связывании
антигенов.

22. 4. Защитная (антиоксидантная ) функция

Ротовая жидкость содержит следующие
антиоксидантные вещества:
• моно- и дитиолы:
-глутатион
-эрготионеин
• тиоцианаты (роданиды)
• аскорбиновая кислота
• супероксиддисмутаза
• каталаза
• глутатионпероксидаза
• глутатионредуктаза.

23. 4. Защитная функция (естественная очистка зубов)

• Эту функцию выполняют вода и
поверхностно-активные
вещества.
• Моющее действие ПАВ основано
на
их
способности
десорбировать с поверхности
зуба
остатки
пищи,
м/о,
адсорбированные полисахариды
мембран
клеток
погибших
бактерий и другие компоненты,
участвующие в формировании
зубного налета.

24. 4. Защитная функция (образование зубной пелликулы)

Приобретенная зубная пелликула
• представляет собой тончайшую (0.1-1.0
мкм) пленку, образующуюся на
поверхности эмали
• Образуется путем избирательной адсорбции
и преципитации муцина, гликопротеина 180
kDa, статеринов, гистатинов, пролинбогатых белков, цитокератинов,
сывороточных белков, ионов кальция и
других минералов.
• Разрушается под действием абразивов и
сильных кислот, но не удаляется при
обычной чистке зубов.
• Действует как диффузионный барьер между
ротовой жидкостью и апатитами эмали,
препятствуя потере ионов кальция, фосфата
и действию бактериальных кислот.
• Образуется сразу после прорезывания
зубов.

25. 4. Защитная функция (образование зубной пелликулы)

Пролин-богатые белки (PRPs)
• Подобно статерину, PRPs также асимметричные молекулы.
• Ингибируют рост кристаллов фосфата кальция.
• Ингибирование обусловлено 30 остатками отрицательно заряженных
аминокислот вблизи N-конца.
• PRPs способствуют адгезии бактерий на поверхности эмали:
– С-конец ответственен за высокоспецифичное взаимодействие с
бактериями ротовой жидкости,
– пролин-глутамильный дипептидный фрагмент, локализованный на
С-конце, выполняет эту функцию.