Metabolismo: Ureia, Creatina (creatinina), Acido Urico

Prévia do material em texto

 Metabolismo da Ureia 
Nosso corpo optem anino ácidos (a.a) a partir de duas 
fontes: 
 
 
 
Corpo é incapaz de estocar (armazenar) proteína / a.a 
Amino ácidos em excesso podem ser utilizados: 
 Produção de compostos não nitrogenados, 
como: glicose, glicogênio, ácidos graxos. 
 Podem ser oxidados para gerar ATP 
 
Em ambos os casos é necessário a retirada do GRUPO 
AMINA dos amino ácidos → retirada do Nitrogênio 
Liberando a Cadeia carbônica 
Quase toda a AMINA retirada é convertida em → UREIA 
Mas por que a necessidade de conversão de Amônia 
em ureia? 
Amônia: ↑ toxicidade 
 ↑ solubilidade em H2O 
 
Como é feita a retirada do GRUPO AMINA dos 
Amino Ácidos: 
Grupo Amina saí do aa. Vai para outra molécula 
 TRASAMINAÇÃO 
 
 GLUTAMATO 
No lugar do grupo amina o amino ácido irá receber o 
=O que irá se chamar Cetoácido = cadeia 
carbônica, estando pronto para ser utilizados nas 
Produção de compostos não nitrogenados, como: glicose, 
glicogênio, ácidos graxos e serem oxidados para gerar ATP. 
 Glutamato 
Possuirá dois destinos: 
1) Transaminação: Retirada do GRUPO AMINA do 
Glutamato 
Grupo Amina do Glutamato Vai para Oxalacetato 
Que se transformar em Asparato. 
Glutamato recebe molécula de = O vinda do 
Oxalacentato e se transforma em -cetoglutarato 
 
 
2) Desaminação 
Grupo Amina LIVRE 
Gutamato irá realigir com NaD+ (ou NaP) e com uma 
molécula de H2O 
Glutamato + molécula de O = -cetoglurato 
Glutamato + molécula de H = NH4+ → Amônia → 
Grupo Amina livre 
 
Aspartato e NH4+ (amonia) irão para → 
 
 
 
 
 
 
 
 Dieta Proteínas do 
 
Glutamato 
v 
v 
-cetoglurato 
próprio corpo 
 
1º reação: 
 
A partir da junção de uma molécula de CO2 + uma 
molécula de amônia NH3 de origem da desaminação 
(Glutamato + H) ocorre a utilização de 2 ATPS – sendo 
que 1 ATP → ADP + Pi , e outro ATP → se converte em 
ADP e fosfato irá para o produto = Carbamoil Fosfato 
 
2º reação: 
Ação da Ornitina (a.a, porem não é utilizado na síntese 
proteica) 
 
Carbamoil Fosfato ORNITINA → Citrulina 
 
A fonte de energia para ocorrer a reação veio do Pi 
(fosfato) que estava no Carbamoil Fosfato 
 
3º reação: 
 
 
Citrulina Aspartato → Argininosuccinato 
 
A fonte de energia dessa reação é ATP porem ocorre 
um ↑grande gasto de energia com isso, o ATP será 
hidrolisado e perderá 2 Pi (fosfato), transformando: 
 ATP AMP + PPi 
 
Ação da enzima: arginino-succinato sintetase 
ATP – foram gastos 2 atps na formação do Carbamoil 
Fosfato e mais 2 atps que transformaram em AMP + PPi 
durante a formação de Argininosuccinato, totalizando 
um gasto de 4 ATPS durante o ciclo da ureia. 
4º reação: 
Argininosuccinato 
Ação da enzima: arginino-succinato liase 
Se divide em duas partes: 
1) Sairá para fora em forma de: FUMARATO 
2) Seguirá em frente no ciclo da ureia em forma: 
ARGININA 
 
 
5º reação: 
Arginina – ocorrerá uma hidrolise (H2O) com ação da 
enzima arginase formará a molécula de UREIA que irá 
pela corrente sanguínea e será excretada pela urina, o 
restante da molécula formará a Ornitina que entrará na 
mitocôndria fechando o ciclo. 
 
