O que é glucuronidação e ácido glucurônico? - Ciência - 2023

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

É considerada uma via metabólica de biotransformação, pois envolve a conversão de um substrato em um químico estruturalmente modificado que possui diferentes propriedades bioquímicas. Essa transformação ocorre por meio 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 glicunorilados ocorre por meio de diferentes processos de excreção final.

Uma vez que a glucuronidação aumenta a solubilidade dos compostos em meio aquoso, também constitui um mecanismo de condução e intensificador da distribuição rápida de metabólitos de sinalização, como hormônios.

Reações de desintoxicação celular

Todas as células desenvolveram vários mecanismos de desintoxicação. Constituem vias metabólicas tão importantes quanto aquelas por meio das quais obtêm a energia necessária para realizar todos os seus processos vitais.

Essas rotas são geralmente muito diversas em termos da natureza das reações enzimáticas que as compõem. No entanto, todos convergem na transformação ou modificação química de metabólitos endógenos (produzidos no interior da célula), bem como xenobióticos (compostos obtidos de fora da célula) 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 por realizar este processo foram tradicionalmente classificadas em reações de fase I e fase II.

As reações de fase I envolvem a transferência de grupos polares, como grupos hidroxila ou carboxila, 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 diversos compostos que podem ser conjugados por meio desse tipo de reação, o ácido glucurônico é um dos mais utilizados, justamente por apresentar grande solubilidade em água. Essa reação específica é chamada de glucuronidação.

Ácido glucurónico

O ácido glucurônico é um carboidrato que é produzido nas células pela oxidação do nucleotídeo açúcar uridina difosfato glicose (UDP-Glicose), uma reação catalisada pela enzima UDP-Glicose desidrogenase.

Sua estrutura química é semelhante à da glicose, com a distinção única de que um grupo carboxila foi adicionado no carbono seis. Como a glicose, é um composto altamente solúvel em água, devido à presença de numerosos grupos funcionais hidroxila e carboxila polares em sua estrutura.

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

De facto, entre as principais funções biológicas atribuídas a este ácido carboxílico, além da sua participação na síntese da vitamina C, destacam-se: a sua cooperação no aumento da biodistribuição de hormonas no organismo e na os processos de eliminação de toxinas endógenas e exógenas pela urina.

Processo de glucuronidação

A glucuronidação é uma das reações de fase II mais importantes. Participa da eliminação de um grande número de metabólitos endógenos como a bilirrubina e de uma ampla gama de xenobióticos, transformando estes últimos em compostos hidrossolúveis.

A reação química de glucuronidação consiste na transferência ou ligação de uma molécula de ácido glucurônico a compostos de baixa solubilidade em água que possuem pontos de ligação química em sua estrutura. O produto resultante desta reação é denominado conjugado glucuronido.

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

Os glucuronídeos produzidos em mamíferos são eliminados na urina ou na bile, ao passo que em organismos unicelulares, como bactérias, essa eliminação ocorre simplesmente por difusão facilitada através da membrana. Por este motivo, este mecanismo é considerado um processo de desintoxicação.

Por ser esse processo essencial para a manutenção da homeostase celular, além de garantir a rápida distribuição dos compostos pelo corpo (aumentando assim sua disponibilidade), tornou-se 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 de glucuronidação enzimática é catalisada por uma família particular de transferases que foram denominadas UDP-glucuronosiltransferases (UGT).

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

A pesquisa genética mostrou que, em muitos organismos, o banco de diferentes isoformas UGT são codificados por genes cujas sequências são altamente conservadas em bactérias, plantas e animais.

Na verdade, uma família UGT totalmente diferente pode ser codificada por um único gene que é lido em múltiplas combinações para dar origem a diferentes produtos de proteína.

Vias de eliminação de compostos de glucuronil

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

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

Referências

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