Pesquisa da Universidade de Notre Dame bioquímico Anthony S. Serianni está oferecendo novos insights que podem ter implicações importantes para a compreensão e tratamento do diabetes.
Serianni ressalta que os compostos biológicos conhecidos como açúcares dicarbonilo são produzidos no interior do corpo humano a partir da decomposição natural do açúcar simples, glicose. A formação destes açúcares é aumentada em pacientes diabéticos, porque as concentrações de glucose no sangue e no plasma dos diabéticos são significativamente elevados.
“Investigamos, em condições laboratoriais, de que se aproximem daquelas no corpo, a degradação de um açúcar de dicarbonilo específico chamado glucosone” Serianni disse. “Para estabelecer com certeza o destino químicos dos carbonos individuais da molécula glucosone durante a degradação, que substituiu alguns dos seus átomos de carbono com uma forma rara de carbono (indicado 13C) é aplicada uma técnica analítica conhecida como espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN) para observar à nível molecular como os carbonos individuais 13C se comportam durante a ocorrência de sua degradação. ”
“Descobrimos que o glucosone degrada-se por uma via de reação inesperada que envolve um rearranjo de nova cadeia de carbono da molécula, um processo que chamamos de tranposição C1-C2”.
A descoberta enfraquece algumas suposições vigentes sobre como os açúcares geralmente sofrem degradação.
“Uma vez que a degradação do açúcar no corpo tem importantes implicações fisiológicas, por exemplo, causando alterações na estrutura da proteína que acompanham o envelhecimento e pela produção alta de subprodutos reativos que são os constituintes de danos celulares, compreender como essas moléculas são transformadas no organismo é essencial para a compreensão dos processos celulares espontâneos que não são necessariamente sujeitos a controles típicos celulares “, disse Serianni.
A pesquisa também demonstra um novo papel para o fosfato como um catalisador na degradação do açúcar, um papel que pode ser mais comum na in vitro e in vivo do que na área da bioquímica atualmente apreciada.
A pesquisa é a culminação de estudos anteriores que o grupo de pesquisa de Serianni conduziu com a degradação sacarídeo e seu rearranjo. Em 1982, o grupo foi o primeiro a descobrir a reação de transposição estereoespecífica C1-C2 de sacarídeos, catalisada por íons molibdato, que resultou num processo denominado epimerização C2. Este trabalho levou a novas rotas sintéticas e conveniente para a rotulagem de sacarídeos 13C em que um negócio comercial foi fundado.
Laboratório Serianni também tem promovido o uso de isótopos 13C e outros como ferramentas para investigar novos produtos químicos e reações bioquímicas, para sondar o metabolismo biológico, bem como desenvolver novas ferramentas clínicas e de diagnóstico e testes.
“Nesse sentido, o trabalho do glucosone encaixa muito bem em nossa missão global de investigação”, disse Serianni.
A pesquisa glucosone foi descrita em um estudo publicado no Journal of the American Chemical Society e foi apoiado pelo Instituto Nacional de Diabetes e Doenças Renais e Digestivas.