glicosaminoglicanos
Resumo
Os glicosaminoglicanos (GAGs, antigamente chamados de 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 contém 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) + geralmente um ácido urônico (ácido glicurônico ou idurônico). O sulfato de queratano tem galactose no lugar do ácido urônico. - Carga fortemente negativa (grupos carboxila e sulfato). Atraem cátions (Na+) e água, conferindo aos tecidos hidratação, turgor e resistência à compressão. - A maioria é sulfatada e ligada covalentemente a uma proteína central, formando proteoglicanos (p. ex., agrecano na cartilagem). O ácido hialurônico é a exceção: não é sulfatado, não está ligado covalentemente a uma proteína central e é sintetizado na membrana plasmática.
**Principais GAGs e localizações** - Ácido hialurônico: líquido sinovial, humor vítreo, cordão umbilical (geleia de Wharton), cartilagem. Lubrificante e amortecedor de impacto. Elevado na cicatrização de feridas e em alguns tumores. - Sulfato de condroitina: cartilagem, tendões, osso, córnea. É o GAG mais abundante do corpo. Resiste à compressão. - Sulfato de heparano: membranas basais (p. ex., membrana basal glomerular), superfícies celulares. Sua carga negativa forma a barreira de carga glomerular, e a perda dessa carga contribui para a albuminúria na síndrome nefrótica. Também é correceptor de fatores de crescimento. - Heparina: grânulos dos mastócitos, fígado, pulmão e pele. Ativa a antitrombina III e é um anticoagulante. É o GAG mais sulfatado e tem a maior densidade de carga negativa. - Sulfato de dermatano: pele, vasos sanguíneos, valvas cardíacas. - Sulfato de queratano: córnea (transparência), cartilagem e discos intervertebrais. Tem a menor quantidade de carga negativa.
**Síntese** - Sintetizados no Golgi (exceto o ácido hialurônico). O alongamento da cadeia começa com um ligante tetrassacarídico (xilose-galactose-galactose-ácido glicurônico) ligado a uma serina da proteína central. - A sulfatação usa o PAPS (3'-fosfoadenosina-5'-fosfossulfato) como doador de sulfato.
**Degradação e correlato clínico: mucopolissacaridoses (MPS)** - Os GAGs são degradados nos lisossomos pela ação sequencial de enzimas lisossômicas (endoglicosidases, exoglicosidases e sulfatases). A deficiência de qualquer uma causa acúmulo de GAGs parcialmente degradados nos tecidos e na urina. - A maioria é autossômica recessiva. A síndrome de Hunter é recessiva ligada ao X. - Síndrome de Hurler (MPS I): deficiência de α-L-iduronidase. Acumula sulfato de heparano e de dermatano. Apresenta-se com fácies grosseira, gargulismo, opacificação corneana, hepatoesplenomegalia, atraso do desenvolvimento e obstrução de vias aéreas. A morte costuma ocorrer na infância. - Síndrome de Hunter (MPS II): deficiência de iduronato-2-sulfatase. Acumula sulfato de heparano e de dermatano. Recessiva ligada ao X. Clinicamente semelhante à de Hurler, mas SEM opacificação corneana, com comportamento agressivo e curso mais leve. Mnemônico: "Hunters see clearly (no corneal clouding) and aim for the X (X-linked)." [Hunters veem com clareza (sem opacificação corneana) e miram o X (ligada ao X).] - Diagnóstico: GAGs urinários (elevados), depois dosagem enzimática (leucócitos ou fibroblastos). Tratamento: terapia de reposição enzimática; transplante de células-tronco hematopoéticas na síndrome de Hurler. - Achados: corpos de inclusão lisossômicos (material metacromático ou positivo para azul de Alcian).
**Outras associações clínicas** - Osteoartrite: perda do conteúdo de proteoglicanos e GAGs na cartilagem. Suplementos de glicosamina/condroitina são comercializados, mas têm benefício não comprovado. - Ehlers-Danlos, Marfan e outras doenças do tecido conjuntivo envolvem a matriz extracelular, mas não são doenças primárias dos GAGs. - Hialuronidase: fator de disseminação usado por bactérias (p. ex., estreptococo do grupo A, S. aureus) para degradar o ácido hialurônico e se espalhar pelos tecidos. - Injeções de ácido hialurônico são usadas na osteoartrite do joelho. Preenchedores dérmicos também usam ácido hialurônico.
**Pontos de alto rendimento** - GAGs = dissacarídeos repetidos, com carga negativa, que ligam água. - Sulfato de heparano = barreira de carga glomerular. - Heparina = a mais negativamente carregada, liga-se à antitrombina. - Hurler (opacificação corneana, α-L-iduronidase) vs. Hunter (sem opacificação, ligada ao X, iduronato sulfatase).
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)
- Pathoma (Fundamentals of Pathology), Genetics/Metabolic disease sections
- Harper's Illustrated Biochemistry (Extracellular matrix)
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