Estudo Dirigido - Metabolismo do Glicogênio (Respondido)

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
FACULDADE DE MEDICINA
DISCIPLINA DE BIOQUÍMICA MÉDICA 
ESTUDO DIRIGIDO 4: Metabolismo do Glicogênio
As vias sintéticas e degradativas opostas do glicogênio são reações inversas? Justifique sua resposta relacionando as principais enzimas envolvidas (glicogênio fosforilase e glicogênio sintase) e o procsesso de controle hormonal por estas.
Descrever brevemente o processo da glicogenólise hepática e muscular, destacando a participação hormonal no controle enzimático e a diferença da função de estocagem de glicogênio nestes dois tecidos.
Muitos diabéticos não respondem à insulina por uma deficiência de receptores de insulina em suas células. Qual o tipo que os acomete? De que forma isso afeta os níveis de glicose circulante no período pós-prandial? E a velocidade de síntese de glicogênio muscular?
Uma gestante diabética cronicamente hiperglicêmica deu a luz a um bebê grande e gorducho (5 kg) , fora isso aparentava ser normal. Em pouco tempo do nascimento, passou a apresentar sintomas de hipoglicemia. Explique o acontecido e qual a conduta médica seria mais apropriada.
O consumo de álcool por um indivíduo subnutrido ou após um exercício físico extenuante pode levar a hipoglicemia. O que acontece com a glicogênese e gliconeogênese? Explique
Elabore uma síntese enfocando (defeito bioquímico, alterações metabólicas e principais sintomas clínicos) sobre as seguintes doenças do armazenamento do glicogênio: Doença de Von Gierk, Doença de pompe, Doença de Cori, Doença de Mcardle.
CASO CLÍNICO
Paciente L.T.P, filho de pais não consangüíneos, avó materna diabética. Gravidez normal de 38 semanas e nascido de parto pélvico. Peso natal: 2,9 Kg. Altura: 50cm. Exploração neonatal normal em amamentação. 
	Ingressa no hospital aos 30 dias de nascido por apresentar perda de peso, crises de hipoglicemia e retardo no desenvolvimento neuropsicomotor. 
	Ao exame físico, destaca-se aspecto desnutrido, palidez de pele e mucosas, atividade motora diminuída e hepatoesplenomegalia. Peso: 2,8Kg. Altura: 51,5 cm.
	Os exames laboratoriais apresentaram presença de galactose na urina. A concentração encontrada foi de 22μmol/L ( normal: abaixo de 17,8μmol/L).
	
QUESTÕES
1 - Essa doença pertence ao grupo de patologias conhecidas como “Erros Inatos do Metabolismo” (EIM). Qual a justificativa bioquímica para essa denominação?
2 – A galactosemia é decorrente da deficiência de uma ou mais enzimas que participam do metabolismo da galactose. Qual(s) enzima(s) está ausente? 
3 – A falta de uma ou mais enzimas da via metabólica de degradação da galactose culmina com o acúmulo de intermediário(s). No caso da galactosemia, qual(s) intermediário(s) se acumula(s)?
4 – Quais os efeitos que o acúmulo desse(s) intermediário(s) pode acarretar?
5 – Quais os sintomas mais comuns nos primeiros dias de vida de pacientes com galactosemia?
Respostas Sugeridas- Metabolismo do Glicogênio
1-Não, pois a glicogênese e glicogenólise, apesar de representarem a síntese e a degradação do glicogênio, respectivamente, possuem caminhos reacionais distintos.
Essa distinção é notável no mecanismo reacional das enzimas regulatórias dessas vias: Na glicogênese, a gicogênio-sintase transfere os resíduos de glicose da UDP-G para o primer (glicina+4/8 glicoses), iniciando a polimerização do glicogênio. Essa enzima é regulada pelo hormônio insulina, que estimula o armazenamento de glicose no meio intracelular.
UDG-Glicose + Primer (n-1 glicose) ↔ Glicogênio (nglicose)+ UDP
Já na glicogenólise, a glicogênio-fosforilase encurta as longas cadeias do glicogênio por intermédio de fosforilações, formando Glicose-1P. Essa enzima é regulada pelo hormônio glucagon, que estimula aumento da concentração de glicose em níveis séricos.
