لـ- فيوكوز (6- دي اوكسي – لـ - كلاكتوز) هو سكر أحادي , له صفتان تركيبيتان تميزه عن السكريات الأخرى وهما , نقص مجموعة هيدروكسيل على ذرة الكاربون في الموقع 6 (C-6) , والتشكيل او التوزيع الفراغي له هو L   , كما هو موضح بالشكل (3-1).

الشكل(3-1)⁽¹⁾  يمثل صيغة فيشر(Fisher Diagram) لتركيب  لـ- فيوكوز

يوجد الفيوكوز بتراكيز قليلة في الدورة الدموية للجسم , على هيئة مركبات مختلفة منها البروتينات السكرية Glycoprotiens والدهون السكرية Glycolipids  في الإنسان والحيوان , وكذلك يوجد في الكثير من النباتات البحرية⁽²⁾  . ويتم امتصاص الفيوكوز في الأمعاء الدقيقة ويشارك بعد امتصاصه مباشرة بالعمليات الحياتية أو بعد تمثيله إلى البروتينات السكرية والدهون السكرية , ويطرح خارج الجسم بواسطة البكتريا المعوية الحميدة . وكذلك يطرح عن طريق الإدرار⁽³⁾  بمعدل17 µg/min  .

       تدخل جزيئات الفيوكوز في تركيب العديد من خلايا الجسم , حيث يوجد في مستقبلات أسطح الخلايا ومن ضمنها المستقبلات التي تساعد كريات الدم البيضاء  Leukocyteفي القضاء على الالتهابات⁽⁴⁾ , بالإضافة إلى وجودها في المستقبلات الضوئية الكاذبة في شبكية العين Photo receptor layer of retina , وكذلك ينتشر الفيوكوز ايضا في الخلايا البلعمية macrophages الضرورية لجهاز المناعة , ويدخل في تركيب مستضدات مجاميع الدم⁽⁵⁾  , ويوجد أيضا في الدماغ  وله دور مهم في الانتقالات العصبية للدماغ ⁽⁶⁾ . و أكدت دراسات عديدة ان للفيوكوز تأثيراً في تطور الدماغ ويعمل على تكوين حد أطول للذاكرة وان تثبيط المحتوى البروتيني للفيوكوز يولد حالة فقدان للذاكرة ⁽⁷⁾ , وكذلك يتواجد في تركيب أغشية الخلايا , ويدخل في تركيب الطبقات الخارجية للجلد حيث يحافظ على بقاء الجلد رطبا ⁽⁸⁾ , وتوجد البروتينات السكرية في النبيبات الكلوية للكلية , وتساهم في أداء وظائف هذا العضو المهم ⁽⁹⁾ , بالإضافة إلى وجود الفيوكوز في حليب الأم أيضا ويلعب دورا مهما في الانتقالات المناعية عند حديثي الولادة⁽¹⁰⁾  .

      تزداد مستويات تركيز الفيوكوز الحر في مصل الدم  في مراحل الحمل المبكرة وحتى المراحل النهائية , وكذلك تتغير مستويات الفيوكوز مع ظهور بعض الامراض حيث يزداد مع الاصابة بتصلب الشرايين⁽¹¹⁾ , والتليف الكيسي⁽¹²⁾ Cystic fibrosis , والالتهابات , وأمراض المناعة⁽¹⁰⁾    وداء السكري⁽¹³⁾  . إما نقص الفيوكوز فيصاحبه عدد من الحالات المرضية من ضمنها نقص التصاق كريات الدم البيضاء النوع الثاني  Leukocyte adhesion deficiency type) II(LAD II  الذي ينتج من نقص نواقل فيوكوز-GDP والذي يسبب زيادة في كريات الدم البيض وتأخر عقلي ⁽¹⁴⁾.

وفي السرطان , فإن الفيوكوز ومركباته الاخرى الموجودة على سطح الخلية تتغير بصورة كبيرة عند نشوء الأورام الخبيثة⁽¹⁵⁾  وتطورها الى المراحل المتقدمة⁽¹⁶⁾  . حيث تزداد الإنزيمات المحفــزة لتكــوين الفيوكــوز وهـي  (GMD) ⁽¹⁷⁾ GDP-mannose- 4,6-dehydratase  

و (FX) GDP-4-keto-6-deoxymannose- 3,5-epimerase-4-reductas ⁽¹⁸⁾ مع زيادة نواقل الفيوكوز⁽¹⁹⁾. ان بعض مركبات الفيوكوز تعتبر دوال متغيرة في السرطان ⁽²⁰⁾ , ومن  هذه   المركبات  [ Sialyl   Lewis  x , Neu5Acα2-3Galβ1 -4 (Fucα1-3)  GlcNAc  (sLex)  ] و مركب    [sialyl    Lewis  a , Neu5Acα2-3Galβ1-3 (Fucα1-4) GlcNAc  (sLea)] .

