Schleim und Mucine

Schleim ist ein „schleimiges“ Material, das viele Epitheloberflächen bedeckt und in Flüssigkeiten wie Speichel ausgeschieden wird. Es besteht hauptsächlich aus Mucinen und anorganischen Salzen, die in Wasser suspendiert sind.

Schleim haftet an vielen Epitheloberflächen, wo er als Diffusionsbarriere gegen den Kontakt mit schädlichen Substanzen (z. B. Magensäure, Rauch) und als Schmiermittel zur Minimierung von Scherspannungen dient; solche Schleimüberzüge treten besonders auf den Epithelien der Atemwege, des Gastrointestinaltrakts und des Genitaltrakts auf. Schleim ist auch ein reichlich vorhandener und wichtiger Bestandteil des Speichels, der ihm praktisch beispiellose Schmiereigenschaften verleiht (versuchen Sie, ein Stück Apfelhaut ohne Speichel zwischen Ihre Backenzähne zu stecken).

schleimabsondernde Zellen sind im Körper weit verbreitet. Becherzellen sind im Epithel des Gastrointestinaltrakts und der Atemwege reichlich vorhanden, Schleimdrüsen in denselben Organen liefern ihre Produkte durch Kanäle in den Darm und die Atemwege, und viele der Azinusepithelzellen in Speicheldrüsen sezernieren Schleim.

Mucine sind eine Familie großer, stark glykosylierter Proteine. Obwohl einige Mucine aufgrund des Vorhandenseins einer hydrophoben membranspannenden Domäne, die die Retention in der Plasmamembran begünstigt, membrangebunden sind, liegt die Konzentration hier auf jenen Mucinen, die auf Schleimhautoberflächen und Speichel sezerniert werden.

Mucingene kodieren Mucinmonomere, die als stabförmige Apomucinkerne synthetisiert werden, die durch außergewöhnlich reichliche Glykosylierung posttranslational modifiziert werden. In reifen Mucinen finden sich zwei deutlich unterschiedliche Regionen:

• Die amino- und carboxyterminalen Regionen sind sehr leicht glykosyliert, aber reich an Cysteinen, die wahrscheinlich an der Herstellung von Disulfidbindungen innerhalb und zwischen Mucinmonomeren beteiligt sind.Eine große zentrale Region, die aus mehreren Tandem-Wiederholungen von 10 bis 80 Restsequenzen besteht, in denen bis zur Hälfte der Aminosäuren Serin oder Threonin sind. Dieser Bereich wird mit Hunderten von O-verknüpften Oligosacchariden gesättigt. N-verknüpfte Oligosaccharide finden sich auch auf Mucinen, jedoch viel seltener.

Die dichte „Zuckerschicht“ von Mucinen verleiht ihnen eine beträchtliche Wasserhaltekapazität und macht sie auch resistent gegen Proteolyse, was für die Aufrechterhaltung von Schleimhautbarrieren wichtig sein kann.Mucine werden als massive Aggregate mit Molekülmassen von etwa 1 bis 10 Millionen Da sezerniert. Innerhalb dieser Aggregate sind Monomere meist durch nicht-kovalente Wechselwirkungen miteinander verbunden, wobei auch intermolekulare Disulfidbindungen eine Rolle spielen können.