Azúcares de Interés

CARBOHIDRATOS Los glúcidos o carbohidratos se encuentran ampliamente distribuidos en los tejidos animales y vegetales. El origen biológico se encuentra en las plantas, donde se producen por la acción de la fotosíntesis. Los Los glúcid glúcidos os más senci sencillo llos s son son los mono monosac sacári árido dos s y pueden pueden defin definirs irse e como como polihidroxialdehídos y polihidroxiacetonas. ara los a!úcares se pueden mencionar algunas algunas propiedades físicas, como el ser  sólidos, cristalinos de color blanco y de gusto dulce. "on muy solubles en agua por#ue tanto el radical $%& y el $& presentan elevada polaridad el'ctrica. (entro de las propiedades #uímicas, tenemos #ue, se pueden oxidar, tienen capacidad para aminarse, reaccionan con ácidos, se incorporan en grupos fosfatos y grupos sulfatos y se unen con otros monosacáridos. (e acuerdo con su complejidad estructural y concominante con su peso molecular, los los carb carboh ohid idra rato tos s pued pueden en divi dividi dirs rse e en vari varias as cate catego gorí rías as)) mono monosa sacá cári rido dos, s, oligosacáridos y polisacáridos.

Algunos monosacáridos de interés. Ribosa. Es un monosacárido tipo pentosa. Es el a!úcar del *+. -ambi'n se encuentra en las coen!imas *, *(, /( y /-. Las coen!imas actúan como intermediarios metabólicos #ue permiten transportan grupos #uímicos entre las diferentes reacciones.

Desoxirribosa. Es un monosacárido tipo pentosa. Es el a!úcar del *(.

La vía de las pentosas fosfato forma parte del metabolismo de los carbohidratos, #ue #ue entre entre muchas muchas funcio funcione nes, s, es la vía vía para para sintet sinteti! i!ar ar ribos ribosa a y desox desoxirr irrib ibosa osa necesarias para la biosíntesis de ácidos nucleicos.

Glucosa. Es un monosacárido tipo aldohexosa. "e encuentra en el jugo de las frut frutas as y cons consti titu tuy ye el prin princi cipa pall a!úc a!úcar ar del del orga organi nism smo. o. Es el a!úc a!úcar ar #ue #ue se transporta en la sangre. Es la principal fuente de energía para las neuronas.

RS!"STA A# STR$S %TAB&#ICO' I(A(ICI&() DIABTS El ayun ayuno o prol prolon onga gado do y la diab diabet etes es mell mellit itus us,, son son dos dos clar claros os ejem ejempl plos os para para comp compre rend nder er el meta metabo boli lism smo o del del comb combus usti tibl ble e de la gluc glucos osa a a trav trav's 's de la interacción de los órganos y las relaciones hormonales. En el primer caso la inge ingest stió ión n de la gluc glucos osa a es insu insufi fici cien ente te00 y en el segu segund ndo o caso caso exis existe te una una insuficiencia funcional de la insulina #ue deteriora la capacidad del organismo para utili!ar la glucosa a pesar de #ue el a!úcar se encuentre en abundancia. (e man manera normal, mal, la elev eleva ació ción de la gluc lucosa en sangre se produce inmediatamente despu's de una comida #ue contiene carbohidratos, se estimula la secreción de insulina y se suprime la secreción de glucagón. 1arias horas despu's, cuando las concentraciones de glucosa empie!an a caer, los procesos citados se invierten. La secreción de insulina se hace más lenta y la secreción de glucagón aumenta. Esto promueva la movili!ación del glucógeno del hígado. *l mismo tiempo la disminución de las concentraciones de insulina reduce el empleo empleo de glucosa por el músculo, el hígado y el tejido adiposo. 2onsecuentemen 2onsecuentemente, te, casi toda la glucosa producida en el hígado se exporta a la sangre y puede movili!arse al cerebro.

Inanici*n. En cond condic icio ione nes s de inan inanic ició ión, n, el orga organi nism smo o se adap adapta ta meta metabó bóli lica came ment nte e aumentando el empleo de otros combustibles distintos a los hidratos de carbono, como son los intermediarios del ciclo del ácido cítrico y los triglic'ridos.

 *l activarse la degradación degradación de las grasas, se acumula el acetil 2o* hasta el punto #ue #ue no puede puede oxida oxidars rse e en su total totalid idad ad y empie! empie!an an a cumul cumulars arse e los cuerp cuerpos os cetónicos. (e esta forma, el cerebro se adapta a las concentraciones reducidas de glucosa con un aumento del empleo de los cuerpos cetónicos como sustratos alternativos energ'ticos.

