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FISIOLOGIA MOLECULAR INTEGRADA VICTORIA MOFFATI T71 Metabolismo de Lipoproteínas e Doenças Cardiovasculares ___ INTRODUÇÃO - visão geral sobre as lipoproteínas Quando pensamos em lipoproteínas temos “lipídeos + proteínas”. Elas estão localizadas no plasma, ou seja, no sangue, e o aumento dessas substâncias no plasma (metabolismo anormal) indica a presença de placas ateroscleróticas que evoluem para doenças cardiovasculares (DCV). As lipoproteínas são importantes pela função de transporte de lipídeos (colesterol e triglicerídeos) hidrofóbicos em meio aquoso, o plasma, ou seja, são apolares e precisam de transporte. Estão envolvidos o transporte de lipídeos do trato digestório até o tecido adiposo, do fígado para outros tecidos, sendo, portanto, um transporte entre intestino, fígado e outros tecidos ou para armazenamento em tecido adiposo e fonte de energia no tecido muscular. As lipoproteínas são classificadas de várias formas, mas a mais utilizada é quanto à densidade, e conteúdo de apolipoproteínas. Composição das lipoproteínas Obviamente, são proteínas e lipídeos, mas que tipo? Proteínas - Apolipoproteínas (Apo) ● B - B48 e B100: embebidos em superfície, não se perdem ● C - CII: ligados fracamente, podem ser transferidos entre as lipoproteínas ● A - AI ● E - ligados fracamente, podem ser transferidos entre as lipoproteínas Lipídeos ● Triglicerídeos ● Colesterol - pode estar livre ou ligado à ácido graxo, chamado éster de colesterol 2 ● Fosfolipídeos Basicamente: proteínas + triglicerídeos, colesterol e fosfolipídeos, e o que muda de uma lipoproteína para outra é o teor desses lipídeos e o tipo de proteína (Apo). Tipos de lipoproteínas na circulação ● Quilomícron - QM - menor densidade ● VLDL - baixíssima densidade ● IDL - muito pouco, pois permanece por apenas 2h na circulação e logo se transforma em LDL - média densidade ● LDL - baixa densidade ● HDL - maior densidade Lembrar que: quanto maior a quantidade de lipídeo/triglicerídeos na estrutura, menor a densidade (“bóia na água”). 3 Quanto à dosagem de TG e Colesterol: contidos nas lipoproteínas, já que não estão livres Digestão de lipídeos A partir da dieta, obtém-se triglicerídeos, fosfolipídeos e éster de colesterol como principais lipídeos. Na cavidade bucal há apenas a mastigação e trituração, não há digestão. Passa por esôfago e estômago, onde apenas tem processo de mistura. Já no intestino delgado é onde ocorre maciçamente a digestão de lipídeos, especificamente no duodeno, onde se tem a liberação da bile que contém sais biliares (detergentes), produzidos pelo fígado e armazenados na vesícula (na presença de CCK há contração da vesícula → ducto biliar → colédoco → intestino), e a liberação de suco pancreático com as enzimas que irão digerir os lipídeos - lipase pancreática, fosfolipase e esterase (na presença dos hormônios CCK e Secretina). Os sais biliares fazem o processo de emulsificação, ou seja, a solubilização do lipídeo da dieta, já que sem isso as enzimas não conseguiriam agir por estarem em meio aquoso. Então no intestino delgado há a peristalse, os sais funcionando como “detergentes” formando as micelas e assim as enzimas conseguem degradá-las. As enzimas: Lipase pancreática: ● degrada apenas triglicerídeos ● triglicerídeos são formados por ácido graxo e glicerol ● após degradação obtém-se glicerol e ácido graxo livre Fosfolipase: ● degrada fosfolipídeos ● fosfolipídeos formados por fosfato, glicerol e ácidos graxos ● obtém-se glicerol e ácido graxo livre, além do fosfato Esterase: ● degrada éster de colesterol (colesterol ligado a ácido graxo) ● obtém-se colesterol e ácido graxo livre OBS: O glicerol é um álcool, não um lipídeo. 4 Portanto, o glicerol, ácidos graxos e colesterol serão absorvidos nas células intestinais, os enterócitos. Circulação entero-hepática de sais biliares Sais biliares são sintetizados no fígado a partir de colesterol. A circulação entero-hepática raduz a síntese de sais biliares no fígado, armazenamento na vesícula, liberação para o intestino (emulsificar) e posterior reabsorção de 95% do seu conteúdo que retorna para o fígado. Assim, após isso, o fígado teria que produzir apenas mais 5% de sais biliares, utilizando-se do colesterol. Com o aumento de colesterol no sangue pode haver inibição da reabsorção de sais biliares, com redução da quantidade de sais disponíveis, obrigando o fígado a utilizar mais colesterol para a produção de sais. Há medicamentos como a Colestiramina que têm a função de inibição da reabsorção, assim, há maior demanda de colesterol para a síntese de sais, e parte desse colesterol vêm da circulação na forma de LDL por aumentar o número de receptores para ele. Portanto, com maior retirada de LDL da circulação, há maior retirada de colesterol da circulação. 