 
 
 
 Excreção da Ureia 
 
Uma pessoa saudável costuma excretar cerca de 20% 
a 50% da carga filtrada de ureia. Em geral, a excreção 
da ureia é determinada principalmente por: 
 concentração desse metabólito no plasma 
 filtração glomerular (FG); 
 reabsorção de ureia tubular renal. 
 
 
Ocorre dentro da 
 Mitocôndria 
Reação ainda dentro da Mitocôndria 
Citrulina vai para o CITOSOL 
No túbulo proximal, 40% a 50% da ureia filtrada são 
reabsorvidos; mesmo assim, a concentração da ureia 
no líquido tubular aumenta, já que esse metabólito não 
é tão permeável quanto a água. A concentração da 
ureia continua a subir à medida que o líquido tubular flui 
para o segmento delgado da alça de Henle, 
parcialmente em virtude da reabsorção de água, mas 
também devido à pequena secreção de ureia no ramo 
delgado da alça de Henle do interstício medular A 
secreção passiva de ureia, nos segmentos delgados da 
alça de Henle, é facilitada pelo transportador de ureia 
UT-A2. O ramo espesso da alça de Henle, o túbulo distal 
e o túbulo coletor cortical são relativamente 
impermeáveis à ureia, ocorrendo uma reabsorção 
muito pequena desse metabólito nesses segmentos 
tubulares. Quando os rins estão formando urina 
concentrada e existem altos níveis de ADH, a 
reabsorção de água a partir do túbulo distal e do túbulo 
coletor cortical aumenta a concentração de ureia. 
Quando esse líquido flui em direção ao ducto coletor 
medular interno, a alta concentração de ureia no 
túbulo e a presença de transportadores específicos de 
ureia promovem a difusão de ureia para o interstício 
medular. À medida que essa ureia flui para o ducto 
coletor na medula interna, as altas concentrações de 
ureia e dos transportadores de ureia UT-A1 e UT-A3 
fazem com que a ureia se difunda para o interstício 
medular. 
Fração moderada da ureia que se desloca para o 
interstício medular eventualmente se difunde para as 
porções delgadas da alça de Henle e, então, a ureia 
que se difunde para a alça de Henle retorna ao ramo 
ascendente espesso da alça de Henle, do túbulo distal, 
do túbulo coletor cortical e novamente ao ducto 
coletor medular. Nesse caso, a ureia pode recircular, 
por essas porções terminais do sistema tubular, diversas 
vezes antes de ser excretada. Cada volta no circuito 
contribui para a concentração mais elevada de ureia. 
 Importância da Ureia 
A ureia contribui com cerca de 40% a 50% da 
osmolaridade (500 a 600 mOsm/L) do interstício da 
medula renal, quando o rim está formando urina 
maximamente concentrada. Ao contrário do cloreto de 
sódio, a ureia é reabsorvida passivamente pelo túbulo. 
Quando ocorre déficit de ↓água e a concentração de 
↑ADH é alta, grande quantidade de ureia é 
passivamente reabsorvida dos ductos coletores 
medulares internos para o interstício. 
Mecanismo: 
1) Pequena quantidade de ureia é reabsorvida no 
ramo ascendente grosso antes de chegar aos 
túbulos distais e coletores corticais 
2) Na presença de altas concentrações de ADH, 
a água é rapidamente reabsorvida pelo túbulo 
coletor cortical e a concentração de ureia 
aumenta rapidamente 
3) Essa concentração elevada da ureia no líquido 
tubular do ducto coletor medular interno faz 
com que esse metabólito se difunda para fora 
do túbulo para o líquido intersticial renal. 
Recirculação da ureia provê mecanismo adicional para 
a formação de medula renal hiperosmótica. Como a 
ureia é um dos produtos residuais mais abundantes que 
devem ser excretados pelos rins, esse mecanismo de 
concentração do metabólito no interstício renal é 
essencial para a economia do líquido corporal, quando 
ocorre escassez de água no ambiente externo. 
 