Diabetes En la diabetes mellitus, la utili!ación de glucosa es baja, debido a #ue el estímulo hormonal para la utili!ación de la glucosa, es decir, la insulina, es deficiente. 2omo consecuencia de ello, la glucosa está presente de hecho en cantidades excesivas. "ea cual sea la causa del del d'ficit funcional funcional de la insulina, la diabetes diabetes mellitus se puede considerar realmente como una 3inanición en medio de la abundancia4. El fracas fracaso o de la insul insulina ina para para actua actuarr norma normalme lment nte e impuls impulsand ando o la utili utili!a !ació ción n de glucos glucosa, a, con con su cons consigu iguien iente te utili! utili!ac ación ión en la sangre sangre,, priva priva a las c'lul c'lulas as de nutrient nutrientes es y promuev promueve e unas unas respues respuestas tas similar similares es a la del ayuno. ayuno. Las c'lulas hepá hepáti tica cas s inte intent ntar ar gene genera rarr más más gluc glucos osa a medi median ante te la esti estimu mula laci ción ón de la gluconeogen'sis) La mayor parte de los sustratos proceden de los aminoácidos, #ue a su ve! proceden en gran parte de la degradación de proteínas musculares. La glucosa no puede reutili!arse para volver a sinteti!ar o ácidos grasos, por lo #ue los diab'ticos diab'ticos pueden perder peso aun#ue consuman consuman los #ue en condiciones normales sería una cantidad de calorías adecuadas para su alimentación. En un intent intento o por por gener generar ar fuente fuentes s de ener energía gía utili utili!a !able bles, s, los depó depósit sitos os de trigl triglic' ic'ri ridos dos se movili movili!a !an. n. La oxida oxidaci ción ón de los ácid ácidos os graso grasos s se eleva eleva con con la consiguiente generación de acetil52o*. En el hígado, estos efectos, aceleran la formación de cuerpos cetónicos 6acetoacetato y 75hidroxibutirato8 generando unas concentraciones elevadas de ácidos orgánicos en sangre. Estos ácidos reducen el p& de la sangre. La descarboxilación del acetoacetato #ue se estimula a un p& bajo, genera acetona, cuyo olor puede detectarse en el aliento de los pacientes en situaciones diab'ticas descontroladas graves. En peligro especial es #ue estas personas pueden perder el conocimiento, y esto, junto con el olor orgánico dulce del aliento puede hacer pensar #ue están bebidos, cuando en realidad sus vidas corren peligro. Las concentraciones excesivas de glucosa en los lí#uidos corporales generan otros problemas metabólicos. or ejemplo, el ri9ón no es capa! de reabsorber  toda la glucosa #ue le llega en el filtrado de la sangre, y se pierde glucosa en la orina. La excreción de glucosa causa tambi'n la excreción de grandes cantidades de agua, y en estas condiciones, el ri9ón no es capa! de reabsorber la mayor  parte del agua. (e hecho, los primeros signos de una diabetes son con frecuencia una micción excesiva combinada con un exceso de sed.

Galactosa.  Es un monosacárido tipo aldohexosa. o se encuentra libre en la naturale!a y se produce por hidrólisis de la lactosa. El hígado la convierte en glucos glucosa. a. El aumen aumento to de la conc concen entra tració ción n de galac galacto tosa sa en la sangr sangre e es una una enfer enfermed medad ad hered heredita itari ria a conoc conocida ida como como galac galactos tosemi emia, a, debid debida a a la falta falta de la en!ima transferasa, #ue ocasiona la acumulación de galactosa en los tejidos de los lactantes.

monosac acári árido do tipo tipo aldohe aldohexo xosa sa "e encu encuent entra ra en las las gomas gomas %anosa. Es un monos vegetales y es un constituyente del grupo prost'tico de las albúminas, globulinas y mucoproteínas.

+ructosa. Es un monosacárido tipo cetohexosa. "e encuentra en los jugos de frutas y en la miel. El hígado y el intestino la convierten en glucosa y en esta forma la utili!a el organismo. Es el carbohidrato más dulce.

