La manosa es un monómero de azúcar de la serie de carbohidratos de las aldohexosas . Es un epímero C-2 de la glucosa . La manosa es importante en el metabolismo humano , especialmente en la glicosilación de ciertas proteínas . Varios trastornos congénitos de la glicosilación están asociados con mutaciones en las enzimas involucradas en el metabolismo de la manosa. [1]
La manosa no es un nutriente esencial ; puede producirse en el cuerpo humano a partir de la glucosa o convertirse en glucosa. La manosa aporta de 2 a 5 kcal /g. Se excreta parcialmente en la orina .
La raíz de la "manosa" y del " manitol " es el maná , que la Biblia describe como el alimento suministrado a los israelitas durante su viaje por la región del Sinaí . Varios árboles y arbustos pueden producir una sustancia llamada maná, como el "árbol del maná" ( Fraxinus ornus ) de cuyas secreciones se aisló originalmente el manitol. [ cita requerida ]
La manosa se presenta comúnmente en dos anillos de diferentes tamaños: la forma piranosa (de seis miembros) y la forma furanosa (de cinco miembros). Cada cierre de anillo puede tener una configuración alfa o beta en la posición anomérica . La sustancia química experimenta rápidamente una isomerización entre estas cuatro formas. [ cita requerida ]
Aunque se cree que gran parte de la manosa utilizada en la glicosilación se deriva de la glucosa, en las células de hepatoma cultivadas (células cancerosas del hígado), la mayor parte de la manosa para la biosíntesis de glicoproteínas proviene de manosa extracelular, no de glucosa. [3] Muchas de las glicoproteínas producidas en el hígado se secretan en el torrente sanguíneo, por lo que la manosa de la dieta se distribuye por todo el cuerpo. [4]
La manosa está presente en numerosos glicoconjugados , incluida la glicosilación de proteínas ligada a N. La C -manosilación también es abundante y se puede encontrar en regiones similares al colágeno. [ cita requerida ]
La digestión de muchos polisacáridos y glicoproteínas produce manosa, que es fosforilada por la hexoquinasa para generar manosa-6-fosfato . La manosa-6-fosfato se convierte en fructosa-6-fosfato , por la enzima fosfomanosa isomerasa , y luego ingresa en la vía glucolítica o se convierte en glucosa-6-fosfato por la vía gluconeogénica de los hepatocitos . [ cita requerida ]
La manosa es un monosacárido dominante en la glucosilación ligada a N , que es una modificación postraduccional de las proteínas. Se inicia mediante la transferencia en bloque de Glc 3 Man 9 GlcNAc 2 a las glucoproteínas nacientes en el retículo endoplasmático (RE) de manera cotraduccional a medida que la proteína ingresa a través del sistema de transporte. La glucosa se hidroliza en la proteína completamente plegada y las fracciones de manosa son hidrolizadas por las manosidasas residentes en el RE y el Golgi . Por lo general, las glucoproteínas humanas maduras solo contienen tres residuos de manosa enterrados bajo la modificación secuencial de GlcNAc, galactosa y ácido siálico . Esto es importante, ya que el sistema inmunológico innato en los mamíferos está preparado para reconocer los residuos de manosa expuestos. Esta actividad se debe a la prevalencia de residuos de manosa, en forma de mananos, en las superficies de las levaduras. El virus de la inmunodeficiencia humana muestra una cantidad considerable de residuos de manosa debido a la agrupación apretada de glicanos en su espícula viral . [5] [6] Estos residuos de manosa son el objetivo de anticuerpos ampliamente neutralizantes . [7]
Las proteínas recombinantes producidas en levaduras pueden estar sujetas a la adición de manosa en patrones diferentes de los utilizados por las células de mamíferos. [8] Esta diferencia entre las proteínas recombinantes y las que se producen normalmente en organismos mamíferos puede influir en la eficacia de las vacunas. [ cita requerida ]
La manosa se puede formar por oxidación del manitol . [ cita requerida ]
También se puede formar a partir de glucosa en la transformación de Lobry de Bruyn–van Ekenstein . [ cita requerida ]
La manosa ( D -manosa) se utiliza como suplemento dietético para prevenir infecciones recurrentes del tracto urinario (ITU). [9] [10] En 2022 [actualizar], una revisión encontró que tomar manosa era tan eficaz como los antibióticos para prevenir las ITU, [9] mientras que otra revisión encontró que la calidad de los ensayos clínicos era demasiado baja para permitir cualquier conclusión sobre el uso de D -manosa para prevenir o tratar las ITU. [10] En 2024, un ensayo clínico aleatorizado entre 598 mujeres con ITU recurrentes reclutadas en entornos de atención primaria encontró que la proporción de las que experimentaron una ITU asistida por un médico fue del 51,0% en las que tomaron D -manosa diariamente durante 6 meses y del 55,7% en las que tomaron placebo, concluyendo que la D -manosa no debería recomendarse para prevenir futuros episodios de ITU asistida por un médico en mujeres con ITU recurrentes en atención primaria. [11]
La manosa se diferencia de la glucosa por la inversión del centro quiral C-2 . La manosa muestra una arruga en la forma de anillo de solución. Este simple cambio conduce a la bioquímica drásticamente diferente de las dos hexosas . Este cambio también tiene el mismo efecto en las otras aldohexosas . [ cita requerida ]
El sistema de fosfotransferasa transportadora de azúcar dependiente de PEP transporta y fosforila simultáneamente sus sustratos de azúcar. La permeasa manosa XYZ es un miembro de la familia, y las bacterias utilizan este método distintivo para la captación de azúcar, en particular hexosas exógenas en el caso de la manosa XYZ, para liberar los ésteres de fosfato en el citoplasma celular en preparación para el metabolismo, principalmente a través de la ruta de la glucólisis. [12] El complejo transportador MANXYZ también está involucrado en la infección de E. coli por el bacteriófago lambda , y las subunidades ManY y ManZ son suficientes para una infección adecuada del fago lambda. [13] MANXYZ posee cuatro dominios en tres cadenas polipeptídicas; ManX, ManY y ManZ. La subunidad ManX forma un homodímero que se localiza en el lado citoplasmático de la membrana. ManX contiene dos dominios IIA y IIB unidos por un péptido bisagra, y cada dominio contiene un sitio de fosforilación y la transferencia de fosforilo ocurre entre ambas subunidades. [14] ManX puede estar unido a la membrana o no. [13] Las subunidades ManY y ManNZ son proteínas de membrana integrales hidrofóbicas con seis y una hélice alfa transmembrana. [15] [16] [17] El grupo fosforilo de PEP se transfiere al azúcar importado a través de la enzima 1, transportador de fosfato de proteína histidina, y luego a las subunidades ManX, ManY y ManZ del complejo de transporte ManXYZ, que fosforila el azúcar hexosa entrante, creando una hexosa-6-fosfato. [ cita requerida ]
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