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Lipídios em Bioquímica Clínica Professora: Luciana Wermelinger Serrão lwserrao@pharma.ufrj.br CCS, Bloco A, 2º andar, laboratório 37. Lipídios São compostos solúveis em solventes orgânicos e praticamente insolúveis em água. São compostos basicamente de C e H, mas podem apresentar grupos polares (sulfidril, hidroxil, amino, siálico e fosforil). 1- Energética: ácidos graxos podem ser degradados em Acetil-CoA ou estocados sob a forma de triglicerídeos, quando ligado a um glicerol. 2- Estrutural: os lipídios compostos podem formar membranas celulares. CARGA NEGATIVA Os fosfolipídios são componentes importantes das membranas Biológicas. Principais funções: 3- Hormonal: formam esteróides como hormônios sexuais, glicocorticóides e mineralocorticóides. Os esteróides são sistema de anéis fundidos contendo (3 anéis de 6 átomos e 1 de 5 átomos) Principais funções: 4- Digestória: forma sal biliar para a emulsificação de gorduras. 5- Imunológica: as prostaglandinas (tromboxanas e leucotrienos). 6- Transportadora: carrega vitaminas lipossolúveis (vit.A, D, E e K). Fosfolipídios, triglicirídeos, colesterol e ésteres de colesterol, proteínas de propriedades hidrofílicas e hidrofóbicas. Lipoproteínas Os lipídios sintetizados no fígado e intestino são transportados no plasma pelos complexos macromoleculares conhecidos lipoproteínas. Lehninger_Biochemistry_4e_2005 Tamanho e conteúdo próprios e com um papel específico no transporte do colesterol e triglicerídeos. As classes são: QUILOMÍCRON VLDL (Lipoproteínas de ultra baixa densidade) IDL (Lipoproteínas de intermediária densidade) LDL (Lipoproteínas de baixa densidade) HDL (Lipoproteínas de alta densidade) Lp(a) Lipoproteína a Tipos de Lipoproteína Lp(a) Composição das lipoproteínas Qual seria o objetivo dessas lipoproteínas serem diferentes? • São proteínas ou polipeptídeos que estão presentes nas lipoproteínas. • Podem ser proteínas integrais ou livres para serem transferidas para a outra lipoproteína. • Uma ou mais apolipoproteína estão presentes em cada lipoproteínas em diferentes proporções. Apolipoproteínas (Harper’s Illustrated Biochemistry 2003) Cofatores enzimáticos, transporte de Lipídios, ligação com receptores. Funções das apolipoproteínas: Apolipoproteína Fonte Principal Associação com Lipoproteínas Função ApoA-I Intestino e Fig HDL, Quilomícrons (Qm) Estrutural HDL e Ativa LCAT ApoA-II Fígado HDL, Qm Estrutural HDL ApoA-IV Intestino HDL, Qm Desconhecida ApoA-V Fígado VLDL, Qm Ativa a LPL Apo(a) Fígado Lp(a) Desconhecido ApoB-48 Intestino Quilomícrons Proteína estrutural ApoB-100 Fígado VLDL, IDL, LDL, Lp(a) Estrutural e lig receptor ApoC-I Fígado Quilomícrons, VLDL e HDL Desconhecida ApoC-II Fígado Quilomícrons, VLDL e HDL Cofator da LPL ApoC-III Fígado Quilomícrons, VLDL e HDL Inibe a ligação ao receptor ApoE Fígado RemQuilo, IDL, HDL Liga receptor de LDL ApoH Fígado Qm, VLDL, LDL, HDL Glicoproteína I ApoJ, L e M Fígado HDL Desconhecidas (Adaptado de Medicina Interna. Harrison, 2013) Digestão dos Lipídios • Processamento dos Lipídios da dieta (90% TAG, 10% C, CE, PL, AG livres) Lipase gástrica (TAG) (Bioquímica Ilustarda. Richard a Harvey e Denise R Ferrier, 2012) Enzimas Pancreáticas • Processamento dos Lipídios da dieta (90% TAG, 10% C, CE, FL, AG livres) Lipase