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Lipídios: lipólise, beta-oxidação e formação de corpos cetônicos BCM 2 Bibliografia Objetivos ● Ácidos graxos: ○ entender como se dá a mobilização, transporte e oxidação - considerando as moléculas e os componentes celulares envolvidos e verificar a regulação desses processos (correlação com estados: jejum e alimentado). ○ calcular o saldo em ATP resultante da oxidação de ácidos graxos saturados. ● Corpos cetônicos: ○ compreender o que são e em que condições e em qual tecido são sintetizados. ○ Correlacionar com situações clínicas. Ácidos graxos Mobilização e transporte de ácidos graxos Glucagon ou GH AG livre - transportado via albumina Bioquímica Ilustrada, Harvey, 5ª ed. Lipase hormônio sensível Bioquímica Básica, Marzzoco e Torres, 4ed. Mobilização e transporte de ácidos graxos Ativação de ácidos graxos Princípios de Bioquímica de Lehninger, 6ed. AG com menos que 12 C entram na mitocôndria por difusão - leite Malonil-CoA inibe CPT-1 Bioquímica Ilustrada, Harvey, 5ª ed. Carnitina Bioquímica Médica Básica de Marks, 2ed. Bioquímica Ilustrada, Harvey, 5ª ed. Ciclo da beta-oxidação Feodor Felix Konrad Lynen 6 de abril de 1911 - 6 de agosto de 1979 Nobel de Fisiologia / Medicina - 1964 Beta-oxidação de ácidos graxos Considere o ácido graxo palmítico (C16:0). Quantas voltas o ciclo dá? Quais e quantas moléculas são formadas? Qual o compartimento celular em que ocorre a beta-oxidação? Bioquímica Básica, Marzzoco e Torres, 4ed. Beta-oxidação de ácidos graxos Bioquímica Ilustrada, Harvey, 5ª ed. Beta-oxidação de ácidos graxos - saldo Bioquímica Médica Básica de Marks, 2ed. Bioquímica Médica Básica de Marks, 2ed. Mitocôndria Beta-oxidação de ácidos graxos - saldo Bioquímica Básica, Marzzoco e Torres, 4ed. Ácidos graxos com outras configurações AG cadeia muito longa (22 ou +) AGCL sofrem preliminarmente beta-oxidação peroxissomal. A seguir, o ácido graxo encurtado (ligado à carnitina) é transferido para a mitocôndria, para posterior oxidação. A desidrogenação inicial nos peroxissomos é catalisada por uma acil-CoA-oxidase que contém FAD. O FADH2 produzido é oxidado pelo oxigênio molecular, que é reduzido a H202; desse modo, não há geração de ATP nesta etapa. Número ímpar de carbonos A beta-oxidação dos ácidos graxos saturados com número ímpar de carbonos acontece pelas mesmas etapas de reações dos ácidos graxos com número par de carbonos, finalizando com a formação de uma molécula de três carbonos – propionil – CoA. Bioquímica Ilustrada, Harvey, 5ª ed. Ácidos graxos com outras configurações AG insaturados Rendimento menor porque esses AG estão menos reduzidos. A oxidação de ácidos graxos insaturados, requer enzimas adicionais, que dependem da posição e quantidade de insaturações, mas acabam produzindo Acetil-CoA. Bioquímica Básica, Marzzoco e Torres, 4ed. O que PRECISO ter entendido... Lipídios - mobilização, transporte e oxidação Beta-oxidação de ácidos graxos Os ácidos graxos precisam ser mobilizados (adrenalina, glucagon e GH) do tecido adiposo e transportados (albumina) até a célula alvo. No citosol são ativados (ATP) e transportados para dentro da mitocôndria através da união com a carnitina. Na mitocôndria, sofrem oxidação no ciclo da beta-oxidação e liberam 1 NADH, 1 FADH2 e 1 acetil-CoA por volta. Número de voltas (N/2) -1. O destino das acetil-CoA é o ciclo do ácido cítrico e das coenzimas reduzidas é a cadeia de transporte de elétrons. Qual será o destino da acetil-Coa? Quando ácidos graxos são oxidados, há formação de grande quantidade de ATP. Alta razão ATP/ADP inibe as enzimas do ciclo do ácido cítrico. Além disso, no jejum, o oxaloacetato está sendo desviado para a gliconeogênese, no fígado. Resultado: sobra grande