Sulfate de chondroïtine

Terminologie

Le sulfate de chondroïtine a été isolé à l'origine bien avant que les chimistes ne connaissent sa structure. Son nom a donc changé au fil du temps. Les premiers chercheurs ont identifié différents types de la substance à l'aide de lettres.

Le "sulfate de chondroïtine B" est un ancien nom pour le sulfate de dermatan, et il n'est plus classé comme une forme de sulfate de chondroïtine.

La chondroïtine, sans le "sulfate", a été utilisée pour décrire un type avec peu ou pas de sulfation. Cependant, cette distinction n'est pas utilisée par tous.

Le nom "chondroïtine sulfate" ressemble à un sel avec un contre-anion sulfate. Ce n'est pas le cas. Le sulfate est fixé au sucre par une liaison covalente. Comme la molécule a de multiples charges négatives au pH physiologique, un cation est présent dans les sels de sulfate de chondroïtine. Les préparations commerciales de sulfate de chondroïtine sont généralement le sel de sodium. Barnhill et al. ont suggéré que toutes ces préparations de sulfate de chondroïtine soient appelées "chondroïtine de sodium", quel que soit leur état de sulfatation.

Structure

Les chaînes de sulfate de chondroïtine sont des polysaccharides non ramifiés de longueur variable contenant deux monosaccharides alternés : l'acide D-glucuronique (GlcA) et la N-acétyl-D-galactosamine (GalNAc). Certains résidus de GlcA sont épimérisés en acide L-iduronique (IdoA) ; le disaccharide qui en résulte est alors appelé sulfate de dermatan.

Attachement aux protéines

Les chaînes de sulfate de chondroïtine sont liées à des groupes hydroxyles sur les résidus sérine de certaines protéines. On ne sait pas exactement comment les protéines sont sélectionnées pour la fixation des glycosaminoglycanes. Les sérines glycosylées sont souvent suivies d'une glycine et ont des résidus acides voisins. Mais cela ne permet pas toujours de prédire la glycosylation.

L'attachement de la chaîne des GAG commence par quatre monosaccharides selon un schéma fixe : Xyl - Gal - Gal - GlcA. Chaque sucre est fixé par une enzyme spécifique, ce qui permet de contrôler à plusieurs niveaux la synthèse des GAG. Le xylose commence à être fixé aux protéines dans le réticulum endoplasmique, tandis que le reste des sucres est fixé dans l'appareil de Golgi.

Sulfation

Chaque monosaccharide peut être laissé non sulfaté, sulfaté une fois ou sulfaté deux fois. Dans le cas le plus courant, les hydroxyles des positions 4 et 6 de la N-acétyl-galactosamine sont sulfatés, certaines chaînes ayant la position 2 de l'acide glucuronique. La sulfatation est médiée par des sulfotransférases spécifiques. La sulfatation dans ces différentes positions donne des activités biologiques spécifiques aux chaînes GAG de la chondroïtine.

Fonction

Les fonctions de la chondroïtine dépendent en grande partie des propriétés du protéoglycane global dont elle fait partie. Ces fonctions peuvent être divisées en deux grandes catégories : les fonctions structurelles et les fonctions de régulation. Certains protéoglycanes ont un rôle à la fois structurel et réglementaire (voir le versican).

Structurel

Le sulfate de chondroïtine est un composant majeur de la matrice extracellulaire, et est important pour maintenir l'intégrité structurelle des tissus. Cette fonction est typique des grands protéoglycanes d'agrégation : aggrecan, versican, brevican et neurocan, collectivement appelés lecticans.

Le sulfate de chondroïtine, qui fait partie de l'aggrécan, est un composant majeur du cartilage. Les groupes de sulfate de chondroïtine sulfate, très serrés et très chargés, génèrent une répulsion électrostatique qui assure une grande partie de la résistance du cartilage à la compression. La perte de sulfate de chondroïtine du cartilage est une cause majeure de l'arthrose.

Réglementation

Le sulfate de chondroïtine interagit facilement avec les protéines de la matrice extracellulaire en raison de ses charges négatives. Ces interactions sont importantes pour la régulation de nombreuses activités cellulaires. Les lecticans constituent une partie importante de la matrice extracellulaire du cerveau, où les chaînes de sucre de la chondroïtine fonctionnent pour stabiliser les synapses normales du cerveau dans le cadre des réseaux périnéuronaux. Les niveaux de protéoglycanes de sulfate de chondroïtine sont considérablement augmentés après une blessure du système nerveux central où ils agissent pour empêcher la régénération des terminaisons nerveuses endommagées. Bien que ces fonctions ne soient pas aussi bien caractérisées que celles du sulfate d'héparine, on continue à découvrir de nouveaux rôles pour les protéoglycanes de sulfate de chondroïtine.

Dans le développement cortical, le sulfate de chondroïtine est exprimé par la sous-plaque et agit comme un signal d'arrêt pour les neurones migrant de la zone ventriculaire. Les neurones qui s'arrêtent ici peuvent ensuite être programmés pour une migration ultérieure vers des couches spécifiques de la plaque corticale.

Usage médical

La chondroïtine est présente dans les compléments alimentaires utilisés comme médecine alternative pour traiter l'arthrose. Elle est également approuvée et réglementée comme médicament symptomatique à action lente pour cette maladie (SYSADOA) en Europe et dans certains autres pays. Elle est couramment vendue avec la glucosamine. La chondroïtine et la glucosamine sont également utilisées en médecine vétérinaire.