TRABALHO 2 Bioquímica de Carboidratos - Ana Luiza Coimbra Silva

Prévia do material em texto

TRABALHO 2
 BIOQUÍMICA DE CARBOIDRATOS
1. Descrever a importância dos carboidratos para a bioquímica. Cite 3 trabalhos recentes publicados (com data publicação a partir de ano 2000): discuta a importância dos trabalhos citados para a bioquímica. 
Polímeros de açúcares são empregados como excipientes em preparações convencionais de medicamentos e cosméticos e exercem funções variadas. Por exemplo, em medicamentos líquidos eles agem como solubilizantes e estabilizantes, e o amido, a lactose e a celulose microcristalina são os principais diluentes farmacêuticos, nos cremes, loções e pomadas eles tem papel como agente emulsionante. Villanova et al (2010) discutem a aplicação de tais polímeros na formulação de medicamentos inovadores que requerem a administração de um sistema de liberação de fármacos e desempenho terapêutico avançado. As nanopartículas poliméricas são sistemas que apresentam aplicações promissoras, os principais polímeros empregados na preparação desses nanocarregadores são derivados da albumina, colágeno, ácido hialurônico e quitosana (VILLANOVA; et al, 2010). Essas nanopartículas poliméricas são capazes de atuar no controle da liberação, no aumento da eficácia e na redução da toxicidade dos fármacos (DONIDA, 2010).
Donida (2012) sintetizou polímeros glicosilados e avaliou sua aplicação como componentes de nanopartículas para vetorização de fármacos. Na síntese de glicopolímeros foram utilizados carboidratos: galactose, manose e o sialil Lewis (um tipo de tetrassacarídeo).
Ainda na área de nanotecnologia, os carboidratos podem sem empregados na síntese de nanocristais de celulose (NCC). Silva e Dias (2018) utilizaram a celulose vinda do bagaço de malte oriundo de uma indústria cervejeira na obtenção de NCC, que possuem ampla aplicação. A área biomédica tem sido a principal área de aplicação dos NCC por, principalmente, ser um material biocompatível, biodegradável e não-tóxico. Na indústria de medicamento, os nanocristais de celulose também são utilizados na produção de transportadores de fármacos de administração oral, proporcionando a liberação controlada e prolongada (LIN; DUFRESNE, 2014).
2. Como podem ser identificados e quantificados os carboidratos: Cite as principais técnicas de analise, identificação e quantificação de carboidratos encontradas na literatura.
Uma molécula em uma célula ou em um corte de tecido pode ser detectada por meio de compostos que interagem especificamente e se ligam com a molécula que queremos detectar. Esses compostos geralmente não têm cor e, para que possam ser vistos, devem ser previamente acoplados a um marcador. Como por exemplo a faloidina (micotoxina extraída de cogumelos) interage fortemente com actina (CARNEIRO; JUNQUEIRA, 2013). As lectinas possuem alta afinidade e especificidade a determinados carboidratos, o que fazem com que sejam uma forma de identificação destes compostos. Elas, portanto, ligam-se a glicoproteínas, proteoglicanos e glicolipídios e são muito usadas para caracterizar moléculas de membranas celulares que contêm sequências específicas de açúcares (CARNEIRO; JUNQUEIRA, 2013).
Uma forma de identificar açúcares redutor é pela reação de Fehling, um teste semiquantitativo. Nesta reação o íon cúprico (Cu2+) oxida tais açúcares a uma complexa mistura de ácidos carboxílicos (NELSON, 2014).
A espectroscopia por infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) na região do infravermelho médio (MIR) é uma ferramenta aplicada a determinações qualitativas e quantitativas. Com exceção de moléculas homonucleares, todas as moléculas orgânicas e inorgânicas absorvem radiação na região do infravermelho (COUGO, 2020). Portanto é uma forma de identificação e quantificação de carboidratos.
3. Pesquise sobre uma função de carboidrato que não tenha sido exposta em aula e faça uma redação sobre ela, relatando estrutura e como é exercida esta função.
Relacionando os conhecimentos adquiridos nessa disciplina com a disciplina de Histologia e Embriologia Básica.
Os glicosaminoglicanos (GAGs) são o principal componente da substância amorfa fundamental (SAF). A SAF é uma mistura molecular incolor e transparente, que preenche os espaços entre as células e fibras do tecido conjuntivo e, por ser viscosa, atua também como lubrificante e barreira à penetração de microrganismos invasores. Essa substância é uma mistura complexa altamente hidratada de moléculas aniônicas (GAGs e proteoglicanos), glicoproteínas multiadesivas e ácido hialurônico. 
Os glicosaminoglicanos são polímeros lineares compostos por unidades repetidas dissacarídicas. Um dos dois monossacarídeos é obrigatoriamente N-acetilglicosamina ou N-acetilgalactosamina e o outro é um ácido urônico, geralmente ácido D-glicurônico ou ácido L-idurônico. Na SAF, as proteínas e os GAGs agregam-se de modo covalente e não covalente para formar os proteoglicanos. Esses proteoglicanos têm uma arquitetura molecular em forma de escova de garrafa, tridimensional, a haste representa o eixo proteico e as cerdas representam as cadeias de glicosaminoglicanos. 
Devido à abundância de grupos hidroxila, carboxila e sulfato nas cadeias de carboidratos encontrados na maioria dos GAGs e proteoglicanos, suas moléculas são intensamente hidrofílicas e atuam como poliânions, o que torna a SAF altamente hidratada.