Conexão entre Ciclo de Krebs e Ciclo da Ureia 
 
 
Na matriz mitocondrial temos o ciclo do ácido cítrico 
(Krebs) que liberará Oxalacetato que irá se unir com 
Glutamato → Aspartato. 
Aspartato irá para citosol e se unirá com a Citrulina (já 
fazendo parte do ciclo da ureia) → Arginino succinato 
terá com um de seus produtos Fumarato vai virar Malato 
entra novamente na mitocôndria e participara do ciclo 
de Krebes, com isso um auxilia o outro por isso 
denominada Bicicleta de Krebs. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Metabolismo da Creatina 
A Creatina (α–metilguanidinoacetato) é sintetizada nos 
rins, fígado e pâncreas, a partir dos aminoácidos 
arginina, glicina e metionina. Como representado na 
figura estes aminoácidos formam a creatina através de 
uma reação química de duas etapas: 
 
A primeira etapa ocorre maioritariamente no espaço 
inter membranar mitocondrial das células renais, ocorre 
também,embora em menor extensão, no citoplasma 
destas células. Na primeira etapa, a enzima arginina-
glicina aminotransferase catalisa a reação entre a 
arginina + glicina e que resulta na formação do 
guanidinoacetato. 
Em seguida, o guanidinoacetato passa para a corrente 
sanguínea e através da circulação alcança o fígado, 
sendo transportado para o interior das células hepáticas 
pelo transportador da creatina (SLC6A8), uma proteína 
dependente dos íons sódio e cloro, presente na 
membrana plasmática das células do fígado e do 
músculo esquelético. 
Na segunda etapa da reação, a enzima N-
guanidinoacetato metiltransferase, presente nas células 
hepáticas, catalisa a transferência de um grupo metilo 
- proveniente da Sadenosilmetionina, para o 
guanidinoacetato, formando a CREATINA. 
 
No lado superior direito, algumas células não hepáticas 
possuem o gene GAMT. Este gene codifica a enzima N-
guanidinoacetato metiltransferase. Portanto, apesar da 
segunda etapa ocorrer maioritariamente nas células 
hepáticas, também ocorre nalgumas células dos rins, pâncreas 
e sistema nervoso central, que produzem esta enzima. À 
semelhança da Cr produzida no fígado, esta também é 
transportada para o sangue, onde é distribuída pelo músculo 
esquelético. 
A velocidade de síntese de Cr varia entre um e dois 
gramas de creatina por dia, sendo está degradada em 
creatinina e excretada na urina a uma velocidade de 
dois gramas por dia. Cerca de 90 a 95% da creatina 
corporal encontra-se no músculo esquelético. Desta, 
aproximadamente um terço encontra-se sob a forma 
de creatina livre, enquanto que os restantes dois terços 
existem sob a forma de fosfocreatina. 
A Creatina também pode ser obtida de 
forma exógena e maioritariamente através 
da ingestão de carne e peixe. Em média, um 
adulto de 70 kg possui cerca de 25 g de 
creatina, distribuídas pelo seu corpo. 
 
 
Abreviaturas: AdoHcy - S-adenosil-homocisteína; AdoMet - 
Sadenosilmetionina; AGAT - Arginina-glicina aminotransferase; ADP - 
Adenina difosfato; Arg - Arginina; ATP - Adenina trifostato; CK - Creatina 
cinase; Cr - Creatina; Crn - Creatinina; PCr - Fosfocreatina; GAA - 
Guanidinoacetato; GAMT - N-guanidinoacetato metiltransferase; Gly – 
Glicina. 
 
