Polissacarídeos modificados solúveis em água tem encontrado um
grande número de aplicações no campo biomédico e farmacêutico. Estudos recentes mostram que esses sistemas podem ser usados como modificadores de viscosidade, matrizes para a imobilização de enzimas e drogas, e como materiais que servem como suportes para cromatografia hidrofóbica. Entre esses polissacarídeos a dextrana tem sido um dos mais estudados (MOSCARDINI; TIERA; OLIVEIRA-TIERA, 2000).
Dextrana é o nome coletivo dado a uma larga classe de polissacarídeos bacterianos extracelulares compostos de unidades monoméricas de α-D-glicopiranose ligadas majoritariamente por ligações glicosídicas do tipo α-1,6 na cadeia linear, como pode ser visto na Figura 11.
Figura 11 – Cadeia de dextrana linear mostrando as ligações α-1,6.
(AQUINO, 2006).
O termo dextrana foi introduzido pela primeira vez em 1874, quando Sheiber descobriu que o espessamento apresentado pelos caldos de cana-de- acúcar e de beterraba era ocasionado devido à presença de um carboidrato de fórmula empírica C6H10O5, com rotação óptica positiva, ao qual determinou o nome dextrana (ALSOP, 1983). Já em 1861, Pauster demonstrara que a formação de películas em caldos ricos em sacarose era desencadeada por uma ação microbiana sem, no entanto, ter identificado o agente causador (ALSOP, 1983). O grau de ramificação e a massa molecular são dependentes do microorganismo usado para a obtenção da enzima responsável pela produção do biopolímero. A enzima é sintetizada por uma variedade de bactérias pertencentes à família Lactobacillaceae,
e em particular pelos gêneros Lactobacillus, Leuconostoc e Streptococcus. Ela também pode ser sintetizada pelo gênero Acetobacter. As principais espécies produtoras são Leuconostoc mesenteriodes e Leuconostoc dextranicum. Em 1948, a dextrana produzida pela linhagem Leuconostoc mesenteriodes NRRL B-512F foi o primeiro biopolímero a ser produzido em escala industrial e continua sendo o principal atualmente na produção industrial (MONCHOIS; WILLWEMOT; MONSAN, 1999)
Durante a síntese enzimática de dextrana, a partir de sacarose, ocorre a liberação de frutose. A enzima catalisadora da reação é a dextrana-sacarase, como pode ser visto na reação abaixo. A dextrana clínica é obtida pela hidrólise ácida da dextrana bruta produzida na síntese, e posterior separação por fracionamento com etanol (HERNALSTEENSS, 2002).
n - sacarose dextrana-sacarase (glicose)n+ n - frutose dextrana
A dextrana possui aplicações na indústria de alimentos, cosméticos e principalmente na indústria farmacêutica. Sua presença ocasiona aumento da viscosidade em xaropes e dificuldade na cristalização da sacarose. Algumas das vantagens de sua utilização é que ele é biodegradável em humanos, bem tolerado, não é tóxico e não provoca reações no organismo (MOSCARDINI; TIERA; OLIVEIRA-TIERA, 2000). A fração clínica da dextrana, com 75.000 Daltons, tem propriedades de expansor volumétrico de sangue e a de 40.000 Daltons melhora a fluidez do sangue evitando a coagulação (HERNALSTEENSS, 2002). Outra utilização dessa substância é o emprego na construção de géis transportadores de drogas (MOSCARDINI; TIERA; OLIVEIRA-TIERA, 2000).
O sulfato de dextrana, também conhecido como sulfato sódico de dextrana, é um polissacarídeo aniônico que contém de 17 à 20 por cento de enxofre. Ele tem sido utilizado como agente anticoagulante e como um antiaglomerante celular (BARABINO et al., 1999; DEE et al., 1997)
Em 1997, Dee e seus colaboradores investigaram a adição de poliânions sulfatados na prevenção da agregação de células de inseto da linhagem BTITN5B1-4 com o objetivo de melhorar a produção de proteínas recombinantes por
essas células. A eficácia na obtenção de células em suspensão separadas umas das outras foi associada diretamente ao aumento da sulfatação do poliânion. Poliânions não sulfatados, polímeros neutros, policátions, dissacarídeos e monossacarídeos foram ineficazes na desagregação celular. Foi concluído que a adição de sulfato de dextrana em cultivos de BTITN5B1-4 é de grande importância, uma vez que implica no aumento de escala de produção de proteínas recombinantes (DEE et al., 1997).
Barabino e colaboradores (1999) estudou a influência de polissacarídeos aniônicos na adesão de hemácias falciformes ao endotélio vascular. Sabe-se que há um aumento da exposição de glicolipídeos sulfatados na membrana celular de eritócitos falciformes quando comparado aos normais. Esse fato está diretamente associado à adesão excessiva dessas hemácias ao endotélio vascular devido à ligação das proteínas endoteliais trombospondina e laminina a esses glicolípidos sulfatados. Essa conexão pode ser inibida por polissacarídeos aniônicos de forma a resultar em um comportamento hemodinâmico melhorado. Nesse estudo verificou-se que a aderência dos glóbulos vermelhos foi inibida de forma mais eficaz quando utilizou-se sulfato de dextrana de alto peso molecular (78% de inibição). O sulfato de dextrana de baixo peso molecular juntamente com o sulfato de condroitina A também tiveram efeitos inibitórios importantes na adesão (52% e 40% de inibição), enquanto a heparina foi ligeiramente eficaz (26% de inibição). Outros glicosaminoglicanos (sulfatos de condroitina B e C, sulfato de heparano, e fucoidan) foram testados, porém mostraram-se ineficazes (BARABINO et al., 1999). Segundo Doyle e Griffiths (1998), evidências experimentais sugeriram que o aumento da viscosidade do meio de cultura reduz danos às células em microcarregadores porque reduz a intensidade e frequência de interações entre eles. Entre possíveis aditivos que podem aumentar a viscosidade do meio sem efeitos prejudiciais aparentes nas células, a dextrana (acima de 0,3% m/v) foi apontada como uma excelente opção para nesses cultivos. Para esse fim foi indicada a utilização de dextrana de alta massa molecular (entre 200000 e 300000) de 0,15% ou 0,2% (m/v) ou, se necessário, dextranas de baixa massa molecular de 0,3% (m/v) (DOYLE; GRIFFITHS, 1998).
Como pode ser visto, o sulfato de dextrana foi mencionado na literatura tanto como um agente que inibe o contato célula-célula (BARABINO et al., 1999;
DEE et al., 1997), quanto que evita o encontro entre microcarregadores em cultivo (DOYLE; GRIFFITHS, 1998). Assim, pode ser apontado como uma opção promissora em testes para evitar a formação de aglomerados de microcarregadores no cultivo de hMSC-TERT em spinner.