catabolismo de macronutriente no estado de jejum

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Catabolismo de Macronutrientes no estado de jejum
 O corpo possui uma capacidade notável de suportar a privação de alimento, tornando possível que os seres humanos sobrevivam a ciclos de excesso e jejuns. As alterações adaptativas permitem que o corpo utilize os macronutrientes armazenados para suprir as suas atividades diárias.
 Os indivíduos com desnutrição proteica energética (PEM) ou desnutrição proteico calórica (PCM), podem ser sintomas variáveis, determinados por causa da desnutrição. A inanição de proteínas e calorias leva ao marasmo, uma extremidade do PEM continuum. Na extremidade oposta do continuum, está a privação de proteína que ocorre em indivíduos que estejam consumindo quase exclusivamente carboidrato. Kwasbiorkor, é a palavra em ganês para a doença que se desenvolve quando a criança de uma mãe é desmamada do leite materno rico em proteína para uma fonte alimentar de carboidrato pobre em proteína. A condição é causada pela deficiência grave de proteínas e hipoalbuminemia. Nos adultos, o termo correto é desnutrição proteico energética, não o termo pediátrico, Kwasbiorkor. O adulto faminto simplesmente tem uma " desnutrição".
 A glicose é um nutriente obrigatório para o cérebro, sistema nervoso, glóbulos brancos e vermelhos e outros tecidos que dela necessitam, para manter a sua função, a glicemia deve ser mantida dentro de uma variação normal a todo momento. Durante o início do jejum, a glicose é obtida a partir do glicogênio, pela ação dos hormônios glucagon e epinefrina, sendo esses estoques são esgotados entre 18 a 24 horas. Nesse momento, a glicose deve ser sintetizada novamente, usando a proteína como um substrato. Os hormônios catabólicos epinefrina, tiroxina e glucagon estimulam a liberação da proteína muscular e de outros substratos disponíveis para a gliconeogênese. Os aminoácidos mais comumente utilizados como substrato para a gliconeogênese é a alanina – quando o seu nitrogênio é removido, a analina torna-se piruvato. Observe que o glicogênio nunca é totalmente depletado, mesmo durante a inanição em longo prazo. Uma pequena quantidade de glicogênio pré-formado é cuidadosamente armazenada como um indicador para a ressíntese de glicogênio.
 
 A medida que o jejum se prolonga e o corpo se adapta as condições de inanição, a gliconeogênese hepática diminui a produção de glicose de 90% para menos de 50%, com o restante sendo suprido pelo rim. Embora o músculo e o cérebro sejam incapazes de liberar a glicose livre, o músculo pode liberar o piruvato e lactato para a gliconeogênese no ciclo de cori. Os músculos também liberam glutamina e alanina. Esses aminoácidos podem ser desaminados ou transaminados em a-cetoglutarato ou piruvato, respectivamente, e convertidos em oxaloacetato e, então, em glicose. Durante o jejum prolongado, o rim necessita de amônia para excretar os produtos metabólicos ácidos. A glutamina derivada dos músculos é utilizada para esse propósito e a glutamina desaminada (a-cetoglutarato) pode então ser utilizada para produzir glicose. Dessa forma, durante a inanição, observam-se o aumento da produção de glicose pelo rim enquanto ocorre a diminuição da sua produção pelo fígado.
 Além da glicose, é necessária uma fonte de energia segura durante o jejum. A melhor fonte é a gordura que está armazenada nos adipócitos, que é utilizada primeiramente pelos músculos, incluindo o músculo cardíaco, para produção de ATP. A liberação e o uso dos ácidos graxos exigem baixas concentrações séricas de insulina e um aumento dos hormônios anti-insulina, tais como o glucagon, a cortisona, a epinefrina, e o hormônio do crescimento. Os hormônios anti-insulina ativam a enzima lípase hormônio-sensível na membrana dos adipócitos. Essa enzima cliva os triglicerídeos armazenados, liberando os ácidos graxos e o glicerol provenientes das células gordurosas, os ácidos graxos são transportados para o fígado ligados a albumina sérica e entram facilmente nas células hepáticas. Uma vez dentro da célula, os ácidos graxos entram nas mitocôndrias do fígado, por meio do sistema de transporte carnitina aciltransferase, que carrega os ésteres de carnitina do ácido graxo através da membrana mitocondrial. Uma vez dentro das mitocôndrias, é formado a acetil CoA a partir do ácido graxo CoA pelo processo de beta oxidação. Durante a inanição, mas moléculas de acetil CoA em excesso se acumulam no fígado, uma vez que esse órgão é capaz de obter toda a energia necessária a partir do processo de beta oxidação e formar cetonas que alcançam a corrente sanguinea e atuam como uma fonte de energia para os músculos, poupando, assim, a proteína.
