Estudo digerido - BIOQUÍMICA-1

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Estudo digerido. Bioquímica TGI – Profs. Julio Mignaco e Rafael da Mata 
1. Você consegue descrever como é formada a secreção primária, relacionando as 
palavras: Na,K-ATPase, NKCC, anidrase carbônica, CFTR, Canais de potássio, NaCl, e 
aquaporinas? 
A Na,K-ATPase cria gradiente eletroquímico de sódio que garante a entrada de dois 
íons cloreto e um íon potássio, junto com um sódio pelo NKCC, através de transporte 
ativo secundário. Isso permite acúmulo de cloreto no citosol, podendo ser secretado 
para a luz acinar por canais CFTR. O potássio que se acumula pelo mesmo processo 
retorna ao interstício por meio de canais de potássio. Além de cloreto, o canal CFTR 
também pode transportar outros ânions, como bicarbonato, oriundo da ação da 
anidrase carbônica, enzima que também se torna mais ativa com estímulo para 
secreção e que converte CO2 e H2O em ácido carbônico, que se dissocia em próton H+ e 
bicarbonato. O bicarbonato também pode ir para o interstício por trocador Cl-/HCO3-, 
favorecendo a secreção de cloreto. Já o próton é transportado por trocador Na+/H+ na 
MBL, repondo sódio no citosol e exportando o próton excedente. A saída de cloreto 
para a luz atrai sódio via paracelular, devido ao gradiente elétrico negativo, formando 
NaCl. Isso faz aumentar o potencial osmótico na luz do ácino, atraindo água para o 
local, via aquaporinas ou via paracelular. 
2. Segundo a revista “Casa Claustro”, a furosemida, um fármaco inibidor do 
transportador NKCC1, causa a sensação de boca seca devido à grande diurese induzida 
pelo fármaco. Você, com seu conhecimento de bioquímica da secreção salivar, sabe 
que não é bem assim. Qual seria a explicação? 
A explicação para isso é que a furosemida inibe NKCC, com isso, diminui a entrada de 
cloreto no citosol da célula acinar, impedindo sua entrada na luz da glândula. Com isso, 
não há gradiente elétrico para atrair sódio e, consequentemente, não se aumenta a 
pressão osmótica para atrair água. Isso faz com que se reduza a secreção salivar e haja 
sensação de boca seca. 
3. A furosemida teria consequências em outros sistemas secretores do TGI? 
Sim, pois o NKCC também está presente nas células acinares pancreáticas, sendo 
importantes para a formação do fluido primário secretado nos ácinos. Além disso, 
estudos mais recentes relatam a presença do cotransportador NKCC1 na membrana 
basolateral de células intestinais, bem como sua participação nos mecanismos de 
secreção de K+ no cólon e de Cl- nas células das criptas intestinais 
4. Quais são os agonistas fisiológicos da secreção salivar? Qual é o mais importante 
deles? 
Os agonistas fisiológicos para a secreção salivar são a norepinefrina, VIP e acetilcolina. 
A norepinefrina atua sob receptores beta 2, levando ao aumento de AMPc, induzindo a 
exocitose de proteínas, especialmente a mucina, induzindo produção de saliva mais 
viscosa. Já o VIP produz o mesmo efeito, além de relaxar o músculo circular e vascular 
do TGI, aumentando a chegada de sangue. A acetilcolina, por sua vez, se liga a 
receptores M1 e induz aumento da concentração de cálcio no citosol, via IP3, levando à 
exocitose e ativação de canais por cálcio, aumentando o volume da secreção salivar, 
devido aos mecanismos já descritos. Além disso, a acetilcolina induz a contração de 
células mioepiteliais, aumentando a secreção da saliva pré-formada, via receptores 
M3. Ademais, ela aumenta a produção de calicreína pelas células epiteliais das 
glândulas salivares, induzindo a proteólise dealfa-2-globolina, produzindo bradicinina, 
um potente vasodilatador, como o VIP. Isso induz maior aporte de água e íons para o 
aumento da secreção. Já a norepinefrina apresenta efeito dual, visto que induz 
vasoconstricção, reduzindo o aporte de água e íons, diminuindo a secreção. Desta 
forma, o principal agonista é a acetilcolina (parassimpático). 