5 Outra tentativa de retirada de colesterol da circulação: proteína NPC1L1 - proteína Niemann-Pick C1-like 1 -, a qual transporta colesterol que vêm da dieta no intestino, e no fígado, onde se tem a retirada de colesterol via canalículos biliares e posterior reabsorção e sua inibição. Há medicamento que inibe essa proteína fazendo com que não haja transporte de colesterol ou que seja reduzido, chamado de Ezetimiba (Zelba - nome comercial). 6 Além disso, há um medicamento chamado Xenical (Orlistat) o qual inibe lipase, que degrada triglicerídeos, diminuindo sua absorção. No entanto, como os triglicerídeos não são absorvidos, eles levam ao excesso de gordura nas fezes, a esteatorréia, assim, o indivíduo sofre por ter uma diarréia. A esteatorréia também pode estar presente em outros casos como: alterações hepáticas com prejuízo na produção de sais biliares, afecções em vesícula com liberação inadequada de bile ou alterações de pâncreas que liberam as enzimas digestivas. Transporte de lipídeos exógeno A partir da dieta há consumo de triglicerídeos, fosfolipídeos e colesterol que são digeridos no intestino delgado e os enterócitos absorvem glicerol, ácido graxo livre e colesterol. O destino do glicerol é a corrente sanguínea e através de veia porta chega no fígado e é metabolizado pelos hepatócitos transformando-se em glicose. Os ácidos graxos livres, a nível de intestino são selecionados: ácidos graxos de cadeia curta e média (< 12 C) e ácidos graxos de cadeia longa e muito longa (> 12C). Os ACG de cadeia curta e média vão para a circulação e se ligam à albumina e são transportados via veia porta até o fígado e adentram aos hepatócitos e a albumina continua na circulação. Há outros tecidos que podem retirar esses ACG da circulação, e, menor proporção, como o músculo cardíaco e músculo esquelético como fonte de energia. 7 Já os ACG de cadeia longa ou muito longa são transformados ainda no intestino em triglicerídeos a partir da junção de ACG livre e glicerol. Parece paradoxo, mas o TG consumido não é humano, mas da dieta, esses novos produzidos são os compatíveis com o humano e armazenável no tecido adiposo (triglicerídeo exógeno - montado). Ademais, só é possível que os TG cheguem ao tecido adiposos através de um a lipoproteína, ou seja, vai passar a compor um quilomícron (QM). TG - colesterol - fosfolipídeos em volta (cabeças polares) - proteínas (Apo B48) = Quilomicron ● baixa densidade ● alto teor de TG EXÓGENO - 90% ● colesterol - 5% ● fosfolipídeos e proteínas - 5% ● aumento de QM no sangue indica aumento de TG O QM vai então para a circulação linfática a partir do ducto linfático, quilions, a partir daí, através dos ductos torácicos, caem em veia subclávia esquerda, depois veia cava, e por fim , na circulação sistêmica, o que torna mais fácil a chegada até o tecido adiposo, onde sofrem quebra. Por que não vai direto em veia cava: por que não se quer encharcar o fígado de gordura e o QM também não passaria pelas fenestras dos capilares do fígado. No tecido adiposo, o quilomícron sofre ação da enzima lipase lipoproteica (LPL) que quebra apenas triglicerídeos das lipoproteínas. Lipase Lipoproteica (LPL) É produzida em grande quantidade pelo tecido adiposo e pelostecidos musculares esquelético e cardíaco. As lipases produzidas pelos tecidos musculares citados possuem Km baixo, ou seja, atingem a velocidade máxima rápido, mesmo com pouco QM, não degradando muito. Já no tecido adiposo, o Km da LPL é alto, que consegue degradar bastante QM, uma vez que precisa de muito QM para atingir a velocidade máxima. As LPL, depois de produzidas localizam-se nos capilares que banham os tecidos, e isso ocorre por estímulo da insulina, ou seja, a insulina estimula a sua produção nos tecidos e posterior liberação para os capilares. Assim, se um indivíduo for resistente ou com ausência de insulina, ou seja, um diabético, tem predisposição para DCV por aumento de lipídeos e lipoproteínas no sangue, ficando hiperlipidêmico, já que QM é menos degradado e fica circulante. 8 Ademais, a adrenalina pode estimular produção de LPL nos músculos cardíaco e esquelético em situação de luta ou fuga (estresse) que precisam de energia. Degradação do Quilomícron O QM está, portanto, nos capilares que banham os tecido, e em sua estrutura está presente uma proteína chamada C2, além da B48. A LPL degrada o TG do QM, assim, os ácidos graxos do TG vão para os adipócitos e o glicerol fica disponível livremente na circulação e é retirado pelo fígado, e o que sobra - fosfolipídeos, colesterol, proteína Apo B48 - é chamado de QMr, quilomícron remanescente. O fígado tem receptores para a Apo B48 e Apo E, e o QMr é retirado da circulação. 