Estudo Dirigido - Detoxificação Hepática

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO 
BIOQUÍMICA 2 – BIOMEDICINA 
ALBERTO GALDINO 
 
ESTUDO DIRIGIDO – DETOXIFICAÇÃO HEPÁTICA – Prof. Zé Luiz 
 
1) Descreva as fases do metabolismo de Xenobióticos no fígado. 
Esses compostos têm anéis aromáticos ou estruturas heterocíclicas, são 
hidrofóbicas, então não servem para outras funções no organismo. Sua detoxificação 
é obtida por meio da atividade de um grupo de enzimas das quais algumas dependem 
de citocromo P450. O seu metabolismo tem como finalidade aumentar a solubilidade 
destes compostos na água (> polaridade) e facilitar a excreção dos xenobióticos. 
 
Xenobiótico  
 Metabolismo Primário 
↓ 
 
 Metabolismo Secundário 
 (Adequado para excreção) 
 
 
Reação principal da fase 1: Hidroxilação. 
Enzimas: monooxigenases ou citocromo P450s. 
A reacção catalisada pela monooxigenase (citocromo P450) é: 
RH + O2 + NADPH + H
+ R – OH + H2O + NADP 
 
Na 2ª fase, os derivados mais polares derivados da 1ª fase, são conjugados com 
moléculas como: Glicuronato, Sulfato,Glutationa, tornando-os hidrossolúveis e 
passíveis de excreção pela urina ou bile 
. 
 
2) Qual o papel das enzimas Glutationa S-Transferase? 
Proteção contra dano por radicais livres causado pela redução de peróxido de 
hidrogênio e peróxidos lipídicos. Ela reduz os níveis de NAPQ1 que pode provocar 
danos celulares. 
 
 
3) Qual a importância da Glutationa (Glutatião) no estresse oxidativo? 
Tem como precurssor o glutamato, cisteína e glicina. Protege contra danos por 
radicais livres. No estresse oxidativo: A nível neuronal, os astrócitos terão como 
função proteger as outras células neuronais da toxicidade de vários agentes, utilizando 
como mecanismo o fornecimento dos precursores da glutationa às células vizinhas. Os 
resultados deste estudo sugerem a existência de um sistema glutationa/astrócito 
deficitário em vários tipos de doenças neurológicas. 
Se não houvesse conjugação de xenobióticos potencialmente tóxicos com a 
Glutationa, iriam combinar-se livremente com o DNA, RNA ou proteínas das células 
provocando a lesão das células. Outras funções: proteger o organismo de agentes 
tóxicos, como os metais pesados, atuando como um agente antioxidante potente 
prevenindo a formação de radicais livres e inibindo a lesão celular. 
 
REAÇÕES DE 
FASE 1 
Oxidação 
Redução 
Hidroxilação 
Hidrólise 
REAÇÕES DE 
FASE 2 
Conjugação 
Sulfatação 
Metilação 
Glucuronidação 
 
 
4) Quais as vias de metabolização do 
Etanol? 
A principal rota é através da álcool-
desidrogenase, que oxida ETANOL a 
ACETALDEÍDO com redução de NAD+ a NADH. O 
Acetaldeído é convertido pela aldeído-
desidrogenase por oxidação a ACETATO, que 
pode ir para TCA ou na síntese de ácido graxo e 
também pode ser ativado pela acetil-CoA (gerando 
ác. graxos, corpos cetônicos e colesterol) no 
músculo esquelético. 
Outra rota é o sistema Microssomal. Esta 
via para o metabolismo do etanol envolve o 
citocromo P450 microssoma: sistema microssomal P450-dependente para oxidação 
do etanol, e envolve o NADPH e O2. Utiliza NADPH para doar O2 para receber 
elétrons. A atividade deste sistema está aumentada em situações de alcoolismo 
crônico. 
 
 
5) Quais as consequências metabólicas decorrentes da elevação do NADH e 
depleção do NDPH durante o consumo de Etanol? 
Efeitos agudos da ingestão de álcool surgem principalmente pelo geração de 
NADH, o qual aumenta bastante a fração NADH/NAD+ no fígado. Como 
consequência, a oxidação de ácido graxo é inibida e pode ocorrer cetogenese. A 
elevação da fração de NADH/NAD+ pode causar também, acidose láctica e inibir a 
gliconeogenese. Uma função extremamente importante do sistema citocromo P450-
monoxigenase microssomal é a destoxificação de compostos estranhos ao organismo. 
Esse sistema é utilizado para hidroxilar o álcool, utilizando para isso NADHPH como 
fonte de equivalentes redutores. Como já se usa NADPH para regenerar a glutationa 
reduzida este processo pode, neste caso se tornar prejudicado 
 
 
6) Explique por que o paracetamol não pode ser administrado juntamente 
com bebidas alcoólicas. 
A biotransformação desta droga é feita pela CYP2E1 (dimetilnitrozamina-N-
desmetilase). Um indutor desta forma de enzima é o etanol. A CYP2E1 participa na 
metabolização tanto do álcool como do paracetamol. 
 
