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POLISSACARÍDEOS Estudo com abordagem da Farmacognosia UNIVERSIDADE DE CRUZ ALTA - UNICRUZ CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE E AGRÁRIAS CURSO DE FARMÁCIA DISCIPLINA DE FARMACOGNOSIA Prof. Regis A. N. Deuschle Introdução • “Polímeros de alto peso molecular resultantes da condensação de um grande número de moléculas de aldoses e cetoses, unidas por meio de ligações osídicas” Conceito Bactérias e fungos • dextranos • goma xantana Algas • alginas • carragenanos • ágar-agar Vegetais superiores • amido • celulose • gomas • mucilagens • pectinas Homogêneos ou homoglicanos Heterogêneos ou heteroglicanos Solúveis Insolúveis ATIVIDADES RELATADAS Antitumoral Imunoestimulante Anticomplemento Antiinflamatória Anticoagulante Antiviral Hipoglicêmica Hipocolesterolemiante Problemas de nomenclatura • As gomas que não são gomas! • As resinas que não são resinas! • As fibras alimentares! Alguns polissacarídeos são chamados de "fibras alimentares“ Polissacarídeos resistentes à digestão pelas enzimas do trato GI humano e que, por isso, apresentam algum efeito laxativo Nessa categoria são incluídos ainda a lignina e alguns oligossacarídeo s não-digeríveis POLISSACARÍDEOS DE BACTÉRIAS Dextranos • Homoglicanos de glicose, de alto peso molecular • As de interesse comercial posseum cerca de 95% das GLI unidas por a-1,6 e 5% por a-1,3 • elaborados pela dextrano- sucrase (exocelular) de diferentes bactérias dos gêneros Leuconostoc, Lactobacillus e Streptococcus • Dispersões aquosas de dextrano são atóxicas, totalmente eliminadas pelo organismo e apresentam viscosidade e osmolaridade semelhantes às do plasma sangüíneo Características • Substituintes do plasma em estados de choques hipovolêmicos • Os dextranos também podem ser empregados como espessantes na formulação de colírios Utilização principal Goma xantana • Elaborada pela bactéria Xanthomonas campestris • heteropolissacarídeo formado por uma cadeia de glicose b-1,4 com ramificações trissacarídicas de ácido glicurônico e manose • Como estabilizantes para suspensões e emulsões na indústria farmacêutica Utilidade em formulações • estabilizante e gelificante em sopas e geléias Na indústria alimentícia • tintas, pesticidas, explosivos, tecidos, entre outras Várias outras aplicações industriais POLISSACARÍDEOS DE ALGAS Alginatos • Ácido algínico - heteropolissacarídeo poliuronídeo obtido de Laminaria, Macrocystis e Fucus • Teor varia nas algas – 15 a 40% do peso seco • Segundo as monografias, ácidos algínicos devem conter de 19 a 25% de grupos carboxílicos (matéria seca) • Formam géis aniônicos viscosos • Incorporação em preparações para tratamento de sintomas de refluxo gastro- esofágico, hérnias de hiato e esofagites Protetores de mucosa gástrica • adjuvantes em regimes hipocalóricos Dietas especiais • géis fibrilares, provocando rápida homeostase anti-hemorrágicos de uso externo Espessantes e estabilizantes Moldagens ortodônticas • Remoção do exsudato da ferida por formação de gel, e permite incorporar fármacos, como antivirais e antifúngicos Produção de curativos Carragenanos • Polímeros de galactose sulfatados obtidos de rodofíceas do gênero Chondrus • Aplicação terapêutica e dietética: tratamento sintomático da constipação, mucoprotetor em proctologia e adjuvante em dietas hipocalóricas. • Nas indústrias farmacêutica, cosmética e alimentícia são utilizados há muito tempo como espessantes, gelificantes e estabilizantes Ágar-ágar • Galactano complexo obtido das rodofíceas Gelidium, Gracilaria, Gelidiella e Pterocladia • Formam dispersão coloidal em meio aquoso a quente: quando resfria, forma um gel espesso não-absorvível, não-fermentável e atóxico > ação laxativa mecânica • aumenta o volume e hidratação do bolo fecal, regularizando o trânsito intestinal • Principal uso: base para meios de cultura • Outro uso farmacêutico: desintegrante de comprimidos • Biomaterial na engenharia de tecidos (scaffold) Polissacarídeos homogêneos Amido Dois tipos: amilose e amilopectina POLISSACARÍDEOS DE VEGETAIS SUPERIORES • “Amido resistente” – Achava-se que o amido era completamente hidrolisado pelas amilases salivar e pancreática e depois absorvido como glicose – Entretanto, certos alimentos (por exemplo, batatas, milho e banana) contêm esse amido que resiste parcialmente à hidrólise enzimática, não sendo totalmente digerido no intestino delgado Amido resistente = amilose "retrógrada” + amilopectina retrógrada Amilose retrógrada - molécula é dobrada sobre si mesma > ligações a-1,4 inacessíveis às a- amilases (totalmente resistente) Amilopectina "retrógrada" - parcialmente digerível no intestino delgado Ingestão de amido contendo elevados teores de amilose • Diminui significativamente a glicemia pós-prandial e a secreção de insulina • Promove maior saciedade em relação ao amido com alto percentual de amilopectina manutenção da função normal do cólon afetam a motilidade do cólon substrato para as bactérias, estimulando seu crescimento e gerando produtos finais de fermentação: AGCC e gases atua de maneira parecida aos polissacarídeos solúveis passa ao intestino grosso resistência à ruptura da estrutura no intestino delgado Celulose • Fortemente ligada a outros constituintes da parede celular; principal constituinte das plantas • Homoglicano de glicose (média de 10.000 unidades), insolúvel em água e com limitada capacidade de retenção hídrica. Resistem à hidrólise enzimática • Matéria-prima farmacêutica: confecção de compressas (gaze, algodão) e derivados (éteres e ésteres) usados como adjuvantes Hemiceluloses • Menor massa molecular que a celulose, extremamente complexas e quimicamente variáveis, muito menos resistentes à digestão do que a celulose Frutanos (ou frutosanos) • Inulina (b-2,1) e levanos (b-2-6) • Uso in natura para controle da obesidade e como hipolesterolêmico e hipoglicemiante Polissacarídeos heterogêneos Gomas • Heteroglicanos de alto P.M. (ácidos urônicos + açúcares comuns), parcial ou totalmente dispergíveis em água e insolúveis em solventes apolares • Ocorrem em certos órgãos da planta (caule e raízes) e resultam de lesões sofridas pelo vegetal devido a traumatismos e ação de microorganismos • Em outros casos, a formação de gomas parece estar relacionada a um processo de adaptação do vegetal a certas condições climáticas - "gomose fisiológica” Principais gomas de importância econômica e industrial • Goma arábica - Acacia senegal e outras do mesmo gênero • Estabilizante, espessante e emulsificante • Goma gati - Anogeissus latifolia • Goma adraganta - Astragalus gummifer Mucilagens • Constituintes naturais do vegetal, não são indicativas de alterações patológicas da planta • Ocorrem mais em sementes (retenção de água para auxiliar na germinação) e outros órgãos do vegetal • Podem ser divididas: • Neutras (guar): compostas de açúcares comuns; • Ácidas: apresentam também ácidos urônicos em sua composição • Forma-se um bolo fecal volumoso, permanentemente túrgido, evitando a absorção de água através das paredes dos intestinos e o endurecimento das fezes > excitação das contrações intestinais por via reflexa • Em certos casos, atuam como antidiarréicos: evitam a ação de substâncias irritantes e até de bactérias sobre a mucosa por absorção A propriedade de retenção água explica a sua ação laxativa • Intumesce com água e forma um gel que não é absorvido pelo organismo • Diminui a assimilação dos alimentos por formação de uma película densa em volta dos mesmos e impedindo, então, a ação das enzimas digestivas (tripsina, quimiotripsina, amilase e lipase)Outra mucilagem muito usada: “goma” carouba Pectinas • Macromoléculas glicídicas abundantes em frutos (principalmente cítricos) • São polímeros do ácido galacturônico • “Reguladores” do sistema gastrintestinal e, na indústria alimentícia, como estabilizante e gelificante • Uso regular na dieta possui certa eficácia no controle de glicemia e colesterolemia e na prevenção de doenças cardiovasculares POLISSACARÍDEOS DE VEGETAIS SUPERIORES Heparina • Glicosaminoglicano polianiônico sulfatado Glicogênio Quitina e quitosana • B-1,4-N-acetil-D-glicosamina • Exoesqueleto de insetos e crustáceos • Quitosana – quitina desacetilada em diferentes graus • Já demonstraram atividades como antiinflamatória, antimicrobiana, hipocolesterolêmica, imunoestimulante e antitumoral • Não são tóxicos nem alergênicos • Baixa hidrossolubilidade limita seu emprego PROPRIEDADES DOS POLISSACARÍDEOS Degradação bacteriana Capacidade de retenção hídrica Adsorção de moléculas orgânicas Troca de cátions Impacto fisiológico dos polissacarídeos em diversos órgãos Órgãos Efeitos Fisiológicos Estômago e duodeno Retardamento do esvaziamento gástrico; redução do pH do suco duodenal; aumento da viscosidade do suco duodenal e aumento da saciedade pós-prandial. Intestino delgado e cólon Alteração da velocidade do trânsito intestinal; diminuição da absorção de Zn, Fe, Ca, Mg e P; aumento do volume fecal; aumento do número