2 - polissacarÍdeos

Prof. Ms. João Marcelo A. B. B. Nabas 1

FARMACOGNOSIA

POLISSACARÍDEOS


POLISSACARÍDEOS

INTRODUÇÃO: Definição polímeros de alto peso

molecular resultantes da condensação de um grande número de moléculas de aldoses e cetoses.

Cada molécula de açúcar é ligada à vizinha por intermédio de uma ligação osídica formada pela ligação da hidroxila hemiacetálica em C-1 com qualquer das hidroxilas da outra molécula glicídica, com eliminação de uma molécula de água.


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Atividades antitumoral, imunoestimulante, anticomplemento, antiinflamatório, anticoagulante, antiviral, hipoglicêmica e hipocolesterolemiante.

Outras redução dos níveis de uréia plasmática de pacientes portadores de insuficiência renal crônica.


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Nomenclatura:o “fibras alimentares” (polissacarídeos

resistentes à digestão pelas enzimas do trato gastrintestinal humano e que apresentam algum efeito laxativo), nessa categoria são incluídos ainda a lignina (molécula de natureza fenólica) e certos oligossacarídeos não-digeríveis.


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CLASSIFICAÇÃO: Homogêneos ou homoglicanos resultantes

da condensação de um grande número de moléculas do mesmo açúcar (amido, celulose);

Heterogêneos ou heteroglicanos formados pela condensação de diferentes tipos de açúcares (gomas, mucilagens e pectinas).

Classificação: Solúveis (gomas, mucilagens e pectinas) e Insolúveis. (celulose e algumas

hemiceluloses).


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PRINCIPAIS TIPOS DE POLISSACARÍDEOS: Polissacarídeos de Bactérias:

Dextranos polímeros ramificados de glicose, (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 sanguíneo sendo, assim, utilizadas como sucedâneas do plasma em estados de choque hipovolêmicos. Os dextranos são também empregados como espessantes na formulação de colírios;


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Goma xantana: bactéria Xanthomonas campestris; polissacarídeo constituído por uma cadeia de glicose com ramificações de ácido glicurônico e manose.

Esses dois tipos de polímeros são os estabilizantes de primeira escolha para a formulação de suspensões e emulsões na indústria farmacêutica e são também largamente utilizados na indústria alimentícia como estabilizante e geleificante em sopas e geléias. Suas aplicações industriais são múltiplas: tintas, explosivos, pesticidas, tecidos, etc.


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Polissacarídeos de algas: Ácidos algínicos e alginatos polissacarídeos obtidos

dos gêneros Laminaria, Macrocystis e Fucus, especialmente, Fucus vesiculosus. O ácido algínico é um polímero linear constituído de dois tipos de ácidos urônicos: os ácidos manurônico e gulurônico unidos através de ligações β (1 4). O ácido algínico, insolúvel em água, possui caráter aniônico acentuado, que permite a formação de sais insolúveis de sódio, potássio e amônio e sais insolúveis de cálcio.

O ácido algínico e os alginatos formam géis viscosos e, dessa forma, atuam como protetores da mucosa gástrica, sendo incorporados em preparações destinadas ao tratamento sintomático de problemas como refluxo gastro-esofágico, hérnias de hiato e esofagites.


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Alguns alginatos são empregados como adjuvantes em regime hipocalóricos. Também são utilizados como anti-hemorrágicos de uso externo por formarem géis fibrilares, provocando rápida homeostase. Além disto, atuam como espessantes e estabilizantes em produtos farmacêuticos e alimentícios.


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Carragenanos polímeros de galactose fortemente sulfatados são obtidos de diferentes espécies de algas rodofíceas do gênero Chondrus. Esses polissacarídeos têm aplicação terapêutica e dietética: tratamento sintomático da constipação, mucoprotetor em proctologia e adjuvante em dietas hipocalóricas. Nas indústrias farmacêutica, cosmética e alimentícia são utilizados como espessantes, gelificantes e estabilizantes.