                         الشكل (4-1)  يمثل انسياب كريات الدم البيض داخل الخلية

كثيرا ما تتماثل ردود فعل كريات الدم البيض في حالة الالتهاب مع السرطان ⁽²¹⁾ , ففي حالة الالتهابات تقوم مركبات الفيوكوز sLex و sLea بمساعدة كريات الدم البيض على الهجرة من الأوعية الدموية إلى الأنسجة  كما هو موضح في الشكل (4-1) من خلال عملها كليكاندات تربط كريات الدم البيضاء مع السلكتين  Selectin وكذلك الحال مع السرطان .

ومن الجدير بالذكر ان كريات الدم البيضاء تعد من مضادات الورم إذ انها تلعب دوراً مهماً في المناعة الذاتية , وتستطيع قتل خلايا السرطان بدون تحفيز من المستضد ⁽²²⁾.  ومن جهة أخرى تساعد الورم في النمو , ففي مراحل تكون الورم تكون كريات الدم البيضاء ذات تأثير مساعد من خلال إنتاجها مواد كيميائية Chemokines وعوامل نمو Growth factors ومواد و خمائر خلوية Cytokines ضرورية لنمو الأورام , وتكوين الأغشية والانتشار وبالتالي تكوين الأورام الثانوية⁽²¹⁾   . وقد لوحظت زيادة في تركيز الفيوكوز في كل من سرطان الثدي والمبيض^,(21) .

----------------------------------------------------------

1.    Moloney  D.J. and  Haltiwanger  R.S. (1999) ,"The  O-linked  fucose         Glycosylation  pathway:  identification  and  characterization  of  a               uridine diphosphoglucose fucose-beta1,3-glucosyltransferase                       activity  from Chinese hamster ovary cells",Glycobiology,9: 679±687.

2.    Ruggiero-Lopez  D.,  Biol  M.C.,  Louisot  P., and  Martin  A. (1991), "Participation  of  an  endogenous  inhibitor  of  fucosyltransferase activities   in  the   developmental   regulation   of   intestinal  fucosylation processes", Biochem. J.  279: 801±806.     

3.  Vestweber    D. and Blanks  J.E. (1999) ,"Mechanisms that regulate   the  function  of  the  selectins  and  their  ligands",  Physiol ,  Rev. 79:

          181±213.

4.    Lowe   J.B. (1993) ,"The  blood  group-specific  humanglycosy ltran-  sferases" , Baillieres Clin. Haematol ,6: 465±492.

5.  Ashwell   K.W. and Mai  J.K. (1997b) ,"Developmental expression of   the CD15-epitope  in  the  brain stem  and  spina l cord of  the   mouse", Anat. Embryol.  Berl.196: 13±25.

6.   Shimoda   Y., Tajima  Y., Osanai   T., Katsume  A., Kohara  M., Kudo T.,Narimatsu  H., Takashima  N., Ishii  Y., Nakamura  S., and others. (2002) ,"Pax6  controls  the  expression  of  Lewis x  epitope  in  the                 Embryonic  forebrain  by regulating alpha 1,3-fucosyltransferase IX  expression ", J. Biol. Chem.  277: 2033±2039.

7.   Satoh  T., Kanai  Y., Wu  M. H., Yokozeki   H., Kannagi  R., Lowe   J. B. and  Nishioka  K. (2005). "Synthesis of {alpha}(1,3) fucosyltransferases IV- and VIIdependent  eosinophil selectin ligand and recruitment to the skin". American Journal of  Pathology, 167(3):787-96.

8.   Kudo  T.,  Ikehara  Y.,  Togayachi  A.,  Kaneko  M.,  Hiraga  T.,  Sasaki  K. and Narimatsu  H. (1998)," Expression  cloning  and  characterization  of  a novel  murine  alpha1,3-fucosyltransferase,  mFuc-TIX,  that   synthesizes  the Lewis x (CD15) epitope  in brain  and kidney" , J. Biol.   Chem .  273:26729±26738.

39.  Ohyama  C., Kanto  S., Kato  K., Nakano, O., Arai  Y., Kato  T., Chen  S.,Fukuda, M. N. and Fukuda  M. (2003)," Natural killer cells attack tumor cells expressing high levels of sialyl Lewis x oligosaccharides", Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 99(21):13789-94.

