Bioquímica 2 Módulo 4

Prévia do material em texto

Resumo Bioquímica
MODULO 4 
Sistema imune
Consiste em rede de células, tecidos e órgãos que auxiliam na defesa do organismo contra o ataque de agentes externos. Diferenciam self do non-self. 
Possui linhas de defesa de acordo com o processo de reconhecimento
 1º linha : (Pele, mucosa, secreções, flora normal) Serve para impedir que o patógeno entre, sendo uma barreira físico-química que bloqueia essa entrada. Quando essa barreira não é o suficiente, a 2º linha atua.
 2º linha: É dinâmica. Células da imunidade inata, inflamação (modificação estrutural), sistema complemento, células natural killer. Nessa 2º linha, é geral, vai atacar quem aparecer lá.
 3º linha: Última linha mais complexa, sendo ela da imunidade adaptativa (com resposta específica), como os linfócitos especializados B (que produzem Ac) e T (auxiliares e citotóxicos).
Reconhecimento Reação Eliminação
Gasta-se muita energia para defender o organismo. Logo, o organismo se defende por fases, da mais simples para a mais complexa. A mais simples é evitar a infecção.
Imunidade Inata
 Barreiras físicas e bioquímicas. Pele, mucosas, glândulas sebáceas. Tudo isso para proteger. No trato respiratório, os mucos e cílios auxiliam para que o patógeno fique preso nos cílios, para deglutir e assim ser eliminado. A pele utiliza de processos como descamação para bloqueio de entrada de patógenos.
Lisozima - hidrolase que quebra cadeias de carboidrato específica de ligação beta 1-4. Essas cadeias de carboidrato são de ácido acetilmurâmico (que existe nas paredes celulares das bactérias). Quebrando a parede celular de bactérias fica muito mais fácil de eliminar elas. Essa enzima existe em vários pontos como mucosa, para evitar entrada.
Proteínas que se ligam ao ferro: Lactoferrina e transferrina. Lactoferrina é uma proteína que adquire com o leite e transferrina é existente na circulação para transportar o ferro. O ferro é extremamente importante para o organismo sendo utilizado para transportar oxigênio. No citocromo também tem ferro sendo reduzido. Algumas bactérias precisam do ferro, então muitas delas são organizadas para provocar hemólise. Então, essas proteínas que se ligam ao ferro estão protegendo o ferro desses patógenos. Lactoferrina vai se ligar em outras células e ativar essas células fazendo com que elas atuem de maneira eficiente.
 As defensinas são outras proteínas que têm atividade direta. Se ligam a membrana e provoca lise celular. Outra possibilidade é que a partir da ligação da defensina na membrana vai facilitar o reconhecimento para outros organismos, ativando-os.
Se essa proteção não for suficiente e o patógeno conseguir entrar:
 O organismo percebe através de mecanismos. Existem padrões moleculares que eles conseguem perceber: os padrões moleculares associados ao patógeno e padrões moleculares associados ao dano. São fragmentos de moléculas, certas moléculas presentes na parede bacteriana moléculas associadas ao patógeno. Dessa forma, desencadeia série de reações para conseguir combater.
Além dos DAMP e PAMP existe os VAMP moléculas liberadas no veneno também seguem certos padrões.
 Existem vários receptores diferentes que vão usar os tipos dessas moléculas: TLR, LLR, NLR. Desencadeiam enorme sinalização intracelular que vai levar a uma reação. Vai haver várias moléculas adaptadoras, modificação de sinal, efeitos genômicos, modificação do padrão de espécie de proteínas, vários processos desencadeados.
Os receptores TLR são vários. Cada um deles está associado a um tipo de padrão que ele se liga. Por exemplo, TLR-1 se liga em lipopeptídeos bacterianos, degradando membrana. 
Há moléculas de reconhecimento de padrões de antígeno. Um exemplo são as pentraxinas, e a principal representante dela é a proteína C reativa. Normalmente se faz exame de proteína C reativa quando há suspeita de infecção. É uma proteína com estrutura pentamérica e medeia ligação de polissacarídeos, fosfolipídeos. Fazem reconhecimento de padrões moleculares. É produzida no fígado em resposta a citocinas, interleucinas, para conseguir identificar mais patógenos.
 A partir do momento que tem infecção, estimula resposta imune aguda, sendo liberadas proteínas de fase aguda.
Após o reconhecimento, há 3 principais formas que acontece reação : fagocitose, liberação de mediadores inflamatórios solúveis e morte celular (apoptose, necrose).