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Agar-ágar: galactano complexo obtido de algas rodofíceas dos gêneros Gellidium, Gracilaria, Gelidiella e Pterocladia. Dispersam-se coloidalmente em meio aquoso a quente, formando, por resfriamento, um gel espesso não-absorvível, não-fermentável e atóxico, utilizado como laxativo mecânico devido à capacidade de aumentar o volume e hidratação do bolo fecal, regularizando o trânsito intestinal. Contudo, a principal utilização desse produto é como base para meios de cultura.


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Polissacarídeos de vegetais superiores: Polissacarídeos homogêneosPolissacarídeos homogêneos: Amido: substância de reserva constituída por

moléculas de glicose, ligadas através de ligações α (1 4), para formar um polímero linear (amilose) ou através de ligações α (1 4) e α (1 6), formando amilopectina, altamente ramificada. O aquecimento em água torna os grânulos de amido intumescidos, rompendo a estrutura cristalina, num processo denominado gelificação, o que torna os polímeros mais vulneráveis ao ataque da α-amilase. O resfriamento permite que parte do amido recristalize, formando amido resistente, que passa inalterado através do intestino delgado.


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Amido resistente:Amido resistente: é o amido que aparece em certos alimentos (batatas, milho e banana) que resiste parcialmente à hidrólise enzimática, não sendo totalmente digerido no intestino delgado. O amido resistente é constituído por amilose “retrógrada” , na qual a molécula é dobrada sobre si mesma tornando as ligações α (1 4) inacessíveis às α-amilases, e amilopectina “retrógrada”. Essa última é parcialmente digerível no intestino delgado, enquanto que a primeira é totalmente resistente. O amido que resiste à ruptura no intestino delgado passa ao intestino grosso onde atua de maneira similar aos polissacarídeos solúveis.


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Amido resistente contribui para a manutenção da função normal do cólon. Mais recentemente, foi demonstrado que a ingestão de amido contendo elevados teores de amilose, diminui significativamente a glicemia pós-prandial e a secreção de insulina e promove maior saciedade em relação ao amido com alto percentual de amilopectina. Esses resultados sugerem que a restrição na densidade energética, na dieta ou em alimentos específicos, promovida pelo amido resistente, e citado também para fibras alimentares, é um dos modos pelos quais agem sobre certas doenças. Assim a ingestão por um longo tempo de amido resistente poderia ser benéfica na prevenção de doença relacionadas com obesidade, tais como, câncer de mama e Diabetes mellitus não insulino-dependente.


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Celulose: ligada fortemente a outros constituintes da parede celular, sendo o principal constituinte das plantas; é formada por um polímero linear de glicose, constituído em média por 10.000 unidades, insolúvel em água e com limitada capacidade de retenção hídrica. As moléculas glicídicas na celulose apresentam um arranjo das ligações de forma a resistirem à hidrólise enzimática.


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Hemicelulose: são polímeros complexos, não-pécticos e não-celulósicos, homo ou heteropolissacarídeos (arabinoxilanos, galactomananos, galactanos ácidos, glicuronoarabinogalactanos). Macromoléculas extremamente complexas e quimicamente variáveis, muito menos resistentes à digestão do que a celulose.


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Polissacarídeos heterogêneos: Gomas:Gomas: compostos de alto peso molecular, de

natureza polissacarídica, parcial ou totalmente dispergíveis em água e insolúveis em solventes apolares. Essas substâncias ocorrem em certos órgãos da planta, como caule e raízes e são resultantes 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 vegetal a certas condições climáticas, constituindo a chamada “gomose fisiológica”.


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Quimicamente ácidos urônicos, além de açúcares comuns.

Principais gomas (ponto de vista econômico e industrial) goma arábica (produzida por Acacia senegal (L.) Willd., outras famílias do gênero, família Mimosaceae), goma caraia (extraída de Sterculia tomentosa Guill. et Perr. e S. urens Roxb., família Sterculiaceae ou do Cochlospermum gossypium DC, família Bixaceae), goma gati obtida de Anogeissus latifólia Wall., família Combretaceae, e goma adraganta extraída de Astragalus gummifer Labill., família Fabaceae.


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Goma arábica constituinte majoritário polissacarídeo ácido, com ramificações complexas, constituído de D-galactose (32%), L-arabinose (38%), ácido D-glicurônico (18%) e L-ramnose (12%).


