Dextran

Dextran je rozvětvený glukan (polysacharid odvozený od glukózy); podle definice Mezinárodní unie pro čistou a užitou chemii jsou dextrany „rozvětvené poly-α-D-glukosidy mikrobiálního původu obsahující převážně glykosidové vazby typu C1-C6“.^[1]

Řetězce dextranů mívají různé délky a jejich molekulové hmotnosti se pohybují mezi 3 a 2000 kilodaltony.

Polymerní řetězec obsahuje hlavně lineární řetězce vytvořené α-1,6-glykosidovými vazbami mezi molekulami glukózy, větvení vytváří α-1,3-vazby; tímto větvením se dextrany liší od dextrinů, které obsahují rovné řetězce, v nichž jsou glukózové jednotky propojeny α-1,4- nebo α-1,6-vazbami.^[2]

Výskyt

Dextran objevil Louis Pasteur jako produkt mikrobiální činnosti ve vínu,^[3] ale průmyslovou výrobu umožnil až proces založený na bakteriích, který vyvinul Allene Jeanes.^[4] Velké množství dextranů obsahuje zubní plak.^[5]

Dextran je nežádoucí příměsí při zpracování cukru, kde zvyšuje viskozitu roztoků sacharózy.^[6]

Při výrobě dextranu je výchozí surovinou sacharóza, kterou zpracovávají bakterie ze skupiny Lactobacillus, jako jsou Leuconostoc mesenteroides a Streptococcus mutans; struktura vzniklého dextranu závisí i na použitém bakteriálním kmeni. Oddělování dextranu se provádí frakční krystalizací s využitím ethanolu.

Některé bakterie s dextrany vytvářejí také fruktany, které ztěžují izolaci dextranů.^[6]

Použití

Dextran 70 se používá jako trombolytikum, ke snížení viskozity krve, a při léčbě hypovolémie.^[7]

Mikrochirurgie

Dextran má využití v mikrochirurgii, kde slouží k omezování žilní trombózy. Váže se na červené krvinky, krevní destičky a žilní endotel, čímž zvyšuje jejich elektronegativitu, která vede k omezení shlukování červených krvinek a přilnavosti krevních destiček. Dextrany také omezují tvorbu Von Willebrandova faktoru. Sraženiny vzniklé po podání dextranů se snadněji rozpouštějí, protože dochází ke změně struktury sraženiny.^[zdroj?] Trombolytické vlastnosti dextranu jsou způsobeny inhibicí α-2-antiplasminu, vedoucí k aktivaci plasminogenu.

Dextrany mohou mít molární hmotnosti v širokém rozmezí od 3 kDa do 2 MDa. Větší dextrany (>60 000 Da) se špatně vylučují ledvinami, takže zůstávají v krvi až několik týdnů, než jsou metabolizovány. Nejčastěji používaným dextranovým antikoagulanciem je dextran-40 (o molární hmotnosti 40 kDa). Téměř 70 % dextranu-40 se vyloučí močí do 24 hodin po nitrožilním podání, zbylých 30 % zůstává v těle ještě několik dnů.

Ostatní lékařská použití

• Dextran je složkou některých očních kapek, kde slouží jako mazivo,^[8] a také se přidává do nitrožilních tekutin za účelem zlepšení rozpustnosti různých látek, například železa.
• Dextrany lze použít ve vodných dvoufázových systémech pro PEGylace.

V laboratořích

• Dextran se používá k aplikaci osmotického tlaku na biomolekuly.
• Tato látka je také použitelná jako složka matric pro vylučovací chromatografii.
• Dextran má využití jako imobilizační látka v biosenzorech.
• Dextrany se přednostně navazují na rané endozomy; fluorescenčně označené dextrany umožňují jejich zobrazení pod mikroskopem.
• Dextrany mohou sloužit jako stabilizující vrstvy, které chrání nanočástice kovů před oxidací a zlepšují jejich biokompatibilitu.
• Dextrany s navázanými fluorescenčními molekulami, jako je fluoresceinisothiokyanát mohou vytvářet gradienty koncentrace difundovatelných molekul.
• Roztoky fluorescenčně značkovaných dextranů lze použít na měření propustnosti cévní stěny.^[9]
• Dextrany mají využití jako mikronosiče průmyslových buněčných kultur.
• Ústně podávaný dextran-síran sodný se používá na vyvolávání kolitidy u zvířecích modelů střevních zánětů.^[10]

Vedlejší účinky

Přestože se u dextranů vyskytuje jen málo vedlejších účinků, tak tyto účinky mohou být závažné; jedná se například o anafylaxi,^[11] otok plic, otok mozku, nebo nefunkci krevních destiček.

Méně častým, ale významným, projevem osmotického efektu je akutní selhání ledvin.^[12]