Quando a ingestão do Paracetamol se faz concomitantemente ou logo após o uso de 
bebidas alcoólicas, a atividade do paracetamol é retardada porque o etanol assim 
como acetaminofeno, é um substrato para CYP 2E1 e consequentemente compete 
pela ligação no sítio ativo da enzima. 
As principais enzimas envolvidas nestas reações de fase 1 são os citocromos-
P450 (CYP), que existem principalmente no retículo endoplasmático (RE) e 
tipicamente catalisam reações de hidroxilação. 
Como as reações de fase 1, apesar de essenciais, apenas conferem um 
aumento modesto na solubilidade, a maioria das substâncias, mas não todas, terão 
que sofrer reações da fase 2. 
Nesta fase o hepatócito procede à conjugação dos metabolitos formados na 
fase 1 com compostos como o Ácido glicurônico, sulfato, glutationa, radicais metil e 
acetil entre outros, de maneira a produzir compostos mais hidrofílicos e/ou menos 
tóxicos que rapidamente são secretados no sangue ou na bile. Apesar de o hepatócito 
usar várias reações de conjugação, as 3 mais importantes são: 
 
- A conjugação com o Ácido glicurônico através das UGTs (uridine diphosphate 
glucuronosyl transferases) que existem principalmente no RE; 
- A conjugação com o sulfato, através das sulfotransferases; 
- A conjugação com a glutationa através das glutationa-S-transferases, estas 2 últimas 
enzimas existem principalmente no citosol. 
 
Normalmente o acetaminofeno é metabolizado primariamente por reações da 
fase II, por vias de glucuronidação e sulfatação levando a formação de conjugados 
polares, inativos, que são excretados facilmente pelo sistema urinário e demais vias de 
excreção farmacológica. Como os níveis de CYP2E1 são baixos em comparação com 
outras formas de P450 a metabolização do paracetamol é feita primariamente pela 
conjugação das reações assintéticas da fase II. 
Assim, no consumo crônico de álcool CYP2E1 está ou é induzido em maiores 
quantidades, assim o paracetamol é metabolizado em maior intensidade levando a um 
aumento na produção de seu metabólito tóxico N-acetil-p-benzoquinoneimina 
(NAPQ1), um composto muito reativo que pode se conjugar com estruturas protéicas 
causando estresse oxidativo, toxicidade, desencadeando alterações hepáticas, com 
apoptose dos hepatócitos. 
 
 
7) Comente sobre a toxicidade do Acetaldeído. 
O acetaldeído é o produto da oxidação do álcool por ação da enzima álcool 
desidrogenase. O acetaldeído é um comporto muito tóxico, por isso ele é rapidamente 
convertido em acetato (não apresenta toxicidade). Quando em acumulo no organismo 
o acetaldeído provoca mutações no DNA e, em certos casos, inibição da síntese dos 
ácidos nucléicos. 
Estudos mostram que este composto, quando encontrado nas células do epitélio 
bucal, reage com proteínas formando ligações fortes com os aminoácidos. A formação 
deste complexo inativa a função da proteína e esta passa a ser identificada como um 
corpo estranho pelo sistema imune do individuo ocasionado respostas inflamatórias. 
 
 
8) Defina fibrose. De que maneira o álcool contribui para o desenvolvimento 
da Fibrose hepática? 
Fibrose é o acumulo excessivo de tecidos conectivos em órgãos parenquimatosos. 
A Fibrose Hepática é o crescimento do tecido conjuntivo em nível hepático, que pode 
estar relacionado à ação de agentes químicos e biológicos. O abuso do álcool causa a 
Cirrose, que é uma doença crônica do fígado que se caracteriza por fibrose e 
formação de nódulos que bloqueiama circulação sanguínea. A cirrose faz com que o 
fígado produza tecido de cicatrização no lugar das células saudáveis (hepatócitos) que 
morrem (por elevação de acetaldeído ou aldeído). Com isso, ele deixa de 
desempenhar suas funções normais como produzir bile (um agente emulsificador de 
gorduras), auxiliar na manutenção dos níveis normais de açúcar no sangue, produzir 
proteínas, metabolizar o colesterol, o álcool e alguns medicamentos, entre outras. 
 
 
9) Defina Bilirrubina livre e conjugada e justifique porque também são 
chamadas de Bilirrubina Direta e Indireta, respectivamente. 
Bilirrubina Conjugada é expressa como Bilirrubina Direta porque pode ser 
acoplada facilmente a sais de diazônio. A Bilirrubina Indireta Não-Conjugada é ligada 
não covalentemente à albumina e não reage até que seja liberada, não elevando sua 
concentração na urina. Assim, a Bilirrubina Não-Conjugada tem alta afinidade por 
membranas lipídicas, porém, a conjugada é relativamente hidrossolúvel, sendo 
excreteda na urina. 
 
