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XENOBIÓTICOS E DETOXIFICAÇÃO HEPÁTICA Faculdade Estácio de Sergipe - FASE Nutrição Funcional Profa. Leise N. Moreira Maio – 2017 CONCEITOS • Xenobióticos: • Qualquer substância química ou molécula estranha ao organismo, originada externamente ou internamente, desde que não possua papel fisiológico conhecido. • Agente tóxico, toxicante ou toxina • Entidade química capaz de causar dano a um sistema biológico, alterando seriamente uma função ou levando-o a morte, sob certas condições de exposição. CONCEITOS • OU, TOXINA = Qualquer substância que possa criar irritação e/ou efeito danoso em um organismo, reduzindo a vitalidade, tensionando as funções bioquímicas e o funcionamento orgânico. • Carga tóxica: • A ação combinada dos diferentes compostos tóxicos no organismo pode ser maior que a ação das partes individuais. O sinergismo entre os compostos pode causar danos imprevisíveis em condições experimentais. XENOBIÓTICOS E TOXINAS SÃO SINÔNIMOS. ORIGEM DAS TOXINAS • INTERNA • Erros inatos do metabolismo: Ex. Fenilcetonúria (acúmulo de compostos intermediários com efeitos deletérios); • Metabólitos bacterianos: aminas bioativas, amônia, enzimas pró-carcinogênicas, fragmentos de MOS; • Produtos de inflamação (eicosanóides, citocinas, ...); • Desequilíbrio metabólico: Por polimorfismos genéticos ou fatores ambientais; • Ácidos biliares secundários; • Medicamentos bio-transformados no intestino; • Radicais livres e espécies reativas de O2; • Microbiota intestinal: Substâncias produzidas por MOS que circulam em > quant. devido a hiperpermeabilidade; • Pensamento negativo. ORIGEM DAS TOXINAS • EXTERNA • Existem mais de 4 milhões de compostos químicos tóxicos, sendo 3 mil de alto risco; • Temos diariamente contato com cerca de 60 mil compostos tóxicos; • Inclui-se: Medicamentos, aditivos alimentares, agrotóxicos em geral (pesticida, herbicida, fungicida, ...), drogas de uso recreacional; álcool, poluentes do ar, migrante de embalagens, produtos químicos usados em casa, dentre outros. TIPOS DE XENOBIÓTICOS • Radiações TIPO DE RADIAÇÃO BENEFÍCIOS MALEFÍCIOS Raios solares Síntese de vit. D – Exposição limitada Lesões na estrutura da pele, fotoenvelhecimento e surgimento de câncer (carcinoma basocelular) – Exposição excessiva Raios-X Usado na radioterapia e na irradiação pré- transplante de medula Destrói ou modifica o conteúdo genético das células Radiação atômica Solução energética do futuro (é inesgotável e polui menos) Induz polimorfismos genéticos e mutações (mata rápido ou aos poucos) Radiações eletromagnéticas Há evidências de que mesmo as de fraca intensidade podem ser nocivas para as células (emitidas por PC, celulares, micro-ondas, ... TIPOS DE XENOBIÓTICOS • Agentes climáticos e físicos • Frio, altitude, umidade, calor, chuva, vento e neve Podem causar alterações no corpo • Exs.: Altitude induz a poliglobulinemia (↑ do n0. de glóbulos vermelhos) e a umidade pode gerar doeres reumáticas. • Aditivos alimentares • Conservantes, corantes, estimulantes, edulcorantes, estabilizantes, espessantes, realçadores de sabor e acidificantes. • Falta informações sobre o poder acumulativo, o efeito combinado e a metabolização e possibilidades de interação destes, impedindo o estabelecimento de inter-relações entre o consumo de longo prazo e disfunções orgânicas. TIPOS DE XENOBIÓTICOS • Poluentes do ar • Poeira; gases de indústrias e veículos (causam aquecimento global – amianto, monóxido de C, óxidos de N); • Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos: • Origem: queima em fornos industriais, motores, termelétricas ou de alimentos que deixamos queimar por descuido; • Seu acúmulo está relacionado a