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Mucilagem: constituintes naturais do vegetal, não sendo indicativas de alterações patológicas da planta.

Função reter água para auxiliar na germinação, mas podem ocorrer também em outros órgãos do vegetal.

Classificação:a) Neutras (guar, são compostas por açúcares comuns) e b) Ácidas (semelhança das gomas, ácidos urônicos em

sua composição). Podem ser obtidas de algas ou de vegetais superiores.


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Outra mucilagem bastante utilizada é a “goma” carouba, retirada das sementes de Ceratonia siliqua L., família Cesalpiniaceae. Tem a propriedade de intumescer em presença de água e formar um gel que não é absorvido pelo organismo, diminuindo a assimilação dos alimentos , por formar uma película densa em volta dos mesmos e impedir a ação de enzimas responsáveis pela digestão (tripsina, quimiotripsina, amilase e lipase). Quando administrada antes das refeições, diminui a sensação de fome por suas propriedades espessantes, dando a sensação de plenitude gástrica. É também usada em casos de vômitos de recém-nascidos.


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Pectinas (do latim pectos = geléia) macromoléculas glicídicas, constituintes da lamela média das paredes celulares do vegetal abundantes em frutos, principalmente, cítricos.

Quimicamente polímeros de ácido galacturônico, podendo apresentar intercalações de ramnose, ramificações contendo galactose, arabinose ou xilose e, ainda, podem estar esterificadas por metanol.

Apresentam considerável capacidade retentora de água, são facilmente gelificáveis e, em virtude de seus grupos carregados negativamente, ligam-se a cátions e ácidos biliares.


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São utilizadas especialmente como reguladores do sistema gastrintestinal e, na indústria alimentícia, como estabilizante e gelificante. A utilização regular de pectinas tem demonstrado sua eficácia no controle de glicemia e colesterolemia e na prevenção de doenças cardiovasculares.


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4. PROPRIEDADES DOS POLISSACARÍDEOS:

Degradação bacteriana não podem ser enzimaticamente degradados no intestino delgado de mamíferos fermentação é o processo pelo qual a molécula sofre a ação das enzimas bacterianas, sendo parcial ou completamente degradada no intestino grosso, que possui cerca de 1011 microorganismos por grama de bolo fecal.


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Esses microorganismos contribuem para a formação de gases (H2, O2, CO2, CH4 e NH3), ácidos (lático, acético e outros) e ácidos graxos de cadeia curta (AGCC), que são absorvidos no cólon e utilizados como fonte de energia, seguindo pela circulação entero-hepática.


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Ácidos graxos de cadeia curta hexoses clivadas a piruvato reduzido propionato ou convertido a acetil-CoA, num processo que gera NADH.

Acetil-CoA reduzida butirato; hidrolisada acetato. Ramnose, arabinose e xilose tendem a produzir mais

propionato, enquanto que o sorbitol, ribose, ácido galacturônico e ácido glicurônico produzem mais butirato. A predominância de um determinado ácido graxo de cadeia curta vai influenciar nos efeitos metabólicos dos polissacarídeos.


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Capacidade de retenção hídrica presença de açúcares com grupamentos polares livres.

As pectinas, as mucilagens e, em menor extensão, as hemiceluloses, apresentam, todas, uma grande capacidade de retenção hídrica.

A hidratação das moléculas resulta na formação de uma matriz gelatinosa, o que pode conduzir a uma viscosidade do conteúdo do intestino delgado a apresentar, então, efeitos críticos na absorção de nutrientes. Presumivelmente, esta absorção é retardada pela difusão desses nutrientes hidrossolúveis na matriz gelatinosa e pelo aumento da viscosidade do conteúdo intestina.


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Adsorção de moléculas orgânicas ácidos biliares, o colesterol e alguns compostos tóxicos são adsorvidos, especialmente, pelas pectina e outros polissacarídeos ácidos.

Troca de cátions a disponibilidade reduzida de alguns minerais e a baixa absorção de eletrólitos associadas à ingestão de alguns polissacarídeos estão diretamente relacionadas com a capacidade em trocar cátions, apresentada por essas moléculas.