9.  Smithson G., Rogers  C.E., Smith   P.L., Scheidegger  E.P.,  Petryniak   B.,Myers  J.T., Kim    D.S., Homeister  J.W.  and Lowe   J.B. (2001)   ,"Fuc-TVII  is  required  for T helper 1 and T  cytotoxic 1  lymphocyte     selectin  ligand  expression  and  recruitment  in  inflammation,  and     together with Fuc-TIV regulates naive T  cell  trafficking  to  lymph      nodes",  J. Exp. Med.  194: 601±614.

10.    Rhim  A. D.,  Stoykova   L., Glick   M. C. and  Scanlin   T. F. (2001) ,    "Terminalglycosylation in cystic fibrosis (CF): a review emphasizing                the airway epithelial cell ,[Review]", Glycoconjugate Journal,    18(9):649-59.

11.   AL-Haidary  S.M.(2004), "Evaluation of a-L-fucose and related parameters in different types of diabetes mellitus", MSc. Thesis; College of education, Baghdad University. 

12.   Smith   P.L., Myers   J.T., Rogers  C.E., Zhou   L., Petryniak  B.,Becker  D.J., Homeister   J.W.  and  Lowe  J.B.  (2002), " Conditional  control                of  selectin   ligand  expression  and  global  fucosylation  events  in     mice  with a  targeted  mutation  at the  FX  locus", J. Cell. Biol.  158:              801±815.

13.  Kannagi   R. (1997) ," Carbohydrate-mediated cell adhesion involved    in  hematogenous  metastasis  of  cancer",  Glycoconj. J. 14:577±584.

14.   Inaba  Y.,  Ohyama   C.,  Kato   T.,  Satoh   M.,  Saito   H., Hagisawa   S., Takahashi  T., Endoh   M., Fukuda   M. N., Arai   Y. and  Fukuda   M. (2003), "Gene transfer  of alpha1,3-fucosyltransferase   increases   tumor growth of the PC-3  human prostate  cancer  cell   line    through enhanced adhesion to prostatic stromal cells",International             Journal of Cancer,107(6):949-57 .        

15.  Sullivan   F. X., Kumar   R., Kriz   R., Stahl   M., Xu  G. Y., Rouse   J.,Chang   X. J., Boodhoo   A., Potvin   B. and  Cumming   D. A. (1998),  "Molecular cloning  of  human  GDP-mannose  4,6-dehydratase  and              reconstitution  of GDP-fucose  biosynthesis  in  vitro",  Journal  of   Biological  Chemistry, 273(14):8193-202.

16 .  Tonetti   M., Sturla   L., Bisso   A., Benatti   U. and  De Flora   A. (1996), "Synthesis of GDP-L-fucose by the human FX protein", Journal of   Biological Chemistry, 271:27274-27279.

17.   Miyazaki   K.,  Ohmori   K.,  Izawa   M.,  Koike   T.,  Kumamoto   K., Furukawa   K.,  Ando   T.,  Kiso   M.,  Yamaji   T.,  Hashimoto   Y.,                        Suzuki   A., Yoshida   A., Takeuchi   M. and  Kannagi   R.  (2004),"  Loss  of   disialyl Lewis(a),  the ligand for  lymphocyte inhibitory receptor  sialic acid-binding immunoglobulin-like lectin-7  (Siglec-7)  associated  with increased sialyl Lewis(a) expression on human   colon cancers",   Cancer  Research, 64(13):4498-505.

18.   Majuri   M. L., Niemelä   R., Tiisala   S., Renkonen   O. and  Renkonen  R. (1995) ,"Expression and function of alpha 2,3-sialyl- and alpha   1,3/1,4-fucosyltransferases in colon adenocarcinoma cell lines: role   in synthesis of E-selectin counter-receptors", International Journal of  Cancer, 63(4):551-9 .

19.   Läubli   H., Stevenson   J. L., Varki   A., Varki, N. M. and Borsig   L.   (2006), "Lselectin facilitation of metastasis involves temporal   induction of Fut7-dependent ligands at sites of tumor cell arrest", Cancer Research, 66(3):1536-42.

20.  Ohyama   C., Kanto   S., Kato   K., Nakano   O., Arai   Y., Kato   T., Chen S., Fukuda  M. N. and Fukuda   M. (2003)," Natural killer cells attack tumor cells expressing high levels of sialyl Lewis x oligosaccharides",  Proceedings of  the  National  Academy  of  Sciences  of  the  United    States of  America, 99(21):13789-94.    

21.  Renkonen   J., Paavonen   T. and  Renkonen   R. (1997), "Endothelial     and epithelial expression of sialyl Lewis(x) and sialyl Lewis(a) in   lesions of breast carcinoma" , International Journal of Cancer.  74(3):296-300.