alterações hepáticas, tireoidianas e neoplásicas; • No Brasil os principais contribuintes para a sua ingestão são: Óleos, carnes, gorduras e açúcares. TIPOS DE XENOBIÓTICOS • Contaminantes da água • A água pode ser contaminada por substâncias radioativas e metais tóxicos, pesticidas e fertilizantes de plantações em rios lagos, excesso de fertilizantes nos lençóis freáticos formando nitritos tóxicos através de bactérias. • CLORO (cloração da água): • Destrói MOS, é eficiente, econômico e tem ação abrangente, controlando alterações de odor e sabor; • MAS, ..., Dependendo da quantidade ingerida é tóxico, aumenta o risco de neoplasias, além de ser teratogênico e abortivo. • FLUOR: • Reduz a incidência da cárie dentária; • MAS, ..., Pode causar fluorose com alterações dentárias, desmineralização, fraturas ósseas e efeitos neurológicos. TIPOS DE XENOBIÓTICOS • Contaminantes do solo • Originado dos métodos de plantio e pecuária atualmente; • Quem são? Resíduos fosfatados, nitratos, pesticidas, dejetos de animais, metais (chumbo, zinco, cádmio, níquel, cobre), dioxinas, MOS e parasitas. • 400 tipos diferentes de pesticidas estão registrados para uso no Brasil O país consumiu U$ 4,2 bilhões em agrotóxicos. • Organoclorados – Muito utilizado até a década de 70, ainda persistem no ambiente, se bioacumulam e são muito tóxicos. Alimentos + contaminados: Morango, mamão, tomate, cenoura, alface, batata, maçã, banana e pimentão. TIPOS DE XENOBIÓTICOS • Contaminantes em alimentos de origem animal • Na criação de animais (gado bovino, ovino, suíno ou frango) são utilizados: promotores de crescimento (quimioterápicos e antibióticos), fármacos antitireoidianos, prostaglandinas, agonistas β2-adrenérgicos, esteroides (corticosteroides, andrógenos, estrógenos) e outros; • Podem estar associados ao aumento da incidência de doenças cardiovasculares, obesidade, hipertensão, doenças neurológicas, autismo, infertilidade, leucemias, linfomas. TIPOS DE XENOBIÓTICOS • Migrantes de embalagens • Plásticos são polímeros derivados do petróleo através da mistura complexa de várias substâncias (aditivos). Dentre estes, os ftalatos e o bisfenol A, têm chamado atenção. • Ftalatos = Usado para revestir a tampa metálica de frascos de iogurte, pacotes de salgadinhos, filme interno das embalagens longa vida, de sucos e outras; • Bisfenol A = Empregado em resinas epóxi, aplicadas em revestimento interno da parte metálicas de latas, podendo ser arrastado ao alimento em meio lipídico, ácido ou em altas temperaturas. TIPOS DE XENOBIÓTICOS • Migrantes de embalagens • A migração dos aditivos presentes nos plásticos para os alimentos é pequena e a detecção de efeitos em exposição a curto prazo é impossível. • PORÉM, em longos períodos de ingestão, manifestações tóxicas sutis e de difícil detecção podem ocorrer. • A migração dos aditivos das embalagens para o alimento dependem: • % de LIP, teor de álcool, pH, presença de óleos essenciais e etc. O tempo de contato entre o alimento e a embalagem, a temperatura e a espessura da embalagem plástica também influenciam na migração. TIPOS DE XENOBIÓTICOS • Metais tóxicos • METAIS São originados da crosta terrestre e através da mineração são colocados nos ciclos físico-químicos que mantem a vida na biosfera. • METAIS TÓXICOS Todo elemento que não possui ações benéficas ou essenciais ao organismo vivo, produzindo efeitos danoso para as funções metabólicas normais, mesmo em quantidades traço. • Metais que possuem atração por tecidos biológicos e lenta eliminação:Mercúrio, arsênico, chumbo, alumínio, cádmio, berílio e outros. TIPOS DE XENOBIÓTICOS • Metais tóxicos • ARSÊNICO: • Possíveis fontes: peixes e frutos do mar; herbicidas, inseticidas e