science >> Wetenschap >  >> Chemie

Onderzoekers beschrijven het volledige scala aan ceramiden dat wordt aangetroffen in de bovenste laag van de menselijke huid

Structuren van de componenten van menselijke ceramiden. De afkortingen die in dit onderzoek worden gebruikt, staan ​​tussen haakjes achter elke samengestelde naam en de standaard aanbevolen namen worden eronder weergegeven. Krediet:Madoka Suzuki, Yusuke Ohno, Akio Kihara. Journal of Lipid Research . 30 mei 2022

Ceramiden zijn een soort lipiden die in overvloed worden aangetroffen in de bovenste laag van de huid, het stratum corneum genaamd. Ze spelen een cruciale rol in de barrièrefunctie van de huid en voorkomen het binnendringen van ziekteverwekkers en allergenen en het verlies van water en elektrolyten. Mutaties in de genen die betrokken zijn bij de productie van ceramiden leiden tot een breed scala aan huidziekten.

Een nieuwe analytische benadering heeft het volledige scala aan ceramiden onthuld dat in de bovenste laag van de menselijke huid wordt aangetroffen. De resultaten zijn gepubliceerd door wetenschappers van Hokkaido University in het Journal of Lipid Research en zou het begrip van huidziekten zoals psoriasis en dermatitis kunnen verbeteren.

Wetenschappers hebben moeite gehad om een ​​volledig beeld te krijgen van de soorten ceramiden die aanwezig zijn in het stratum corneum vanwege de moeilijkheden om ze van elkaar te scheiden en ze vervolgens specifiek te identificeren. De technologische benaderingen die tot nu toe zijn gebruikt om dit te doen, zijn niet gevoelig genoeg geweest.

Professor Akio Kihara en collega-biochemici van de Hokkaido University in Japan ontwikkelden een aanpak om dit aan te pakken. Ze gebruikten een methode genaamd vloeistofchromatografie met tandemmassaspectrometrie met behulp van de meervoudige reactiebewakingsmodus. Deze benadering scheidt de verschillende ceramiden in de huid en kwantificeert ze vervolgens selectief door moleculen om te zetten in ionen die worden gemanipuleerd in elektrische en magnetische velden om ze te sorteren op basis van hun massa-tot-ladingsverhoudingen.

Door dit te doen, identificeerde het team 1.327 verschillende ongebonden ceramiden en nog eens 254 die aan eiwitten zijn gebonden. Ze waren ook in staat om bepaalde details van de ceramiden te ontdekken, zoals de lengte van hun structurele basiseenheid, de lange-ketenbasis genaamd, en de soorten vetzuren waaraan ze zijn geconjugeerd. Ze ontdekten bijvoorbeeld dat de basen met lange ketens in lengte varieerden van 16 tot 26 koolstofatomen en dat de lengte van 18 koolstofatomen het meest voorkomend was.

Verdere analyses lieten zien dat een enzym, serinepalmitoyltransferase genaamd, belangrijk was voor de diversiteit in ceramide-basislengte met lange ketens in het stratum corneum van de mens.

"De totale lengte van de ceramideketen is verminderd bij mensen met atopische dermatitis", zegt Kihara. "We denken dat de aanwezigheid van de langere lange-ketenbasen in ceramiden vereist is voor een normale huidbarrièrefunctie. In de toekomst zouden uitgebreide metingen van ceramiden bij mensen met huidziekte de relatie tussen veranderingen in de ceramidesamenstelling en de pathologie van elk kunnen onthullen. ziekte." + Verder verkennen

Ceramiden voorspellen vasculair hersenletsel en dementie