9 Portanto, a lipoproteína Quilomícron é conhecido pelo transporte de lipídeo exógeno Transporte de lipídeos endógenos Os ACG de cadeia curta e média (< 12 C) vão para a circulação e são transportados via veia porta até o fígado e adentram aos hepatócitos e a albumina continua na circulação. O ACG terá dois destinos: Se o fígado estiver com baixa energia, eles vão ser degradados no Ciclo de Lynen/Ciclo de Krebs, gerando energia (ATP) e com liberação de CO2 e H2O. Caso não precise de energia, verifica-se o processo de alongamento com adição de carbonos a partir da glicose que está no tecido hepático. Mas esses ACG de cadeia longa não podem permanecer no fígado porque é nocivo por levar à resistência e formação de EROs, por exemplo. Então, os ACG são transformados em TG a partir de glicerol disponível no fígado, o qual precisa chegar ao tecido adiposo. Nesse caso, o TG é endógeno, construído por componentes de fora da dieta. Para chegar ao tecido adiposo, o TG é ligado à lipoproteína VLDL. O TG não pode acumular no fígado pois pode causar fígado gorduroso: esteatose hepática não alcoólica TG - colesterol - fosfolipídeos em volta - proteínas (Apo B100 - tem que ter) = VLDL ● baixa densidade 10 ● alto teor de TG ENDÓGENO (que vem da glicose no indivíduo sadio) - 60% ● colesterol - 20% ● fosfolipídeos e proteínas - 20% ● aumento de QM no sangue indica aumento de TG Obs: maior fonte de VLDL no indivíduo sadio é glicose, e no diabético é lipídeo O VLDL vai para a circulação, passa para o tecido adiposo onde os TG são digeridos pela LPL, os AGL ficam no tecido adiposo, sobrando o IDL (lipoproteína inicial antes de virar VLDL) e glicerol livres na circulação, no entanto, o IDL ou é degradado rapidamente por outras lipases lipoproteicas ou transformado em LDL com eventual pouco TG que não foi degradado pela LPL nos adipócitos. O LDL é retirado da circulação por receptor de Apo B100 no fígado (ou também chamado de receptor de LDL). Portanto, a lipoproteína VLDL faz transporte de lipídeo endógeno O Ácido Graxo Livre no tecido adiposo O AGL no tecido adiposo precisa ser transformado em triglicerídeos, e para isso é preciso de glicerol. Mas, o tecido adiposo não o retira da circulação, portanto o produz a partir da glicose, na via glicolítica dando origem à fosfo dihidroxiacetona, que pode ser transformada em glicerol, por isso no fígado o glicerol consegue ser transformado em glicose (ocorre o inverso). O depósito de TG não é nocivo, ou seja, pode ser armazenado por conta da presença de proteínas que envolvem a gotícula de gordura, chamadas perilipinas, diminuindo a toxicidade. 11 Mas se for um armazenamento em excesso, também torna-se tóxico e inflamado (principalmente tecido adiposo visceral). O indivíduo diabético não tem facilidade de produção de glicerol por conta da dificuldade de retirada de glicose da circulação, o que prejudica a formação de TG, com consequente acúmulo de ACG livre, diminuindo a degradação de QM e VLDL, tornando o ciclo congestionado. Por outro lado, o indivíduo resistente/insuficiente à insulina vai ter menor quantidade de LPL, uma vez que a produção é por estímulo insulínico, ou seja, mais um fator que contribui para a permanência de QM e VLDL no sangue. Obs: maior fonte de VLDL no indivíduo sadio é glicose, e no diabético é lipídeo…. O que acontece com o indivíduo diabético resistente à insulina Com o menor efeito da insulina há aumento de hormônios hiperglicemiantes, assim, há mobilização de TG do tecido adiposo, transformado em ACG livre que cai no sangue e depois vai para o fígado. Ao chegar no tecido hepático, no indivíduo com DM I ele vai ser oxidado formando corpos cetônicos, mas, no DM II ainda há lipogênese e os ACG livres são transformados novamente em TG, e se houver capacidade de produção de proteína (Apo B100) ele produz VLDL, que cai na circulação e vai pro tecido adiposo. Portanto, o TG do indivíduo diabético é do ACG livre mobilizado em tecido adiposo do que da glicose. Há medicamentos, como o Ômega 3 que são utilizados para reduzir a síntese de TG por inibir a síntese de ACG (inibe AG sintase) e aumenta a oxidação de AG; e há também a Tiazolidinedionas, antidiabetogênicos que aumentam a reesterificação de AG em TG no tecido adiposo, ou seja, não vai ácido graxo livre para a circulação. 12 Caso Clínico 1 Menino de 9 anos chega ao setor de emergência levado por seus pais depois de dois dias com náuseas e vômitos, que foram se agravando, e dor abdominal. A dor abdominal é localizada na região epigástrica e se irradia para as costas. Ele teve vários episódios de dor semelhante no passado, mas nenhum tão grave como esse. Seus pais negam febre ou calafrios e mudança de hábitos intestinais. Na emergência o paciente está sem febre e pouco angustiado, tanto o fígado como o baço parecerem aumentados e ele tem dor epigástrica. Apresenta várias pápulas amarelo-esbranquiçadas pequenas nas costas e nas nádegas. Os exames laboratoriais revelam níveis de amilase e de lipase elevadas. Na anamnese, o pai relata ter altos níveis de triglicerídeos (TG 8850 mg/dL) e vários membros da família da mãe tiveram doença cardíaca precoce. Testes de laboratório realizados após internação revelaram níveis elevados de TG e atividade reduzida de LPL. Pontos Importantes: ● a anamnese (dor, náusea, vômito, hábitos intestinais normais, histórico familiar), aumento de fígado e baço. ● como chegar à conclusão de que falta lipase lipoproteica (LPL) para a