Pancreática ### PLA2 + Lipase Colesterol Esterase Orlistate Absorção dos Lipídios pelos Enterócitos 2- Monoacilglicerol Colesterol Livre Ácido Graxo Livre Sais Biliares Uma vez dentro da célula, como os Lipídios chegam ao sangue? + Vitaminas lipossolúveis (A, D, E e K) (Bioquímica Ilustarda. Richard a Harvey e Denise R Ferrier, 2012) Balanço de colesterol por dia: 400 mg dieta 1300 mg bile Absorvemos 850 mg O restante será excretado com as fezes (~50%). NPC1L1 Formação do Quilomícron • A associação entre Lipídios apolares (TAG e EC) com lipídios anfipáticos (C e PL) e proteínas formam as lipoproteínas. (Acil-Coa Graxos) (Bioquímica Ilustarda. Richard a Harvey e Denise R Ferrier, 2012) MTP Proteína microssomal de transferência Transporte dos Lipídios Via exógena do metabolismo de lipoproteínas (via intestinal) • Transporte de lipídios da dieta que são absorvidos pelo intestino até o fígado e células periféricas (Ex: músculo e tecido adiposo). 1. Ativada por Apo C-II 2. Insulina (+) LPL 3. Distribuição diferente (Bioquímica Ilustarda. Richard a Harvey e Denise R Ferrier, 2012) lipoproteína lipase (LPL) 4. Diferentes afinidades: Músculo Card (+++) Muscular (++) Tecido Adiposo (+) Via endógena do metabolismo de lipoproteínas (via hepatica) • Transferir os lipídios derivados do fígado (TAG sintetizado) para as células periféricas. Captação e Degradação celular do LDL ACAT = Acil-CoA: colesterol –aciltransferase Fígado Macrófagos Receptor removedor Via de Transporte Reverso do Colesterol • Remover o excesso de colesterol das células periféricas para a excreção pelo fígado. • Reservatório de Apo C-II e Apo E LCAT – Lecitina Colesterol Acil-transferase PC- Fosfatidilcolina (PL) CETP – Proteína transportadora de ésteres de Colesterol ATP ADP Importância Clínica Distúrbios lipoprotéicos Designam-se dislipidemias as alterações metabólicas lipídicas decorrentes de distúrbios em qualquer fase do metabolismo lipídico, que ocasionem repercussão nos níveis séricos das lipoproteínas. Associação a Coronariopatias O aumento do colesterol já está associado a doença aterosclerótica desde 1910. Perfíl Lipídico • Colesterol Total • Triglicerídeos • HDL • LDL (alvo terapêutico CV) • VLDL (cálculo) • Colesterol não-HDL (alvo terapêutico CV) • Avaliação do aspecto do soro. • Apo A-1, Apo B e Lp (a) (Mais específico) Colesterol Não-HDL O que seria o colesterol não- HDL? Colesterol não-HDL = CT – HDL CT-HDL = VLDL + LDL Vantagens: Não inclui nenhuma nova dosagem e fornece uma melhor estimativa do risco de doenças cardiovasculares. Dislipidemias Designam-se dislipidemias as alterações metabólicas lipídicas decorrentes de distúrbios em qualquer fase do metabolismo lipídico, que ocasionem repercussão nos níveis séricos das lipoproteínas. • O XANTOMA é uma espécie de tumor benigno de pele composto de lipídios, que pode aparecer em qualquer parte do corpo, especialmente em cotovelos, joelhos, mãos, pés, coxas e glúteos. Sinais Físicos das Dislipidemias • As XANTELASMAS são também pequenos depósitos de matéria gordurosa, só que concentrados na região das pálpebras. • Xantelasmas em indivíduos mais jovens com menos de 40 anos em geral indicam Hipercolesterolemia. Sinais Físicos (Pereira e col. Arq. Bras. Oftalmol. vol.71 no.4 , 2008) Sinais Físicos Arco córneo - Semelhante em seu aspecto