A bilirrubina não-conjugada ou bilirrubina indireta produzida no Sistema Retículo 
Endotelial é apolar e insolúvel em água e é transportada para o fígado via corrente 
circulatória ligada de maneira firme mas reversível, à albumina. 
O processo de conjugação transforma a molécula não-polar da bilirrubina em uma 
mistura polar/não-polar que atravessa as membranas celulares. 
Este derivado conjugado, solúvel em água, é excretado do hepatócito na forma de 
bile e constitui um dos pigmentos biliares. Devido a solubilidade em água, a bilirrubina 
conjugada é encontrada, em pequenas quantidades tanto no plasma como na urina. A 
excreção da bilirrubina é a fase limitante do processo. 
 
 
10) O que pode elevar os níveis de Bilirrubina no sangue? 
Os níveis aumentados de bilirrubina no sangue levam á icterícia. 
E normalmente advém dos seguintes fatores: 
 
- Uma lise maciça de eritrócitos pode levar a uma produção de bilirrubina mais rápida 
do que a capacidade hepática de conjugá-la. Assim, mais bilirrubina é excretada na 
bile, a quantidade de urobilinogênio da circulação entero-hepática aumenta, assim 
como o urinobilinogênio urinário, levando a níveis aumentados de bilirrubina não-
conjugada no sangue. (icterícia hemolítica) 
ex: Anemia falciforme e anemias hemolíticas 
 
- Lesão nos hepatócitos pode causar aumento nos níveis plasmáticos de bilirrubina 
não-conjugada, devido a uma redução na conjugação. (icterícia hepatocelular) 
ex: Cirrose, hepatite 
 
- Quando há uma obstrução no ducto biliar,ocorre o impedimento da passagem da 
bilirrubina para o intestino. O fígado regurgita a bilirrubina conjugada para o sangue, 
constituindo a hiperbilirrubinemia. (icterícia obstrutiva) 
Ex: Tumor hepático, cálculos biliares. 
 
 
11) Defina Icterícia e Kernicterus. 
Icterícia é uma síndrome caracterizada pela deposição do pigmento biliar na pele e 
nas membranas mucosas. A concentração de bilirrubina conjugada e não conjugada 
na pele e na esclera dá a coloração amarela a amarela-esverdeada observada em 
pacientes com icterícia. 
Kernicterus é uma coloração dos gânglios basais pela bilirrubina e ocorre devido a 
relativa deficiência de atividade de conjugação nos recém nascidos causado pelo 
deslocamento da bilirrubina de seus sítios de ligação na albumina. O metabolismo da 
bilirrubina não está desenvolvido no fígado prematuro e a bilirrubina não ligada pode 
atravessar a barreira hematoencefálica imatura e ocasionar kernicterus. 
 
 
12) Explique como as pessoas respondem de maneiras diferentes às 
elevações na concentração de álcool no sangue. 
Isso é observado principalmente entre homens e mulheres. As mulheres são mais 
propensas a ficarem alcoolizadas mais rapidamente por terem menos H2O no corpo 
entre outros fatores. Mas os fatores que determinam a rota de metabolização do etanol 
incluem: 
 
- Genótipo: álcool-desidrogenases e aldeído-desidrogenases modificados com Km 
alterado 
- Atividade de ADH gástrica 
- Quantidade de Etanol consumido 
13) O que são porfirias? 
Porfirias decorrem de deficiências enzimáticas na biossíntese do grupo heme da 
cadeia da hemoglobina (mutações em algumas fases dos passos da síntese do 
HEME). Na maior parte das vezes, são distúrbios hereditários, embora existam formas 
adquiridas. As porfirias apresentam ampla interação entre fatores genéticos e fatores 
ambientais, pois os portadores de mutações nem sempre desenvolvem a doença na 
ausência de fatores ambientais precipitantes. Todos os intermediários da biossíntese 
do heme são potencialmente tóxicos. 
A sintomatologia decorrente engloba sintomas cutâneos, decorrentes do acúmulo 
de porfirinas nas camadas mais superficiais da pele, e sintomas neuroviscerais, 
relacionados ao acúmulo de ALA e PBG. 
Para o diagnóstico de porfiria, é necessária a dosagem das profirinas nas fezes e 
na urina. A solubilidade na água destes intermediários determina sua forma de 
excreção: produtos solúveis em água são excretados na urina, produtos insolúveis em 
água são excretados nas fezes e produtos com solubilidade intermediária são 
excretados tanto na urina quanto nas fezes. 
As porfirias hepáticas são, por sua vez, subdivididas em hepáticas agudas e 
crônicas, sendo que a primeira engloba a porfiria por deficiência da ALA desidratase, a 
porfiria intermitente aguda, a coproporfiria hereditária e a porfiria variegata, e a 
segunda, a porfiria cutânea tarda e a porfiria hepatoeritropoiética. Mais recentemente, 
as porfirias foram divididas em agudas e crônicas. As porfirias agudas englobam o 
grupo das hepáticas agudas, enquanto que as porfirias crônicas englobam tanto as 
porfirias eritropoéticas quanto as hepáticas crônicas.