criança: o aumento de TG que não está livre no sangue, mas ligado às lipoproteínas, como QM (90% TG, 5% colesterol ) e VLDL (60% TG, 20% colesterol). Portanto o aumento de QM indica que está comendo muito ou não está degradando, com alteração da LPL. ● Hipótese: pancreatite aguda por hiperlipidemia devido ao aumento de QM ○ localização da dor e irradiação ○ Aumento de amilase e lipase que são liberadas pelas parótidas na saliva e pelo pâncreas pela parte exócrina em lesão nos ácinos do pâncreas. Esses exames são pedidos realmente em suspeita de lesão de pâncreas ○ a Hipertrigliceridemia é a terceira causa de pancreatite aguda segundo teorias propostas, depois de cálculos biliares e alcoolismo ○ Teorias: 1. aumento de QM elevando viscosidade do plasma e obstruindo leito capilar, menor oxigenação - isquemia: produção de ácidos que irão interferir no funcionamento de ácinos pancreáticos 2. a partir da degradação de TG dos QM pela LPL, há liberação de ACG livres no leito, que passam a ser transportados pela albumina. Mas se a degradação for 13 muito grande, a albumina nãodá conta de se ligar com os ACG livres. Assim, começam a se formar micelas, as quais alteram plaquetas, endotélio vascular e células acinares, o que pode levar também a um processo de isquemia, levando a liberação de enzimas digestivas que degradam carboidratos, lipídeos e proteínas, como a tripsina, ativando-se assim o tripsinogênio, que degrada proteínas de forma aleatória e causa lesões. ○ possui alto índice de mortalidade Metabolismo do álcool e seus efeitos ● Hipoglicemia: gliconeogênese - formação de ácido lático - acidose - coma ● Acetaldeído: pode levar à formação de EROs e reduzir síntese de proteínas (acetaldeído se liga com aa e reduz sua disponibilidade ou liga-se com proteínas reduzindo sua saída das células) como albumina e proteínas de coagulação ● Acetil CoA: pode ir para a cadeia respiratória, ser oxidado, além de aumentar EROs ● Quando uma pessoa ingere muito álcool: o normal seria metabolizá-lo e transformá-lo em acetaldeído, em acetato e, por último, em acetil CoA. Mas com aumento da ingesta a via oxidativa passa e ser em cytochrome P450 (CYP2E1), a acaba-se consumindo NADPH2 na via (envolvido na defesa antioxidante), fazendo com que caia a defesa antioxidante e leve à formação de EROs e lesão nas membranas em hepatócitos e as seguintes enzimas aparecem no sangue verificando função renal: 14 ○ AST (hepatocelular) ○ ALT (hepatocelular) ○ lesão biliar (hepatobiliar) - gama GT ○ icterícia Mas e o aumento de lipídeos? A Acetil CoA em parte pode ser transformada em ACG, podendo formar TG no fígado levando ao fígado gorduroso. Portanto, de 90 a 95% dos indivíduos alcoólatras possuem esteatose hepática. Já no sangue, o TG do fígado pode compor VLDL, a partir de dieta adequada e disponibilidade de Apo B100. Assim, VLDL na corrente sanguínea leva à hiperlipidemia. Outro fator que pode levar a hiperlipidemia é a partir do etanol, o qual inibe LPL, aumentando tanto VLDL como QM. Caso Clínico 2 Um homem de 57 anos foi encaminhado à clínica de lipídeos por causa de hipertrigliceridemia. Ele era obeso, bebia 30 unidades de álcool por semana e levava uma vida sedentária. Os triglicerídeos eram de 545 mg/dL, o colesterol era de 192 mg/dL e o HDL-C era de 39 mg/dL. Após as dificuldades iniciais, ele acabou conseguindo perder 7 kg de peso em 6 meses, reduziu o consumo de bebida para menos de 20 unidades por semana e começou a se exercitar regularmente. Doze meses depois seus triglicerídeos eram de 227 mg/dL, colesterol era 186 mg/dL e HDL-C era 46 mg/dL. 15 Portanto: Indivíduo bebe muito, degrada álcool, produz ACG, TG, VLDL levando à hiperlipidemia. Etanol inibe LPL, reduz quebra de VLDL e QM, levando à hiperlipidemia isolada, no caso, de TG. Além disso, é um indivíduo obeso, ou seja, deve comer muito carboidratos, formando acetil CoA, ACG, TG, VLDL, hiperlipidemia. E ele tem proteína disponível porque ele come. Álcool aumentando a produção de VLDL LDL - composição, dinâmica do colesterol, receptores e formação de placas Composição VLDL - IDL (um pouco mais de TG que o LDL que acaba sendo quebrado em outros tecidos) - LDL (na circulação). Após degradação de 60% de TG do VLDL pela LPL, o que resta é LDL, ou seja, 40% do VLDL que sobrou, sendo 20% colesterol. Portanto, 100% de LDL é 40% de VLDL e 50% de LDL é colesterol, sendo então a lipoproteína com maior teor de colesterol. 