O que é glucuronidação e ácido glucurônico?

A glucuronidação é um mecanismo importante de desintoxicação celular. Consiste na transferência de uma molécula de ácido glucurônico para uma ampla variedade de compostos tóxicos para a célula, a fim de facilitar sua rápida eliminação.

É considerado um caminho metabólico da biotransformação, uma vez que implica a conversão de um substrato em um produto químico estruturalmente modificado que possui diferentes propriedades bioquímicas. Essa transformação ocorre através de uma ou mais reações químicas catalisadas por enzimas chamadas transferases.

Esta via de desintoxicação é realizada por um amplo grupo de organismos que inclui animais, plantas e bactérias. Em cada um deles, a eliminação final dos compostos glucunorados ocorre através de diferentes processos de excreção final.

Uma vez que a glucuronidação aumenta a solubilidade nos meios aquosos dos compostos, ela também constitui um mecanismo de acionamento e aprimoramento para a rápida distribuição de metabólitos de sinalização, como hormônios.

Reações de desintoxicação celular

Todas as células desenvolveram numerosos mecanismos de desintoxicação. Estes constituem caminhos metabólicos tão importantes quanto aqueles através dos quais eles obtêm a energia necessária para a realização de todos os seus processos vitais.

Essas rotas são geralmente muito diversas em termos da natureza das reações enzimáticas que as integram. No entanto, todos convergem na transformação ou modificação química de metabólitos endógenos (produzidos dentro da célula), bem como xenobióticos (compostos obtidos a partir da célula externa) em compostos que podem ser facilmente excretados.

As referidas transformações consistem na incorporação de grupos químicos funcionais que aumentam a solubilidade do composto a ser excretado. As reações responsáveis ​​pela execução desse processo são tradicionalmente classificadas nas reações das fases I e II.

As reações da fase I envolvem a transferência de grupos polares, como grupos hidroxil ou carboxil, por reações hidrolíticas ou de redução de óxido. Esses grupos podem gerar locais de ligação para outros compostos que são incorporados durante a conjugação ou reações de fase II.

Dentre os muitos compostos que podem ser conjugados por esse tipo de reação, o ácido glucurônico é um dos mais utilizados, justamente por apresentar alta solubilidade em água. Essa reação específica é chamada glucuronidação.

Ácido glucurônico

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Estrutura química do ácido glucurônico

O ácido glucurônico é um carboidrato produzido nas células pela oxidação da glicose de nucleotídeo uridina disfosfato de açúcar (UDP-Glucose), uma reação catalisada pela enzima UDP-Glucose desidrogenase.

Sua estrutura química é semelhante à da glicose, com a distinção única de que um grupo carboxila foi adicionado ao carbono seis.Como a glicose, é um composto altamente solúvel em água, dada a presença de numerosos grupos funcionais hidroxil e carboxil polar em sua estrutura.

Essa alta capacidade de dissolver na água o torna um substrato ideal para muitas reações metabólicas que requerem a ajuda de compostos com essa característica para aumentar a solubilidade de outros compostos. Exemplos dessas reações são aquelas envolvidas nas rotas de distribuição e excreção de compostos.

De fato, dentre as principais funções biológicas atribuídas a esse ácido carboxílico, além de sua participação na síntese de vitamina C, destacam-se: sua cooperação no aumento da biodistribuição de hormônios em todo o organismo e os processos de eliminação de toxinas endógenas e exógenas na urina.

Processo de glucuronidação

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Ed (Edgar181) [Domínio público]

A glucuronidação é uma das reações mais importantes da fase II. Participa na eliminação de um grande número de metabólitos endógenos, como a bilirrubina e uma grande variedade de xenobióticos, ao transformar estes últimos em compostos solúveis em água.

A reação química da glucuronidação consiste na transferência ou união de uma molécula de ácido glucurônico a compostos de baixa solubilidade em água que possuem pontos químicos de fixação em sua estrutura. O produto resultante dessa reação é chamado de conjugado de glucuronídeo.

Existe uma grande variedade de grupos químicos funcionais que podem ser conjugados com ácido glucurônico para gerar glucuronídeos. Alguns deles são aqueles ricos em átomos de oxigênio, enxofre, carbono e nitrogênio.

Os glicuronídeos produzidos nos mamíferos são eliminados pela urina ou pela bile, enquanto nos organismos unicelulares, como as bactérias, essa eliminação ocorre simplesmente pela difusão facilitada através da membrana. Por esse motivo, esse mecanismo é considerado um processo de desintoxicação.

Como esse processo é essencial para a manutenção da homeostase celular, além de garantir a rápida distribuição de compostos pelo corpo (aumentando sua disponibilidade), tornou-se o foco de inúmeras investigações farmacológicas.

Transferases

Todas as enzimas que realizam reações que envolvem a transferência de um grupo funcional são conhecidas como transferases.A reação enzimática da glucuronidação é catalisada por uma família particular de transferases que foram referidas como UDP-glucuronosiltransferases (UGT).

Os genes que codificam para UGT foram encontrados tanto em organismos complexos como animais e plantas quanto em bactérias. Portanto, esse processo metabólico amplamente distribuído pode ter se originado em bactérias como um mecanismo primitivo de eliminação e excreção celular.

A pesquisa genética mostrou que em muitos organismos, o banco das diferentes isoformas da UGT é codificado por genes cujas sequências são bastante conservadas em bactérias, plantas e animais.

De fato, uma família inteira de UGT diferentes pode ser encontrada codificada por um único gene que é lido em várias combinações para dar origem a diferentes produtos proteicos.

Vias de eliminação de compostos glucuronilados

Dada a natureza altamente hidrofílica dos produtos de glucuronidação, sua eliminação por difusão livre através da membrana é impossível. Por esse motivo, sua saída da célula é medida por mecanismos de difusão facilitados, ou seja, requer a ajuda de transportadores de efluxo específicos.

A velocidade de transporte desses compostos fora da célula determina a rapidez com que o processo de glucuronidação é realizado. Altas velocidades de saída estão relacionadas positivamente a um aumento na glucuronidação.

Referências

  1. Devlin TM (2004). Bioquímica Livro didático com aplicações clínicas. Terceira edição, editorial reverté SA
  2. Hodgon E. Introdução à Biotransformação (Metabolismo). 2012; 53-72.
  3. CD do rei, MD verde, Rios GR. Glucuronidação de compostos exógenos e endógenos pela UDP-glucuronosiltransferase humana e de rato expressa de forma estável 1.1. Arch Biochem Biophys 1996; 332: 92–100.
  4. Liston H Pharm D Markowitz J. Pharm D; DeVane C Lindsay Pharm D. Glucuronidação de Medicamentos em Psicofarmacologia Clínica. Jornal de Psicofarmacologia Clínica. 2001; 21 (5): 500-515.
  5. Sanchez RI, Kauffman FC. Regulação do metabolismo xenobiótico no fígado. Toxicologia Abrangente. 2010; 9: 109-128.

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