5. Qual é o efeito esperado, por um dentista ou cirurgião bucomaxilofacial, da aplicação 
tópica de um spray de atropina na boca? 
Como a atropina é um antagonista colinérgico muscarínico, o efeito esperado é uma 
redução da secreção salivar, visto que a acetilcolina é o principal agonista dessa 
secreção. 
6. O que é o CFTR, e qual a sua relevância para a produção das secreções gastrintestinais 
(e, em ultima instância, de outras secreções exócrinas)? 
O CFTR (regulador transmembrana da fibrose cística) é um canal para cloreto e outros 
ânions muito importante para a formação de diversas secreções. Sua disfunção faz 
com que as secreções que dependem do mesmo (ex.: salivar, pancreática) fiquem 
pouco fluidas e que o muco fique viscoso e pegajoso, se acumulando nos ductos e 
alvéolos. Assim, considerando o TGI, as secreções salivar e pancreática ficam menos 
fluidas e reduzidas. No caso da pancreática, há o risco da precipitação de proteínas e 
ativação das enzimas pancreáticas no ducto, causando pancreatite. Outras secreções, 
como o muco do trato respiratório ficam acumuladas. Nesse caso, o enrijecimento do 
muco impede sua movimentação pelo epitélio ciliado, funcionando como meio de 
crescimento para diversos microrganismos, permitindo infecções recorrentes. No caso 
do suor, observa-se que a reabsorção de cloreto, que se dá por CFTR, fica debilitada, 
fazendo com que sódio e cloreto se acumulem sobre a pele, conferindo à mesma um 
sabor salgado. Desta forma, conclui-se que pacientes com FC podem apresentar 
infecções pulmonares recorrentes, obstrução dos dutos pancreáticos, prejuízo nas 
funções digestivas, e aumento da incidência de pancreatite. 
7. Na produção da saliva secundária, há variações de composição e de volume da 
secreção? 
Sim, durante a passagem da saliva primária pelos ductos estriados e excretores, há 
reabsorção de sódio e cloreto, além de secreção de potássio e bicarbonato, tornando a 
saliva hipotônica em relação ao plasma. Nos ductos há trocadores de cloreto e 
bicarbonato, que aumentam a concentração de bicarbonato na saliva e retiram dela o 
cloreto. Este é enviado para o interstício por canais de cloreto. O sódio e reabsorvido 
por trocadores Na+/H+ e retorna ao interstício via bomba de sódio e potássio. O H+ 
colocado na luz retorna à celúla por trocador K+/H+, o que permite secreção de 
potássio e recirculação do próton na ML. 
8. Como é secretado o HCl no estômago, e qual a diferença de localização da H,K-ATPase 
nas células parietais, nos estados basal e ativado de secreção? 
Para a secreção de HCl, há canal de potássio na ML que permite que potássio saia da 
célula (oriundo da bomba de sódio e potássio) e retorne ao citosol por H+/K+ ATPase, 
permitindo a saída de H+ para a luz da glândula, facilitando o transporte, evitando que 
o mesmo se processe contra gradiente elétrico. O próton é oriundo da ação da 
anidrase carbônica, que também é ativada pelos agonistas que serão descritos. O 
cloreto entra na célula por trocador Cl-/HCO3- e sai pela ML por canal Parchorina, 
formando HCl. No estado basal, a célula parietal possui invaginações na membrana e 
diversas vesículas no citosol (elementos túbulovesiculares - ETV). Após a ativação, os 
ETV se fundem à membrana luminal, formando microinvaginações, expondo a H+/K+ 
ATPase para a luz da glândula. 
9. Você consegue descrever sucintamente a modulação pelos três principais agonistas de 
secreção gástrica de HCl? Qual deles tem ação mais importante na célula parietal? 