16 O LDL é importante para o organismo como um transportador de colesterol, mas passa a ser nocivo quando em excesso, assim como qualquer outra coisa. Dinâmica do colesterol - sintetizamos mas não degradamos Obtém-se colesterol via exógena por meio de dieta, por exemplo, uma gema de ovo possui 250 mg de colesterol, e também, em menor quantidade, via sais biliares reabsorvidos. Além disso, há também produção endógena pelo tecido hepático. Utiliza-se colesterol para formar substâncias importantes para o nosso organismo: ● Hormônios esteróides: ○ Mineralocorticóides - aldosterona (controle de equilíbrio hidroeletrolítico e controle de pressão) ○ Glicocorticóides - cortisol (manutenção da glicemia) ○ Sexuais - estrógeno, progesterona, testosterona ● Sais biliares - digestão de lipídeos da dieta, uma vez que há lipídeos essenciais a serem obtidos, como os ácidos graxos insaturados para ômega 3 - produz prostaglandinas anti inflamatórias - e ômega 6 - dá origem à ácido aracdônico que está envolvido na produção de substâncias envolvidas no processo inflamatório (prostaglandinas, prostaciclinas). ● Fluidez de membrana - com mistura de ácido graxos insaturados e saturados e desenvolvimento de SNC (bainha de mielina) ● Síntese de vitamina D - importante no metabolismo do cálcio No entanto, nosso organismo não degrada colesterol, apenas o elimina via bile e uma parte muito pequena no suor. Assim uma ingesta elevada não leva a um aumento de produção de substâncias importantes para o organismo, ou seja, possui um limite, e o excesso que não pode ser eliminado se acumula no sangue, tendo como consequência a hipercolesterolemia. Uma forma de controle de excesso é o uso de medicamentos como a Estatina, que inibe síntese endógena de colesterol. O fígado, mais uma vez, está envolvido: ele produz colesterol, possui reserva, obtém de QMr, retira LDL da circulação (70%) e HDL também leva colesterol. E o fígado, por sua vez, o utiliza para produção de sais biliares, na composição de VLDL (uma forma de mandar colesterol para outros tecidos e outra parte é jogada fora no trato digestório com a bile, e em excesso, pode-se obter, por exemplo, os cálculos biliares. 17 Deficiência de sais biliares ou maior excreção de colesterol - colelitíase Bile Litogênico - em que situações? A bile litogênico é bile com aumento de colesterol. Composição normal da bile: ● 4% de fosfolipídeos - mantém colesterol em suspensão, já que ele é apolar (forma micelas e o mantém dissolvido) ● 12% sais biliares - mantém colesterol em suspensão, já que ele é apolar (forma micelas e o mantém dissolvido) ● 0,7% colesterol ● pigmentos como a bilirrubina ● 84% H2O Quando se pega apenas os principais solutos (normal): ● Fosfolipídeos - 16% ● Sais Biliares - 80% ● Colesterol - 4% - BILE LITOGÊNICO: COLESTEROL ENTRE 8 A 10% COM PROPENSÃO À FORMAÇÃO DE CÁLCULO BILIAR No entanto, há situações em que ou a diminuição da proporção de sais biliares ou aumento de colesterol leva a sua precipitação em forma de cálculo. Fatores que aumentam a excreção de colesterol: ● Obesidade - além do aumento de colesterol, há aumento de expressão da enzima HMG CoA redutase, a qual aumenta a síntese de colesterol endógena no obeso ● Dieta calórica - aumento da produção do colesterol a partir de acetil CoA ● Sedentarismo ● DM ● Dislipidemias ● Estrógeno - idade fértil, multiparidade: o estrogênio aumenta a excreção de colesterol e reduz o esvaziamento da vesícula biliar, e durante a passagem de bile pela vesícula, água é absorvida pela mucosa, deixando a bile mais concentrada, e quanto mais concentrada, maior chance de precipitação em cálculo. E na gravidez, com aumento de hormônios, o funcionamento da vesícula se torna cada vez mais lento, com menor contração, principalmente a partir do 7º mês, aumentando ainda mais a chance de preciptação. 18 Fatores que reduzem a síntese de sais biliares: ● Idade ● DM ● Dislipidemias Evoluímos produzindo colesterol, porque era importante, e com a evolução a natureza não soube que iríamos chegar nesse nível de consumo, por isso ainda não temos capacidade de degradar colesterol, o excretamos na bile e os sais biliares nas fezes. Caso Clínico 3 Paciente, sexo feminino, 47, casada, do lar. Procura serviço de gastroenterologia por dor em cólica em HD de forte intensidade acompanhada de náuseas e às vezes vômitos que ultimamente não melhora com a antiespasmódicos (droga que inibe motilidade da musculatura visceral) por VO, somente EV. Relata que a dor na maioria das vezes é desencadeada após ingesta de alimentos gordurosos. Não tem febre. HPP: G4 P4 A0. Ganho de peso na gestação e que não conseguiu perder. Históricode colesterol alterado. Sedentária. Nunca fez cirurgia. Mãe e irmã já fizeram colecistectomia. O médico solicitou ultrassonografia de abdômen superior e exames laboratoriais. Pontos Importantes: ● Localização da dor em cólica em HD ● Sintomas acompanhantes como náusea e eventual vômito ● Dor após ingesta de alimento gordurosos com liberação de CCK e estímulo de contração da vesícula ● Ganho de peso na gestação que não conseguiu perder ● Histórico familiar: colecistectomia mãe e irmã ● 4 gestações ● Colesterol alterado - maior excreção de colesterol na bile 19 Receptores de LDL Receptor de LDL ou Receptor Apo B (Apo B100 - que está no VLDL, depois chega para compor LDL) e Apo E: ● Descoberto por Joseph Goldstein e Michael Brown; prêmio Nobel pelo trabalho em 1985 ● O gene localizado em cromossomo 19 ● Expresso pela maioria dos tecidos, especialmente no fígado - retira 70% de LDL ● Expressão do receptor é regulada pelo concentração de colesterol intracelular (regulação de feedback) ○ ex: se o fígado já tem uma concentração suficiente, a expressão do receptor na membrana diminui e se a reserva estiver diminuída, há maior expressão de receptores ● As células mantém concentração intracelular de colesterol sem excesso Receptor de Scavenger - não são específicos e não são reguláveis: ● Presentes, principalmente, em células fagocitárias (macrófagos) e outras células ● Tem várias classes: SR-A1 e LOX-1 ○ LOX-1: ■ estimulado quando se tem processo inflamatório ■ pode estimular células endoteliais (produção de fator tecidual - III mecanismo intrínseco - e apoptose) 20 ■ macrófagos podem retirar LDL oxidado com formação de células espumosas que são principal fonte de formação de placa ateroscleróticas ■ pode estimular células da musculatura lisa dos vasos ● Podem ligar a moléculas diferentes não só LDLox (ex: AGEs) ● Não liga ao LDL intacto, ou seja, apenas modificado: oxidado por EROs, ou após sofrer glicosilação ou acetilação, por exemplo. ● Não tem regulação de feedback - retroalimentação ○ ex: macrófago com grande quantidade de colesterol, o receptor Scavenger continua na membrana e expressa-se normalmente Receptores de LDL e sua relação com colesterol e efeito das estatinas Bom, há uma reserva de colesterol no tecido hepático, e se ela diminui, aumenta o número de receptores de membrana, os quais retiram LDL da circulação, diminuindo seus níveis séricos. Ademais, com a queda há também estímulo estímulo para síntese endógena de colesterol. Já com níveis adequados, a enzima da atividade de produção endógena - HMG CoA redutase - diminui e há retirada de receptores de membrana. Caso tenha aumento de colesterol no sangue, o medicamento mais utilizado na clínica é a Estatina, o qual age inibindo a HMG CoA redutase competitivamente. Assim, a inibição da síntese endógena faz com que a única via seja expressar mais receptores de LDL para manter a reserva e reduzir os níveis séricos de colesterol. 21 Bom, e o fator genético prevalente para hipercolesterolemia genética é ter redução no receptor de Apo B100, mesmo não sendo obeso ou sedentário. Outro fator que deve ser entendido quando se fala em receptores para LDL, é acerca da proteína pré-convertase kexin tipo 9 (PCSK9), uma vez que os medicamentos mais recentes atuam inibindo-na. Quando se reduz colesterol intracelular, o fator de transcrição gênica no DNA é estimulado - SREBP-2 - é estimulado, levando à formação de RNAm para produzir a proteína HMG CoA redutase para síntese endógena de colesterol e para formação de receptores de LDL. O RNAm estimula também a formação da proteína pré-convertase PCSK9, a qual vai junto com o receptor de LDL para a membrana, e o LDL no receptor internalizado por endossomo são degradados, fazendo com que haja um controle da entrada de colesterol na célula. No entanto, se o receptor vai para a membrana sem PCSK9, ele não é degradado e volta para a membrana. Assim, o medicamento utilizado para diminuir colesterol no sangue é um anticorpo monoclonal que se liga à PCSK9, deixando o receptor livre para não sofrer degradação e voltar à membrana, retirando mais LDL da circulação, diminuindo os níveis de colesterol. Medicamentos para reduzir triglicerídeos Eles são: os fibratos, niacina e ômega 3, sendo este último mais um suplemento do que uma medicação. 22 Fibrato ● é o mais utilizado, mas só é prescrito caso o paciente chegue a 500 mg/dL de TG ● aumentam: ○ ação da LPL - degradando mais QM e VLDL, diminuindo TG ○ oxidação de ACG - menos TG para guardar ○ produção de Apo 1 Niacina ● diminui a produção de VLDL ● inibe transporte de ACG para o fígado Ômega 3 ● diminui síntese de TG hepático (por inibir síntese de ACG hepático) ● aumenta oxidação de ACG Além de tudo, há também tratamento não medicamentoso: atividade física - gastando mais lipídeo - e terapia nutricional com fitoesteróis (substâncias de origem vegetal que são parecidos com o colesterol, inibindo sua síntese), fibras (diminuem absorção de colesterol) e probióticos (lactobacilos). Caso Clínico 4 Um homem, 32 anos, fumava intensamente, desenvolveu uma dor forte e repentina no peito. Foi internado no pronto socorro. O infarto do miocárdio foi confirmado por alterações no ECG e pela alta concentração de troponina cardíaca no plasma. No exame físico, o paciente apresentava xantoma tendíneo nas mãos e tendões de Aquiles. Havia uma forte história familiar de doença coronariana (seu pai fez uma cirurgia de revascularização do miocárdio aos 40 anos e seu avô paterno morreu de infarto do miocárdio aos 50 anos). Seu colesterol era 390 mg/dL, TG 182 mg/dL e HDL-C 38 mg/dL. Pontos Importantes: ● tabagismo -aumenta EROs, gerando oxidação de LDL ● histórico familiar - fator genético pode reduzir expressão de receptor de Apo B100 ● xantomas - indica deposição de lipídeos na pele (macrófagos vão englobando lipoproteínas e se depositam) 23 ● o infarto de miocárdio