ao arco senil. http://www.dislipemias.com.ar/comunidad/imagenes.php Diagnóstico etiológico das dislipidemias PRIMÁRIA: Origem genética, manifestando-se com influência ambiental. História familiar de dislipidemia e/ou doença aterosclerótica precoce na família. SECUNDÁRIA: A algumas doenças ou fatores de risco como: Consenso Brasileiro Sobre Dislipidemias. Sociedade Brasileira de Cardiologia Classificação laboratorial das dislipidemias ► Hipercolesterolemia isolada LDL colesterol >160 mg/dL ► Hipertrigliceridemia isolada Triglicerídeos >150 mg/dL ► Hiperlipidemia mista ou Dislipidemia mista Colesterol total >200 mg/dLLDL-colesterol >160 mg/dL Triglicerídeos > 150 mg/dL ► Diminuição isolada do HDL-colesterol HDL colesterol baixo: <40 mg/dL Homens, <50 mg/dL Mulheres. Podendo estar associada a aumento dos TG ou LDL. • A classificação fenotípica ou bioquímica considera os valores do CT, LDL-C, TG e HDL-C. Compreende quatro tipos principais bem definidos. Classificação de Fredrickson (fenotípica) Desde 1967, a classificação fenotípica de Fredrickson e col (referendada pela OMS em 1970) vem sendo utilizada e teve o mérito de introduzir uma linguagem universal. Embora não leve em conta a etiologia das dislipidemias, tem utilidade para seu diagnóstico inicial. Consenso Brasileiro Sobre Dislipidemias. Sociedade Brasileira de Cardiologia Aspecto do soro na Classificação das Dislipidemias (Fredrickson, OMS) Lívia Ramos da Silva e col. XIX Congresso de Iniciação Científica. UNICAMP. 2011 Deficiência na Atividade da Lipoproteína Lipase (Tipo I) • Deficiência da LPL que promover a hidrólise de TAG dos Qm e VLDL . • Distúrbio autossômico recessivo (1/1.000.000). • Outra deficiência é a ausência ou baixa atividade da Apo C-II. Menos grave, mas também apresenta deficiência no catabolismo dos Qm e VLDL (<1/1.000.000). Sinais Clínicos: Xantomas Eruptivos Diagnóstico (Tipo I) • Diagnóstico TAG em 10.000 mg/dL (n< 150mg/dL). • Pode haver ↑VLDL e Qm e/ou ↓ HDL. • Determinação da atividade da LPL no plasma e quantificação por ensaios imunológicos. • Quantificação da Apo C-II por ensaio imunológico ou PAGE-SDS. O risco de desenvolvimento de pancreatite causada por hipertrigliceridemia severa aumenta de maneira acentuada diante de níveis de triglicerídeos acima de > 2.000 mg/dL. Hipercolesterolemia Familiar ou hereditária (Tipo IIa) • Defeitos na expressão ou função dos receptores de LDL. • Acúmulo de LDL no plasma que leva a deposição. • Os pacientes homozigotos são gravemente atingidos. • Apresenta grande prevalência a forma heterozigota (1/500), mais brando. Xantomas Tendinosos / Xantelasma e Árco córneo • Diagnóstico ↑colesterol LDL – 300-600 mg/dL (n < 130 mg/dL) • TG normal e HDL reduzida (n > 60 mg/dL) Diagnóstico (Tipo IIa) • Predisposição a Doença arterial coronariana (DAC). • LDL = Colesterol Obtem-se o DNA genômico de leucócitos por polimerase (PCR). Os produtos de amplificação obtidos pela PCR são analisados por meio de eletroforese e submetidos a digestão por enzimas de restrição, Apolipoproteína B-100 Defectiva Familiar • Mutação na Apo B-100 que reduz a sua afinidade pelo receptor de LDL (<1/1.000). • Maior risco de DAC. • Manifestações clínicas e dados laboratoriais semelhantes à hipercolesterolemia familiar heterozigótica (Tipo IIa). • Diagnóstico - Colesterol LDL ↑, TG e HDL normais. • Detecção da mutação da apo B – 100 técnicas moleculares, pouco recomendadas. • De acordo com a OMS ocorrerá a elevação das DCV nos países em desenvolvimento. Aterogênese • Distúrbios lipoprotéicos estão associados as coronariopatias. O aumento do colesterol LDL e a diminução do colesterol HDL é um fator na causa das doenças ateroscleróticas. Formação da Placa na Aterosclerose Evolução da Aterosclerose (Adaptado de Stary HC et al., Circulation. 