Ácido siálico

Ácido N-acetilneuramínico
Identificação
N o CAS	131-48-6
N o EC	205-023-1
SORRISOS	O1 [C @ H] ([C @@ H] ([C @ H] (C [C @] 1 (C (O) = O) O) O) NC (C) = O) [C @ H] ([C @@ H] (CO) O) O PubChem , visualização 3D
InChI	InChI: vista 3D InChI = 1 / C11H19NO9 / c1-4 (14) 12-7-5 (15) 2-11 (20,10 (18) 19) 21-9 (7) 8 (17) 6 (16) 3-13 / h5-9,13,15-17,20H, 2-3H2,1H3, (H, 12,14) (H, 18,19) / t5-, 6 ?, 7 +, 8-, 9 +, 11- / m0 / s1
Propriedades quimicas
Fórmula bruta	C 11 H 19 N O 9   [Isômeros]
Massa molar	309,2699 ± 0,013  g / mol C 42,72%, H 6,19%, N 4,53%, O 46,56%,
Unidades de SI e STP, salvo indicação em contrário.

O ácido siálico (o grego τὸ σίαλον ( to sialon ) 'saliva') é um termo genérico para uma família de mais de 50 derivados do ácido neuramínico , uma estrutura ácida de açúcar ( ousar ) de nove átomos de carbono . É também o nome do membro mais comum desse grupo, o ácido N-acetilneuramínico (Neu5Ac ou NANA), que vem da condensação do ácido pirúvico e da N-acetil-D-manosamina .
Essas moléculas estão comumente presentes em organismos vivos (animais e bactérias, leveduras e fungos, e mais raramente em plantas), principalmente em glicoproteínase gangliósidos . Provavelmente, todas as suas funções ainda não são conhecidas. O ácido N- acétylneuraminique é um componente característico dos amino açúcares que desempenham um papel importante nas interações entre as células , incluindo os humanos. O cérebro contém mais; desempenha um papel na transmissão neuronal e na estrutura dos gangliosídeos na sinaptogênese .

História

O termo "ácido siálico" (do grego para saliva, σίαλον - síalon) foi introduzido pela primeira vez pelo bioquímico sueco Gunnar Blix em 1952.

Bioquímica

• As lectinas produzidas por muitas espécies têm uma afinidade diferente pelos açúcares, pelo ácido siálico, com interações significativas para vários sistemas envolvidos em certos processos patológicos.
  Muitas vezes, é graças às lectinas que os patógenos, como vírus , bactérias , fungos ou parasitas eucarióticos , identificam e visam certos açúcares específicos na superfície das células hospedeiras que podem infectar.
  O Siglec ou lectinas do tipo I são uma família de lectinas que reconhecem especificamente o ácido siálico. Eles pertencem à superfamília das imunoglobulinas (Ig) e se dobram da mesma forma que as imunoglobulinas.
• Essas afinidades lectina-açúcar também permitem que os patógenos adiram a tecidos ricamente glicosilados presentes no trato respiratório, no trato digestivo, no trato urinário ou genital (Imberty e Varrot 2008, Sharon 1996). É assim que, por exemplo, o vírus da gripe se liga à mucosa pulmonar, tendo como alvo o ácido siálico; neste caso, a lectina é a hemaglutinina viral e o açúcar é o ácido siálico (ácido 5-N-acetilneuramínico).
• Algumas toxinas bacterianas também são lectinas.
• Em alguns órgãos, o nível de ácido siálico é controlado pelo sistema hormonal; assim, a administração de estrogênio a camundongos castrados resulta em uma redução dependente da dose no conteúdo de ácido siálico da vagina . Por outro lado, o conteúdo de ácido siálico da vagina de camundongos é uma medida da potência do estrogênio. As substâncias de referência são o estradiol para aplicação subcutânea e o etinilestradiol para administração oral.

Definição

A expressão ácido siálico pode denotar:

1. o ácido N- acétylneuraminique ( NeuNAc ou NANA), que são encontrados em humanos;
2. Mais de 50 moléculas relacionadas ao ácido N- acetilneuramínico, por exemplo, ácido N-glicosilneuramínico encontrado em camundongos ou ácido N- glicolilneuramínico , todos os quais podem ser derivados do ácido neuramínico por substituição de um de seus grupos hidroxila por um grupo amino ). O grupo amino geralmente carrega um grupo acetil ou um grupo glicolil , mas foram descritas outras modificações que são específicas do tecido e reguladas pelo desenvolvimento (algumas são encontradas apenas em certos tipos de glicoconjugados em células específicas). Os substituintes hidroxila podem variar consideravelmente ( grupos acetila , lactila , metila , sulfato e fosfato, etc.).

Funções

Provavelmente não são todos conhecidos, mas sabemos que:

• o ácido siálico protege as proteínas de sua degradação por proteases  ;
• associado às glicoproteínas , é um constituinte de gangliósidos e glicolipídeos  ; porque está presente nas secreções glandulares (incluindo leite), membranas celulares e plasma sanguíneo ( neuraminidase );
• Está presente no leite materno (especialmente na forma de glicoconjugados e glicanos livres e em uma concentração que muda rapidamente). Parece atender às altas necessidades do recém-nascido logo após o nascimento. Na outra extremidade da vida, nos idosos, a sialilação diminui nos gangliosídeos do cérebro , nas proteínas salivares e nas células do sistema imunológico (o que levou à sugestão de que o ácido siálico pode ser um suplemento dietético útil) (nesta idade).
• limita o risco de infecções (muco associado às membranas mucosas: boca , nariz , trato gastrointestinal , trato respiratório);
• contribui para o muco ou substâncias mucilaginosas que desempenham um papel protetor e / ou funcional em muitas espécies; está presente no muco humano; e "em mamíferos, numerosos estudos mostraram a correlação clara entre a mucificação e o conteúdo de ácido siálico, relação verificada nas células do muco de vários peixes e ciclostomos  " , por exemplo, na enguia que apresenta uma pele particularmente pegajosa, mas o ácido siálico também é presente em alta concentração nas células do muco da pele de espécies como lesmas , caracóis e em seu muco.
  A carga negativa dessa substância é responsável pela sensação mais ou menos viscosa de saliva , muco , lágrimas , fluido vaginal e sêmen e mucinas revestindo os órgãos do corpo. O muco também desempenha um papel na osmorregulação  ;
• o ácido siálico também desempenha um papel em certos processos apoptóticos (“suicídio celular”); quando uma célula morre, ela perde suas conexões intercelulares e se transforma em corpos apoptóticos que devem ser identificados pelos glóbulos brancos que irão digeri-la por fagocitose  ; a clivagem de ácidos siálicos terminais e a exposição de sacarídeos subterminais que ocorrem após a morte celular estão entre os sinais que permitem que os macrófagos localizem este cadáver celular.
• Muitas bactérias patogênicas usam ácido siálico em sua superfície celular, bem como em seu lipopolissacarídeo , o que as ajuda a evitar a resposta imune inata do hospedeiro; essas bactérias camufladas são quase todas aquelas que co-evoluíram com hospedeiros chamados de animais superiores ( deuterostômios );
• na parede celular da bactéria Escherichia coli , existe uma ligação do ácido colomínico , um polissacarídeo que é um polímero do ácido N-acetilneuramínico.
• a bactéria Tannerella forsythia , um patógeno oral frequentemente envolvido na periodontite , usa o ácido siálico para produzir seus biofilmes (assim como dois fragmentos de açúcar: ácido glicolilsiálico e sialilactose que produz graças a uma enzima, a sialidase , que pode ser inibida por um medicamento , oseltamivir ).
  Um locus que permite o uso de ácido siálico de seu hospedeiro foi encontrado no genoma desta bactéria (genes TF0033-TF0034 que também codificam para a permeação de ácido siálico (NanT) da membrana interna putativa, bem como para ácido siálico de membrana externa sistema de transporte. O ácido siálico pode, portanto, ser a única fonte de carbono e energia, e até mesmo um fator chave de crescimento para certas bactérias patogênicas. Cólera vibrios estão entre os patógenos que extraem vantagem dessa capacidade;
• o ácido siálico também é um possível alimento (fonte de açúcares e carbono) para certos patógenos que parecem ter co-evoluído com animais; assim, Cronobacter sakazakii que coevolui por 15 a 23 milhões de anos com seus hospedeiros vertebrados, mamíferos em particular. Isso explica os fatores de virulência que tornam essa bactéria às vezes fatal para recém-nascidos que recebem ácido siálico do leite materno (ou fórmula), leite animal ( oligossacarídeos ) e incluindo as mucinas que revestem seus intestinos e gangliosídeos em seu cérebro também produzem ácidos silicos; o patógeno pode cruzar as barreiras intestinais e hematoencefálicas.
  É o caso dos estreptococos viridans, frequentemente fontes de doenças extra-orais (ataque ao coração, cérebro, etc.); este ácido é "provável que desempenhe um papel na persistência e sobrevivência desses organismos infecciosos in vivo  "  ;
• este é um receptor para alguns vírus ( da gripe em particular) que se ligam para infectar células, incluindo membranas mucosas ( 1 r fase de infecção de gripe ). Um exemplo de sua importância é que o zanamivir e o oseltamivir , dois inibidores da neuraminidase, são usados ​​como agentes ativos contra o vírus Influenza , responsável pela gripe . Na verdade, o ácido siálico é o alvo molecular do vírus; permite que ele se ancore nas células que infectará. As neuraminidases são enzimas glicoproteicas antigênicas encontradas na superfície dos vírus influenza, são elas que permitem que o vírus se fixe, mas também seja mais móvel no muco respiratório, ou facilite a eluição de vírions no corpo, células infectadas da mama.
  O mesmo se aplica a certas bactérias responsáveis ​​por infecções pulmonares secundárias , como o pneumococo ( Streptococcus pneumoniae ), uma das principais causas de pneumonia, mas também responsável pela meningite  ; essas bactérias encontram pouco ou nenhum açúcar livre na traqueia ou nos pulmões, mas parecem ser capazes de quebrar os ácidos siálicos para transformá-los em açúcar e se alimentar deles.
• As sialoglicoproteínas (glicoproteínas ricas em ácido siálico) ligam-se à selectina em humanos e outros organismos. As células cancerosas metastáticas freqüentemente expressam densidade anormalmente alta dessas sialoglicoproteínas. Essa superexpressão de ácido siálico nas superfícies das células em questão cria uma carga negativa. Essa carga é uma fonte de repulsão entre as células cancerosas, repulsão que as ajuda a entrar na corrente sanguínea, estendendo assim o processo de metástase.

Nota: Sabe-se que as plantas contêm pouco, mas o ácido neuramínico é um componente das glicoproteínas vegetais que contêm um resíduo de ácido siálico terminal em uma cadeia de glicano .

Veja também

Artigos relacionados

• Ácido
• Muco
• Saliva
• Pranto

links externos

Bibliografia

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Notas e referências

• (en) via do ácido siálico em células humanas
• (en) serviço de diagnóstico de ácido siálico

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