e aumento de troponina tipo I e T (diferentes no músculo cardíaco e esquelético, enquanto a C é inespecífica), envolvidas na contração muscular LDL como principal impulsionador de aterogênese O LDL ligado à Apo B100 circula normalmente no sangue, no entanto, às vezes, dependendo do fluxo, pode passar endotélio e atingir a membrana subendotelial, chegando à membrana basal/camada íntima, onde é oxidado. As células presente na camada produzem espécies reativas de oxigênio, as quais podem oxidar proteínas, lipídeos, etc, e quando estava no sangue havia defesa antioxidante, através de enzimas intracelulares (SOD - superóxido redutase -, catalase e GPx - glutationa peroxidase), vitaminas E, C e A e o HDL. No entanto, mesmo com a defesa, os agentes que contribuem para a formação de EROs e ERNs são diversos, oxidando assim, LDL: ● HAS ● DM ● Obesidade ● Dislipidemias ● Inflamação ● Infecção ● Álcool ● Fumo ● Idade - com o avançar dos tempos, a defesa antioxidante diminui, e o sistema nervoso, por exemplo, que funciona através de metabolismo aeróbio, acaba produzindo mais EROs, assim, contribuem para o advento de doenças neurodegenerativas como Parkinson e Alzheimer Assim, o LDL oxidado pode estimular uma série de DAMPs, uma série de células: ● plaquetas - aumentam a agregação plaquetária, expondo situação pró-trombótica ● células endoteliais - aumentando fator tecidual, moléculas de adesão e de monócitos ● em células musculares aumentam a quimiotaxia e proliferação, alterando-as e formando fibroblastos e colágenos ● estimulam monócitos que se transformam em macrófagos com estímulo de formação de células espumosas ● neutrófilos - alterando fluidez de membrana 24 Portanto, o LDL é a lipoproteína mais aterogênica no plasma e principal distribuidor de colesterol para a parede da artéria. O LDL possui Apo B100, de carga positiva e, por atração elétrica com as glicosaminas da membrana basal, que são negativas, prendem o LDL no espaço subendotelial. LDL oxidado é alterado e passa a ser um DAMP - alteração molecular associado ao dano - estimulando macrófagos, que possuem receptoresScavenger e se ligam ao LDL oxidado, os engloba, e tornam-se por fim, células espumosas, cheias de lipídeo, cheia de colesterol, já que não há regulação. Essa célula pode morrer, estimular processo inflamatório, mas deixa ali a placa de lipídeo, estimulando a formação de centro necrótico. Além disso, o LDL oxidado estimula o endotélio a produzir proteínas de adesão, facilitando a entrada de monócitos que se transformam em macrófagos, tornando o processo cada vez mais eficaz no sentido da formação da placa. Com o processo, também há morte de outras células, assim, há liberação de outras enzimas como lipases e proteases, agravando mais o caso, uma vez que além do LDL oxidado, há como formar agregados no local: placa de lipídeo com células de defesa, resto de morte celular e etc, formando centro necrótico, o qual pode permanecer e não romper (esferocitose) a capa fibrosa formada pela atração de células musculares que se transformaram em fibroblastos, ou romper e dar início a um processo trombótico pela sua presença no sangue estimulando o processo de coagulação podendo levar, por exemplo a um IAM. 25 26 27 28 HDL - lipoproteína de alta de densidade e transporte reversa de colesterol Relembrando a composição química das lipoproteínas plasmáticas: O HDL é uma lipoproteína rica em proteínas, por isso popularmente chamada de “bom colesterol”. 29 O HDL é produzido 70% no fígado e 30% no intestino. Em termos de transporte exógeno, o HDL, por ser rico em proteínas, coloca Apo C2 e Apo E na circulação que interagem com o QM e acabam sendo transferidos para ele. Portanto, na formação do QM no intestino, ele vai para circulação apenas com Apo B48, e lá recebe a Apo C2 e Apo E. E qual a importância disso: A Apo C2 é essencial para ativação da LPL (lipase lipoproteica), funcionando como um co-fator, pois sem Apo C2 a LPL não reconhece o QM e não acaba quebrando o TG, e ficam circulando (90% TG). Portanto, o HDL é responsável, indiretamente, pela retirada de TG da circulação. Agora, quando se pensa em transporte endógeno de lipídeos, o VLDL produzido no fígado vem apenas com a proteína Apo B100, e na circulação, o HDL também interage e transfere Apo C2 e Apo E, importante também para reconhecimento de Apo C2 pela LPL, ativando-na, degradando TG. Assim, da mesma forma, baixa concentração de HDL significa TG circulante com VLDL (60% TG). Com a degradação, os ACG vão para o tecido adiposo e musculares cardíacos e esqueléticos, e as Apo são retiradas pelo fígado. Bom, além de transportar proteínas para QM e VLDL, retirando indiretamente TG da circulação, o HDL funciona como coletador de colesterol da circulação nas células e o transporta para o fígado, chamado de transporte reversa do colesterol, sendo uma das suas principais e importantes funções. Para isso é importante lembrar que quando produzido no fígado e no intestino, o HDL é basicamente