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Metabolização e oxidação de TG e corpos cetônicos TRIACILGLICEROL • Glicerol unida a 3 ácidos graxos • Essa formação e dissociação do triacilglicerol acontece o tempo todo no organismo dependendo da necessidade metabólica. SÍNTESE DE ÁCIDOS GRAXOS 3 etapas 1. Produção de Acetil CoA citosólica • Ocorre no citosol, porém os substratos estão na mitocôndria. Por isso, tem essa passagem da matriz mitocondrial pela membrana mitocondrial interna para chegar no citosol. O oxalacetato se agrega ao acetil-coa e forma o citrato que consegue permear a membrana e então se dissocia novamente em oxalacetato e acetil-coa (isso ocorre somente para conseguir passar). 2. Formação de malonil-CoA a partir da carboxilação da acetil-CoA • Dentro do citosol, o acetil-CoA vai formar o polímero, pois até então ele está na sua forma inativa (protômero que é complexo formado por polipeptídios na sua forma inativa), porém quando sofre ação de enzima acetil-coa-carboxilase, ele fica na sua forma de polímero. • O acetil-CoA é convertido ao Malonil- CoA • Essa reação é controlada por níveis de citrato (se eu tenho muito citrato, eu tenho a polimerização desse composto) • O Palmitoil-CoA é o composto que vai inibir essa reação (se eu tenho muito Palmitoil-CoA eu não tenho essa carboxilação) • Palmitoil-CoA é um tipo de ácido graxo, então se eu tenho um ácido graxo eu não preciso sintetizar mais, porque eu já tenho. 3. Alongamento da cadeia do ácido graxo pela ácido graxo sintase • O objetivo dessa reação é formar o palmitato que vai gerar os ácidos graxos pela entrada do malonil. • O composto palmitato tem 16 carbonos. MOBILIZAÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS (como a gente vamos gastar todos esses lipídeos que armazenamos) 1. Ativação do ácido graxo: transporte de ácido graxo para mitocôndria 2. Oxidação de ácido graxo: beta oxidação (ocorre na mitocôndria) 3. Corpos cetônicos ENTRADA DE AG NA VIA OXIDATIVA (MITOCÔNDRIA) • Fragmentos de dois carbonos são removidos sucessivamente a partir da carboxila terminal da acil-CoA, produzindo acetil-CoA, NADH e FADH2 1. Transporte de ácidos graxos para dentro da mitocôndria - AGCL (cadeia longa > 12 C) convertido no citosol em um derivado ligado à CoA pela acil- CoA-sintetase. Transportador carnitina = lançadeira da carnitina. • O ácido graxo é formado pela ação da acil-CoA-sintetase. Esse ácido graxo permeia a membrana mitocondrial externa na forma de Acil-CoA graxo. • A Carnitina-palmitoil-transferase I é inibida pela Malonil-CoA -Se eu tenho muitos ácidos graxos, ou se eu tenho muitos Molonil-CoA eu inibo a passagem de ácido graxo para dentro da mitocôndria, e é usado como fonte de energia 2. Depois que o ácido graxo está lá dentro da mitocôndria, ele vai se juntar à Carnitina para a liberação e formação de de acilcarnitina (ela consegue permear a membrana mitocondrial interna) e regeneração de CoA livre. • Essa reação acima ocorre entre as membranas mitocôndrias interna e externa. • Esse controle de passagem pode ser feito por hormônios também, a razão insulina/glucagon vai ditar se vai ter essa passagem ou não. 3. Translocação – transporte de acilcarnitina para a matriz mitocondrial. • A acilcarnitina consegue ultrapassar com a ajuda da translocase • Depois da translocação, esse complexo se desfaz e se transforma novamente em Carnitina e Acetil-CoA graxo que vai ser direcionado para a β-oxidação. ETAPAS DA β-OXIDAÇÃO 2 3 • Resumo: a oxidação é a remoção dos compostos do ácido graxo para geração de energia β-OXIDAÇÃO (ETAPA 1) • Ácidos graxos saturados com número par de átomos de carbono • Quatro etapas repetidas em um número de vezes igual a (n/2)-1 (n = número de carbonos) • Cada ciclo = 1 acetil-CoA, 1 NADH e 1 FADH2 • A última clivagem tiólica produz duas acetil-CoA (pode ser oxidada ou usada na cetogênese hepática) • Ácidos graxos saturados com número ímpar de átomos de carbono • Ácidos graxos insaturados ENERGIA PRODUZIDA PELA β-OXIDAÇÃO Vai para o Ciclo de Krebs DEFICIÊNCIA DE CARNITINA DO RECÉM- NASCIDO CORPOS CETÔNICOS • Gerada a partir de vem a partir do acetil-CoA • A glicose também pode gerar corpos cetônicos porque ela gera acetil-CoA (claro que em um grau muito menor) • Os ácidos graxos livres estão no sangue e vão para o fígado. O fígado devolve corpos cetônicos para o sangue, que serão distribuídos para os tecidos e podem voltar a ser acetil-CoA (nada se cria, tudo se transforma) • Esses corpos cetônicos podem ser eliminados pela urina e pelos pulmões em compostos cetônicos • Quando ficamos com mal hálito por ficar muito tempo sem comer, é por conta da eliminação dos corpos cetônicos pelo pulmão. A acetona é um composto volátil que é produzida lá na β-oxidação dos ácidos graxos. • Lá nos hepatócitos, as gotículas de gordura (ácidos graxos) entram e fazem a β-oxidação formam a acetil-CoA e então vai para o ciclo do Ácido Cítrico para formação de energia. O oxalacetato é um intermediário que entra junto com o acetil-CoA no Ciclo de Krebs e depois gliconeogênese. • Se temos muito oxalacetato, conseguimos rodar o Ciclo do ácido cítrico e se temos pouco, não roda o ciclo. • Esse acetil-CoA também pode formar esses corpos cetônicos: - Podem servir como fonte de energia para coração, músculo esquelético, rim e cérebro. UTILIZAÇÃO PELO MÚSCULO • Do acetil-CoA vai para o Ciclo de Krebs e forma energia. RELATO DE CASO Paciente do sexo feminino, 38 anos de idade, foi encaminhada ao pronto-socorro com quadro de cefaleia, sede e fome excessiva (polidipsia e polifagia) e aumento do volume urinário. Como antecedentes, possuía obesidade (IMC: 40,2 kg/m2) e diabetes mellitus, fazendo uso de metformina na dose de 2.550 mg por dia. À entrada, queixava-se de "dificuldade para controlar o diabetes. Os exames colhidos revelaram: glicose: 521 mg/dL (VR 100 mg/dL); pH: 7,36 (VR 7,35- 7,45); HCO3: 14,6 mmol/L (VR 22-28 mmol/L). • Geração de energia pelo ácido graxo. Desvio para oxidação de triacilgliceróis. • Por consequência disso, alteração do pH para mais ou menos • Esses corpos cetônicos tendem a diminuir o pH do sangue → acidose metabólica • • Os níveis de bicarbonato dela já não estão mais conseguindo suprir a quantidade de corpos cetônicos que estão sendo produzidos, então logo o pH dela estarão alterados. CONCEITOS Corpos cetônicos acima do normal: • Sangue = cetonemia (hipercetonemia) • Urina = cetonúria A condição global é denominada cetose. Concentração sanguínea de 90 mg/100 mL (nível normal = 3 mg/100 mL) Excreção urinária de 5.000 mg/24h (taxa normal = 125 mg/24h). Cetose + acidose = cetoacidos