RD"CCI&( , O-IDACI&( D %O(OSACRIDOS

La reducción del grupo carbonilo de los monosacáridos, sean aldehídos o cetonas, produce el correspondiente alcohol. *sí la glucosa se convierte en sorbitol, la galac galacto tosa sa en dulci dulcito toll o galac galactit titol ol y la manos manosa a en manito manitol. l. La fruct fructosa osa pued puede e producir manitol o sorbitol. Las triosas por reducción producen glicerol 6glicerina8, constituyente de los lípidos. anitol. -iene sabor dulce y es usado como sustituto del a!úcar en alimentos para diab'ticos y productos diet'ticos0 tambi'n es usado como diluyente de alimentos para ni9os y de medicamentos en polvo. Es usado como diur'tico osmótico, para aumen aumentar tar la diures diuresis is en las las intox intoxica icaci cione ones s medica medicamen mento tosas sas y otros otros estado estados s patológicos en solución inyectable al :;alac o >al, respec respectiv tivame amente nte,, al oligos oligosacá acárid rido o %. -anto el antígeno * como el = pueden desencadenar la formación de anticuerpos específicos. En esta figura, +, pued puede e repr repres esen enta tarr una una mol' mol'cu cula la proteica o una mol'cula lipídica.

#OS O#IGOSACRIDOS CO%O %ARCADORS C#"#ARS En un organismo multicelular, es esencial #ue los distintos tipos de c'lulas est'n marcadas en su superficie de forma #ue puedan interactuar interactuar de la forma adecuada con otras c'lulas y mol'culas, y #ue hagan posible #ue un organismo pueda reconocer sus propias c'lulas como inmunológicamente distintas de las c'lulas extra9as. Las superficies de muchas c'lulas están recubiertas por oligosacáridos o polisacáridos, #ue están unidos a proteínas o a lípidos de la superficie celular.  *lgunas c'lulas animales poseen una cubierta de polisacáridos polisacáridos muy gruesa, deno denomin minad ada a gluco glucocá cáli! li! 3capa 3capa de a!úc a!úcar4 ar4.. Los Los oligos oligosac acári áridos dos del del gluco glucocá cáli! li! intera interactú ctúan an con con otras otras susta sustanci ncias as)) con con las las bacter bacterias ias en el intes intestin tino o y con el colágeno de la matri! intercelular en algunos otros tejidos. Los polisacáridos de la superficie celular son importantes en la interacción c'lula5 c'lula. La importancia m'dica radica, en #ue los polisacáridos de las superficies de muchas c'lulas cancerosas son anormales, lo cual puede explicar en parte la p'rdida de la especificidad tisular #ue este tipo de c'lulas presenta normalmente.

?or ?or #u' #u' dese desempe mpe9a 9an n los oligo oligosa sacá cárid ridos os con tanta tanta frecu frecuen encia cia el papel papel de marcadores celulares@ o lo sabemos, pero se plantean varias posibilidades. En prime primerr lugar lugar,, los oligo oligosa sacár cárido idos s pued pueden en prese presenta ntarr una una notab notable le varie variedad dad de estruct estructuras uras de cadenas cadenas relativa relativament mente e cortas. cortas. Las múltiple múltiples s posibili posibilidade dades s de elección de monómeros, enlaces y patrones de ramificación permiten utili!ar un vocabu vocabulario lario amplio amplio pero específ específico. ico. En segundo segundo lugar, lugar, los oligosa oligosacári cáridos dos son antígeno antígenos s especialmen especialmente te potentes, potentes, lo cual implica implica #ue pueda desencade desencadenar  nar  rápidamente anticuerpos específicos contra ellos. o está claro si esta interacción es el resultado de una propiedad intrínseca de las mol'culas de a!úcar o de las mol'culas de anticuerpos. Es posible #ue los anticuerpos evolucionaran como una defe defens nsa a fren frente te a las las bact bacter eria ias, s, #ue #ue tien tienen en unas unas pare parede des s con con abun abunda dant ntes es polisacáridos y, #ue ello favoreciera el uso de sacáridos como dianas.

Algunos 1olisacáridos de interés homopolisac isacárid árido, o, formado formado por unidade unidades s de glucosa, glucosa, y está Almid*n. Es un homopol constituido por dos tipos de polímeros de A5amilosa y amilopectina. El almidón es la forma como las plantas acumulan y almacenan los alimentos en las raíces, semillas, tallos, ri!omas y tub'rculos. "e encuentra en en los cereales, yuca, papa, y otros vegetales constituy'ndose en la fuente más importante de carbohidratos para la nutrición de los animales superiores y demás organismos heterótrofos.