proteína e possui formato de discóide, chamado pré-beta-HDL. Quando na circulação, ele interage com o transportador ABCA1, com gasto de energia, que transporta colesterol livre das células para o HDL. Assim, com o colesterol na estrutura, deixa de ser 30 pré-beta e passa a ser HDL-3. O HDL-3 continua circulante e interage com QM e VLDL transferindo as proteínas, e também pode receber TG dessas lipoproteínas ou transferir colesterol para elas. Quando recebe TG de QM e VLDL, passa a ser uma lipoproteína de maior conteúdo, o HDL-2, assim, deixa de ser anti-aterosclerótico ou protetor, que é resgatado pelo tecido hepático ou, ainda na passagem pelo fígado, através de lipases que degradam os TG, ser transformado novamente em HDL-3, sem TG. Mas, importante lembrar que sempre o HDL pré-beta será melhor que o HDL-3 e HDL-2, uma vez que tem função protetora ao recolher colesterol da circulação, transfere proteínas,etc. Assim, com menos HDL esse processo de limpeza que ocorre no transporte reversa não ocorre. Além disso, o HDL pré-beta tem bastante Apo A1, a qual é importante tanto para ativar o transportador ABCA1, quanto para ativar a LCAT, a lecitina colesterol acil transferase. Essa enzima esterifica o colesterol, ou seja, adiciona ACG, gerando éster de colesterol, que fica no meio da molécula, e não na superfície. Função Antiaterogênica do HDL Funções do HDL no geral: ● Transporte reversa ● Efeito anti inflamatório 31 ● Efeito antioxidante ● Efeito anti apoptótico ● Efeito antitrombótico ● Envolvido na promoção da produção de óxido nítrico ● Envolvido na homeostase da glicose EFEITO ANTIOXIDANTE A maior parte do HDL é proteína: ● Apo A1 ● Paraoxonase (PON) ● Acetil hidrolase (PAF-AH) - fator ativador de plaquetas Todas elas funcionam como antioxidante, diminuindo a oxidação de LDL e degradando lipídeos oxidados associados ao LDL, assim, há diminuição da formação de células espumosas, prevenindo o desenvolvimento das placas ateroscleróticas. Relembrando que o LDL na camada íntima sofre oxidação e ativa células que funcionam como DAMPs, estimulando processo inflamatório, além de recrutamento de macrófagos e formação de células espumosas. Assim, o HDL reduz esse processo de oxidação, o que reduz consequentemente, o inflamatório (HDL também inibe a expressão de moléculas de adesão, diminuindo recrutamento de macrófagos e liberação de citocinas) e formação de placas Pessoas com doenças neurodegenerativas, como Alzheimer e Parkinson, possuem redução da Paraoxonase no HDL, diminuindo o efeito antioxidante e essas doenças estão ligadas já ao estresse oxidativo, ou seja aumento de produção de espécies reativas do oxigênio. EFEITO ANTI INFLAMATÓRIO ● Pela diminuição da oxidação de LDL - reduz processo inflamatório ● HDL inibe expressão de moléculas de adesão ○ molécula de adesão à célula vascular - VCAM-1 ○ molécula de adesão intracelular - ICAM-1 e E-selectina ○ proteínas quimiotáticas de monócito - MCP-1 ● Diminui recrutamento de macrófagos ● Diminui liberação de citocinas 32 EFEITO ANTITROMBÓTICO ● Aumenta proteína C e S ○ Levam à inativação de proteína VIII e V (ativam trombina), freando a cascata de coagulação ● Diminui agregação plaquetária ● Diminui vWF (fator Von Willebrand) - envolvido com adesão plaquetária INFLUÊNCIA NA HOMEOSTASIA DA GLICOSE O HDL diminui processo inflamatório, diminuindo assim resistência à insulina nos tecidos adiposo, hepático, etc. Além disso, o HDL aumenta AMPK, a qual recruta GLUT4 sem precisar de insulina, recrutando glicose para o tecido muscular. Ademais, no pâncreas pode influenciar na regulação da secreção de insulina, aumentando-na, melhorando os níveis glicêmicos. A atividade física é um dos fatores que aumentam os níveis de HDL, o que é ótimo. 33 Fatores de risco para DCV por em tabela Fatores não corrigíveis: ● Idade ● Sexo ● Histórico familiar ● Histórico pessoal ● DM Fatores corrigíveis: ● Fumo ● Hiperlipidemia ● Hipertensão ● Obesidade ● Fator de exercício ● Excesso de álcool Classificação das dislipidemias segundo a Diretriz Brasileira de Dislipidemias e Prevenção da Aterosclerose MAIS UTILIZADO NO DIA A DIA, CLÍNICA, AMBULATÓRIO, ETC CLASSIFICAÇÃO LABORATORIAL PARÂMETRO Hipercolesterolemia isolada Elevação isolada de LDL Hipertrigliceridemia isolada Elevação isolada de TG (pediam em 12hrs de jejum, mas hj não precisa, aí o valor de referência muda: > 175 mg/dL Hiperlipidemia mista (tg e colesterol) LDL TG (com jejum e sem jejum) CT HDL-C baixo (muito aumento de QM e VLDL há mta transferÊncia de TG para HDL 34 Classificação das dislipidemias primárias de acordo com a OMS - classificação fenotípica Envolve separação das lipoproteínas e é cara, por isso pouco, mas ainda utilizada (Frederickson). Pode ser genética, familiar, faz-se 35 Classificação das hiperlipidemias secundárias - Classificação etiológica - causas primárias e secundárias *redução de hormônios da tireoide, reduz receptores para Apo B100 36
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