La manosa es un monómero de azúcar de la serie de carbohidratos 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 enzimas implicadas en el metabolismo de la manosa. [1]
La manosa no es un nutriente esencial ; puede producirse en el cuerpo humano a partir de glucosa o convertirse en glucosa. La manosa aporta 2-5 kcal /g. Se excreta parcialmente en la orina .
La raíz tanto de "manosa" como de " manitol " es 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 necesaria ]
La manosa existe 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 sufre rápidamente una isomerización entre estas cuatro formas. [ cita necesaria ]
Si bien se cree que gran parte de la manosa utilizada en la glicosilación deriva de la glucosa, en células de hepatoma cultivadas (células cancerosas del hígado), la mayor parte de la manosa para la biosíntesis de glicoproteínas proviene de la manosa extracelular, no de la glucosa. [3] Muchas de las glicoproteínas producidas en el hígado se secretan al 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 necesaria ]
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 , mediante la enzima fosfomanosa isomerasa , y luego ingresa a la vía glucolítica o se convierte en glucosa-6-fosfato mediante la vía gluconeogénica de los hepatocitos . [ cita necesaria ]
La manosa es un monosacárido dominante en la glicosilación ligada a N , que es una modificación postraduccional de las proteínas. Se inicia mediante la transferencia en bloque de Glc3Man9GlcNAc2 a glicoproteínas nacientes en el retículo endoplásmico de manera cotraduccional a medida que la proteína ingresa a través del sistema de transporte. La glucosa se hidroliza en proteínas completamente plegadas y los restos de manosa se hidrolizan mediante manosidasas residentes en el RE y en Golgi. Normalmente, las glicoproteínas humanas maduras solo contienen tres residuos de manosa enterrados bajo modificación secuencial por GlcNAc, galactosa y ácido siálico. Esto es importante, ya que el sistema inmunológico innato de 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 la superficie de las levaduras. El virus de la inmunodeficiencia humana muestra una cantidad considerable de residuos de manosa debido a la estrecha agrupación de glicanos en su pico viral. [5] [6] Estos residuos de manosa son el objetivo de los anticuerpos ampliamente neutralizantes . [7]
Las proteínas recombinantes producidas en levaduras pueden estar sujetas a adición de manosa en patrones diferentes a los utilizados por las células de mamíferos. [8] Esta diferencia entre las proteínas recombinantes y las producidas normalmente en organismos mamíferos puede influir en la eficacia de las vacunas. [ cita necesaria ]
La manosa se puede formar mediante la oxidación del manitol . [ cita necesaria ]
También puede formarse a partir de glucosa en la transformación de Lobry de Bruyn-van Ekenstein . [ cita necesaria ]
La manosa (D-manosa) se utiliza como suplemento dietético para prevenir infecciones recurrentes del tracto urinario (ITU). [9] [10] A partir de 2022 [actualizar], una revisión encontró que tomar manosa era tan eficaz como los antibióticos para prevenir las infecciones urinarias, [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 infecciones urinarias. [10]
La manosa se diferencia de la glucosa por la inversión del centro quiral C-2 . La manosa muestra un fruncimiento en forma de anillo de solución. Este simple cambio conduce a una bioquímica drásticamente diferente de las dos hexosas. Este cambio también tiene el mismo efecto en las otras aldohexosas . [ cita necesaria ]
El sistema de fosfotransferasa transportadora de azúcar dependiente de PEP transporta y simultáneamente fosforila sus sustratos de azúcar. La manosa XYZ permeasa es un miembro de la familia, y las bacterias utilizan este método distinto para la absorción de azúcar, particularmente 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. [11] El complejo transportador MANXYZ también participa en la infección de E. coli por el bacteriófago lambda, siendo las subunidades ManY y ManZ suficientes para una infección adecuada del fago lambda. [12] 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 se produce entre ambas subunidades. [13] ManX puede estar unido a una membrana o no. [12] Las subunidades ManY y ManNZ son proteínas de membrana integrales hidrofóbicas con seis y una llave(s) alfa-helicoidal(es) transmembrana. [14] [15] [16] El grupo fosforilo de PEP se transfiere al azúcar importado a través de la enzima 1, portadora de proteína fosfato de histidina, y luego a las subunidades ManX, ManY y ManZ del complejo de transporte ManXYZ, que fosforila el ácido entrante. azúcar hexosa, creando una hexosa-6-fosfato. [ cita necesaria ]