4. Lectinas são Proteínas ou glicoproteínas, não enzimáticas, com um ou mais centro de ligação a carboidratos, aglutinam células e encontram-se em animais, vegetais e microrganismos. Atuam em uma ampla variedade de processos intercelulares de reconhecimento, de adesão e sinalização, como também endereçamento intracelular de proteínas recém-sintetizadas. As lectinas estão atraindo, atualmente, muito interesse na pesquisa, sendo usadas como ferramentas nas áreas da pesquisa biológica, médica e biotecnológica. A aplicação das lectinas pode ser ampla e variada, devido as suas propriedades biológicas. Apresente uma descrição conceitual a respeito das lectinas e das selectinas: seu papel, seus tipos ou classificações, ocorrência, etc. Apresente 3 aplicações, ou processos biológicos envolvendo lectinas ou selectinas.
As lectinas são proteínas de origem não imune com pelo menos um domínio não catalítico que se liga reversível e especificamente a um monossacarídeo ou oligossacarídeo. Elas são encontradas em todas as classes e famílias de organismos vivos. Nos sítios de ligação a carboidratos, as lectinas têm uma requintada complementaridade molecular que permite a interação somente com os carboidratos correspondentes corretos, o que resulta em uma elevada especificidade. Uma lectina pode possuir um único domínio de reconhecimento de carboidrato (CRD) ou vários. 
As lectinas apresentam a capacidade de aglutinação, isso acontece pois elas se ligam a glicolipídios e glicoproteínas na membrana de eritrócito formando uma rede que permite a precipitação. Baseada nessa propriedade de aglutinação e precipitação as lectinas, provenientes de plantas, podem ser classificadas em: Merolectinas, hololectinas, quimerolectinas e superlectinas. Elas também podem ser classificadas de acordo com o CRD.
Elas participam de vários processos de reconhecimento celular, sinalização e adesão e na destinação intracelular de proteínas recentemente sintetizadas. As lectinas agem intracelularmente, endereçando proteínas para seu transporte a localizações celulares específicas, por exemplo um oligossacarídeo reconhecido por uma lectina, marca proteínas recém sintetizadas no aparelho de Golgi para sua transferência ao lisossomo (NELSON, 2014). Elas também possuem habilidade para atual como moléculas inseticidas contra uma variedade de espécies, sendo seus genes utilizados na produção de transgênicos de plantas de interesse econômico (SILVA, 2008). Por conta da dua característica de especificidade, as lectinas têm sido utilizadas como ferramenta em ensaios citoquímicos, histoquímicos ou imunohistoquímicos para localização de gliconjugados em diferentes tecidos animais (SILVA, 2008). 
As selectinas compõem uma família de lectinas da membrana plasmática quecontrolam o reconhecimento e a adesão célula-célula em diversos processos celulares. Elas controlam a adesão entre leucócitos e a superfície das células endotelias. Esses leucócitos expressam as selectinas em suas superfícies; as células endoteliais apresentam suas próprias selectinas, em resposta ao dano tecidual por infecção ou dano mecânico, que interage com um oligossacarídeo específico das glicoproteínas da superfície dos leucócitos circulantes, fazendo com que os leucócitos desacelerem e rolem sobre o revestimento endotelias.
. 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
DONIDA, Bruna. Síntese de Polímeros Glicosilados e Aplicação como Componentes de Nanopartículas para Vetorização de Fármacos. 2010. 55 f. Monografia (Graduação). Faculdade de Farmácia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2010. Disponível em: <https://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/70100/000777515.pdf?sequence=1&isAllowed=y>. Acesso em: 2 nov. 2020.
CARNEIRO, José; JUNQUEIRA, Luiz Carlos Uchôa. Histologia Básica: Texto e Atlas. 12ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2013.
COUGO, Cecília Dutra Garcia. Utlização da Técnica Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) para Estimativa das Concentrações de Carboidratos e de Lipídeos em Scenedesmus sp. Dissertação (Mestrado). Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2017. Disponível em: <https://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/163450/001022019.pdf?sequence=1&isAllowed=y>. Acesso em: 3 Nov. 2020 
LIN, Ning; DUFRESNE, Alain. Nanocellulose in biomedicine: Current status and future prospect. European Polymer Jornal, v. 59, p. 302-325, 2014. DOI 10.1016/j.eurpolymj.2014.07.025. Acesso em: 16 de nov. 2020.
NELSON, David L.; COX, Michael M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 6ed. Porto Alegre: Artmed, 2014.
SILVA, MICHELE DALVINA CORREIA DA. Aplicações Biotecnológicas das Lectinas ClaveLL (Cladonia verticillaris Lichen Lectin) e BmoLL (Bauhinia monandra Leaf Lectin). 2008. 211 f. Tese (Doutorado). Programa de Pós-graduação em Ciências Biológicas, Universidade Federal de Pernambuco, 2008. Disponível em: < https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/1424/1/arquivo1537_1.pdf>. Acesso em: 17 Nov. 2020. 
SILVA; Ana Luiza Coimbra. DIAS; Brenda Martins. Caracterização do Bagaço de Malte Oriundo de uma Indústria Cervejeira e Obtenção de Nanocristais de Celulose a partir desse Resíduo. 2018. 83 f. Monografia (Graduação). Programa de Graduação em Engenharia Química, Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2018. Disponível em: <http://bib.pucminas.br:8080/pergamumweb/vinculos/000046/00004629.pdf>. Acesso em: 13 Nov. 2020.
VILLANOVA, Janaina C. O.; OREFICE, Rodrigo L.; CUNHA, Armando S.. Aplicações farmacêuticas de polímeros. Polímeros, São Carlos, v. 20, n. 1, p. 51-64, 2010. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0104-14282010000100012&lng=en&nrm=iso>. Acesso em: 5 Nov. 2020. doi.org/10.1590/S0104-14282010005000009.
VOET, Donald; VOET, Judith G.; PRATT, Charlotte W. Fundamentos de Bioquímica: a vida em nível molecular. 4ed. Porto Alegre: Artmed, 2014,