Cos'è la glucuronidazione e l'acido glucuronico?

IL Glucuronidazione È un importante meccanismo di disintossicazione cellulare. Consiste nel trasferimento di una molecola di acido glucuronico in un'ampia varietà di composti tossici per la cellula, al fine di facilitare la sua rapida eliminazione.

È considerato una via metabolica di biotrasformazione, in quanto implica la conversione di un substrato in una sostanza chimica strutturalmente modificata che ha proprietà biochimiche diverse. Questa trasformazione si verifica attraverso una o più reazioni chimiche catalizzate da enzimi chiamati transray.

Questa via di disintossicazione viene effettuata da un vasto gruppo di organismi che comprende animali, piante e batteri. In ognuno di essi l'eliminazione finale dei composti glucunorilati si verifica attraverso diversi processi di escrezione finale.

Poiché la glucuronidazione aumenta la solubilità nei media acquosi dei composti, costituisce anche un meccanismo di guida e migliorando la rapida distribuzione dei metaboliti di segnalazione come gli ormoni.

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Reazioni cellulari di disintossicazione

Tutte le cellule hanno sviluppato numerosi meccanismi di disintossicazione. Questi costituiscono percorsi metabolici importanti quanto quelli attraverso i quali ottengono l'energia necessaria per la realizzazione di tutti i loro processi vitali.

Questi percorsi sono generalmente molto diversi in termini di natura delle reazioni enzimatiche che le integrano. Tuttavia, tutti convergono nella trasformazione chimica o nella modifica dei metaboliti endogeni (prodotti all'interno della cellula), nonché xenobiotici (composti ottenuti dall'esterno cellulare) in composti che possono essere facilmente escreti.

Queste trasformazioni consistono nell'incorporare gruppi chimici funzionali che aumentano la solubilità del composto da escreto. Le reazioni responsabili dello svolgimento di questo processo sono state tradizionalmente classificate nelle reazioni di fase e di fase II.

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Le reazioni di fase I implicano il trasferimento di gruppi polari come gruppi idrossilici o carbossilici mediante reazioni idrolitiche o di riduzione dell'ossido. Questi gruppi possono generare siti di legame per altri composti incorporati durante la coniugazione o le reazioni di fase II.

Tra i tanti composti che possono essere coniugati attraverso questo tipo di reazioni, l'acido glucuronico è uno dei più frequentemente usati, proprio perché ha un'elevata idrosolubilità. Questa reazione specifica si chiama glucuronidazione.

Acido glucuronico

Struttura chimica dell'acido glucuronico

L'acido glucuronico è un carboidrato che viene prodotto nelle cellule mediante ossidazione dello zucchero nucleotidico uridina glucosio disfosfato (UDP-glucosio), una reazione catalizzata dall'enzima UDP-glucosio deidrogenasi.

La sua struttura chimica è simile a quella del glucosio, con la distinzione unica che un gruppo carbossilico è stato aggiunto in carbonio sei. Come il glucosio, è un composto altamente idrosolble, data la presenza di numerosi gruppi funzionali polari e carbossilici idrossile nella sua struttura.

Questa alta capacità di dissolversi in acqua è fatta da un substrato ideale per molte reazioni metaboliche che richiedono l'aiuto di composti con questa caratteristica per aumentare la solubilità di altri composti. Esempio di queste reazioni sono quelli coinvolti nella distribuzione e nell'escrezione dei composti.

In effetti, tra le principali funzioni biologiche che sono state attribuite a questo acido carbossilico a parte la sua partecipazione alla sintesi della vitamina C, evidenziano: la loro cooperazione in aumento della biodistribuzione ormonale in un intero organismo e nei processi di eliminazione endogena e tossine esogene da parte delle urine.

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Processo di glucuronidazione

ED (EDGAR181) [dominio pubblico]

La glucuronidazione è una delle reazioni di fase II più importanti. Partecipare all'eliminazione di un gran numero di metaboliti endogeni come la bilirubina e una vasta gamma di xenobiotici, trasformando quest'ultimo in composti solubili in acqua.

La reazione chimica della glucuronidazione è costituita dal trasferimento o dall'unione di una molecola di acido glicuronico a bassi composti di idrosolubità che presentano nei loro punti chimici di snella di giunzione. Il prodotto risultante di questa reazione si chiama coniugato di glucuronide.

Esiste un'ampia varietà di gruppi chimici funzionali che possono essere coniugati con acido glucuronico per generare glucuronidi. Alcuni di loro sono quelli ricchi di atomi di ossigeno, zolfo, carbonio e azoto.

I glucurónidi prodotti nei mammiferi sono eliminati da urina o bile, mentre in organismi unicellulari come i batteri tale eliminazione si verifica semplicemente per diffusione fornita attraverso la membrana. Per questo motivo questo meccanismo è considerato come un processo di disintossicazione.

Poiché questo processo è essenziale per il mantenimento dell'omeostasi cellulare, oltre a garantire la rapida distribuzione dei composti in tutto il corpo (aumentando così la sua disponibilità), è diventato al centro di numerose ricerche farmacologiche.

Transfray

Tutti gli enzimi che eseguono reazioni che implicano il trasferimento di un gruppo funzionale sono noti come transray. La reazione di glicuronidazione enzimatica è catalizzata da una particolare famiglia di transrasi che sono stati chiamati UDP-glucuronosiltrasferasi (UGT).

I geni che codificano per UGT sono stati trovati sia in organismi complessi, animali, piante e batteri. Pertanto questo processo metabolico ampiamente distribuito avrebbe potuto essere originato nei batteri come meccanismo primitivo per l'eliminazione cellulare e l'escrezione.

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Le indagini genetiche sono arrivate a dimostrare che in molti organismi, la banca di diverse isoforme UGT è codificata da geni le cui sequenze sono piuttosto conservate in batteri, piante e animali.

In effetti, un'intera famiglia di diverse UGT può essere codificata da un singolo gene che viene letto in più combinazioni per dare origine a diversi prodotti proteici.

Route di eliminazione dei composti glucuronilati

Dare. Per questo motivo, l'output al di fuori della cella viene misurata da meccanismi di diffusione diffusa, ovvero richiede l'aiuto di specifici trasportatori di efflusso.

La velocità di trasporto di questi composti al di fuori della cellula determina la velocità con cui viene eseguito il processo di glucuronizzazione. Le alte velocità di uscita sono positivamente correlate ad un aumento della glucuronidazione.

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