O principal agonista para a secreção de HCl é a histamina, produzida por células ECL, 
presentes nas glândulas oxínticas. A acetilcolina e a gastrina também estimulam a 
secreção. Estas duas substâncias estimulam as células ECL a secretarem histamina, 
especialmente a gastrina, além disso, elas inibem a produção de somatostatina pelas 
células D. Desta forma, a secreção gástrica e sua regulação podem ser divididas em 
três fases: na fase cefálica, estímulos de reflexos condicionados e incondicionados 
levam a aumento da secreção via neurônios eferentes do nervo vago. Alguns desses 
circuitos envolvem a Ach como neurotransmissor, ativando células ECLe parietais 
diretamente; na fase gástrica, a distensão do estômago ativa mecano e 
quimiorreceptores, que ativam reflexos longos e curtos, induzindo secreção por Ach e 
gastrina, quando o alimento atinge a região antropilórica, induzindo a secreção de 
gastrina pelas células G, devido à presença de fragmentos protéicos; na fase intestinal, 
a presença de alimento na porção superior do intestino delgado, continua estimulando 
o estômago a secretar pequenas quantidades de suco gástrico, devido às pequenas 
quantidades de gastrina que são liberadas pela mucosa duodenal em resposta à 
distensão e presença de peptídeos. A chegada do quimo ácido ao intestino estimula a 
produção de CCK, devido a produtos de hidrólise lipídica. A CCK se liga a receptores 
nas células parietais e ECL, funcionando como agonista fraco, reduzindo o estímulo via 
gastrina e Ach, diminuindo a secreção. 
10. O que é o fator intrínseco, quem o produz, e para que ele serve? 
É uma glicoproteína produzida pelas células parietais ou oxÍnticas. É necessário para a 
absorção da vitamina B12 no íleo. De todas as secreções do estômago, a única essencial 
é a do fator intrínseco. Na sua ausência, desenvolvem-se a anemia megaloblástica ou 
perniciosa e alterações neurológicas. A vitamina descrita é ingerida ligada a proteínas 
e, no estômago, por ação da pepsina e do baixo pH, é liberada, ligando-se a uma 
proteína conhecida como proteína do tipo R, a haptocorrina. No ambiente gástrico, a 
vitamina B12 apresenta maior afinidade com a haptocorrina do que com o FI. A 
haptocorrina é secretada tanto pelas glândulas salivares como pelas gástricas; ela 
protege a vitamina da ação proteolítica da pepsina e do pH ácido na luz gástrica. No 
duodeno, onde o ambiente luminal é alcalino (devido às secreções pancreática e 
biliar), a haptocorrina é digerida pelas enzimas proteolíticas pancreáticas, liberando a 
vitamina, que então se complexa com o FI. Este complexo, vitamina B12-FI, é altamente 
resistente à ação proteolítica. Os ileócitos distais apresentam um carregador para a B12 
que só a reconhece quando complexada ao FI. O dímero, complexado ao FI, liga-se ao 
receptor, e a B12 e o FI são endocitados. No meio intracelular, o FI é dissociado da 
vitamina B 1 2, que se liga a uma outra proteína, a transcobalamina II. O FI é 
degradado nos lisossomas, juntamente com o receptor e com a vitamina não ligada à 
transcobalamina. A vitamina ligada à transcobalamina II é, provavelmente, exocitada 
através da MBL do ileócito, entrando na circulação porta. Então, é liberada nos 
hepatócitos e armazenada em quantidades relativamente elevadas. 
11. Por que a vitamina B12 é tão importante para o organismo? 
Essa vitamina participa na transferência de metila no ciclo do folato, sendo muito 
importante para a síntese de bases nitrogenadas, desempenhando papel fundamental 
na síntese de DNA e replicação celular. Sendo assim, é essencial para células que 
possuem alta taxa de replicação, como no caso de precursores hematopoéticos. Por 
isso, sua falta causa anemia ameloblástica ou perniciosa. Além disso, a deficiência 
dessa vitamina causa diversas desordens neurológicas, como demência, depressão e 
enfraquecimento da memória. 
12. Quais são as estratégias terapêuticas, e os fármacos que você conheceu em aula, 
disponíveis para a redução da secreção gástrica? 
Uma das estratégias era o uso de análogos da PGE1 (misoprostol), inibidor fraco da 
secreção de HCl. Além disso, essa prostaglandina induz a produção de muco e 
bicarbonato pelas células epiteliais gástricas, aumentando a proteção. Ademais, 
aumenta o fluxo sanguíneo da região, garantindo maior aporte de bicarbonato. Ele é 
utilizado para reverter a ação de AINEs, os quais reduzem a produção de 
prostaglandinas. 
