Quiralidade e Actividade Biologica

6. Quiralidade e actividade biológica

Nas palavras de Louis Pasteur "não pode haver a menor dúvidade que a causa única e exclusiva da diferença de fermentação (dos doisácidos tartáricos) é o oposto arranjo molecular (dos dois ácidos tartáricos).Deste modo, a ideia da influência da assimetria dos compostos orgânicosnaturais é introduzida nos estudos fisiológicos, sendo esta importante característica, talvez, a única linha de demarcação distinta entre matériaviva e matéria morta".
Já em 1886 Piutti refere que a (+)-asparagina tem um gosto doce enquanto que a forma (-) é insípida de modo análogo ao que se verifica com os ácidosglutâmicos. As diferenças de sabor em função da configuração são características gerais dos aminoácidos Esta propriedade é, aliás, modernamente utilizada na indústria alimentar na preparação de aditivos exaltantes do sabor tais como o Aspartamo (éster metílico da N-L-a-aspartyl-L-fenilalanina) descoberto em 1965 por Searl & Co.
No que respeita ao odor, a situação é pouco clara já que a olfatimetria é uma técnica difícil e subjectiva. A (+)-nootcatona possui um forte odor a toranja por oposição ao seu enantiómero de fracas características odoríferas. Ambos os isómeros ópticos da carvona têm odores diferentes e bem característicose os exemplos são numerosos no grupo dos monoterpenos. Se recordarmos que estes compostos são constituintes dominantes dos óleos essenciais percebe-se a importância hoje dada à estereoquímica pela indústria dos aromas.
A toxicidade da nicotina parece ser duas vezes maior para a forma (-)e numerosos estudos parecem mostrar que a especificidade dos locais de ligação da nicotina é, em cada caso, estereo-selectiva. Estudos pioneirosde Cushny levaram à conclusão de que a (-)-atropina é 20 a 40 vezes mais potente que o seu enantiómero, excepto para o sistema nervoso central onde este parece ter uma actividade superior e mais prolongada. A (-)-epinefrina tem uma actividade 12 vezes superior à do seu antípoda ao nível das terminações simpáticas controlando a função glicogénica do fígado. Idênticas diferenciações fisiológicas da configuração óptica de substâncias activas são observadas no importante grupo farmacológico da diazepinas. De entre as cerca de 1.900 drogas naturais e semi-sintéticas utilizadas no arsenal farmacológico,cerca de 520 são quirais, o mesmo acontecendo com cerca de metade das drogas sintéticas legalmente utilizadas.
A determinação da composição enantiomérica de aminoácidos livres em produtos alimentares tem vindo a ser objecto de investigação para aferir da qualidade dos produtos. A presença de D-aminoácidos em sumos de frutos foi sugerida como critério de falsificação. Em alimentos de origem fermentativa,iogurtes, queijos, vinhos, parece ser característica a presença de algunsD-amino ácidos. Altas concentrações relativas de D-alanina são, provavelmente, provenientes da lise das paredes celulares de leveduras (Figura 6).
A acidúria L-hidroxiglutárica e a acidúria D-hidroxiglutárica são duas doenças metabólicas diferentes, com complexos quadros neurológicos, caracterizadas pela presença, em cada caso, de ácido L-hidroxiglutárico ou de ácido D-hidroxiglutário na urina em concentrações elevadas. A inequívoca identificação do enantiómero presente é essencial ao diagnóstico laboratorial.
Tal como escreveu Emil Fisher em 1898 ""...não é surpreendente que, de dois estereoisómeros, um actue sobre os nossos sentidos tais como gosto e cheiro ou aja sobre o sistema nervoso central, enquanto que o outro se manisfesta indiferente ou possui actividade baixa".

Figura 6. Perfill da composição enantiomérica de aminoácidos livres num vinho.

Para o químico clínico, o farmacologista, o fisiologista ou o bioquímico,a questão fundamental é a da interacção dos compostos quirais de origem endobiótica ou xenobiótica com os sistemas biológicos. Da maior importância é o facto de que os enantiómeros interactuam diferentemente com os sistemasbiológicos que são eles próprios quirais. O fenómeno do reconhecimento quiral é uma lei biológica. Parece estranho que afinal, durante tanto tempo, tão pouco interesse tenha sido devotado ao desenvolvimento e aplicação de métodos analíticos quirais capazes de determinar composições enantioméricas, relações eudísmicas ou simplesmente identificar a presença ou ausênciade um determinado enantiómero. O rápido desenvolvimento de métodos cromatográficos e de detecção quirais tem sido uma contribuição definitiva para transformar, como esceveu Pasteur "a teoria da assimetria molecular num dos mais importantes e completamente surpreendentes capítulos da ciência que abre à fisiologia um (novo mas) definitivo horizonte".

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Referências

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