La amilosa consiste en una larga cadena no ramificada en la #ue todas las (5 glucosas se encuentran unidas por enlaces A5B,C. Es hidroli!ada por la en!ima amilasa, #ue está presente en la saliva como en las secreciones pancreáticas. La amilosa se encuentra en la parte interna del grano de almidón y es soluble en agua.

La amilo amilopec pectin tina a es muy ramif ramific icada ada00 la longi longitu tud d de sus sus ramif ramifica icacio cione nes s es de apro aproxi xima mada dame ment nte e :C a D; resi residu duos os de gluc glucos osa, a, segú según n la espe especi cie e vege vegeta tall considerada. Está constituida por uniones glucosídicas A5B,C0 las ramificaciones se unen a la cadena principal por enlaces A5B,. (ado #ue la amilasa no puede hidroli!ar hidroli!ar los enlaces A5B,, el producto es una larga cadena altamente ramificada 6dextrina límite8, #ue re#uiere de una en!ima #ue hidrolice las uniones A5B,. La amilo amilope pecti ctina na se encue encuentr ntra a en la parte parte exte externa rna del del gran grano o de almidó almidón, n, es insoluble en agua y por calentamiento se vuelve viscosa, formando un pegamento pegamento muy popular conocido como 3engrudo4. La elaboración de un pegamento a partir del almidón de yuca resulta muy sencillo) se selecciona la yuca, se lava, se pela y se raya. * continuación se lava se veces desechando siempre el sobrenadante. Luego se vuelve a lavar y se deja con un poco de agua y se coloca a fuego medio con constante agitación hasta observar la formación del 3engrudo4, viscoso y transparente. El pegamento obtenido tiene una variedad de usos. homopolisac sacárid árido, o, formado formado por unidad unidades es de glucosa glucosa.. Está Gluc* Glu c*ge geno no. Es un homopoli constit constituido uido por una cadena cadena lineal lineal de glucosa glucosa unida por enlaces enlaces A5B,C A5B,C y una cadena cadena ramificad ramificada a de glucos glucosa a unida unida por enlaces enlaces A5B,. A5B,. Las ramificacio ramificaciones nes se encuentran cada F a BF unidades de glucosa.

El glucógeno es el principal polisacárido de reserva en las c'lulas animales. "e encu encuen entr tra a en abun abunda danc ncia ia en el híga hígado do 6glu 6glucó cóge geno no hepá hepáti tico co8, 8, tamb tambi' i'n n se encuentra en el músculo es#uel'tico 6glucógeno muscular8. El glucógeno hepático participa en el mantenimiento de la concentración de la glucosa sanguínea entre las comidas, y el muscular actúa como fuente de glucosa para la glucólisis dentro del músculo.

Inulina. En un homoplisacárido, formado por unidades de fructosa. Es soluble en agua. "e halla en diversas raíces y en la alcachofa. En clínica se utili!a para medir  la velocidad de filtración glomerular.

La tasa de filtración glomerular verifica el buen funcionamiento de los ri9ones. =rinda un estimativo de la cantidad de sangre #ue pasa a trav's de los diminutos filtros en los ri9ones, llamados glom'rulos hacia la nefrona. La tasa de filtración glomerular 6-G>8 o velocidad de filtración glomerular 61G>8 es el flujo neto de ultrafiltrado #ue pasa a trav's de la membrana en la unidad de tiempo. La inuli inulina na se emple emplea a para para deter determin minar ar la 1G> 1G> por#u por#ue e reúne reúne las las siguie siguient ntes es características) se filtra libremente en el glom'rulo, no se resorbe ni secreta por  los túbulos renales y se puede cuantificar fácilmente en la orina y en el plasma. En consecuencia, la cantidad de inulina #ue se encuentra en la orina corresponde a la cantidad filtrada por minuto.

Dextranos. "on polisacáridos formados por glucosa, unidos por enlaces A5B,. "on producidos por las levaduras y las bacterias. Los dextranos en medicina son utili!ados como sustitutos o expansores del plasma pues están dotados de una fuerte fuerte presión presión coloidos coloidosmóti mótica. ca. Gorman Gorman solucio soluciones nes viscosas viscosas.. Estas Estas solucio soluciones nes tienen la ventaja sobre las transfusiones sanguíneas de no presentar los riesgos de 'stas y de ser compatibles con los preparados endovenosos. La sal sódica del 'ster del ácido sulfúrico y dextrano 6complejo dextrano5sulfato8 tiene propiedades anticoagulantes similares a la heparina. Los dextranos pueden formar complejos con el hierro, con lo #ue puede ser usado para el tratamiento de anemias ferrop'nicas cuando es inviable la administración oral de suplementos.