As estratégias principais envolvem o uso de antiácidos, antagonistas de secreção e 
inibidores da bomba de próton (PPI’s). No caso dos antiácidos, destacam-se bases 
fracas, capazes de neutralizar diretamente o ácido estomacal. Já no caso dos 
inibidores, encontram-se os antagonistas muscarínicos (ex.: atropina) e o inibidores de 
receptores H2 (ex.: cimetidina e ranitidina). Já os inibidores da bomba de prótons, 
como o omeprazol, são absorvidos e secretados como pró-fármacos na luz dos 
canalículos intracelulares. Quando há o estímulo para secreção (tomar antes ou 
durante refeição), há a produção de ácido, induzindo a protonação dessas substãncias, 
causando seu rearranjo e ativação. Após isso, ela se ligam irreversivelmente a cisteínas 
da H+/K+ ATPase, impedindo a síntese de mais HCl na luz do estômago. 
13. De que forma a utilização de anti-inflamatórios não-esteroidais, como a aspirina, afeta 
a mucosa do TGI? Por que esse efeito é relevante para o surgimento de gastrites e 
úlceras gástricas ou duodenais? 
Esses medicamentos inibem as cicloxigenases, enzimas que catalisam a síntese de 
precursores de tromboxanos, leucotrienos e protaglandinas. Estas últimas funcionam 
como inibidores fracos da secreção de HCl. Além disso, essas prostaglandinas induzem 
a produção de muco e bicarbonato pelas células epiteliais gástricas, aumentando a 
proteção. Ao haver inibição da sua produção, a secreção de ácido aumenta e as 
defesas (barreira mucosa gástrica) diminuem. Com isso, o ataque ácido e das proteases 
se torna possível à mucosa estomacal, causando úlceras gástricas. Devido ao aumento 
da secreção de HCl, há a possibilidade de úlceras duodenais também. 
14. O que é misoprostol, qual era sua ação esperada, e por que ele foi retirado do 
mercado? 
Ele é um análogo da protaglandia E1, funcionando como inibidor fraco da secreção de 
HCl. Além disso, essa prostaglandina induz a produção de muco e bicarbonato pelas 
células epiteliais gástricas, aumentando a proteção. Ademais, aumenta o fluxo 
sanguíneo da região, garantindo maior aporte de bicarbonato. Ele foi criado para 
reverter a ação de AINEs, os quais reduzem a produção de prostaglandinas. Esse 
produto foi retirado do mercado por causa das suas propriedades abortivas. 
15. Quais são, e como funcionam os antiácidos? Eles reduzem a secreção gástrica? 
Os antiácidos são bases fracas que atuam neutralizando o HCl. Eles não reduzem a 
secreção gástrica, apresentando efeito curto e transitório. 
16. Quem o secreta, o que é, e como o pepsinogênio é ativado? Em que pH a pepsina é 
ativa? 
O pepsinogênio é uma proteína precursora da pepsina secretada pelas células 
principais das glândulas oxínticas gástricas. Ele é ativado em função do pH. Quando o 
pH decresce abaixo de 5, uma ligação peptídica ácido-lábil se desfaz, soltando um 
fragmente protéico, formando a tripsina ativa. Em valores de pH < 3 , o pepsinogênio é 
rapidamente ativado à pepsina. Após isso, a própria tripsina é capaz de ativar mais 
pepsinogênio em tripsina. A ação proteolítica da pepsina ocorre em meio ácido. Os 
valores ótimos de pH para a ação da pepsina estão entre 1 ,8 e 3,5. 