 A adaptação á inanição depende da produção de cetonas. A medida que aumentam as concentrações sanguíneas de cetonas durante o jejum, o cérebro e o sistema nervoso, apesar de serem consumidores obrigatórios de glicose, começam a utilizar cetonas como fonte de energia. Como o cérebro está usando um combustível diferente da glicose, diminui a demanda da proteína muscular para a gliconeogênese, reduzindo, dessa forma, a taxa de catabolismo muscular. O catabolismo muscular reduzido diminui a quantidade de amônia recebida pelo fígado. A síntese hepática de ureia diminui rapidamente, refletindo a menor taxa de desanimação da proteína muscular. Se o jejum se prolongar por semanas, a taxa de síntese e de excreção de ureia é minimizada. Em um indivíduo adaptado à inanição, a ureia é excretada, aproximadamente, na mesma velocidade com que o ácido úrico é produzido pelo rim.
 Assim sendo, em um indivíduo que está se adaptando à inanição, as perdas de proteínas são minimizadas e a massa corporal livre de gordura é poupada. Apesar de a gordura não poder ser convertida em glicose, ela fornece combustível para o musculo e para o cérebro na forma de cetonas. Enquanto houver agua disponível, um indivíduo de peso normal pode fazer jejum por um mês. Os indicies nutricionais, a função imunológica e outros sistemas são mantidos relativamente normais. Todavia, quando os estoques de gordura se exaurem, a proteína é utilizada, ea morte é a consequência final.
 Em certos casos de trauma e sepse, o indivíduo não é capaz de se adaptar ao jejum ou a inanição. Se um indivíduo que estiver fazendo jejum desenvolver uma infecção, os mediadores inflamatórios como interleucina-1 e fator de necrose tumoral estimulam a secreção de insulina e impedem o desenvolvimento de cetose leve. Sem as cetonas, o cérebro e outros tecidos continuam a depender da glicose, limitando, assim, a capacidade de a pessoa se adaptar a inanição. A massa muscular é gasta para fornecer substratos e glicose. Uma pessoa em jejum com uma infecção desenvolve rapidamente um balanço nitrogenado negativo. Quando 50% dos depósitos de proteína se esgota, a recuperação da infecção é ruim.
 A adaptação à inanição também não é possível para aqueles com desnutrição proteico-calórica, porque a ingestão de carboidrato estimula a produção de insulina. A insulina é um hormônio de armazenamento que impede que os estoques de gordura sejam empregados como combustível. Ela também inibe a transformação da gordura em cetonas, limitando, desse modo, a adaptação à inanição. A secreção de insulina inibe a proteólise. A proteína não pode ser utilizada para produzir albumina e outras proteínas viscerais. Ocorre edema porque a albumina exerce pressão osmótica sobre os vasos. Se a concentração de albumina for baixa, o fluido permanece nos espações extracelulares, causando o edema. A função neural ou absorção GI comprometidas, o débito cardíaco diminuindo, a função imunológica comprometida, a fadiga e outros sintomas de desnutrição resultam da síntese inadequada de proteínas, da produção inadequada de ATP e do acúmulo de fluido nos tecidos.
 A desnutrição não adaptada é perigosa. Não apenas a perda de proteína ininterrupta pode se tornar prejudicial à vida pelo comprometimento dos músculos cardíacos e do sistema respiratório, mas também pelo comprometimento do sistema imunológico. O indivíduo torna-sesuscetível a um ciclo vicioso de infecção, diarreia, perda de nutrientes sistema imunológico comprometido e, finalmente, ás infecções oportunistas e à morte. A desnutrição iatrogênica ou “induzida pelo médico” foi reconhecida há muito tempo como um risco para os pacientes hospitalizados e permanece assim até hoje. Muitas vezes, a insuficiência pulmonar ocorre a partir do enfraquecimento dos músculos respiratórios. A pneumonia dá o golpe mortal, mas a desnutrição é a causa real subjacente.