Des experts identifient un nouveau sulfate d’héparane fucosylé de la glande de l’intestin moyen du pétoncle japonais

Les glycosaminoglycanes (GAG), y compris le sulfate de chondroïtine (CS), le sulfate d’héparane (HS), l’héparine et l’hyaluronane sont des polysaccharides linéaires et acides présents dans la matrice extracellulaire de tous les tissus animaux. Les GAG sont largement utilisés comme ingrédients fonctionnels dans les produits de santé, les produits pharmaceutiques et les cosmétiques, et sont préparés à partir d’échantillons biologiques tels que le cartilage de requin et la muqueuse intestinale porcine. Par conséquent, la demande de nouvelles sources de GAG ​​est toujours présente. Par exemple, la source d’approvisionnement de l’héparine anticoagulante – généralement préparée à partir de muqueuse intestinale porcine en Chine – a été menacée par la peste porcine africaine en 2018.

Les GAG dérivés d’invertébrés marins ; d’animaux sans squelette osseux ; tels que les mollusques bivalves sont fortement sulfatés ou ramifiés avec des sucres neutres. Ces modifications améliorent leurs propriétés et leur permettent d’exercer diverses activités biologiques. En fait, des polysaccharides de type héparine ayant une activité anticoagulante ont été identifiés chez certains types de mollusques bivalves.

Dans cette optique, un groupe de chercheurs dirigé par le Dr Kyohei Higashi, professeur agrégé à la Faculté des sciences pharmaceutiques de l’Université des sciences de Tokyo (TUS), a étudié la structure et les activités biologiques des GAG dérivés de la glande de l’intestin moyen du Japon. coquille, Patinopecten ouisoensisun mollusque bivalve.

Leur travail, mis en ligne le 25^e mars 2023, sera publié dans le tome 313 du Polymères glucidiques journal le 1^St Août 2023. Il est co-écrit par le Dr Takeshi Wada et le Dr Kazuki Sato du TUS et le Dr Shinji Miyata de l’Université d’agriculture et de technologie de Tokyo.

Les pétoncles sont parmi les ingrédients marins les plus populaires au Japon. Alors que leur muscle adducteur et leur manteau sont comestibles, leur glande intestinale, un accumulateur potentiel de cadmium, est généralement jetée comme déchet lors de la transformation des aliments. Cependant, il peut s’agir d’une source abondante prometteuse de GAG, dont les structures restent inexplorées.”

Dr Kyohei Higashi, professeur associé, Faculté des sciences pharmaceutiques, Université des sciences de Tokyo

Dans cette étude, les chercheurs ont extrait les GAG bruts de la glande de l’intestin moyen du pétoncle japonais, les ont fractionnés par chromatographie d’échange d’anions et analysé leurs structures par chromatographie liquide à haute performance (HPLC), résonance magnétique nucléaire du proton (¹H RMN) et les techniques de chromatographie en phase gazeuse-spectrométrie de masse (GC-MS). HPLC a révélé que HS, qui a montré une résistance aux enzymes dégradant les GAG telles que les chondroïtinases et les héparinases, est le principal GAG présent dans la glande.

Cependant, sa résistance aux héparinases a diminué lors d’une hydrolyse acide douce, suggérant la présence du groupe fucosyl (Fuc). ¹H RMN a confirmé la même chose. Il a détecté des signaux significatifs correspondant au proton méthyle H-6 de Fuc et de petits signaux correspondant à H-2 ou H-3 du glucuronate (GlcA) présent dans HS, montrant que Fuc est attaché à la position C-3 de GlcA. De plus, la GC-MS a détecté des pics correspondant à 1, 3, 5-tri-O-acétyl-2, 4-di-O-méthyl-L-fucitol et 1, 4, 5-tri-O-acétyl-2,3-di-O-methyl-L-fucitol, permettant aux chercheurs de conclure que Fuc est 3-O– ou 4-O-sulfaté.

Enfin, l’étude met en évidence que le Fuc-HS présente des activités biologiques telles que l’anticoagulation ou la prévention des caillots sanguins et la promotion de la croissance des neurites ; une projection de la cellule nerveuse ; “Ces résultats indiquent que la glande de l’intestin moyen des pétoncles est une source précieuse de Fuc-HS avec de nouvelles fonctions. Une enquête plus détaillée sur la structure et les activités biologiques de Fuc-HS pourrait révéler ses autres applications potentielles, similaires au sulfate de chondroïtine fucosylé ( Fuc-CS) qui présente des effets antiviraux, antidiabétiques, antitumoraux et immunomodulateurs », souligne le Dr Higashi.

Les chercheurs s’attendent à ce que la présente étude aide à faciliter l’analyse complète de la structure et des fonctions des GAG naturels et biologiquement actifs dérivés de sources inutilisées, ce qui peut fournir des indications pour le développement de médicaments glycosides.

Espérons la découverte de plus de nouveaux GAG !