Fagocitose: No processo de fagocitose ocorre a identificação de patógeno na membrana, vai ser identificada, ingerida, digerida e os restos são liberados. Macrófagos, neutrófilos, APC. Esses restos celulares da bactéria podem ser liberados ou processados e apresentados. 
 Membrana se liga a bactéria
 
 Bactéria ingerida formando fagossomo
 
 Fagossomo se funde com o lisossomo
 
 Enzimas lisossomais digerem bactéria
 
 Material digerido é liberado pela célula
Há um processo que acontece sem necessidade de enzimas. Várias moléculas diferentes normalmente utilizam do poder oxidativo do oxigênio. Por exemplo: hipoclorito (água sanitária) é reativo ao oxigênio. Vai estar dentro da molécula e vai provocar estresse oxidativo em microorganismos. Além de espécies reativas, existem as peroxidases.
Mediadores inflamatórios: existem classes como sistema complemento, citocinas e eicosanóides. Todos eles vão trabalhar para combater infecção.
 O sistema complemento é feito por proteínas que estão circulando pelo sangue na sua forma inativa. Quando essas proteínas entram em contato com superfícies, a proteína é clivada em partes menores. Essas partes menores têm atividade específica. Partes A e partes B. Para poder acontecer a cascata, tem que haver ativação e dependendo da ativação pode haver três tipos de cascata: via clássica, via das lectinas e via alternativa. Dependendo da via, pode levar a uma opsonização, indução da resposta inflamatória e lise por via direta.
 *Na via clássica, vai se organizar a partir da ativação de C1, que vai ter ativação de C2 e C4, que vão ser clivadas em A e B. C2a e C4b vão clivar C3 pela C3 convertase. Esse é o início do processo da cascata pela via clássica. C3b então cliva C5 pela C5 convertase.
 *Na via alternativa, também vai haver ativação de C3 mas a partir da hidrólise, a partir da C3 hidrolase.
 *Pode haver também lectina ligada a manose, sendo ela que vai fazer ativação de C3.
O sistema complemento então a partir de opsonização, cobre todo o microorganismo, podendo levar a fagocitose. C3a gera inflamação. Há também formação do complexo de ataque a membrana, onde várias proteínas vão formar um buraco na membrana, provocando morte celular, já que vários poros são colocados. (Várias proteínas C5, C6, C7)
As citocinas são outras proteínas que vão ter atividades bem variadas. São produzidas por diferentes células em diferentes circunstâncias. Geralmente age em uma concentração baixa, já causam efeito grande. Fazem comunicação entre células. 
Existem tipos diferentes de citocinas: interferons, interleucinas (mais variadas) e quimiocinas.
Classificação de acordo com o efeito: pró-inflamatórias, antiinflamatórias ou imunoestimuladoras.
Citocinas são muito variáveis. Elas podem ter ações: sinérgica (quando produz efeito somatório), antagônico (interleucina atrapalhaa outra), pleiotrópico (porque pode agir em diferentes células e em cada célula provoca efeito diferente) e efeito redundante ( uma célula sobre efeito de diferentes citocinas).
 Os eicosanóides podem provocar vasodilatação, estimulam permeabilidade vascular que permitem combate a infecção.
Apoptose é quando ocorre perda celular, sendo provocada pelo próprio organismo, já que a célula está infectada.
Imunidade Adaptativa
Também segue os passos de reconhecimento, reação e eliminação. O foco agora não é geral, o foco é específico do antígeno. 
A ação da imunidade adaptativa requer mais tempo, porque ela vai se desenvolver. Por isso que existe o Lag ( fase que está mais devagar). Vai haver também receptores específicos, diversos atores (da resposta humoral e celular) e desenvolvimento de memória (caso vá a desenvolver a doença novamente, vai haver memória àquele antígeno). 
Alguns tecidos estão envolvidos, e os antígenos vão circular entre esses tecidos através do sangue e também através da circulação linfática. Células se desenvolvem nos órgãos linfóides primários (timo e medula óssea). Depois que essas células são originadas elas vão para os órgãos linfóides secundários (linfonodos, baço e MALT) e vai ter contato com os antígenos.
As células podem ser identificadas no sangue e derivam do precursor inicial que é a célula tronco hematopoiética. São diferenciadas pela função. Para identificar, se utilizam marcadores (cluster designation) ou marcadores de antígeno. 
