GLUKOKALIX: KARAKTERISTIK DAN FUNGSI - BIOLOGI - 2025

The glycocalyx adalah karbohidrat - lapisan diperkaya meliputi luar berbagai jenis sel, terutama bakteri dan sel manusia. Lapisan pelindung ini memenuhi beberapa fungsi yang sangat penting bagi sel.

Pada dasarnya, glikokaliks terdiri dari rantai polisakarida (gula) yang melekat pada berbagai molekul protein dan lipid, sehingga membentuk asosiasi yang masing-masing disebut glikoprotein dan glikolipid. Hasilnya adalah jaring berserat lengket dengan kemampuan untuk melembabkan.

Pada sel eukariotik, komposisi glikokaliks dapat menjadi faktor yang digunakan untuk pengenalan sel.

Untuk bagiannya, dalam sel bakteri, glikokaliks menyediakan lapisan pelindung terhadap faktor inang, pada kenyataannya, kepemilikan glikokaliks dikaitkan dengan kemampuan bakteri untuk membentuk infeksi.

Pada manusia, glikokaliks ditemukan pada membran sel endotel vaskular dan sel epitel saluran pencernaan.

Untuk bagiannya, glikokaliks bakteri dapat mengelilingi sel atau koloni individu, sehingga membentuk apa yang disebut biofilm bakteri.

Glukokaliks pada bakteri

Karakteristik struktural dan komposisi kimiawi glikokaliks bakteri berbeda menurut spesiesnya, tetapi secara umum lapisan tambahan ini dapat berupa salah satu dari dua bentuk:

Slime

Glikokaliks dianggap sebagai lapisan lendir ketika molekul glikoprotein secara longgar berasosiasi dengan dinding sel.

Namun, bakteri yang dilapisi dengan jenis glikokaliks terlindungi dari dehidrasi dan hilangnya nutrisi.

Kapsul

Glikokaliks dianggap sebagai kapsul bila polisakarida lebih kuat menempel pada dinding sel.

Kapsul memiliki konsistensi lengket yang selain melindungi, juga memfasilitasi adhesi pada permukaan padat di lingkungan.

Bakteri yang memiliki kapsul dianggap berkapsul, dan umumnya memiliki patogenisitas yang lebih tinggi (kemampuan menyebabkan penyakit), karena kapsul melindungi bakteri, termasuk dari sel darah putih fagositik sistem kekebalan tubuh.

Glukokaliks pada manusia

Pada manusia, glukokaliks sangat penting untuk fungsi vaskular dan untuk sistem pencernaan.

Glukokaliks di endotel vaskular

Pembuluh darah sebenarnya adalah tabung kecil yang terbuat dari sel. Sel-sel di dalam tabung disebut sel endotel dan mereka harus menahan tekanan darah yang terus mengalir di atasnya.

Untuk melawan ini, sel endotel vaskular menghasilkan lapisan mucilaginous. Glikokaliks ini juga memiliki enzim dan protein yang membantu sel-sel yang terlibat dalam pembekuan darah untuk melekat pada pembuluh darah bila diperlukan.

Fungsi utama glukokaliks dalam sistem vaskular adalah untuk mempertahankan homeostasis endotel.

Perubahan struktur glikokaliks pada endotel vaskuler dapat menyebabkan pembentukan gumpalan darah di dalam pembuluh darah, menghalangi aliran darah melalui sistem peredaran darah dan dengan demikian berdampak buruk pada kesehatan.

Glukokaliks di saluran pencernaan

Contoh glukokaliks yang paling baik dijelaskan kedua pada manusia ditemukan di sistem pencernaan. Usus kecil bertanggung jawab untuk menyerap semua nutrisi yang berasal dari makanan yang kita makan.

Sel-sel di usus kecil yang bertanggung jawab untuk menyerap nutrisi memiliki banyak lipatan kecil yang disebut mikrovili.

Setiap sel yang membentuk mikrovili ditutupi dengan glikokaliks, yang terdiri dari mukopolisakarida (rantai panjang gula kompleks) dan glikoprotein.

Dengan demikian, ini memberikan permukaan tambahan untuk penyerapan dan juga termasuk enzim yang disekresikan oleh sel-sel ini yang penting untuk langkah akhir pencernaan makanan.

Setiap kali kita makan ada risiko menelan bahan berbahaya yang bisa melewati lapisan usus.

Oleh karena itu, selain fungsi pencernaan dan penyerapan nutrisi, glukokaliks epitel usus juga harus memenuhi fungsi penghalang pelindung untuk menyaring produk berbahaya.

Fungsi lain dari glikokaliks

Glikokaliks juga memenuhi fungsi lain dalam pertahanan melawan infeksi dan kanker, adhesi sel, regulasi peradangan, pembuahan, dan perkembangan embrio.

Referensi:

1. Costerton, JW, & Irvin, RT (1981). Glikokaliks bakteri di alam dan penyakit. Review Tahunan Mikrobiologi, 35, 299-324.
2. Egberts, HJA, Koninkx, JFJG, Dijk, JE Van, Mouwen, JMVM, Koninkx, JFJG, Dijk, JE Van, & Mouwen, JMVM (1984). Aspek biologis dan patobiologis glikokaliks dari epitel usus kecil. Review. Veterinary Quarterly, 6 (4), 186–199.
3. Johansson, M., Sjövall, H., & Hansson, G. (2013). Sistem lendir gastrointestinal dalam kesehatan dan penyakit. Ulasan Alam Gastroenterologi & Hepatologi, 10 (6), 352-361.
4. Kapellos, GE, & Alexiou, TS (2013). Pemodelan Momentum dan Transportasi Massal dalam Media Biologis Seluler: Dari Skala Molekuler hingga Jaringan. Dalam SM Becker & AV Kuznetsov (Eds.), Transport in Biological Media (p. 561). Academic Press (Elsevier).
5. Reitsma, S., Slaaf, DW, & Vink, H. (2007). Glikokaliks endotel: komposisi, fungsi, dan visualisasi. Pflügers Archiv - European Journal of Physiology, 454, 345-359.
6. Robert, P., Limozin, L., Benoliel, A.-M., Pierres, A., & Bongrand, P. (2006). Regulasi glikokaliks dari adhesi sel. Dalam Prinsip Rekayasa Seluler. Pers Akademik.
7. Tarbell, JM, & Cancel, LM (2016). Glikokaliks dan signifikansinya dalam pengobatan manusia (Ulasan). Jurnal Ilmu Penyakit Dalam, 280, 97-113.
8. Weinbaum, S., Tarbell, JM, & Damiano, ER (2007). Struktur dan Fungsi Lapisan Glikokaliks Endotel. Review Tahunan Teknik Biomedis, 9, 121–167.
9. Wilkie, M. (2014). Glycocalyx: The Fuzzy Coat Sekarang Mengatur Pensinyalan Sel. Peritoneal Dialysis International, 34 (6), 574–575.