Glicogênio (n glicose) ↔ Glicogênio (n-1 glicose) + Glicose-1P
Caso as vias fossem inversas, essas reações seriam apenas invertidas e reguladas pelo mesmo hormônio, o que não se verifica.
2-Tanto no fígado quanto no músculo, o início da glicogenólise é semelhante, compartilhando duas etapas: 
Encurtamento da cadeia de glicogênio pela glicogênio-fosforilase:
Glicogênio (n glicose) ↔ Glicogênio (n-1 glicose) + Glicose-1P
Isomerização da Glicose-1P pela fosfoglicomutase:
Glicose-1P →Glicose-6P
No entanto, a glicogenólise hepática e muscular diferenciam na última etapa. No fígado, a presença da glicose-6-fosfatase ocasiona a dissociação entre o fosfato e a glicose:
Glicose 6P → Glicose + Pi
Dessa forma, a glicose consegue sair do tecido hepático e ajuda na regulação da glicemia sanguínea, estabilizando seu nível em períodos curtos de jejum.
Já no músculo, a glicose-6-fosfatase é ausente. Assim, a Glicose 6P é mantida no meio intracelular, sendo aproveitada para suprir as necessidades energéticas desse tecido.
Além disso, a regulação hormonal do processo glicogenólico é discrepante entre esses tecidos. No fígado, temos a presença de receptores para glucagon, além dos receptores α e β- adrenérgicos, estimulados pela epinefrina (adrenalina). Já o músculo possui apenas receptores para insulina e receptores β- adrenérgicos.
3-Diabetes mellitus tipo II (Resistencia à insulina)
Sem os receptores, a insulina não consegue estimular o processo glicogênio, impedindo que o armazenamento intracelular da glicose sérica. Dessa forma, o paciente apresentara um quadro de hiperglicemia no período pós-prandial
Por possuírem apenas receptores para insulina, os miócitos terão sua velocidade de glicogênese severamente comprometida.
4-Por possuir enormes quantidades de glicose no sangue, a mãe consegui, por intermédio da placenta, compartilhar esse estoque com o filho. Visando a compensar os níveis séricos elevados de glicose, o bebê passou a produzir insulina endógena em grande quantidade, o que contribui para a sua macrossomia (crescimento). Após o parto, o fornecimento de glicose da mãe cessou, e os elevados níveis de insulina foram responsáveis por captar a maior parte da glicose sanguínea que restou no bebê, resultando no quadro de hipoglicemia. Dessa forma, a administração de glicose seria a melhor conduta no presente caso.
5- A metabolização hepática do álcool consiste em uma oxidação, formando acetaldeído e NADH. Com isso, ocorre um aumento na concentração de NADH, a qual desloca o equilíbrio das reações catalisadas pela lactate-desidrogenase e malato-desidrogenase, nas direções de formação do lactato e malato, respectivamente. Dessa forma, o processo de gliconeogênese é afetado
6-
Caso Clinico Proposto-Galactosemia
Via de Degradação da Galactose (Ciclo de Leloir)
Os erros inatos de metabolismo (EIM) são distúrbios causados por defeitos enzimáticos capazes de interromper uma determinada via metabólica, ocasionando falha na biossíntese, degradação, transporte e armazenamento de biomoléculas. Dessa forma, são distúrbios apresentados desde o nascimento do indivíduo e podem ser transmitidos para a descendência, o que justifica a sua classificação como “inatos”.
A Galactoquinase (GALK), Galactose-1P Uridil-Transferase (GALT) e a UDP-Galactose 4 Epimerase (GALE).
A Galactose-1P , o Galactitol e o Galactonato.
Acúmulo de Galactose-1P: Impede a formação de Glicose-1P, que entraria no processo de glicogenólise, ocasionando um déficit energético. Além disso, exerce efeito sobre o tecido hepático, gerando um quadro de cirrose e ictérica.
Acúmulo de Galactitol e Galactonato: Produtos metabólicos tóxico formados por vias metabólicas alternativas. Mais especificamente, o galactitol pode alterar a osmolaridade do cristalino, causando retenção de água. Dessa forma, ocasiona a formação de catarata.
Os principais sintomas são: perda de peso; letargia; ascite; distensão abdominal e atraso do desenvolvimento motor.