Linfócitos B e linfócitos T possuem receptores de proteína. Quando há produção de receptores, eles são produzidos por partes com funções diferentes. O receptor possui regiões variáveis e constantes. As variáveis são regiões que vão entrar em contato com o antígeno. Como existe muitos antígenos, é interessante que tenha a parte variável para possibilitar a ligação com diferentes antígenos. Quando tem a ligação com os antígenos, tem que provocar o efeito, entrando em ação a região constante para que forme reação. 
Linfócito B vai possuir cadeia pesada e cadeia leve (pares). O linfócito T não tem diferença em cadeia leve e pesada. Vai ser dito que existe cadeia alfa e beta ou gama e beta. 
A partir desses receptores de antígeno, vai conseguir ser feito o reconhecimento. Linfócito B produz anticorpos. Linfócito B tem versão secreção : imunoglobulina. 
Diferentes interações fracas permitem a ligação entre antígeno e anticorpo: ponte de hidrogênio, interação de van der walls, forças eletrostáticas. 
As regiões variáveis sofrem modificações pós transcricional, causando variabilidade de ligação de antígenos.
Os linfócitos T têm um tipo diferente de receptor. Ele vai se ligar ao antígeno sobre circunstâncias bem específicas. Vai ter proteínas auxiliando chamada CD: CD4 e CD8. Cada célula vai ter um padrão específico de CD. Nos linfócitos T sempre vai ter CD4+. No caso do linfócito T citotóxico, vai haver ainda CD8+ (utilizam também de perforinas e granzimas que provocam apoptose. Linfócito T auxiliar possui apenas CD4+
Os antígenos precisam ser apresentados formalmente para os Receptores de Células T ( TCR). São apresentados pelos MHC ( complexo principal de histocompatibilidade) de classe I e classe II. MHC classe II se liga a linfócitos T auxiliares (CD4+) e MHC classe I se liga a linfócitos T citotóxicos (CD8+). 
O MHC classe II possui cadeia alfa e beta e o de classe I possui alfa 1,2 e 3 e cadeia beta 2 microglobulina.
Nutrição
Subnutrição faltapobreza, desigualdade social
Nutrição ideal regulado
Supernutrição excesso, obesidade
Como faz para conseguir o equilíbrio nutritivo?
Nós comemos para gerar ATP (auxilia no funcionamento do corpo). Além de ATP, existem certos derivados ricos em energia. Essa energia é medida em calorias (Kcal - quilocalorias), sendo energia térmica liberada a partir da combustão de alimento. 
Normalmente essa energia gerada tem alguns destinos: biossíntese de várias moléculas, bomba de íons, produção de calor (relacionado com área de superfície corporal) e trabalho. 
 área de superfície corporal é basicamente ‘’quantos metros quadrados a pessoa tem’’, mas não quer dizer que uma pessoa obesa tem maior superfície corporal. Pessoas obesas têm menor área de superfície corporal geram menos calor e dessa forma gastam menos energia.
A soma desses processos é chamado de taxa metabólica basal processo natural do organismo para se manter. A taxa metabólica basal varia de um indivíduo a outro: a idade influencia (uma criança, por exemplo, precisa de energia para crescer), o sexo influencia (homens têm mais tecido muscular, então precisa de mais trabalho, hormônios que levam a maior consumo de energia, logo, TMB é maior), se exercitar influencia (o corpo continua trabalhando em repouso) e também se a pessoa está em jejum ou não influencia na taxa metabólica basal. 
Metabolismo de proteínas
Proteínas da dieta são associadas à construção muscular. Além disso, as proteínas possuem muitas outras funções. Se você tem um excesso de proteínas, essa energia das proteínas vai ser armazenada na forma de gordura. A proteína não é armazenada, porém existe turnover ( o tempo todo está ocorrendo síntese de proteínas e degradação) .
 ocorre então balanço nitrogenado.
Balanço nitrogenado é a ingestão de nitrogênio menos excreção de nitrogênio. Se o que está entrando é maior do que está saindo, o resultado vai ser maior do que 0 (aumento da proteína corporal, isso pode acontecer em uma situação saudável como crescimento, músculo cresce; gestação; lactação; ela pode não ser saudável também por estresse metabólico). Se for igual a 0 (manutenção) e menor que 0 (perda, problema em absorção intestinal; aumento da excreção; diminuição da ingestão).