1355-1374, 1995) Dislipidemia IIb e Diagnóstico (Tipo IIb) • É a forma mais comum de hiperlipidemia familiar. • Defeito genético desconhecido. • Diagnóstico : Apresentam aumento do LDL 300-600 mg/dL (n < 130 mg/dL). • Aumento do TG > 400 mg/dL (n< 200mg/dL). • ↑ Apo B-100. Ensaios imunoturbidimétrico. • ↓ HDL em alguns pacientes. • Predisposição a DAC sem xantomas. Disbetalipoproteinemia familiar (Tipo III) • Causada por um defeito na remoção de lipoproteínas remanescentes tanto dos Qm quanto dos VLDL (1/1.000). • A apo E possui três polimorfismos: Apo E2, E3 e E4. • Indivíduos homozigoto para a Apo E2 levam ao acúmulo de Qm rem, devido a baixa afinidade. • Tem início tardio com presença de xantomas e pode desenvolver DAC. Diagnóstico (Tipo III) • Diagnóstico valores séricos aumentados de TG (200-1000 mg/dL) e CT (300- 1000 mg/dL) (n < 150 e 200 mg/dL TG e CT) • As partículas remanescentes se acumulam no plasma como ↑IDL e Qm • HDL normal. • Detecção genotipagem da apo E2. Hipertrigliceridemia Familiar (Tipo IV e V) • O defeito genético pouco conhecido (Apo A-V - promove a lipólise TAG) • Prevalência 1 em 500 pessoas do tipo IV e Tipo V forma mais rara e grave (pancreatite e xantomas eruptivos). • Diagnóstico ↑TG sérico (500-1500 mg/dL) com LDL dentro do norma • HDL baixo. • Tipo IV ↑ VLDL • Tipo V ↑ VLDL e ↑ Qm Classificação de Fredrickson das Hiperlipoprotéinemias Harrison, Medicina Interna 18 Ed. 2013 Fenótipo I IIa IIb III IV V Elevação da Lipoproteína Qm LDL LDL e VLDL Qm e RemVLDL VLDL Qm e VLDL TG +++ N + ++ ++ +++ Colesterol + +++ ++ ++ N ou + ++ LDL - +++ ++ - - - HDL - - - N ou - - N - - - - - Aspecto do plasma Leitoso Claro Claro Turvo Turvo Leitose Xantomas Eruptivos Tendíneos Tuberosos Ausente Palmares, tuberoeruptivos Ausente Eruptivo Pancreatite +++ 0 0 0 0 +++ Atero. Coron. 0 +++ +++ +++ +/- +/- Atero. Perif. 0 + + + +/- +/- Defeitos Moleculares LPL e Apo C-II Receptor de LDL e Apo B-100 Desconhe cido Apo E Apo A-V Apo A-V Hipolipidemias • Diminuição da HDL, causas primárias: hipoalfalipoproteinemia familiar: Deficiência familiar da Apo A-l, Deficiência LCAT Doença de Tangier (Mutação do transportador ABCA1) • Causas secundárias: Fumo Obesidade visceral Hipertrigliceridemia Drogas (Beta-bloqueadores, esteróides e progesterona) Aumento do risco para DAC. • Diminuição da HDL, causas primárias: Aumento da HDL Deficiência CETP (HDL > 100 mg/dL) Deficiência da Lipase hepática (HDL > 70 mg/dL) DC Hipolipidemias Fatores de Risco para Doenças aterosclerótica. • Colesterol elevado (>160 mg/dL) e HDL baixo (<50 mg/dL). • Homens acima de 45 anos e mulheres 55 anos. • Hipertensão arterial • Sedentarismo, obesidade abdominal (>94 cm H e >80 cm M) e tabagismo. • Diabetes mellitus. Escore de Risco Global Estima o risco de infarto do miocárdio, AVE, insuficiência vascular periférica ou insuficiência cardíaca em 10 anos. Tratamento Não Medicamentoso das Dislipidemias A mensuração dos Lipídios e lipoproteínas plasmáticas é um meio valioso de identificar indivíduos em risco de coronariopatia, dislipidemias e determinar a terapia mais adequada. Obrigada! Placa na Aterosclerose Corte transversal de artéria coronária ateromatosa que induz a trombose. (Sutton CG, Chatterjee K. Hipertensão. Current Medical Literature Ltd. 1998. 