quantidade de acetil-CoA… Bioquímica Médica Básica de Marks, 2ed. Cetogênese Caso clínico Homem, 35 anos, portador de diabetes tipo 1, há 3 dias sem fazer uso de insulina, questões financeiras, é encontrado pela mãe, que fala que sentiu um forte odor floral ao entrar na casa do filho. Apresenta-se desidratado e com a respiração de Kussmaul (vídeo). A primeira medida da equipe médica foi hidratar o paciente e encaminhar para o PS. A determinação do pH sanguíneo indica valores de 7,08 (VR = 7,35-7,45). Glicemia de 450 mg/dL (VR = 75-99 mg/dL). Cetônicos de 15mM (VR = 0,2 mM). Gliconeogênese Paciente insulino-dependente sem uso da medicação. 1. Qual o hormônio predominante nessa situação? 2. Quais os precursores de glicose? 3. Qual a situação do oxaloacetato? 4. Como está a lipólise e a oxidação de AG nessa situação? Bioquímica Médica Básica de Marks, 2ed. Reação anaplerótica A principal reação anaplerótica - de síntese de oxaloacetato até está ativada, mas no oxaloacetato formado (nessa situação) está sendo desviado para a gliconeogênese… logo o ciclo do ácido cítrico está prejudicado, resultado = acúmulo de Acetil-CoA, na matriz mitocondrial. Bioquímica Médica Básica de Marks, 2ed. Catabolismo de ácidos graxos Bioquímica Médica Básica de Marks, 2ed. Síntese de corpos cetônicos (Fígado) Síntese de Corpos cetônicos (Músculos e Coração) Aproveitame nto de Corpos cetônicos Bioquímica Básica, Marzzoco e Torres, 4ed. Bioquímica Básica, Marzzoco e Torres, 4ed. Cetoacidose diabética Jejum X corpos cetônicos Bioquímica Médica Básica de Marks, 2ed. Epilepsia refratária e DC Dieta cetogênica e epilepsia "A DC pode ser utilizada no tratamento de todos os tipos de convulsões em crianças com epilepsia intratável cujas terapias com medicamentos falharam. A DC possui efeitos colaterais mínimos: baixa glicemia, dores de estômago e constipação. O alto nível de colesterol sérico geralmente é temporário e desaparece com a descontinuidade da dieta. O crescimento, que normalmente é lento durante a dieta, alcança a taxa infantil normal. Embora a dieta seja inicialmente exigente e necessite de esforços contínuos mesmo após a primeira etapa, ela controla completamente a epilepsia em um terço das crianças em que as convulsões são incontroláveis de outra maneira" Krause Alimentos, Nutrição e Dietoterapia, Capítulo 41: Tratamento Clínico Nutricional para Distúrbios Neurológicos| L. Kathleen Mahan, MS, RD, CDE, Sylvia Escott-Stump, MA, RD, LDN and Janice L. Raymond, MS, RD, CD Dieta cetogênica https://epilepsia.org.br/wp-content/uploads/2019/06/ABC-Dieta-JUL-04.pdf Exemplo de cardápio de DC 3:1 Avaliação da cetose https://epilepsia.org.br/wp-content/uploads/2019/06/ABC-Dieta-JUL-04.pdf Outras situações responsivas à DC 1) Síndrome da deficiência da GLUT1; 2) Deficiência do complexo piruvato desidrogenase; 3) Epilepsia mioclônico-atônica (síndrome de Doose); 4) Espasmos epilépticos (síndrome de West); 5) Síndrome de Lennox-Gastaut; 6) Síndrome de Dravet; 7) Complexo esclerose tuberosa; 8) Síndrome de Rett; 9) Doenças mitocondriais; 10) Estado de mal epiléptico induzido por febre (Fires, sigla em Inglês); 11) Crianças e adultos recebendo somente fórmulas (lactentes ou pacientes em alimentação enteral). https://epilepsia.org.br/wp-content/uploads/2019/06/ABC-Dieta-JUL-04.pdf O que PRECISO ter entendido... Lipídios - síntese de cetônicos Síntese de cetônicos Cetônicos - forma do fígado se livrar do excesso de Acetil-CoA oriunda da beta-oxidação, no jejum. Associado à DM1. Nem todos os cetônicos são oxidados - acetona é volátil, exalada na respiração. Dieta cetogênica - indicação para epilepsia refratária a medicamentos (não substitui o uso de medicamentos).
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