Quando há desregulação desse processo, pode haver excesso ou falta:
 Desnutrição proteico-energética
 Essa desnutrição acontece principalmente em indivíduos que precisam de mais energia e mais proteína. Além disso, se for susceptíveis a não conseguir essa energia, aumenta a chance de desnutrição (crianças, pessoas internadas). Em uma desnutrição proteico-calórica, existe o marasmo por falta de caloria e proteína ou uma desnutrição chamada kwashiorkor (proteica). São originados a partir de uma mesma dieta e pode desenvolver diferente desnutrição.
 Em uma infecção é necessário mais energia. Esse estado de nutrição vai modificar exigências nutricionais. Em um processo de desnutrição, o corpo não consegue aumentar a taxa metabólica basal. 
 Excesso proteico-calórico
 Cada vez mais comum, tem sido associado a uma desmineralização óssea. Excesso de calorias leva a obesidade através do Índice de Massa Corpórea (IMC).
Obesidade
Quando o tecido adiposo não cresce, ocorre acúmulo de gordura onde não é para crescer.
 O tecido adiposo possui células imunes que estão por lá. Quando consumimos mais do que gastamos, as células (adipócitos) vão começar a crescer, e também se dividir (hiperplasia e hipertrofia), desregulando o tecido, havendo liberação de diferentes fatores (leptina,resistina) associado ao controle.
 Quando ocorre desregulação, esses produtos liberados se desregulam e começa a haver processo inflamatório. Quando células se ativam, elas vão fazer com que outras células se encaminhem para lá, ocorrendo migração de macrófagos, linfócitos, citocinas (que vão para a circulação sanguínea e o principal é adipocina que forma uma coroa), podendo levar até a uma resistência à insulina.
 No caso da resistência à insulina, o tecido adiposo no estado inflamado libera vários fatores que vão influenciar na sinalização intracelular da insulina, provocando modificação no resíduo fosforilado (tirosina em serina) mudando completamente o resto da cascata, alterando IRS. No caso, começa a produzir mais insulina para tentar resolver o problema. A insulina regulagliconeogênese. Sem insulina, gliconeogênese reduzida e glicemia aumentada. Há uma compensação pancreática, porém se não resolver, desenvolve-se diabetes tipo II. Hiperinsulinemia pode levar a estímulo à proliferação celular.
No metabolismo de lipídeos, eles precisam ser transportados entre os tecidos e esse transporte é feito através de lipoproteínas. Na borda dessas lipoproteínas existem fosfolipídeos (dupla polaridade). As proteínas estão fixados na superfície e existem diferentes tipos: apolipoproteína B-48, C3 e C2. Vai haver diferentes atividades porque essas proteínas vão servir como sinalizadoras, inibidores enzimáticos, tendo diferentes tipos de lipoproteínas.
 As principais: HDL, LDL, VLDL, quilomícron de tamanhos diferentes e com conteúdo de lipídeos diferentes, influenciando na densidade.
O quilomícron vem do intestino (sintetizado nos enterócitos) e esses quilomícrons vão chegar na circulação sanguínea. A principal forma de lipídio são triglicerídeos são transportados por quilomícrons. Quando vão perdendo triglicerídeos, formam quilomícrons remanescentes. Quando chegam no fígado, perdem o resto de triglicerídeos. São fagocitados e esses lipídios são internalizados.
O fígado produz VLDL (densidade muito baixa) menor do que quilomícron e vai para circulação e distribui ácidos graxos, triglicerídeos. Quando VLDL perde lipídios, ela ganha densidade formando LDL. LDL basicamente não tem triglicerídeos, a maioria que tem é colesterol. Esse colesterol será distribuído em outros tecidos ou então retorna para o fígado. LDL no fígado é internalizado.
HDL serve como um mecanismo de proteção que o organismo tem para que qualquer excesso de lipídio que exista ela capturetransporte reverso do colesterol. Também é sintetizada no fígado, rim e intestino, porém com síntese baseada no fígado. 
Na obesidade ocorrem alterações nesse metabolismo: diretamente nas lipoproteínas ou na hora de criação das lipoproteínas.
Uma das primeiras alterações vai ser o quadro de maior liberação de ácidos graxos para ser utilizado na hora de fazer VLDL. Isso acontece porque no fígado existe lipase hormônio sensível que promove degradação para que seja utilizada na síntese de VLDL e inibição da lipase lipoproteica (quebra lipídios e leva para célula) aumentando VLDL. Muito triglicerídeo então na circulação.
 Além de muito VLDL, mais ácidos graxos vai terpor conta de maior liberação por ativação da SREBP-1c (fator de transcrição associado à esteróides).
