FOSFATIDILSERINA: ESTRUTURA, SÍNTESE, FUNÇÕES, LOCALIZAÇÃO - BIOLOGIA - 2025

A fosfatidilserina é um lipídio pertencente à família dos fosfolipídios e grupo dos glicerolipídios ou fosfoglicerídeos, derivado do 1,2-diacilglicerol 3-fosfato. Por possuir um grupo amino em sua estrutura, é considerado um amino fosfolipídeo e está presente em membranas de células eucarióticas e procarióticas.

Foi descrito pela primeira vez por Folch, em 1941, como componente secundário da cefalina do cérebro bovino (complexo lipídico cerebral também composto por fosfatidiletanolamina) e, em 1952, Baer e Maurukas elucidaram parte importante de sua estrutura química.

Esquema geral de fosfolipídios. (1) Cabeça hidrofílica, (2) Caudas hidrofóbicas, (A) Fosfatidilcolina, (B) Fosfatidiletanolamina, (C) Fosfatidilserina e (D) Esquema de um fosfatidilglicerol (Fonte: Foobar via Wikimedia Commons)

Nos eucariotos, esse fosfolipídio representa entre 3 e 15% dos fosfolipídios da membrana e a variação em sua abundância depende do organismo, do tipo de tecido, do tipo de célula em questão e até mesmo do momento de seu desenvolvimento..

Diferentes estudos verificaram que ela está ausente na mitocôndria de eucariotos, mas sua presença tem sido relatada nas membranas celulares de várias bactérias, embora as rotas biossintéticas para sua síntese nesses organismos sejam diferentes.

A distribuição desse fosfolipídio nas membranas celulares depende, em essência, das enzimas responsáveis ​​por sua produção e seu movimento (translocação) entre as monocamadas de membrana depende da ação de aminofosfolipídio-flipases (em levedura) e scramblases. e translocases (em mamíferos).

É um lípido essencial para muitas células do sistema nervoso, a tal ponto que foram desenvolvidos suplementos nutricionais que o incluem nas suas formulações para melhorar certas capacidades cerebrais e prevenir a degeneração de outras.

Estrutura

A fosfatidilserina é um glicerofosfolipídeo e, como tal, é derivado de uma molécula de 1,2-diacilglicerol 3-fosfato, ou seja, de uma molécula de glicerol que possui duas cadeias de ácido graxo esterificado em seus carbonos 1 e 2 e no carbono 3 tem um grupo fosfato.

Estrutura da fosfatidilserina (Fonte: Zirgouflex via Wikimedia Commons)

Como todos os lipídios, a fosfatidilserina é uma molécula anfipática, com uma extremidade polar hidrofílica representada pelo grupo fosfato e a serina que se liga a ele, e uma extremidade apolar hidrofóbica, composta por cadeias de ácidos graxos ligadas por ligações éster.

O nome "fosfatidilserina" refere-se a todas as combinações possíveis de ácidos graxos, de vários comprimentos e graus de saturação, que estão ligados a uma estrutura de glicerol que tem uma serina ligada ao grupo fosfato na cabeça polar.

Síntese

Em procariontes

Em procariotos, a fosfatidilserina é produzida pelas enzimas fosfatidilserina sintetases que se associam à membrana plasmática ou a frações ribossômicas, dependendo de se tratar de bactérias Gram negativas ou Gram positivas, respectivamente.

A síntese da fosfatidilserina nesses microrganismos é regulada e depende do tipo e da quantidade de lipídios disponíveis no local onde se encontra a enzima sintetase.

Em leveduras

A fosfatidilserina sintetase de levedura sintetiza a fosfatidilserina a partir da reação entre CDP-diacilglicerol e serina, gerando fosfatidilserina e CMP. Este fosfolipídeo, nesses organismos, é um importante intermediário na síntese de fosfatidilcolina e fosfatidiletanolamina.

Essa reação é regulada por concentrações intracelulares de inositol, que tem efeitos inibitórios sobre a enzima. Outros mecanismos envolvem a fosforilação direta da sintetase ou de alguma enzima reguladora envolvida na via biossintética.

Em eucariotos superiores (plantas e animais)

Em organismos como plantas e animais (considerados por alguns autores como eucariotos superiores), a síntese da fosfatidilserina ocorre por meio de uma reação de troca de bases dependente de cálcio por meio de enzimas associadas ao retículo endoplasmático.

Nesse tipo de reação, os fosfolipídios são sintetizados a partir de fosfolipídios pré-existentes, dos quais o grupo polar é removido e trocado por uma molécula de L-serina.

Nas plantas existem duas fosfatidilserina sintetases: uma que catalisa a reação de mudança de base dependente de cálcio e a outra que catalisa uma reação semelhante à que ocorre na levedura a partir do CDP-diacilglicerol.

Os mamíferos também possuem duas fosfatidilserina sintetases: uma catalisa a síntese de fosfatidilserina por meio de uma reação de troca entre uma fosfatidiletanolamina e uma serina, e a outra faz o mesmo, mas usando uma fosfatidilcolina como substrato básico.