de bactérias; redução da pressão do lúmen intestinal e alterações em atividades enzimáticas Pâncreas Redução da secreção da lipase e da amilase Fígado Aumento da excreção de sais biliares e redução dos níveis de colesterol APLICAÇÕES CLÍNICAS Supressão do apetite • Pelo aumento da sensação de saciedade • Adição de algumas gomas, mucilagens e pectinas à dieta Retardamento do esvaziamento gástrico • Evidência de que a ingestão de fibras solúveis como guar e pectinas causa esse retardamento, aumentando a sensação de saciedade e diminuindo a absorção de metabólitos • Por consequência, resultaria na diminuição dos níveis plasmáticos de lipídeos e de glicose, com possíveis benefícios a diabéticos Prevenção de câncer colo-retal • Era atribuída a à diluição e redução do tempo de permanência substâncias carcinogênicas no intestino e à diminuição, por degradação bacteriana, da concentração de ácidos biliares • Também se sugere que essa prevenção aconteça pela influência sobre os níveis de AGCC – proliferação de colonócitos Efeito hipocolesterolêmico • Devido ao retardamento no esvaziamento gástrico mencionado anteriormente, aceleração do trânsito no cólon e aumento da excreção de ácidos biliares • A produção de AGCC pode inibir a síntese hepática de colesterol Redução dos níveis de metabólitos nitrogenados • Entre as intervenções para IRC, estão o controle da P.A., dieta hipoproteica e o uso de alguns polissacarídeos fermentáveis • Diminuição da [ ] de uréia, atenuando os sintomas clínicos e retardando a progressão da doença. • A dieta hipoproteica é indispensável para a intervenção ser bem-sucedida, • O mesmo efeito também se consegue utilizando oligossacarídeos não digeríveis. Em geral: distúrbios no trato gastrintestinal: Dores abdominais Náuseas e flatulência • provocadas pelos produtos da degradação microbiana dos polissacarídeos (AGCC, gás carbônico, hidrogênio e metano) Capacidade de troca iônica pode resultar em diminuição da biodisponibilidade de alguns minerais (zinco, ferro e cálcio), e à diminuição da absorção de alguns eletrólitos absorção prejudicada das vitaminas C e B12 hipoglicemia em não-diabéticos absorção prejudicada de proteínas obstrução do esôfago, estômago ou intestino delgado em doses exageradas EFEITOS ADVERSOS INTERAÇÕES MEDICAMENTOSAS • Possíveis interações visto que a farmacocinática depende dos processos de absorção e depuração plasmática, porém os resultados dos estudos são variáveis, ora demonstrando ora não demonstrando interações. • Com fármacos que atuam no SNC • Reduz absorção de lítio, amitriptilina, doxepina, imipramina e carbamazepina • Aumenta [ ] da levodopa • Relatos de interação entre fibras alimentares e relatos de fármacos cardiovasculares, antilipêmicos, antimicrobianos e quimioterápicos • Paracetamol, clindamicina, bumetanida, fenoximetilpenicilina, metformina, contraceptivos orais, propranolol, quinidina e algumas formas farmacêuticas contendo glibenclamida – retardamento da absorção • Ingestão de glicomanano e “goma” guar. • Outro estudo não demosntrou interferência sobre glibenclamida e glipizida (porém as doses de fibras eram diferentes) “Goma” guar + trimetoprim Redução da absorção Pectinas + amoxacilina Redução da absorção De que forma essas interações poderiam ser evitadas? DROGAS VEGETAIS CLÁSSICAS • Plantago • Plantago ovata e Plantago psyllium • Plantagináceas • Farmacógeno: sementes • O tegumento das sementes é rico em polissacarídeos – 10 a 30% - e também possui mucilagens • Uso farmacológico: laxativo (aumento do bolo fecal por absorção de água) • Contra-indicações: obstrução intestinal e dificuldade no ajuste da dose de insulina. Cuidado no uso de medicamentos (ex.: vit. B12, cardiotônicos, sais de Li, cumarinas, carbamazepina...) e suplementos vitamínicos/minerais • Malva • Malva sylvestris • Malváceas • Farmacógeno: flores e folhas • Medicina tradicional: flores e folhas secas para redução/alívio do catarro e em inflamações da mucosa bucal e faríngea • Polissacarídeos na ordem de 5 a 10% • Avaliações farmacológicas: ainda são poucas • Linho • Linum usitatissimum • Lináceas • Farmacógeno: sementes íntegras • Duas variedades: para fibras têxteis e para obter sementes (óleo de linhala e panificação) • Uso interno para constipação crônica, irritação do cólon e diverticulite; uso externo para inflamações locais • Alguns ensaios clínicos mostraram efeitos anticarcinogênicos e redução do risco de aterosclerose
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