glicosaminoglicano
Resumo
Os glicosaminoglicanos (GAGs, antigamente mucopolissacarídeos) são heteropolissacarídeos longos, não ramificados e com carga negativa, formados por unidades dissacarídicas repetidas (um aminoaçúcar + um ácido urônico, exceto o sulfato de queratano, que tem galactose). Ligam-se a proteínas centrais para formar proteoglicanos na matriz extracelular, e defeitos na sua degradação lisossômica causam as mucopolissacaridoses (p. ex., Hurler, Hunter).
Detalhes
**Estrutura** - Dissacarídeo repetido: aminoaçúcar (N-acetilglicosamina ou N-acetilgalactosamina) + açúcar ácido (ácido glicurônico ou idurônico). O sulfato de queratano tem galactose no lugar de um ácido urônico. - Carga fortemente negativa por causa dos grupos carboxila e sulfato. Isso atrai cátions (Na+) e água, conferindo hidratação, turgor e resistência à compressão. A sulfatação é a principal fonte da carga. - Sintetizados no Golgi (alongamento e sulfatação) e ligados a uma proteína central, geralmente por meio de um tetrassacarídeo ligado à serina (xilose-galactose-galactose-ácido glicurônico). O ácido hialurônico é a exceção: não é sulfatado, não se liga covalentemente a uma proteína e é produzido na membrana plasmática. - Os proteoglicanos são constituídos principalmente por GAG (~95%) com um pequeno núcleo proteico, como uma "escova de garrafa".
**Principais GAGs e onde são encontrados** - **Ácido hialurônico (hialuronano):** líquido sinovial, humor vítreo, cartilagem, pele, cordão umbilical (geleia de Wharton). Lubrificante e amortecedor de impacto. Não sulfatado. - **Sulfato de condroitina:** cartilagem, tendões, osso, córnea. Resiste à compressão. É o GAG mais abundante do corpo. - **Sulfato de heparan:** membranas basais (p. ex., membrana basal glomerular, cuja carga negativa repele a albumina), superfícies celulares (sindecan, glipicanos). - **Heparina:** grânulos de mastócitos, fígado, pulmão e pele. É mais sulfatada que o sulfato de heparan e é o GAG com maior carga negativa. Liga-se à antitrombina III para potencializar sua inibição dos fatores IIa e Xa. É o único GAG intracelular e com atividade anticoagulante. - **Sulfato de dermatan:** pele, vasos sanguíneos, valvas cardíacas. - **Sulfato de queratano:** córnea (transparência), cartilagem, disco intervertebral. Contém galactose e não contém ácido urônico.
**Degradação e doença: mucopolissacaridoses (MPS)** - Os GAGs são degradados nos lisossomos por hidrolases lisossômicas sequenciais (exoenzimas). A deficiência causa acúmulo de GAGs parcialmente degradados. - Em geral apresenta-se com traços faciais grosseiros, hepatoesplenomegalia, rigidez articular ou disostose múltipla e atraso do desenvolvimento (varia conforme o tipo), com excreção urinária de GAGs. - **Hurler (MPS I):** deficiência de α-L-iduronidase. Acumula sulfato de heparan e de dermatan. Opacificação da córnea, atraso do desenvolvimento, fácies grosseira, hepatoesplenomegalia e obstrução das vias aéreas. Autossômica recessiva. - **Hunter (MPS II):** deficiência de iduronato-2-sulfatase. Também acumula sulfato de heparan e de dermatan. **Recessiva ligada ao X** ("Hunter sees clearly" [Hunter vê claramente]: sem opacificação da córnea). Comportamento agressivo, deficiência intelectual de leve a grave. - Outras: Sanfilippo (MPS III, sulfato de heparan; doença neurológica grave com poucas manifestações somáticas), Morquio (MPS IV, sulfato de queratano; displasia esquelética, inteligência normal), Maroteaux-Lamy (MPS VI). - Diagnóstico: GAGs urinários (rastreamento) e dosagem enzimática. O tratamento é a terapia de reposição enzimática e, para Hurler, o transplante de células-tronco hematopoéticas. - Em contraste com a doença das células I (mucolipidose II), os pacientes com MPS têm direcionamento normal das enzimas lisossômicas, pois o problema é a falta de uma hidrolase específica.
**Outras correlações clínicas** - **Osteoartrite:** perda de proteoglicanos e agrecano na cartilagem. O sulfato de condroitina e a glicosamina são suplementos amplamente usados, mas a evidência de benefício é limitada. - **Síndrome nefrótica (doença de lesões mínimas):** a perda da barreira de carga negativa do sulfato de heparan leva à albuminúria. - **Heparina:** anticoagulante terapêutico. A trombocitopenia induzida por heparina (TIH) é uma reação mediada por anticorpos contra o complexo heparina-fator plaquetário 4. - **Ácido hialurônico:** injeções intra-articulares para osteoartrite e preenchedores dérmicos. A hialuronidase é usada para dissolver preenchedores e também é um fator de disseminação bacteriano (p. ex., estreptococo do grupo A, S. aureus). - **Matriz extracelular:** os GAGs ligam fatores de crescimento (p. ex., FGF) e auxiliam na sinalização celular, na migração e na cicatrização de feridas.
**Mnemônicos e pontos de alto rendimento** - A maioria dos GAGs é sulfatada, exceto o ácido hialurônico. - A heparina é a mais sulfatada e a de maior carga negativa. - Hunter = ligada ao X, "Hunters need clear (no corneal clouding) eyes to aim" [Caçadores precisam de olhos claros (sem opacificação da córnea) para mirar]; Hurler = opacificação da córnea. - Pense "GAGs hold water" [GAGs retêm água]: conferem resistência à compressão e uma matriz em gel hidratada.
Fontes
- First Aid for the USMLE Step 1 (Biochemistry: Lysosomal storage diseases; Connective tissue)
- Lippincott Illustrated Reviews: Biochemistry (Glycosaminoglycans, Proteoglycans, and Glycoproteins)
- Robbins & Cotran Pathologic Basis of Disease (Lysosomal storage diseases, Mucopolysaccharidoses)
- Harper's Illustrated Biochemistry (Glycoproteins and the Extracellular Matrix)
- Pathoma (Fundamentals of Pathology), Lysosomal storage disorders
- Sketchy Medical / Boards & Beyond: Mucopolysaccharidoses
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