17. Como, e por quem, é modulada a secreção dos zimogênios pancreáticos? 
Os zimogênios ficam armazenados em vesículas na porção apical da células acinares da 
porção exócrina do pâncreas. A secreção acinar é estimulada por CCK e acetilcolina. Na 
fase cefálica, estímulos oriundos de reflexos condicionados, principalmente, ativam a 
secreção via acetilcolina. Esse neurotransmissor também atua nas células G, induzindo 
a produção de gastrina, que é capaz de se ligar em receptores de CCK nas células 
acinares, induzindo fracamente a secreção. O mesmo acontece na fase gástrica, 
resultante da ação de reflexos curtos e longos. Nessa fase, há produção de gastrina na 
região antral. Por fim, na fase intestinal, a presença de produtos de hidrólise lipídica no 
duodeno estimula a produção de CCK, que induz a secreção acinar. Além disso, a 
distensão da parede induz reflexos via acetilcolina. 
18. Por que as proteases pancreáticas são produzidas e armazenadas na forma de 
zimogênios? 
Para que as mesmas não sejam capazes de degradar os componentes proteicos das 
células pancreáticas, impedindoa pancreatite. Essa condição é muito dolorosa e causa 
perda da função do órgão, dependendo da sua extensão. 
19. Como, e onde os zimogênios pancreáticos são ativados em condições fisiológicas 
(normais)? 
Eles são ativados no duodeno. Isso porque, o tripsinogênio é clivado a tripsina por 
meio da enteroquinase da borda em escova. Essa tripsina catalisa a própria ativação e 
também ativa todos os demais precursores enzimáticos. 
20. Por que algumas famílias apresentam a patologia chamada de pancreatite hereditária? 
Nessas pessoas ocorre uma mutação em uma arginina na posição 117, sendo alterada 
por histidina. Essa região é sítio para hidrólise pela própria tripsina, que é capaz de se 
autodegradar. Com a mutação, a tripsina não consegue realizar a autodegradação e a 
enzima permanece ativa, podendo ocorrer ativação no próprio pâncreas de forma 
desenfreada, gerando pancreatite. 
21. Por que na fibrose cística as secreções do TGI são, de um modo geral, reduzidas? E por 
que nesse caso há aumento do risco de pancreatite? 
Isso ocorre porque essas pessoas apresentam mutações no canal CFTR. Isso faz com 
que o transporte de ânions, especialmente o cloreto fique dificultado. Dessa forma, os 
íons não são eficientemente transportados para a luz das glândulas secretórias, o que 
causa redução do gradiente osmótico e consequente diminuição do aporte de água, 
tornando a secreção menos fluida. No caso do pâncreas, os canais CFTR são 
importantes para o retorno do cloreto no ducto para a recirculação do mesmo por 
trocador de cloreto e bicarbonato. Sem esse canal funcionando adequadamente, o 
aporte de bicarbonato e fluido nos ductos é reduzido e pode ocorrer precipitação de 
proteínas, obstruindo os mesmos. Com isso, as enzimas pancreáticas podem ser 
ativadas no próprio ducto, causando pancreatite. 
22. Quais são as estratégias que impedem a auto-digestão do pâncreas? 
Em primeiro lugar, há a compartimentalização dos zimogênios em vesículas, 
funcionando como barreira física. Em segundo lugar, há o próprio fato dessas enzimas 
serem produzidas na forma inativa. Além disso, por meio de V ATPases, o pH no 
interior dos grânulos é muito ácido, impedindo sua ativação e reduzindo a sua 
atividade, em caso de ativação aleatória. Ademais, há um inibidor de tripsina – SPINK1- 
no interior dos grânulos. Por fim, há um gradiente de pressão hidrostática que 
impulsiona a secreção no sentido anterógrado, impedindo o acúmulo nos ductos. 
23. Além de ajudar na emulsificação, digestão, e absorção de lipídeos no TGI, quais são as 
funções da bile? Lembre-se: não vale a resposta da revista “Super-impressionante”... 
A função principal da bile é excreção. Muitas substâncias lipofílicas endógenas e 
exógenas precisam se tornar mais lipofílicas, a fim de se tornarem passíveis de 
excreção por via fecal. Dessa forma, os hepatócitos realizam reações de fase I e fase II 
para converter essas substâncias em compostos mais solúveis. Após as reações, esses 
produtos vão para a vesícula biliar e são lançados com a bile no duodeno após 
estímulo de CCK e acetilcolina. É notória a importância da excreção de pigmentos 
biliares (biliverdina e bilirrubina), visto que esses são oriundos da degradação de 
heme-proteínas, como hemoglobina, mioglobina e CYP450. Além disso, a bile é a 
principal via de excreção de colesterol do organismo, seja na forma livre ou em uma 
forma mais solúvel (sais biliares). 