23.) Perfíl Lipídico • Colesterol Total • Triglicerídeos • HDL • LDL (alvo terapêutico CV) • VLDL • Colesterol não-HDL (alvo terapêutico CV) • Avaliação do aspecto do soro. • Apo A-1, Apo B e Lp (a) (Mais específico) Qualidade da amostra: Coleta após 12-14 horas de jejum. No dia em que antecede a coleta ter uma alimentação habitual. Evitar exercício físico (24 hrs) e o consumo de álcool (72 hrs). É recomendável que a punção venosa seja realizada no paciente sentado pelo menos por 10 a 15 minutos para evitar variações da volemia. Evitar a coleta de pessoas enfermas e nas três semanas após a recuperação. Tubo sem anticoagulante (tampa ferrugem) Após 1 minuto de torniquete pode haver hemoconcentração e, com relação ao perfil lipídico, ocorrer aumento de cerca de 10-15% no CT. Colesterol total: Presente nas lipoproteínas : 60-70%na LDL, 20-35% na HDL e 5- 12% VLDL. Sistema enzimático colorimétrico para a determinação de colesterol total em amostras de soro, com reação de ponto final. (Enzimático de Trinder). Lima, JC. HiperAtivo 1999; 2:133-7. Colorimétrico (Enzimático de Trinder) • O colesterol total é determinado de acordo com as seguintes reações: A intensidade da cor formada é diretamente proporcional à concentração de colesterol na amostra. • Absorbância em 500 nm e reação em banho-maria 37 ºC. Quinoneimina Triglicerídio • São provenientes da dieta e fazem parte dos Quilimícrons e VLDL. • Altos níveis de triglicerídeos concomitante com níveis de colesterol elevado é considerado um fator de risco. • Valores desejáveis ou recomendados: Dosagem do Triglicerídio • Dosagem com reagentes enzimáticos • Absorbância em 500 nm e banho-maria 37 ºC. Dosagem colesterol HDL Tem relação inversa com o risco de aterosclerose: a cada 1 mg/mL de HDL reduzido, o risco se eleva de 2-3%. Valores de colesterol HDL dependendo da idade. Colesterol HDL ≥ 60 mg/dL desejável e < 40mg/dL é baixo. • Precipita o não-HDL com uma solução de ácido fosfotúngstico 1,5 mmol/L (poliânions reagem com cargas positivas) e cloreto de magnésio 54 mmol/L (cátion divalente facilita a reação). • Centrifugar a 3.500 rpm por pelo menos 15 minutos para obter um sobrenadante límpido. • Pipetar o sobrenadante límpido imediatamente após a centrifugação, tomando o cuidado para não contaminar com o precipitado, a fim de evitar resultados falsamente elevados. Precipitação e Ensaio Colorimétrico (HDL) Cálculo do LDL e do VLDL • A maior desvantagem da dosagem do LDL é o alto custo do procedimento. • Cálculo da concentração do Colesterol VLDL e LDL. A concentração do Colesterol VLDL e LDL pode ser calculada utilizando a equação de Friedewald, que é exata para amostras cujas concentrações de triglicérides não ultrapassem 400 mg/dL. Equação de Friedewald: Colesterol VLDL = Triglicérides / 5 Colesterol LDL = Colesterol Total - (HDL + VLDL)
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