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IMPACTO FISIOLÓGICO DOS POLISSACARÍDEOS:

A tabela 1 mostra o efeito fisiológico dos polissacarídeos em diversos órgãos.


POLISSACARÍDEOS TABELA 1 Impacto fisiológico dos polissacarídeos em diversos órgãos

ÓrgãosEfeitos 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.

Fonte: Waitzberg, 1995.


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APLICAÇÕES CLÍNICAS DE POLISSACARÍDEOS:

Supressão do apetite: alimentos fibrosos são digestão mais lenta e resultam numa maior e mais duradoura sensação de saciedade. Essa característica tem sido aproveitada terapeuticamente na adição de algumas gomas, mucilagens e pectinas à dieta.


POLISSACARÍDEOS Retardamento do esvaziamento gástrico: procedimentos

como gastrectomia (excisão parcial do estômago) ou gastroenterostomia (excisão parcial do estômago e do intestino) podem, num pequeno número de pacientes, produzir uma síndrome caracterizada por um esvaziamento rápido do conteúdo gástrico, associada a uma rápida elevação da glicose sanguínea e seguida por uma hipoglicemia “rebote”. A entrada precipitada de glicose e outras moléculas de baixo peso molecular no intestino delgado está também associada ao rápido influxo de fluidos para o jejuno, seguindo gradientes osmóticos e levando a uma perda de fluido do compartimento plasmático. Retardar o esvaziamento gástrico e diminuir a absorção de glicose dos alimentos, através da ingestão de pectinas, pode prevenir esta hipoglicemia e, através do retardamento do trânsito par o ceco, prevenir a má absorção de glicose.


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Prevenção de câncer colo-retal: a alta incidência de câncer de intestino em populações submetidas a dietas pobres em fibras tem estimulado a proposição de muitas teorias. Inicialmente, a ação de certos polissacarídeos na prevenção de câncer colo-retal era atribuída à diluição e redução do tempo de permanência de potentes substâncias carcinogênicas no intestino e à diminuição, por degradação bacteriana, da concentração de ácido biliares, como potencial ação carcinogênica. Mais recentemente as atenções têm sido direcionadas para a alteração na biodisponibilidade do butirato (AGCC) luminal, que tem importante influência sobre a proliferação os colonócitos (células do cólon).


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Efeitos hipocolesterolêmico: um dos efeitos potencialmente mais importantes de dietas ricas em polissacarídeos heterogêneos é a capacidade de redução dos níveis séricos de colesterol. Esse efeito se deve à aceleração do trânsito colônico e ao aumento da excreção de ácidos biliares. Além disso, a fermentação leva à produção de AGCC, que podem (particularmente o propionato) inibir a síntese hepática de colesterol.


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Efeito hipoglicêmico: o efeito hipoglicêmico observado pela administração de polissacarídeos complexos deve-se, especialmente, à formação de uma matriz gelatinosa, que reduz a ação das amilases na hidrólise do amido e também impede a absorção da glicose presente no bolo alimentar.


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Redução dos níveis de uréia plasmática na insuficiência renal crônica: na insuficiência renal crônica (IRC), a excreção urinária de uréia, creatinina, ácido úrico e outros metabólitos é deficiente, desenvolvendo-se uremia. Entre as intervenções que podem retardar a evolução da doença destacam-se, além de um rigoroso controle da pressão arterial, a dieta hipoproteica e, mais recentemente, o uso de alguns polissacarídeos fermentáveis. O emprego desses últimos propicia a diminuição das concentrações de uréia, atenuando os sintomas clínicos e retardando a progressão da doença.


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A utilização de polissacarídeos mostra-se eficiente na redução da azotemia, por impedir a absorção de metabólitos protéicos e servir como veículo para a eliminação destes nas fezes e, especialmente, por promover a fermentação, processo através do qual as bactérias colônicas utilizam o nitrogênio endógeno e exógeno para sua síntese protéica. Esse procedimento, entretanto, é mais efetivo quando os polissacarídeos são administrados concomitantemente a uma dieta hipoprotéica, uma vez que, na ausência de excedentes de proteínas, as bactérias utilizam a uréia plasmática como fonte de nitrogênio. Dessa forma, uma dieta rica em polissacarídeos fermentáveis, visando a aumentar a excreção fecal de metabólitos nitrogenados em pacientes com IRC, pode ser uma terapia adjunta benéfica.