24. Bile e sais biliares são a mesma coisa? 
Não. A bile é a secreção produzida nos hepatócitos, que é armazenada e concentrada 
na vesícula biliar. Ela é composta por diversas substâncias, dentre elas, os sais biliares, 
que são produtos da conversão de colesterol em moléculas mais hidrofílicas. 
25. O que você encontra na bile, além dos sais biliares? 
Ácidos graxos, fosfolipídeos, pigmentos biliares e compostos inorgânicos (cálcio, sódio, 
cloreto, bicarbonato, etc.). 
26. Qual é a relação metabólica entre colesterol e ácidos (sais) biliares? Ou, o que são os 
sais biliares? 
Os sais biliares são oriundos do colesterol. Primeiramente, em uma reação de fase I, a 
enzima 7α-hidorxilase adiciona uma hidroxila ao colesterol, formando 7-
hidrocolesterol. Esse, por sua vez, passa por diversas etapas, as quais incluem a adição 
de CoA na molécula e retirada de grupos apolares, como o proprionato. Isso dá origem 
ao colil-CoA e ao quenodesoxicolil-CoA. Em seguida, os produtos são conjugados com 
aminoácidos como glicina e taurina, finalmente formando os sais biliares primários. 
27. A administração por via oral de resinas quelantes (seqüestradoras) de sais biliares, que 
impedem a reabsorção (e consequentemente a circulação entero-hepática) desses 
sais, contribui para reduzir significativamente o colesterol plasmático dos pacientes. 
Como você explicaria essa redução do colesterol? Qual é a resposta dos hepatócitos, 
neste contexto? 
Os sais biliares, como descrito, são produzidos a partir do colesterol. Sendo assim, o 
uso de resinas catiônicas que complexam com os sais biliares impede sua reabsorção. 
Isso faz com que o fígado aumente a produção de sais biliares em resposta à 
diminuição da quantidade dos mesmos que retorna até ele, consumindo mais 
colesterol, reduzindo o colesterol plasmático. 
28. Como o colesterol é mantido solúvel na bile humana normal? 
O colesterol se mantém solúvel devido a presença de substâncias anfipáticas também 
presentes na bile, como os fosfolipídeos, ácidos graxos e sais biliares. 
29. Quais são os fatores que podem levar à formação de cálculos biliares? 
Diversos são os fatores que podem levar à litíase biliar. Um deles é a desidratação, pois 
isso faz com que a bile seja cada vez mais concentrada, permitindo a precipitação de 
seus componentes, que naturalmente já se encontram no limite de saturação. Um 
segundo fator é o excesso de colesterol ou outros componentes da bile, visto que o 
seu acúmulo na vesícula leva à precipitação, já que as suas concentrações já são 
naturalmente elevadas. O mesmo se aplica em casos de hipercalcemia, já que cálcio 
coordena com carboxilas, formando cristais. Outro fator é o jejum prolongado, visto 
que a bile só é lançada no duodeno em resposta à CCK e acetilcolina durante a 
digestão. Sem o sinal, a bile vai sendo cada vez mais concentrada no interior da 
vesícula biliar. 
30. De acordo com o discutido em sala de aula, quais são as semelhanças metabólicas, 
bioquímicas, e de finalidade, dos processos de formação de sais biliares (colato, 
quenodesoxicolato, etc.) e dos pigmentos biliares (bilirrubina conjugada)? Por que a 
síntese de sais biliares pode ser considerada uma via de excreção? 
31. O que é a proteína NPC1L1, e onde está localizada? 
É um transportador para esteróis, como o colesterol. Está localizado na membrana 
apical dos enterócitos e na membrana canalicular dos hepatócitos. Controla a 
absorção intestinal e a excreção hepatobiliar de colesterol. 
32. Como funciona o fármaco Ezetimibe, e qual sua ação esperada? 
Esse fármaco inibe a NPC1l1, impedindo a absorção de colesterol, a fim de reduzir os 
níveis de colesterol plasmático.