Glicosaminoglicanos: características e funções

Os glicosaminoglicanos , também conhecidas como mucopolissacáridos, 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 ou proteoglicanos complexos, compostos por unidades repetidas de dissacarídeos.

Os glicosaminoglicanos são altamente polares e com capacidade de atrair água, portanto 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.

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Estrutura dos glicosaminoglicanos

Caracteristicas

Os glicosaminoglicanos são o principal componente da matriz extracelular de moléculas nos tecidos animais e têm papel fundamental em diferentes eventos fisiológicos. Não apenas podemos encontrar esses 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 do ácido hialurônico, no organismo humano, encontramos presente no cordão umbilical, tecido conjuntivo, líquido sinovial, cartilagem, vasos sanguíneos e humor vítreo (a massa gelatinosa que fica entre a lente e a retina no olho); enquanto na natureza existe apenas em moluscos.

Outra diferença é que o sulfato de condroitina no organismo existe nos tecidos ósseos e cartilaginosos, enquanto em outros animais menos evoluídos é encontrado de maneira limitada, dependendo da complexidade estrutural do indivíduo e de sua associação com determinadas 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.

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Nos vertebrados , os principais glicosaminoglicanos são heparina ou sulfato de 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 glucorônico ou ácido idurônico.

Por outro lado, as unidades de amino-açúcar podem ser N-acetilglucosamina ou N-acetilgalactosamina.

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

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

A presença dessas biomoléculas na natureza, tanto em organismos vertebrados quanto invertebrados, foi bem documentada. Em vez disso, os GAGs nunca foram encontrados nas plantas.

Em algumas cadeias bacterianas, são observados polissacarídeos sintetizados com a mesma estrutura de pilar dos GAGs, mas esses polissacarídeos semelhantes não estão ligados às proteínas do núcleo e são produzidos apenas na superfície interna da membrana citoplasmática.

No caso de GAG’s em células animais, eles são adicionados aos núcleos de proteínas e formam proteoglicanos. Assim, os polissacarídeos bacterianos são diferentes.

Existe uma grande 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 dos GAGs têm conseqüências graves para os organismos vertebrados. É por isso que a expressão de GAGs e suas estruturas sulfatadas específicas têm um papel fundamental na vida.

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Funções dos glicosaminoglicanos

Sua função é essencial, pois são componentes fundamentais dos tecidos conjuntivos, e as cadeias GAG são ligadas por ligações covalentes a outras proteínas, como citocinas e quimiocinas.

Outra característica é que eles estão ligados à antitrombina, uma proteína relacionada ao processo de coagulação, para inibir essa função, o que os torna essenciais nos casos de tratamento para trombose, por exemplo.

Isso também é interessante no campo da pesquisa do câncer. Por ser capaz de inibir a ligação das proteínas do GAG, o processo desta ou de outras doenças pode ser interrompido como processos inflamatórios e doenças infecciosas, onde os GAGs atuam como receptores de alguns vírus, como dengue, tipo flavivírus.

Os GAGs também pertencem aos três componentes da derme, a camada sob a epiderme da pele, juntamente com o colágeno e a 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.

GAG’s 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 de cuidados com a pele. A idéia desses cremes, loções e tônicos é aumentar a hidratação da pele, reduzindo rugas e linhas de expressão.

Além de poder reter água, os GAGs também têm alta viscosidade e baixo entendimento, por isso são ideais para proteger a articulação dos ossos nas articulações.

É por isso que eles estão presentes no líquido sinovial, cartilagem articular, válvulas cardíacas (sulfato de condroitina, o GAG mais abundante no corpo), pele, artérias pulmonares e no fígado (heparina, que tem função anticoagulante), tendões e pulmões (sulfato de dermatan) e córnea e ossos (sulfato de queratan).

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Referências

  1. Evolução dos glicosaminoglicanos. Estudo bioquímico comparativo. Recuperado de 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. Recuperado de sciencedirect.com.
  4. Colágeno, Elastina e Glicosaminoglicanos. Recuperado de justaboutskin.com.

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