manosa

La manosa es un azúcar con la fórmula HOCH₂ (CHOH) _₄CHO , que a veces se abrevia como Man . Es uno de los monómeros 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 involucradas en el metabolismo de la manosa. ^{[ 2 ]}

La manosa no es un nutriente esencial ; el cuerpo humano puede producirla a partir de la glucosa o transformarla en glucosa. La manosa aporta entre 2 y 5 kcal /g. Se excreta parcialmente en la orina . 

La raíz tanto de «manosa» como de « manitol » es el maná , que la Biblia describe como el alimento provisto 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. ^{[ 3 ]}

La manosa suele existir en dos formas de anillos de diferente tamaño: la piranosa (de seis miembros) y la furanosa (de cinco miembros). Cada anillo puede tener una configuración alfa o beta en la posición anomérica . Este compuesto químico experimenta rápidamente isomerización entre estas cuatro formas. ^{[ 4 ]}

Si bien se cree que gran parte de la manosa utilizada en la glicosilación proviene 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. ^{[ 6 ]} 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. ^{[ 7 ]}

La manosa está presente en numerosos glicoconjugados, incluyendo la glicosilación N -ligada de proteínas. La C- manosilación también es abundante y se puede encontrar en regiones similares al colágeno.

La digestión de muchos polisacáridos y glicoproteínas produce manosa, que es fosforilada por la hexocinasa para generar manosa-6-fosfato . La manosa-6-fosfato se convierte en fructosa-6-fosfato por la enzima fosfomanosa isomerasa y luego ingresa a la vía glucolítica o se convierte en glucosa-6-fosfato por la vía gluconeogénica de los hepatocitos .

La manosa es un monosacárido dominante en la glicosilación N -ligada, una modificación postraduccional de _las proteínas. Se inicia mediante la transferencia en bloque de _{Glc₃Man₉GlcNAc₂} a las glicoproteínas nacientes en el retículo endoplasmático (RE) de forma cotraduccional, a medida que la proteína ingresa al sistema de transporte. La glucosa se hidroliza en la proteína completamente plegada y las porciones de manosa son hidrolizadas por manosidasas residentes en _el RE y el aparato de Golgi . Típicamente, las glicoproteínas humanas maduras solo contienen tres residuos de manosa, ocultos bajo la modificación secuencial de GlcNAc, galactosa y ácido siálico . Esto es importante, ya que el sistema inmunitario innato de los mamíferos está diseñado 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 hongos como las levaduras y las especies de Aspergillus . ^{[ 8 ]} El virus de la inmunodeficiencia humana muestra una cantidad considerable de residuos de manosa debido a la estrecha agrupación de glicanos en su espícula viral . ^{[ 9 ] [ 10 ]} Estos residuos de manosa son el objetivo de los anticuerpos neutralizantes de amplio espectro . ^{[ 11 ]}

Las proteínas recombinantes producidas en levaduras pueden estar sujetas a la adición de manosa en patrones diferentes a los utilizados por las células de mamíferos. ^{[ 12 ]} Esta diferencia en las proteínas recombinantes con respecto a las producidas normalmente en organismos de mamíferos puede influir en la eficacia de las vacunas.

La manosa se puede formar por oxidación del manitol .

También puede formarse a partir de glucosa en la transformación de Lobry de Bruyn–van Ekenstein .

La manosa ( D -manosa) se utiliza como suplemento dietético para prevenir infecciones recurrentes del tracto urinario (ITU). ^{[ 13 ] [ 14 ]} A partir de 2022Una revisión encontró que tomar manosa era tan eficaz como los antibióticos para prevenir las ITU, ^{[ 13 ]} 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. ^{[ 14 ]} En 2024, un ensayo clínico aleatorizado entre 598 mujeres con ITU recurrente reclutadas en entornos de atención primaria encontró que la proporción de experimentar una ITU que requirió atención médica fue del 51,0% en aquellas que tomaron D -manosa diariamente durante 6 meses y del 55,7% en aquellas que tomaron placebo, concluyendo que no se debe recomendar la D -manosa para prevenir futuros episodios de ITU que requieran atención médica en mujeres con ITU recurrente en atención primaria. ^{[ 15 ] [ 16 ]}

La manosa se diferencia de la glucosa por la inversión del centro quiral C-2 . La manosa muestra una${\displaystyle ^{4}C_{1}}$El anillo de solución se pliega. Este simple cambio conlleva una bioquímica drásticamente diferente de las dos hexosas . Este cambio tiene el mismo efecto en las demás aldohexosas .

El sistema de fosfotransferasa transportadora de azúcares dependiente de PEP transporta y fosforila simultáneamente sus sustratos de azúcar. La permeasa de manosa XYZ es un miembro de la familia, y este método distintivo es utilizado por las bacterias para la captación de azúcares, 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. ^{[ 17 ]} El complejo transportador MANXYZ también está involucrado en la infección de E. coli por el bacteriófago lambda , siendo las subunidades ManY y ManZ suficientes para una infección adecuada del fago lambda. ^{[ 18 ]} 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, cada dominio contiene un sitio de fosforilación y la transferencia de fosforilo ocurre entre ambas subunidades. ^{[ 19 ]} ManX puede estar unido a la membrana o no. ^{[ 18 ]} Las subunidades ManY y ManNZ son proteínas de membrana integrales hidrofóbicas con seis y un conector(es) de hélice alfa transmembrana. ^{[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]} El grupo fosforilo del PEP se transfiere al azúcar importado a través de la enzima 1, transportador de fosfato de proteína de histidina, y luego a las subunidades ManX, ManY y ManZ del complejo de transporte ManXYZ, que fosforila el azúcar hexosa entrante, creando un hexosa-6-fosfato.

• α-Manosidasa
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• Familia de manosa-fructosa-sorbosa PTS