POLISSACARÍDEOS EFEITOS ADVERSOS: Embora não sejam digeridos pelo aparelho digestivo humano,

os polissacarídeos não são desprovidos de efeitos adversos. Tais efeitos manifestam-se, de modo geral, como distúrbios no trato gastrintestinal, principalmente, dores abdominais, náuseas e flatulência, provocadas pelos produtos de degradação microbiana dos polissacarídeos (AGCC, gás carbônico, hidrogênio e metano). A capacidade desses polissacarídeos em trocar íons, além de importante para explicar a teoria de ligação dos ácidos biliares, que promove seu efeito hipocolesterolemiante, pode também estar relacionada à reduzida biodisponibilidade de alguns minerais, tais como, zinco, ferro e cálcio, e à diminuição da absorção de alguns eletrólitos, conduzindo a elevada excreção fecal destes compostos. Vitaminas, tais como ácido ascórbico (vitamina C) e a cianocobalamina (vitamina B12), podem ter sua absorção prejudicada de forma considerável.


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A propriedade dos polissacarídeos de modular a resposta glicêmica pode provocar, em indivíduos não-diabéticos, hipoglicemia. A absorção de proteínas pode, também, ser prejudicada. O uso de modo indevido de polissacarídeos que formam dispersões viscosas, por exemplo em dosagem acima daquela recomendada, pode originar obstruções esofagiana, gástrica ou do intestino delgado.

Efeitos como flatulência, desconforto abdominal e náuseas, apesar de transitórios, desaparecendo à medida que o tratamento prossegue, podem fazer com que a terapia seja interrompida ou que a quantidade administrada de polissacarídeos seja reduzida, em virtude da intensidade dos mesmos.


POLISSACARÍDEOS INTERAÇÕES MEDICAMENTOSAS: Os polissacarídeos não-amiláceos interagem com vários

fármacos, tais como paracetamol, clindamicina e bumetanida (antiinflamatório não-esteroidal), retardando a absorção dos mesmos. Além disso, alguns outros fármacos como fenoximetilpenicilina, metformina (hipoglicemiante oral do grupos das biguanilas), contraceptivos orais, propanolol e algumas formas farmacêuticas contendo glibenclamida (hipoglicemiante oral do grupo das sulfoniluréias) podem ter sua absorção reduzida. Estudos demonstraram que, uma mistura contendo caulim e pectina, ao ser administrada simultaneamente com tetraciclina ou digoxina, leva uma redução da biodisponibilidade destes fármacos (20 a 50% e cerca de 60%, respectivamente).


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A lincomicina parece ser adsorvida, irreversivelmente, por uma suspensão de caulim e pectina, a julgar pela redução de 90% da biodisponibilidade relativa deste antibiótico.

A administração simultânea de goma guar e de trimetropima provoca uma redução da absorção desse fármaco. A quinidina também pode ter sua absorção diminuída quando for administrada concomitantemente com suspensão contendo caulim e pectina. Nesse caso, acredita-se que o principal responsável seja o caulim, embora a pectina aumente a eficiência do fenômeno de adsorção do fármaco. A amoxicilina tem sua velocidade de absorção alterada, sendo, quantitativamente, absorvida em menor grau quando administrada juntamente com pectinas.


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Embora as interações entre polissacarídeos e outros fármacos não sejam poucas e, em alguns casos, dotadas de certo significado terapêutico, a maior parte delas, por envolverem processos de adsorção, pode ser evitada através da ingestão intercalada dos medicamentos e dos polissacarídeos. Em alguns outros casos, como por exemplo, com a digoxina, a substituição da forma farmacêutica pode diminuir esse efeito dos polissacarídeos. A redução de 6 a 7% na absorção de digoxina em cápsulas é menor do que aquela relatada para comprimidos.

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