Metabólitos Secundários

Metabólitos secundários são compostos que uma planta produz além do maquinário central de crescimento e reprodução — eles não são necessários para a sobrevivência básica de cada célula, mas medeiam a interação da planta com seu ambiente, na defesa, sinalização e proteção. Muitos deles são os constituintes farmacologicamente ativos que tornam as plantas uma fonte de medicamentos.

Definition

Metabólitos secundários são compostos orgânicos produzidos por plantas que não estão diretamente envolvidos no crescimento, desenvolvimento ou reprodução normais, mas tipicamente desempenham papéis ecológicos e frequentemente possuem atividade biológica de interesse farmacêutico.

Scope

Este tópico aborda o conceito de metabolismo secundário (especializado) em plantas, como ele difere do metabolismo primário, as origens biossintéticas que organizam as principais classes de compostos e por que essas moléculas são centrais para a farmacognosia de produtos naturais. É material de referência sobre química de plantas, não orientação clínica.

Core questions

• O que distingue o metabolismo secundário do primário?
• De quais vias biossintéticas surgem as principais classes de metabólitos secundários?
• Por que os metabólitos secundários são desproporcionalmente importantes como protótipos de medicamentos?

Key concepts

• Metabolismo primário versus secundário
• Papéis ecológicos e defensivos
• Produção constitutiva versus induzida
• Vias do shikimato, mevalonato, MEP e policetídeos
• Diversidade química a partir de precursores compartilhados
• Quimiotaxonomia

Mechanisms

Os metabólitos secundários são construídos a partir de intermediários do metabolismo primário — acetil-CoA, aminoácidos aromáticos e unidades isoprenoides — que são desviados para vias dedicadas. A via do shikimato alimenta fenólicos e muitos alcaloides, as vias do mevalonato e do metileritritol-fosfato alimentam terpenoides, e os aminoácidos semeiam a maioria dos esqueletos de alcaloides. A elaboração enzimática, oxidação e conjugação geram então a ampla diversidade estrutural que caracteriza a classe. A produção é frequentemente regulada desenvolvimentalmente e induzida por estresse ou ataque, consistente com papéis ecológicos na defesa e sinalização.

Clinical relevance

Como muitos medicamentos são metabólitos secundários ou derivados deles, esta classe é o principal reservatório do qual a farmacologia de produtos naturais se baseia. A entrada explica por que a química de plantas produz moléculas medicinalmente ativas; é descritiva e não uma base para diagnóstico, dosagem ou decisões de tratamento.

Evidence & guidelines

A evidência aqui é química e biossintética — estudos de isolamento, elucidação de vias e revisões de produtos naturais como fontes de medicamentos — em vez de evidências de ensaios clínicos. Revisões que documentam a contribuição de produtos naturais para medicamentos aprovados resumem a importância prática do campo.

History

O reconhecimento de que as plantas produzem compostos além daqueles necessários para o crescimento cristalizou-se no século XX, à medida que o estudo biossintético mapeou as vias que ligam intermediários primários a produtos especializados. A conceituação desses compostos como funcionalmente ecológicos, em vez de resíduos metabólicos, remodelou a forma como sua diversidade e valor farmacológico eram compreendidos.

Seminal works

• newman-2007
• dewick-2009

Frequently asked questions

Por que são chamados de metabólitos 'secundários'?

O termo os distingue dos metabólitos primários essenciais para a vida celular básica; os metabólitos secundários não são necessários para a sobrevivência de cada célula, mas servem a funções especializadas, muitas vezes ecológicas.

Metabólitos secundários são o mesmo que produtos naturais?

Em farmacognosia, os termos se sobrepõem fortemente: a maioria dos 'produtos naturais' de plantas de interesse farmacêutico são metabólitos secundários, embora o campo mais amplo de produtos naturais também inclua compostos de microrganismos e outros organismos.