Galactose

Explicamos o que é galactose, sua estrutura, funções, metabolismo e patologias

O que é galactose?

O galactose É um açúcar de monossacarídeo encontrado principalmente em leite e outros produtos lácteos. Ao vincular com glicose, eles formam o dímero de lactose. Funciona como um componente estrutural das membranas celulares nervosas, é indispensável para a amamentação em mamíferos e pode servir como fonte de energia.

No entanto, seu consumo de dieta não é obrigatório. Vários problemas metabólicos relacionados à galactose levam a patologias como intolerância à lactose e galactosemia.

Estrutura

Galactose é um monossacarídeo. É uma aldosa de seis carbonas, com fórmula molecular C₆H₁₂QUALQUER₆. O peso molecular é 180 g/mol. Esta fórmula é a mesma que outros açúcares, como glicose ou frutose.

Pode existir em sua forma de cadeia aberta ou também presente em sua forma cíclica. É um EpMemer da glicose; Eles apenas diferem no carbono número 4. O termo épico refere -se a um estereoisômer que apenas difere na posição de seus centros.

Funções da galactose

Na dieta

A principal fonte de galactose na dieta é a lactose, de produtos lácteos. Pode ser usado como fonte de energia.

No entanto, a contribuição na dieta não é essencial para o corpo, uma vez que a UDP-glicose pode ser transformada em UDP-galactose e esse metabolito pode desempenhar suas funções no organismo como constituinte de um grupo de glucolipídios.

Não há estudo que revele alguma patologia associada ao baixo consumo de galactose. Por outro lado, o consumo em excesso foi relatado como tóxico em animais modelo. De fato, o excesso de galactose está associado a cataratas e danos oxidativos.

No entanto, na lactose infantil fornece 40 % da energia em sua dieta, enquanto em adultos essa porcentagem diminui para 2 %.

Funções estruturais: glucolipídios

A galactose está presente em um grupo glicolipídico específico chamado cérebro. Cerebrosídeos contendo galactose em sua estrutura são chamados galactocerebrosídeos ou galactolipídios.

Essas moléculas são componentes indispensáveis ​​das membranas lipídicas, especificamente células nervosas no cérebro; De lá o nome dele.

Cerebrosídeos são degradados pela enzima suave. Quando o corpo não é capaz de degradá -los, esses compostos acumulam. Esta condição é chamada de doença de Krabbe.

Síntese de lactose em mamíferos

A galactose tem um papel fundamental na síntese de lactose. Nos mamíferos, as glândulas mamárias produzem grandes quantidades de lactose após a gravidez para alimentar seus jovens.

Este processo é desencadeado em mulheres por uma série de hormônios característicos da gravidez. A reação envolve UDP-galactose e glicose. Esses dois açúcares são mesclados pela enzima lactose sintetase.

Esse complexo enzimático é até certo ponto quimérico, uma vez que as partes que o compõem não estão relacionadas à sua função.

Uma de suas partes consiste em uma transferência de galactosil; Sob condições normais, sua função está relacionada à glicosilação da proteína.

A outra parte do complexo consiste em α-lactalbúmina, que é muito semelhante à suavidade. Este complexo enzimático é um exemplo fascinante de modificações evolutivas.

Metabolismo da galactose

Lactose é um açúcar encontrado no leite. É um dissacarídeo formado pelos monossacarídeos de glicose e galactose ligados um ao outro por uma maneira β-1,4-glicósia.

A galactose é obtida da hidrólise de lactose, esta etapa é catalisada pela lactase. Nas bactérias, há uma enzima análoga chamada β-galactosidase.

A enzima hexoquinase, presente na primeira etapa da via glicolítica, é capaz de reconhecer diferentes açúcares, como glicose, frutose e esterco. No entanto, ele não reconhece a galactose.

É por isso que a passagem de conversão chamada epimerização deve acontecer como um passo anterior à glicólise.  Esta rota pretende converter galactose em um metabolito que pode entrar na glicólise, especificamente glicose-6-fosfato.

A degradação da galactose só é possível em células amnióticas, células hepáticas, eritrócitos e leucócitos (células sanguíneas). A rota do fígado é conhecida como Leloir via em homenagem a seu descobridor, Luis Federico Leloir, um importante cientista argentino.

A galactose é tomada pelos enterócitos por transporte ativo, via SGLT1, SGC5A1 (cotransportadores de sódio-glicose) e em um grau mais baixo por sGLT2.

Etapas do metabolismo

As etapas do metabolismo estão resumidas da seguinte forma:

• A galactose é fosforilada no primeiro carbono. Esta etapa é catalisada pela enzima galactoquinase.
• O grupo uridilo é transferido para a glicose-1-fosfato por galactose-1-fosfato uridiltransferase. O resultado dessa reação é glicose-1-fosfato e udp-galactose.
• A udp-galactose é transformada em udp-glucosa, etapa catalisada pelo udp-galactose-4-epimerasa.
• Finalmente, a glicose-1-fosfato é transformada em glicose-6-fosfato. Este composto pode entrar na rota glicolítica.

Essas reações podem ser resumidas em: galactose + atp-> glicose-1-fostate + adp + h⁺

A regulação da homeostase da galactose é complexa e fortemente integrada à regulação de outros carboidratos.

Patologias associadas ao metabolismo da galactose

Galactosemia

A galactosemia é uma patologia na qual o organismo não é capaz de metabolizar a galactose. Suas causas são genéticas e seu tratamento inclui uma dieta livre de galactose.

Ele abrange uma série de sintomas variados, como vômitos, diarréia, retardo mental, problemas de desenvolvimento, problemas hepáticos e formação de catarata, entre outros. Em alguns casos, a doença pode ser fatal e o indivíduo afetado morre.

Pacientes que sofrem com essa condição não têm a enzima-1-fosfato uridiltransferase da enzima-1-fosfato. Não sendo capaz de continuar o restante das reações metabólicas, esse produto de alta toxicidade se acumula no corpo.

Intolerância a lactose

Em alguns adultos, há uma deficiência da enzima lactase. Essa condição não permite o metabolismo normal da lactose, portanto o consumo de produtos lácteos produz alterações no trato gastrointestinal.

Vale ressaltar que a deficiência dessa enzima ocorre naturalmente à medida que os indivíduos crescem, uma vez que a dieta de um adulto é uma importância menor de lactose e laticínios na dieta.

Os microorganismos que habitam o intestino grosso podem usar lactose como fonte de carbono. Os produtos finais desta reação são metano e gás hidrogênio.