"on polis polisac acári árido dos s anión aniónic icos, os, no ramif ramifica icado dos, s, Glicosamino Glicosaminoglican glicanos os 2GAGs3 2GAGs3 "on formados a partir de unidades repetidas de disacáridos, disacáridos, constituidos por unidades alternadas de un ácido urónico y un aminoa!úcar. "e diferencias seies tipos de >*>s) >*>s) ácido ácido hialuró hialurónico nico 6*&8, 6*&8, condro condroitín itín sulfato sulfato 62"8, 62"8, dermatán dermatán sulfato sulfato 6("8, 6("8, heparán sulfato 6&"8, heparina 6&ep8 y #ueratán sulfato 6H"8. "in embargo, el *& no sería un >*> típico ya #ue se presenta como una cadena muy larga de hidrato de carb carbono ono,, formad formada a por por una una secu secuenc encia ia regu regular lar y repet repetida ida de disacá disacárid ridos os,, mientras #ue el resto de los >*>s están formados por cadenas heterog'neas y más cortas. *demás el *& es el único #ue no presenta ningún residuo de a!úcar  sulfatado y no interacciona covalentemente con proteínas, mientras #ue el resto de los >*>s presentas residuos sulfatos y se une a residuos serina de una proteína central a trav's de un trisacárido específico para formar proteoglucanos. or otro lado, el H", se diferencia de los otros >*>s debido a #ue la unidad disacárido presenta una mol'cula de galactosa en lugar de un ácido urónico.

G#ICOSA%I(OG#ICA(OS ( H%OSTASIA H%OSTASIA La mayorí mayoría a de las activ activida idade des s bioló biológic gicas as de los >*>s >*>s está están n media mediadas das por  interacciones con proteínas tisulares o plasmáticas, como proteínas de captación de lipoproteínas, factores de crecimiento polipepetídicos, proteínas de la matri! extracelular, mol'culas de adhesión y proteasas y antri5proteasas plasmáticas. En hemostasia, los >*>s son conocidos por sus propiedades anticoagulantes. anticoagulantes. El &" y la &ep actúan como catali!adores catali!adores en la inhibición de factor Ia y de trombina por la antitrombina JJJ, actualmente denominada antitrombina 6*-8. El (" actúa como potenciador en la reacción de inhibición de trombina por el cofactor JJ de la heparina. or otro lado, el 2" forma parte estructural de la trombomodulina 6-8 y presenta propiedades anticaogulantes "i bien el mecanismo mecanismo de acción acción de los >*>" incluiría incluiría interacc interaccione iones s iónicas iónicas inespecíficas entre los grupos aniónicos de los >*>s y grupos catiónicos de las prote proteína ínas, s, se ha demos demostr trad ado o #ue #ue algun algunas as de las activ activida idade des s biológ biológica icas s más relevantes de los >*>s dependen de una secuencia específica de disacáridos y un tiípico patrón de los grupos sulfato y carboxilo. .

cido 4ialur*nico. Es un heteroplisacárido de elevado peso molecular. Es un componente de los tejidos conectivos y lí#uidos viscosos del cuerpo 6humor vítreo, lí#uido sinovial, entre otros8. *ctúa como lubricante de las articulaciones, como amortiguador de golpes y como un medio para retener agua en los espacios intersticiales. .

El uso principal del ácido hialurónico en medicina, es como material de relleno en cirugía y odontología est'tica, utili!ándose en implantes y rellenos. Este material, además de alisar los pliegues subcutáneos estimula la producción de colágeno, lo #ue multiplica y prolonga el resultado rejuvenecedor. "u utili!ación destaca el relleno contorneado de los labios y pómulos así como para alisar la frente y las marcas cutáneas. -ambi'n se utili!a para reducir las cicatrices del acn' severo y otros problemas problemas cutáneos #ue #ue ocasiones p'rdida p'rdida de la piel. El ácido hialurónico, hialurónico, en cremas faciales ayuda a suavi!ar la piel, mejora su elasticidad y la hidrata El ácid ácido o hial hialur urón ónic ico o en trau trauma mato tolo logí gía a se empl emplea ea en form forma a iny inyecci eccion ones es intraarticulares en pacientes con artrosis de rodilla. La finalidad del tratamiento busca conseguir un efecto lubricante, mecánico y bio#uímico en la articulación afectada de artrosis, obteni'ndose un alivio al menos parcial de los síntomas dolorosos y una mejora de la función.