O que são glicosaminoglicanos?

O glicosaminoglicanos, Também conhecido como mucopolissacarídeos, são estruturas de hidratos de carbono, com uma função estrutural biomoléculas que pode ser encontrado principalmente no tecido conjuntivo, tecido ósseo, ambiente intercelular e do tecido epitelial.

São longas cadeias de polissacarídeos complexos ou proteoglicanos, compostos por unidades repetitivas de dissacarídeos.

Os glicosaminoglicanos são altamente polares e com a capacidade de atrair água, por isso são adequados para as funções biológicas que desempenham. Eles também são usados ​​como lubrificantes ou para absorver impactos. Cada um é composto de hexosamina e uma hexose ou ácido hialurônico.

Introdução

Os glicosaminoglicanos são o principal componente da matriz extracelular de moléculas em tecidos animais e desempenham um papel fundamental em diferentes eventos fisiológicos. Não só podemos encontrar estes compostos em vertebrados, mas também em muitos invertebrados. Sua função é a conservação no reino animal.

Várias estruturas sulfatadas de heparina, um glicosaminoglicano encontrado no fígado, pele e pulmão, podem ser encontradas em diferentes tipos de organismos, dos mais primitivos aos humanos. Isso determina sua participação ativa e fundamental nos processos biológicos.

No caso de ácido hialurónico no organismo humano que estão presentes no cordão umbilical, do tecido conjuntivo, fluido sinovial, cartilagem, vasos sanguíneos e vítreo (a massa gelatinosa que se situa entre a lente e retina do olho); enquanto na natureza só existe em moluscos.

Outra diferença é que o sulfato de condroitina no corpo existe no tecido do osso e da cartilagem, enquanto que em outros animais menos desenvolvidos é uma extensão limitada, dependendo da complexidade estrutural do indivíduo e sua associação com certas funções.

Presença de glicosaminoglicanos

Na natureza, encontramos glicosaminoglicanos (GAGs) com funções fundamentais no crescimento celular, sua diferenciação, migração celular, morfogênese e infecções virais ou bacterianas.

Nos vertebrados, os principais glicosaminoglicanos são sulfato de heparina ou heparina, sulfato de condroitina, sulfato de dermatano e ácido hialurônico. Todos esses GAGs são confirmados por cadeias que alternam unidades de um amino-açúcar e um ácido hialurônico, que pode ser ácido glicurônico ou ácido idurônico.

Por outro lado, as unidades aminoacicas podem ser N-acetilglucosamina ou N-acetilgalactosamina.

Embora os pilares dos GAGs sejam sempre os mesmos, os polissacarídeos, as linhas repetitivas das cadeias de sulfato de condroitina e heparina requerem um considerável grau de variação estrutural.

Isso se deve às constantes modificações que incluem sulfatação e epemerização dos uronatos, constituindo as bases da grande variedade de estruturas com atividades biológicas relacionadas aos GAGs.

A presença destas biomoléculas na natureza, tanto em organismos vertebrados como invertebrados, tem sido bem documentada. Em contraste, os GAGs nunca foram encontrados em plantas.

Em algumas estirpes de bactérias polissacáridos sintetizados com a mesma estrutura de pilar de GAGs são observados, mas estes polissacarídeos semelhantes não são ligados às proteínas do núcleo e são produzidos apenas na superfície interna da membrana citoplasmática.

No caso dos GAGs em células animais, eles são adicionados aos núcleos de proteínas e formam proteoglicanos. Desta forma, os polissacarídeos bacterianos são diferentes.

Existe uma ampla variedade estrutural nos GAGs que pertencem aos vertebrados. De peixes e anfíbios a mamíferos, a estrutura dessas biomoléculas é extremamente heterogênea.

A biossíntese do complexo estrutural dos GAGs é regulada e os diferentes padrões de sulfatação são formados em um órgão e em um tecido específico, temporariamente durante o crescimento e desenvolvimento.

De fato, defeitos de mutação em muitos genes das enzimas biossintéticas de GAGs têm conseqüências severas em organismos vertebrados. É por isso que a expressão de GAGs e suas estruturas sulfatadas específicas desempenham um papel fundamental na vida.

Funções de glicosaminoglicanos

Sua função é essencial, uma vez que são componentes fundamentais dos tecidos conjuntivos, e as cadeias dos GAGs estão ligadas por ligações covalentes a outras proteínas, como citocinas e quimiocinas.

Outra característica é que eles estão ligados à antitrombina, uma proteína relacionada com o processo de coagulação, de modo que pode inibir esta função, o que os torna essencial em casos de tratamento de trombose, por exemplo.

Isso também é interessante no campo da pesquisa sobre o câncer. Poder inibir a ligação de proteínas de GAGs, pode parar o processo da doença ou de outras doenças inflamatórias e infecciosas tais GAG onde actuam como receptores de alguns vírus, como o caso de dengue tipo flavivírus.

GAGs também pertencem aos três componentes da derme, a camada sob a epiderme da pele, juntamente com colágeno e elastina. Esses três elementos formam o sistema conhecido como matriz extracelular, que permite, entre outras coisas, a regeneração de tecidos e a eliminação de toxinas do corpo.

GAGs são as substâncias que atraem a água para as camadas mais profundas da pele. Um dos glicosaminoglicanos mais conhecidos é o ácido hialurônico, presente em vários produtos antienvelhecimento e para o cuidado da pele. A ideia destes cremes, loções e tônicos é aumentar a hidratação da pele, reduzindo rugas e linhas finas.

Além de ser capaz de reter água, os GAGs também têm alta viscosidade e baixa compreensão, por isso são ideais para proteger a união dos ossos nas articulações.

Por isso, eles estão presentes no fluido sinovial, cartilagem articular, coração (o sulfato de condroitina, o GAG mais abundante no corpo), pele, pulmão e fígado artérias válvulas (heparina tendo uma função anticoagulante), tendões e pulmões (sulfato de dermatano) e da córnea e ossos (sulfato de queratano).

Referências

1. Evolução dos glicosaminoglicanos. Estudo bioquímico comparativo. Obtido em ncbi.nlm.nih.gov.
2. Edição Especial "Glicosaminoglicanos e Seus Miméticos". Recuperado de mdpi.com.
3. Manipulação de macromoléculas da superfície celular por flavivírus. Robert Anderson, em Advances in Virus Research, 2003. Retirado de sciencedirect.com.
4. Colágeno, Elastina e Glicosaminoglicanos. Retirado de justaboutskin.com.