 
 Fosfocreatina 
A fosfocreatina é a forma fosforizada da creatina. De 
um ponto de vista energético e apesar de ser uma 
alteração muito simples, esta fosforilação traz grandes 
vantagens para as células. 
O funcionamento muscular está dependente da 
disponibilidade de ATP porque, tanto a contração 
como o relaxamento muscular, são alimentados pela 
energia libertada na desfosforilação do ATP. A PCr é 
uma molécula mais pequena e com menor carga 
negativa que a molécula de ATP, por isso, difunde-se 
muito rapidamente para locais que necessitem de 
energia. 
Em descanso, o ATP é, maioritariamente, produzido nas 
mitocôndrias através da fosforilação oxidativa. Esta via 
metabólica produz energia, regenerando ATP a partir 
do ADP. No sarcoplasma, a creatina cinase (CK) 
catalisa a conversão de creatina em fosfocreatina, com 
utilização de ATP. 
Durante exercícios de alta intensidade, o aumento da 
hidrólise de ATP nas células musculares gera grandes 
quantidades de ADP e de fosfato. Nestes casos, a 
ressíntese de ATP é, predominantemente, alcançada 
pela degradação anaeróbica da fosfocreatina e do 
glicogénio. A desfosforilação da fosfocreatina fornece 
um grupo fosfato ao ADP, regenerando assim o ATP. 
A fosfocreatina assume um papel fundamental no 
metabolismo da contração muscular em exercícios de 
alta intensidade (máximos), porque serve de substrato 
para a formação de ATP. 
 
 Creatinina 
O metabolismo da creatina + fosfocreatina originam a 
creatinina através de uma reação não enzimática, esta 
bio transformação origina cerca de 2 g. de creatinina 
por dia. 
A creatinina é uma molécula não iónica e, portanto, é 
permeável à membrana plasmática. Como também é 
um substrato muito pobre do transportador da creatina 
e como não existe nenhum outro mecanismo especifico 
de aporte, a creatinina está constantemente a ser 
difundida dos tecidos para a corrente sanguínea e 
excretada pelos rins na urina. 
Como a taxa de formação não enzimática de 
creatinina a partir da creatina é quase constante e 
porque mais de 90% da creatina total corporal está 
presente no tecido muscular, a excreção diária urinária 
de creatinina é frequentemente utilizada como uma 
medida aproximada da massa muscular. Desta forma, 
pode-se inferir que quanto menor a excreção de 
creatinina, menor será a massa muscular do indivíduo. 
 
Creatinina e Função Renal: A creatinina é 
subproduto do metabolismo muscular, sendo quase 
totalmente depurada dos líquidos corporais por 
filtração glomerular. Portanto, a depuração de 
creatinina também pode ser usada para avaliar a FG. 
Uma vez que a medida da depuração de creatinina 
não requer infusão intravenosa no paciente, esse 
método é usado de modo mais amplo do que a 
depuração de inulina para estimar clinicamente a FG. 
No entanto, a depuração de creatinina não é 
marcador perfeito da FG, pois uma quantidade 
pequena é secretada pelos túbulos, de modo que a 
quantidade de creatinina excretada excede 
discretamente a quantidade filtrada. Ocorre 
normalmente erro ligeiro na medida da creatinina 
plasmática, que leva à superestimativa da 
concentração plasmática de creatinina, e, 
casualmente, esses dois erros tendem a se anular. 
Portanto, a depuração de creatinina fornece estimativa 
razoável da FG. Se a FG diminuir subitamente para 50%, 
os rins filtrarão e excretarão transitoriamente apenas 
metade da creatinina, produzindo acúmulo de 
creatinina nos líquidos corporais e elevando sua 
concentração plasmática. A concentração plasmática 
de creatinina continuará a crescer até que a carga 
filtrada de creatinina (PCr × FG) e a excreção de 
creatinina (UCr ×V) retornem ao normal e seja 
restabelecido o equilíbrio entre a produção e a 
excreção de creatinina.. 
 
 Excreção da Creatina 
 
 Filtrada pelo glomérulo 
 Pequenas quantidades (até 15%) são 
secretadas pelos túbulos renais, logo a 
quantidade filtrada não corresponde à 
quantidade excretada – erro por excesso na 
GFR . 
 Em situações de falha renal avançada, a 
excreção de creatinina através do tracto 
gastrointestinal aumenta. Os níveis plasmáticos 
não são dependentes da dieta, reflectem a 
produção endógena (depende da massa 
muscular) e a taxa de filtração glomerular. 
 Não é reabsorvida (a creatinina, é molécula 
ainda maior do que a ureia e é, 
essencialmente, impermeante na membrana 
tubular. Portanto, quase nada da creatinina 
que é filtrada é reabsorvida, de modo que 
praticamente toda a creatinina filtrada pelo 
glomérulo é excretada na urina.) 
 