Recursos

A fosfatidilserina é encontrada em todos os tipos de células eucarióticas; e em mamíferos foi demonstrado que, embora não seja igualmente abundante em todos os tecidos e não seja um dos fosfolipídios encontrados em maior proporção, é essencial para a sobrevivência das células.

As cadeias de ácidos graxos associadas às moléculas de fosfatidilserina nas células do sistema nervoso de muitos vertebrados desempenham um papel fundamental no funcionamento do sistema nervoso.

Na superfície da célula

Além das suas funções estruturais para o estabelecimento de membranas biológicas, a "redistribuição" da fosfatidilserina marca o início de inúmeros processos fisiológicos a nível celular nos mamíferos, pelo que se pode afirmar que está envolvida em diversos processos de sinalização celular.

Exemplos desses processos são a coagulação do sangue, onde a fosfatidilserina é translocada em direção à monocamada externa da membrana plasmática das plaquetas, o que contribui para o acúmulo de vários fatores de coagulação em direção à superfície dessas células.

Processo semelhante ocorre durante a maturação das células espermáticas, mas é visto mais como uma "dissipação" da distribuição assimétrica desse fosfolipídeo (que enriquece a superfície interna da membrana plasmática).

Os eventos iniciais de morte celular programada (apoptose) também são caracterizados pela exposição de moléculas de fosfatidilserina à superfície celular, que "marcam" células apoptóticas para digestão por células fagocíticas ou macrófagos.

Dentro da célula

As funções intracelulares da fosfatidilserina estão intimamente relacionadas às suas características levemente catiônicas, uma vez que, por meio de sua carga, ela pode se associar a várias proteínas periféricas que possuem regiões carregadas negativamente.

Dentre essas proteínas, destacam-se algumas cinases e GTPases, que são ativadas ao se associarem ao fosfolipídio em questão.

A fosfatidilserina participa da "marcação" de algumas proteínas para direcioná-las para os fagossomas nas vias de reciclagem ou degradação e também na modificação da atividade catalítica de outras.

Foi demonstrado que a formação de certos canais iônicos depende da associação das proteínas que os constituem com a fosfatidilserina.

É uma fonte de precursores para a síntese de outros fosfolipídios, como a fosfatidiletanolamina, que pode ser formada a partir da descarboxilação da fosfatidilserina (a fosfatidilserina é o precursor da fosfatidiletanolamina mitocondrial).

Onde está?

A fosfatidilserina, como a maioria dos fosfolipídios, é encontrada em quase todas as membranas celulares e enriquece as membranas celulares dos tecidos nervosos; e, no olho, é particularmente abundante na retina.

Nas células onde é encontrado, em maior ou menor grau, costuma ser encontrado na monocamada interna da membrana plasmática e nos endossomos, mas é raro nas mitocôndrias.

Conforme descrito em 1941, junto com a fosfatidiletanolamina, a fosfatidilserina faz parte de uma substância conhecida como cefalina no cérebro de muitos mamíferos.

Benefícios de sua ingestão

A importância da fosfatidilserina no funcionamento do sistema nervoso tem sido estudada extensivamente e há várias décadas que se considera que a sua ingestão pode ser benéfica para a saúde do sistema nervoso central.

Vários estudos concluíram que a adição de fosfatidilserina na dieta como suplemento nutricional pode ter efeitos positivos na melhoria da memória, aprendizagem, concentração e declínios de humor relacionados com a idade ou envelhecimento.

Acredita-se que ele evite a perda de memória e outras atividades cognitivas, como raciocínio, pensamento abstrato, deficiência psicomotora, mudanças na personalidade e no comportamento e outras funções mentais importantes.

Em alguns estudos mais específicos em pacientes com problemas de memória, a ingestão de fosfatidilserina contribuiu diretamente para o aprendizado de nomes e rostos, a lembrança de nomes e rostos e o reconhecimento facial.

Uma fonte natural desse fosfolipídeo são os peixes. No entanto, as espécies regularmente incluídas em suplementos nutricionais são obtidas do córtex cerebral de bovinos ou da soja.

Ambos os tipos de fosfolipídios cumprem as mesmas funções, mas diferem nas características dos ácidos graxos de suas caudas apolares.

Também foi sugerido que a fosfatidilserina não associada à membrana tomada como suplemento (exógena) pode contribuir para a defesa celular contra o estresse oxidativo.

Contra-indicações

Os primeiros estudos e ensaios clínicos realizados com este fosfolípido como suplemento nutricional revelaram que a sua administração intramuscular pode causar irritações e "queimaduras" e que a sua administração intravenosa não tem efeitos adversos conhecidos.

Por via oral, parece ser um medicamento seguro, mas, em doses superiores a 600 mg administradas antes de dormir, pode causar insônia. No entanto, relatos indicam que é seguro e eficaz, principalmente se combinado com um estilo de vida saudável, que inclui exercícios físicos e uma boa alimentação.

Embora um grande número de estudos tenha demonstrado que a ingestão desse fosfolipídeo não produz alterações prejudiciais na bioquímica sangüínea, uma das possíveis contra-indicações está relacionada à transferência de doenças infecciosas como a encefalopatia espongiforme devido ao consumo de extratos cerebrais contaminados com príons.

Referências

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