raticidas; promotores de crescimento e antimicrobianos; giz colorido, no corante; fumaça de automóveis; madeira tratada com arseniato de cromo ou cobre. • Sinais e sintomas associados: Hálito e suor com odor de alho; hiperpigmentação em pescoço, pálpebras, mamilos e axilas; hiperqueratose e queda de cabelo; anemia com leucopenia e eosinofilia; distúrbios gastrointestinais; lesão do miocárdio, anorexia; câimbras; insuficiência pulmonar e câncer. TIPOS DE XENOBIÓTICOS • Metais tóxicos • CHUMBO: • Segunda substância de maior efeito deletério sobre a saúde. • Possíveis fontes: Encanamentos de água antigos; fertilizantes, alimentos enlatados (lata amassada e alimentos ácidos); panelas e utensílios de cerâmica antigos; tintura para cabelos; ossos de animais, lápis. • Sinais e sintomas associados: Fraqueza muscular generalizada; fadiga geral e letargia; dores musculares e nas articulações; sabor estranho na boca; cefaleia; insônia; irritabilidade; queda na libido; tremores. TIPOS DE XENOBIÓTICOS • Metais tóxicos • MERCÚRIO: • Terceiro elementos mais perigoso dentre os quais o ser humano pode entrar em contato. • Possíveis fontes: Peixes e frutos do mar; fungicidas; lodo de esgoto utilizado na fertilização do solo; lâmpadas fluorescentes, termômetros; vacinas; amálgamas dentários (vem sendo substituídos por resinas acrílicas). • Sinais e sintomas associados: Nefrotoxicidade; neurotoxicidade (alteração na visão, audição irritabilidade, depressão, insônia, ...); toxicidade gastrintestinal; dores articulares; hiperqueratose; queda de cabelo; gastrite, ulceração, gengivite, salivação, estomatite, ... TIPOS DE XENOBIÓTICOS • Metais tóxicos • CÁDMIO: • Sétima substância mais perigosa ao ser humano. • Possíveis fontes: Fertilizantes e tabaco; sementes de papoula; vísceras; massas; cereais de café da manhã à base de trigo; moluscos; crustáceo; peixes; alimentos líquidos e ácidos embalados em cerâmica). • Sinais e sintomas associados: Toxicidade renal (osteomalácia e hipertensão); danos hepáticos; enfisema, edema pulmonar e rinite – exposição pela via respiratória; deficiência de ferro, cobre e zinco - anemia. TIPOS DE XENOBIÓTICOS • Metais tóxicos • ALUMÍNIO: • Possíveis fontes: Água tratada; desodorante antitranspirantes com hidróxido ou cloridróxido de alumínio; antiácidos à base de hidróxido de alumínio; produtos de padaria com fosfato de alumínio (confere leveza às massas); bebidas enlatadas; alimentos líquidos ou cozidos em panelas de alumínio. • Sinais e sintomas associados: Alterações no metabolismo do cálcio; osteomalácia; diminuição da síntese de vit. D; peroxidação lipídica; fala comprometida; convulsões; constipação intestinal; cólica abdominal; anorexia; náuseas e fadiga. DETOXIFICAÇÃO • CONCEITO: • É qualquer processo biológico realizado por um organismo, que busque eliminar ou reduzir a atividade de determinadas substâncias (xenobióticos), seja em nível celular ou no nível de todo o organismo, para que elas possam ser excretadas. • Principal objetivo: • Transformar substâncias apolares e lipossolúveis (maior parte dos compostos tóxicos – xenobióticos) em substâncias polares e hidrossolúveis, possibilitando a sua eliminação pela urina e pela bile. • A maioria dos xenobióticos possuem efeito cumulativo, ou seja, são armazenados no tec. adiposo e em todas as membranas celulares. Suor, leite, lágrimas, ar exalado e outras secreções também são rotas de eliminação. DETOXIFICAÇÃO • Ocorre em todas as células, mas principalmente nas do fígado e intestino; • Locais que também realizam detoxificação intensa: • Pulmões, epitélio nasal, rins, cérebro, cél. Imunológicas, adrenais, pele e placenta. • O fígado possui em torno de 60% das enzimas de biotransformação de