 
 
 
 Metabolismo do Ácido 
Úrico 
O ácido úrico é um composto nitrogenado formado por 
dois anéis de: 
 Nitrogênio (N) 
 Carbono (C) 
Ligados a átomos de hidrogênio (H) e oxigênio (O) 
 
 Fórmula geral C5H4N4O3 
Surge como resultado da quebra das moléculas de 
purina: 
 Adenina 
 Guanina 
Que são ácidos nucleicos presentes em alimentos 
proteicos como carne vermelha, peixes e frutos do mar, 
além de certos grãos como ervilha, lentilha e feijão. 
Parte do ácido úrico resultante dessa degradação 
permanece no sangue e o restante deve ser eliminado 
na urina. 
Atualmente os níveis de ácido úrico considerados 
normais no sangue não podem passar de 7,0 mg/dL 
para homens, e de 6,0 mg/dL para mulheres. – por ação 
de uma enzima chamada xantina oxidase. Depois de 
utilizadas, as purinas são degradadas e transformadas 
em ácido úrico. Parte dele permanece no sangue e o 
restante é eliminado pelos rins. Os níveis de ácido úrico 
no sangue podem subir porque sua produção 
aumentou muito, porque a pessoa está eliminando 
pouco pela urina ou por interferência do uso de certosmedicamentos. 
Quando ocorre por algum motivo o acumulo de ácido 
úrico no organismo→ HIPERURICEMIA, que 
posteriormente podem gerar a GOTA (acumulo de 
cristais que derivam de ácido úrico nas articulações) 
Catabolismo das Purinas: 
 Adenina 
 Iosina 
 Xantina 
 Guanina 
1º Retirada de uma GRUPO AMONIO (NH4+) do anel→ 
REDUÇÃO Iosina que é convertida em XANTINA → na 
presença da enzima xantina oxidase → ÁCIDO URICO 
 
HIPERURICEMIA: pode ser causada de pela ↑ da 
produção de ácido úrico ou ↓ de sua excreção. 
A via começa quando o AMP dá origem à inosina e 
depois a hipoxantina e o GMP à guanina e à xantina, 
respectivamente. E termina quando a redução da 
hipoxantina a converte em xantina e finalmente em 
ácido úrico, pela ação da enzima, xantina oxidase 
 Excreção do Ácido Úrico 
A excreção diária média: 
 Urina será em torno de 450mg 
 Intestinal de aproximadamente 200 mg. 
Sabe-se que a entrada de urato através do intestino 
ocorre por um processo passivo variável de acordo com 
a concentração sérica do ácido úrico. As bactérias do 
trato intestinal são capazes de degradar o ácido úrico 
em dióxido de carbono e amônia, através da ação das 
uricases, alantoinases, alantoicases e ureases, num 
processo denominado “uricólise intestinal”. 
Cerca de 5% do ácido úrico circulante está ligado a 
proteínas, o que significa dizer que todo o restante 
poderá ser filtrado pelos glomérulos renais livremente. 
Além da filtração glomerular, outras três etapas do seu 
metabolismo poderão ser identificadas como de 
responsabilidade renal: 
 Reabsorção pré-secretória 
 Secreção + Reabsorção pós-secretória 
 
 Todas ocorrendo no túbulo proximal 
Assim, após sofrer a filtração glomerular, o urato que 
chega ao túbulo proximal passará por 3 processos 
distintos: 
 Reabsorção, no início do túbulo proximal, de 90-
100% de tudo que foi filtrado (contratranspore 
de Na+) 
 No segmento S2 do túbulo proximal, haverá 
secreção de urato, proporcionando um retorno 
de 50% do que foi filtrado novamente ao lúmen 
tubular (co-transporte de Na+, transporte ativo) 
 Segmento S3 ocorrerá a reabsorção pós-
secretória.