ÁCIDO METILMALÔNICO: ESTRUTURA, PROPRIEDADES, SÍNTESE, USOS - QUÍMICA - 2025

O ácido metilmalônico é um composto orgânico cuja fórmula química é C ₄ H ₆ O ₄ ou HOOC-CH (CH ₃) -COOH. É um ácido dicarboxílico também conhecido como ácido 2-metilpropanodioico. Pode ser encontrada no corpo humano, pois é um derivado do metabolismo.

O ácido metilmalônico é um intermediário no metabolismo de gorduras e proteínas. Sua transformação dentro do corpo em outro composto depende da presença de uma enzima derivada da cobalamina ou vitamina B12.

Célula humana visualizada através de um microscópio de fluorescência. Em seu citoplasma, é formado o ácido metilmalônico. Verde azulado: núcleo. Vermelho: Membrana. Marc Vidal. Fonte: Wikimedia Commons.

Quando sua concentração no soro sanguíneo atinge valores elevados, suspeita-se de problemas como deficiência de vitamina B12 ou deficiência genética de algumas enzimas. Por esse motivo, seu uso mais relevante é para a determinação da deficiência de vitamina B12.

Níveis elevados de ácido metilmalônico podem causar problemas no sistema nervoso e nos rins. Se os níveis forem excessivamente elevados, ocorre um distúrbio metabólico denominado acidúria, para o qual não foi encontrado um remédio curativo, pois só foi controlado até certo ponto.

No entanto, cientistas médicos estão estudando novas maneiras de tratar a acidúria causada pelo ácido metilmalônico.

Estrutura

O ácido metilmalônico é formado por uma cadeia principal de 3 carbonos, dos quais o do centro possui um grupo metil –CH ₃ e os carbonos finais pertencem a grupos –COOH. Portanto, é um ácido dicarboxílico.

Estrutura da molécula de ácido malônico ou ácido 2-metilpropanodioico. Fvasconcellos 18:59, 26 de maio de 2007 (UTC). Fonte: Wikimedia Commons.

Nomenclatura

- ácido metilmalônico

- ácido 2-metilpropanodioico

- ácido 1,1-etanodicarboxílico

- MMA (ácido metilMalônico)

Propriedades

Estado físico

Sólido.

Peso molecular

118,09 g / mol

Ponto de fusão

135 ºC

Solubilidade

Em água: 679,0 mg / mL

Constante de dissociação

pK _a = 3,12 (a 20 ° C)

Localização na natureza

É um metabólito humano. Isso significa que é formado durante certos processos metabólicos, especialmente a partir de gorduras e proteínas. Foi isolado da urina humana pela primeira vez em 1957. Está localizado principalmente no citoplasma celular dos rins e do fígado.

Sua concentração acima dos valores normais está associada a muitas doenças, como deficiência de vitamina B12 ou má absorção de cobalamina, deficiência de algumas enzimas como mutase, fumarase, entre outras, que podem ser causadas por defeitos genéticos.

A detecção precoce de um balanço negativo da cobalamina no organismo é realizada pela determinação do aumento do ácido metilmalônico no soro. Em outras palavras, quando a vitamina B12 é deficiente, a concentração de MMA no soro aumenta.

O MMA interfere na produção de energia na mitocôndria ao inibir a succinato desidrogenase, um complexo de proteínas transportadoras de elétrons.

Mitocôndria, um local na célula onde o ácido malônico pode interferir nos processos normais do metabolismo. Louisa Howard. Fonte: Wikimedia Commons.

Conseqüentemente, um MMA alto pode ter um efeito negativo na saúde. Seu efeito negativo sobre o sistema nervoso e rins foi relatado. Por outro lado, um excesso muito grande de MMA causa acidúria.

Treinamento no corpo humano

O MMA é encontrado no corpo como parte da coenzima L-metilmalonil-CoA. Quando há um mau funcionamento da enzima L-metilmalonil-CoA-mutase, o MMA é formado.

A enzima L-metilmalonil-CoA-mutase requer adenosil-cobalamina, uma coenzima da vitamina B-12, que catalisa a isomerização reversível de L-metilmalonil-CoA em succinil-CoA. Portanto, quando não há adenosil-cobalamina suficiente, o excesso de MMA é obtido.

Quantidade normal de MMA no soro de sangue humano

Segundo estudos realizados nos EUA, a raça ou etnia da pessoa afeta o conteúdo normal de MMA no soro sanguíneo.

Laboratório de análises de sangue. Autor: Darko Stojanovic. Fonte: Pixabay.

Os brancos não hispânicos têm uma concentração sérica de MMA significativamente maior do que os hispânicos-mexicanos e os afro-descendentes não hispânicos, sendo que os últimos têm a concentração sérica mais baixa de MMA. Verificou-se também que a idade da pessoa influencia no nível do MMA.

A concentração de MMA começa a aumentar após os 40 anos e continua a aumentar com a idade. Após os 70 anos, aumenta drasticamente.

Este último pode ser atribuído ao comprometimento da função renal. No entanto, não está claro se o excesso de MMA prejudica os rins ou se danos aos rins por outras razões causam o aumento do MMA.

Doença associada a altos níveis de ácido metilmalônico

A presença de níveis muito elevados de MMA causa um distúrbio metabólico denominado acidúria ou acidemia por MMA.

É promovida pela deficiência parcial ou total da enzima metilmalonil-CoA-mutase, que é uma enzima mitocondrial dependente da vitamina B12, que intervém na etapa final da oxidação da valina, isoleucina e ácidos graxos.

Não existem terapias aprovadas para esta doença. Seu manejo se reduz à redução da ingestão de proteínas, suplementação de carnitina e cofator e acompanhamento médico.

No entanto, uma possível terapia foi desenvolvida consistindo na administração intravenosa de RNA mensageiro encapsulado em nanopartículas lipídicas biodegradáveis.

Autor: frolicsomepl. Fonte: Pixabay.

O referido RNA mensageiro codifica a formação da enzima metilmalonil-CoA-mutase, que leva à redução de MMA no plasma.

Síntese

Uma das sínteses do ácido metilmalônico em laboratório que tem chamado a atenção é a reação do acrilato de potássio com tetracarbonil-hidruroferrato de potássio por 4 horas a 70 ºC sob atmosfera de monóxido de carbono CO.

A reação é catalítica e altamente reprodutível, onde se destacam condições amenas e rendimento superior a 95%. Foi a primeira hidrocarboxilação do ácido acrílico a dar MMA.

Use como um biomarcador para deficiência de vitamina B12 ou cobalamina

Altos níveis de MMA no soro sanguíneo foram associados à deficiência de vitamina B12. Estima-se que a concentração de MMA aumenta no soro antes que a diminuição da cobalamina seja detectada no soro ou cause danos ao corpo.

Em estudos com veganos e ovo-lacto-vegetarianos, o MMA sérico tem sido usado para determinar a deficiência de vitamina B12.

Exames de sangue humano. Fonte: Pixabay.

Certos pesquisadores descobriram que o tratamento com metformina de pacientes com diabetes tipo 2 está associado a um aumento na concentração sérica de MMA. Este efeito aumenta com o tempo de tratamento com metformina e está associado à diminuição dos níveis de vitamina B12 nesses pacientes.

Além disso, o MMA foi testado para determinar a deficiência de vitamina B12 em pacientes com câncer e também em mulheres grávidas.

No entanto, outros pesquisadores sugerem que a utilidade da concentração sérica de MMA na determinação da deficiência de vitamina B12 é limitada em pacientes com função renal normal e em pessoas muito jovens.

Referências

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