Questão de Patologia — Bases Etiológicas de condição clínica — FGV 2024

Glicogênio: estrutura e metabolismo na doença de Pompe

Gabarito: letra D. O glicogênio é um polímero de glicose que tem sua síntese iniciada a partir de uma proteína — a glicogenina — que permanece covalentemente ligada à extremidade redutora do polímero. Essa característica estrutural é essencial para entender a doença de Pompe, uma glicogenose lisossômica causada pela deficiência da enzima α-glicosidase ácida (maltase ácida), que degrada o glicogênio dentro dos lisossomos. As demais alternativas erram ao atribuir ao glicogênio unidades de sacarose, ligações cetais ou hemicetais entre resíduos, ou produção exclusivamente muscular.

O glicogênio é o principal polissacarídeo de reserva energética animal, análogo ao amido nos vegetais. Sua estrutura é altamente ramificada: cadeias lineares de resíduos de glicose unidos por ligações glicosídicas α-1,4, com ramificações a cada 8 a 12 resíduos, formadas por ligações α-1,6. Essa arquitetura ramificada aumenta a solubilidade e cria múltiplas extremidades não redutoras, que são os sítios de ação das enzimas de síntese e degradação — a glicogênio fosforilase e a glicogênio sintase. A ramificação é, portanto, uma adaptação funcional que permite mobilização rápida de glicose, especialmente no músculo esquelético durante o exercício e no fígado para manutenção da glicemia.

A síntese do glicogênio começa com a ação da glicogenina, uma proteína que atua como primer ou iniciador. A glicogenina se autoglicosila, adicionando os primeiros resíduos de glicose a um resíduo de tirosina específico, e depois a glicogênio sintase estende as cadeias. A glicogenina permanece ligada ao polímero, formando uma ligação covalente do tipo O-glicosídica entre a glicose e o grupo hidroxila da tirosina. Essa proteína é, portanto, parte integrante da molécula de glicogênio, e não apenas um catalisador transitório. Essa característica distingue o glicogênio de outros polissacarídeos e é o ponto central da alternativa correta.

Na doença de Pompe, a deficiência da α-glicosidase ácida lisossômica impede a degradação do glicogênio dentro dos lisossomos, levando ao acúmulo progressivo do polímero, especialmente em músculos esqueléticos e cardíacos. O acúmulo lisossômico interfere com a função celular, causando fraqueza muscular, cardiomiopatia e, nas formas infantis, óbito precoce. O entendimento da estrutura do glicogênio — incluindo a presença da glicogenina — é fundamental para compreender como o acúmulo ocorre e por que afeta preferencialmente tecidos com alta demanda energética.

A banca explora aqui a confusão entre os tipos de ligação glicosídica e a natureza do iniciador da síntese. As alternativas B e C tentam confundir com a química dos carboidratos redutores: a glicose em solução forma estruturas cíclicas hemiacetálicas, e a ligação entre dois monossacarídeos forma um acetal (ou cetal, quando envolve uma cetose). No glicogênio, as ligações entre os resíduos de glicose são do tipo acetal, não cetal nem hemicetal — o hemiacetal é a forma cíclica do monossacarídeo livre, não a ligação entre eles. A alternativa A erra ao dizer que as unidades são de sacarose, que é um dissacarídeo formado por glicose e frutose, e não o monômero do glicogênio. A alternativa E erra ao restringir a produção ao músculo, pois o glicogênio é sintetizado principalmente no fígado e no músculo, mas também em outros tecidos, como o cérebro e o coração.

Guarde a distinção entre o monômero (glicose), o tipo de ligação (α-1,4 e α-1,6, que são acetais) e o iniciador proteico (glicogenina): é exatamente nesses três pontos que as alternativas se dividem.

Alternativa A — ❌ Incorreta

Afirma que o glicogênio é formado por unidades de sacarose. A sacarose é um dissacarídeo composto por glicose e frutose, e não é o monômero do glicogênio. O glicogênio é um homopolissacarídeo formado exclusivamente por unidades de glicose. A alternativa confunde o dissacarídeo com o monossacarídeo constituinte do polímero.

Alternativa B — ❌ Incorreta

Afirma que as ligações glicosídicas formam grupos cetais entre os resíduos. As ligações entre os resíduos de glicose no glicogênio são do tipo acetal, formadas entre o carbono anomérico de uma glicose e um grupo hidroxila da glicose adjacente. Grupos cetais são formados quando uma cetose (como a frutose) participa da ligação, o que não ocorre no glicogênio. A alternativa confunde o tipo de ligação glicosídica.

Alternativa C — ❌ Incorreta

Afirma que as ligações glicosídicas formam grupos hemicetais entre os resíduos. O hemiacetal (ou hemicetal) é a forma cíclica do monossacarídeo livre, não a ligação entre dois resíduos. Quando dois monossacarídeos se ligam, forma-se um acetal (ou cetal), não um hemiacetal. A alternativa confunde a estrutura cíclica do monômero com a ligação glicosídica.

Alternativa D — ✅ Correta ⟵ GABARITO

O glicogênio é iniciado a partir da proteína glicogenina, que permanece covalentemente ligada ao polímero. A glicogenina atua como primer, adicionando os primeiros resíduos de glicose a um resíduo de tirosina, e a glicogênio sintase estende a cadeia. Essa proteína é parte integrante da molécula de glicogênio, característica que a alternativa corretamente descreve.

Alternativa E — ❌ Incorreta

Afirma que o glicogênio é produzido exclusivamente no músculo. O glicogênio é sintetizado principalmente no fígado e no músculo esquelético, mas também em outros tecidos, como coração, cérebro e tecido adiposo. A alternativa restringe indevidamente a produção ao músculo, ignorando o papel hepático na manutenção da glicemia.

A regra de ouro para questões sobre glicogênio: monômero é glicose, ligações são α-1,4 e α-1,6 (acetais), e a síntese é iniciada pela glicogenina, que permanece ligada ao polímero. Com esses três pontos fixados, você elimina as alternativas com segurança.

Gabarito: letra D