todo o organismo e a mucosa intestinal cerca de 20% Órgãos vitais para o processo. DETOXIFICAÇÃO • Funções do fígado: • Produção de bile (emulsificação de lipídios); • Conteúdo de parte do sistema imunológico (ex.: Cél. de Kupfer) faz parte do sistema mononuclear fagocitário; • Sintetização e degradação de hormônios como colesterol, estrógenos, testosterona e outros; • Controle do metabolismo da glicose; • Realização do metabolismo de primeira passagem de nutrientes, drogas, álcool e substâncias diversas = detoxificação HEPÁTICA. PROCESSO DE detoxificação • Fase I – Biotransformação ou bioativação: • Quando o substrato (toxina) é biotransformado e preparado para a reação de conjugação FASE II; • Ou é prontamente eliminado (alguns casos). • Realizada por várias enzimas presentes nas nossas células (hepáticas e extra-hepáticas); • Flavina mono-oxigenase (FMO); Xantina oxidase – Xantina desidrogenase (XO – XD); Quinona redutase (QR) e Citocromo P450; • As principais reações realizadas são: Oxidação, hidrólise ou redução; • A famílias das isoenzimas do P450 são capazes de lidar com substâncias químicas diferentes. As reações de detoxificação estão divididas por um processo de 3 fases PROCESSO DE DETOXIFICAÇÃO • Fase I – Biotransformação ou bioativação: • Nas reações de Fase I sempre ocorrerá a formação de EROS e metabólitos intermediários (cancerígenos e mutagênicos, pois danificam o DNA, RNA e estruturas celulares). IMPORTANTE: Presença de antioxidantes e estimulantes da FASE II para efetivamente conjugar, tornar hidrossolúvel e eliminar as toxinas Cofatores e substratos para FASE II: Serina, colina, Mg, Vit. B5, B6, B9, B12 (essenciais para metilação); sulfato; glutationa; metionina; glutamina, taurina, glicina; P, Se, Mo; vit. C, B2 e B3; ác. Glicurônico. PROCESSO DE detoxificação • Fase II – Conjugação: • Objetivos: Transformar as toxinas (da Fase I ou como foram recebidas) em moléculas passíveis de excreção, hidrossolúveis, além de neutralizar sua possível reatividade. • É realizada em duas etapas: • As enzimas sintetazes fazem a síntese do grupo a ser doado e as transferases ligam o doar à molécula de toxina. Etapa 1 • Ocorre a síntese da molécula a ser transferida (doador) Etapa 2 • Ocorre a ligação (conjugação) da molécula sintetizada ao xenobiótico PROCESSO DE detoxificação • Fase III (Destino final) – Eliminação: • A ex-toxina (metabolizada nas Fases I e II) Torna-se um metabólito excretável, transportado para a circulação, fora de célula; • P-glicoproteína Transporta o metabólito para sua eliminação pelas vias biliares, renais ou intestinais; • O sistema de transporte que envia a substância até a circulação e para o seu destino final Depende de energia e é passível de saturação; • PARTICULARIDADE: Substâncias recebidas via oral P- glicoproteína (localizada na membrana apical do enterócito) pode reduzir em muito a absorção do xenobiótico – Bombear a molécula de volta ao intestino ↑ sua excreção. SUPORTE NUTRICIONAL AOS SISTEMA DE detoxificação • Há muitas evidências de que a nutrição influencia de forma determinante na maneira como destoxificamos. GRUPO DE NUTRIENTES IMPORTÂNCIA PARA A detoxificação Cobre, zinco, vit. A, riboflavina, piridoxina, ác. fólico, vit. B12 e Fe, glutationa, flavonóidesImportante para síntese do grupo heme do citocromo P450. Colina Participa da síntese de acetilcolina, betaína e fosfolipídios de membrana (isoenzimas ligam-se aos fosfolipídios). Carotenóides, bioflavonóides e compostos fenólicos, vitaminas A, E e C, Se, Cu, Zn e Mn, coenzima Q10 Oferece suporte nutricional para neutralizar os intermediários reativos da Fase I. ALIMENTOS, FITOQUÍMICOS E MODULAÇÃO DAS ENZIMAS DE detoxificação • Consumo de frutas e