 A obesidade também modifica o metabolismo de HDL. Ela influencia na hora de formar HDL. O hepatócito produz ApoA1 (proteína) que passa por ativação, se modificando, recebendo fosfolipídeos. Quando ela passa pelos tecidos periféricos, vai receber o colesterol em excesso pelas proteínas ABCA-1 e ABCG-1. No processo de obesidade, há diminuição dessas proteínas e não vai conseguir retirar o colesterol em excesso pela HDL.
A dislipidemia tem como consequência doenças cardiovasculares.
 Todo esse quadro de baixo HDL, inflamação, resistência à insulina é chamada de SÍNDROME METABÓLICA.
Intolerância à lactose (insuficiência de lactase) fermentação e atração da água Distenção abdominal, gases e diarréia.
Fibras:
São elementos que não podem ser quebrados por enzimas humanas.
Causam efeitos hormonais (menor secreção de insulina, maior viscosidade dentro do lúmen, formando espécie de gel no TGI; maior preenchimento), efeitos intrínsecos (maior mastigação, maior saciedade, menos entrada de energia) e efeitos colônicos (aumento da sensibilidade à insulina, maior fermentação de AG). Todo esse processo vai gerar maior oxidação de ácidos graxos e menor armazenamento dos mesmos emagrece. 
Índice glicêmico: Capacidade de elevar glicemia em comparação com a glicose (50g).
Carga glicêmica: Índice glicêmico multiplicado pela quantidade de carboidrato em uma porção.
Nutrigenética 
Ingestão dietética de referência
É um gráfico onde mostra a necessidade média estimada, a cota diária recomendada e o nível de ingestão máxima tolerável.
Integração Metabólica II
* Período absortivo ou pós prandial: é o período em que ocorre absorção dos nutrientes ingeridos pouco tempo antes. Glicose é o nutriente principal. Grande parte dela vai ao fígado e é armazenada na forma de glicogênio ou forma gliceraldeído 3-fosfato e em seguida triglicerídeo, sendo armazenado no tecido adiposo. A glicose também pode ser utilizada para gerar ATP em processos de oxidação, ou seguindo vias como ciclo de krebs, glicólise, cadeia respiratória. A glicose também pode ser armazenada na forma de glicogênio no músculo. Os aminoácidos podem formar proteínas no músculo ou ser levado ao fígado sendo oxidado pelas transaminases e, além de formar proteínas, pode formar cetoácidos (que podem gerar energia ou ser convertido a ácidos graxos, formando triglicerídeos).
*Período pós-absortivo: Passa a utilizar reservas. Glicogênio libera glicose, sendo a primeira linha de consumo. Triglicerídeos do tecido adiposo são quebrados em glicerol e ácidos graxos, sendo esse glicerol levado ao fígado para produzir glicose. Glicose vai para a circulação sanguínea e chega no cérebro servindo como energia. No músculo, há quebra em aminoácidos e esses aminoácidos são encaminhados para o fígado, formando cetoácidos que vão ser utilizados como energia e produção de glicose. O glicogênio muscular é quebrado formando ácido lático que vai formar glicose. TODO O PROCESSO É FEITO PARA GERAR ENERGIA.
*Período de jejum: Intensifica determinadas etapas. Vai haver aumento de corpos cetônicos porque já não tem glicose, tendo que ser produzida pelo ácido lático ou pela alanina no tecido muscular para dar energia para o próprio músculo. No jejum prolongado, ácidos graxos vão liberar acetil-coa que vai favorecer síntese de corpos cetônicos. Oxalacetato do ciclo do ácido cítrico é utilizado na gliconeogênese.
A diabetes é um processo semelhante ao jejum prolongado porque vai haver hiperglicemia e hiperglucagonemia. Vai haver também maior liberação de corpos cetônicos.
*Leptina é um hormônio que dá sensação de saciedade enquanto que a grelina é um hormônio que dá sensação de fome. Ambas são adipocinas. 
*A grelina estimula produção de NPY, NPY estimula a fome. Leptina e insulina sinalizam captação de nutrientes (inibem NPY). POMC libera melanocortina e manda sinal para parar de comer.
*O peptídeo Y que fica no intestino inibe processo alimentar.
O mecanismo de sinalização é o JAK/STAT. Lectina se liga a um receptor, sofre ativação de JAK, fosforila STAT, o dímero entra no núcleo, ativa POMC (pró-opiomelanocortina) e a molécula gera moléculas diferentes.