verduras • Associado a ↓ das DCNT´s devido a sua constituição; • Fibras, vit., minerais, CHO e água; • Compostos não nutricionais de ação antioxidante e agentes protetores (fitoquímicos). • Ricas em compostos enxofrados bioativos (Glicosinolatos e S-metil- cisteína-sulfóxidos) Ação anticarcinogênica e potencialmente úteis como agentes quimiopreventivos (câncer induzido por diversos xenobióticos); • Repolho, couve-flor, couve-manteiga, brócolis, couve-de-Bruxelas, couve-rábano, couve-chinesa, mostarda, nabo, agrião, rabanete, rábano, rúcula. BRASSICAS ALIMENTOS, FITOQUÍMICOS E MODULAÇÃO DAS ENZIMAS DE detoxificação • As cascas são possuem óleos essenciais ricos em monoterpenos • Inibem algumas enzimas de biotransformação e aumenta a atividade de outras; • ↑ a conjugação com glutationa e ácido glicurônico; • ↑ a resistência hepática à depleção de glutationa pela administração crônica de paracetamol; • Inibem a tumorigênese. • Curcumina Antioxidante, anti-inflamatória e antimutagênica, estimula a síntese de glutationa e pode inibir seletivamente a atividade de algumas enzimas do P450. LIMÃO E LARANJA CURCUMA ALIMENTOS, FITOQUÍMICOS E MODULAÇÃO DAS ENZIMAS DE detoxificação • Um estudo avaliou os seguintes efeitos deste flavonoides no metabolismo oxidativo hepático: • < formação de espécies reativas no fígado; • ↑ dos níveis de glutationa hepática; • ↓ das alterações enzimáticas que ocorreriam em função do refluxo biliar; • Proteção dos hepatócitos, ↓ a concentração de citocromo P450; • Modificação na expressão de varias isoenzimas do P450, sendo algumas inibidas e outras aceleradas; • Outro estudo Associadas as vit. C e E previne dano hepático por déficit de glutationa e modula diversas enzimas do P450. FLAVONOIDES ISOLADOS: QUERCETINA E RUTINA ALIMENTOS, FITOQUÍMICOS E MODULAÇÃO DAS ENZIMAS DE detoxificação • Seus compostos (potentes antioxidantes) aumentam a atividade das enzimas GST e QR, reduzindo o processo inflamatório. • Tem efeitos antioxidante e anti-inflamatório, inibe a angiogênese, controla a iniciação, promoção e progressão da carciongênese, estimula as fases I e II aumentando em 30 X GST. • Inibe a ação mutagênica de diversos carcinógenos Acelera as enzimas de Fase II. ALECRIM CHÁ VERDE ALECRIM ALHO ALIMENTOS, FITOQUÍMICOS E MODULAÇÃO DAS ENZIMAS DE detoxificação • Resina estudada na proteção hepática contra vários xenobióticos Melhora o processo de detoxificação e previne lesões oxidativas. • Inibe a ativação de carcinógenos de Fase I, aumentando sua detoxificação na Fase II e reduz a lipoperoxidação lipídica Efeito protetor para o fígado; • Nos tecidos extra-hepáticos acelera GST, SOD e catalase nos pulmões, bexiga e estômago. ALECRIM ALOE VERA PRÓPOLIS NUTRIÇÃO CONTRA OS METAIS TÓXICOS • ARSÊNICO • Ác. Fólico, B12, B6, B5, colina, serina, Mg e possivelmente o consumo de glutationa Envolvidos na sua detoxificação; • Selênio compete com o Arsênico Antagoniza ação tóxica nos tecidos. • CHUMBO • Fe compete com chumbo na absorção e Vit. C ↓ a absorção de chumbo para ↑ a de Fe; • Ca, Mg, Fe, Mn e P ↓ biodisponibilidade de chumbo; • PTN e Zn ↓ toxicidade. NUTRIÇÃO CONTRA OS METAIS TÓXICOS • MERCÚRIO • Vit. E, cisteína e Se ↓ toxicidade; • Zn, Mn, Cu e Fe Antagonizam o mercúrio em diferente órgãos; • Ác. Lipóico ↑ a excreção biliar (favorece ligação ao fígado); • A microbiota intestinal pode ↓ ou ↑ a absorção. • CÁDMIO • Fe, Ca, Mg e vit. C Diminuem a absorção; • PTN, Zn, Cu e Se ↓ toxicidade, ↑ a excreção. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS • PASCHOAL, V. Nutrição Clínica Funcional: dos princípios à prática. São Paulo: Valéria Paschoal Editora Ltda., p. 320, 2007.
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