Estudo Dirigido 1 Bioquímica de Endócrino

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Estudo Dirigido 1 - Bioquímica de Endócrino
Questão 1: O conceito de sinal transmembrana regulado por hormônio acoplado à síntese de um segundo mensageiro intracelular foi estabelecido na década de 50 por Rall e Sutherland. Eles descreveram o 3’5’-AMP cíclico e a enzima responsável por seu aumento, a adenilato ciclase, caindo o dogma da impossibilidade do estudo da ação hormonal em preparações com células lisadas. 
Em 1971, Rodbell, Birnbaumer, Pohl e Krans descobriram moduladores para atividade da adenilato ciclase: 
Nesta época os conceitos de sinalização celular ainda não estavam completos. Não se tinha a noção de cascatas de sinalização celular. A adenilato ciclase era uma das moléculas mais estudadas nesta área.
Neste contexto com os conceitos da época, interprete o gráfico e proponha qual seria a ação do GTP na atividade da adenilato ciclase.
Resposta 1: Nota-se, a partir do gráfico, que o GTP auxilia no aumento da formação de AMPc. Isso porque, após o incremento do GTP, é possível observar concomitantemente aumento dos níveis de AMPc. A respeito do glucagon, observa-se também que atua como um facilitador para a elevação dos níveis de AMPc, sendo ainda mais potencializada quando associada ao GTP. Tal fato poderia ser explicado por uma ação como um co-fator do GTP ao glucagon, permitindo maior formação de adenilato ciclase e de AMPc. 
Questão 2: Cassel e Zviselinger trabalhando com eritrócitos observaram a liberação de Pi quando o GTP era adicionado ao meio de incubação. Com base ainda nos conhecimentos da época nos quais a adenilato ciclase tinha uma papel central nos processos de sinalização celular, interprete o gráfico e escreva qual possível conclusão dos pesquisadores em relação a nova atividade desta enzima.
*Isoproterenol é uma droga simpaticomimética que se liga aos receptores beta adrenérgicos.
Resposta 2: A partir da observação dos pesquisadores, foi possível perceber a ação conversora de GTP, que promove liberação de Pi, por meio da enzima adenilato ciclase. Dessa forma, uma proposta que surge é a do papel da adenilato ciclase na quebra de GTP.
Questão 3: No final dos anos 60 uma apropriada questão era colocada frequentemente: “O receptor b-adrenérgico e a adenilato ciclase são a mesma molécula?
Assim em 1977, Limbird e Lefrowitz trabalhando com eritrócitos obtiveram resultados (gráfico abaixo) que contribuíram muito da construção do conceito de cascata de sinalização celular.Estava terminando a fase das trevas na sinalização celular e o Bioquímico americano Martin Rodbell a um passo de concretizar seus estudos para ganhar o prêmio Nobel em Medicina/Fisiologia em 1994.
Analise os gráficos e descreva qual foi o resultado que pode finalizar o conceito de sinalização celular.
Resposta 3: Os pesquisadores observaram em seus experimentos que o beta-adrenérgico e a adenilato ciclase são moléculas diferenciadas. Tal resultado pode ser afirmado, a partir do experimento, no qual puderam observar que essas 2 moléculas, após terem sido separadas por um método de separação proteico, de acordo com seus pesos moleculares, apresentaram picos de ação opostos, diferenciados. Sendo assim, não poderiam ser moléculas semelhantes, pois apresentam pesos moleculares diferenciados e ações opostas.
Questão 4: Após a descoberta da proteína quinase AMPC dependente, Edwin Krebs e colaboradores propuseram sua participação como moduladora da atividade de uma lipase hormônio sensível.
Analise os resultados e complete seus conhecimentos da via de sinalização celular da adenilato ciclase.
Resposta 4: Observa-se com os novos experimentos, que a proteína quinase desempenha ação direta na síntese de ácidos graxos livres. O primeiro gráfico demonstra que a proteína quinase depende de AMPc para desempenhar suas funções, expandindo a da forma basal. No segundo gráfico, nota-se que a proteína quinase é dependente de ATP, visto que sem a presença dessa molécula energética, sua ação é limitada, sendo similar a na ausência de proteína quinase. Dessa forma, para que haja uma ação potencializada e efetiva, faz-se necessária a presença de adenilato ciclase, GTP, AMPc, proteína quinase e ATP.
Questão 5: Confirmando os resultados já obtidos por diversos grupos Valverde e colaboradores, em 1995, observaram em adipócitos humanos o seguinte efeito do glucagon:
Complete seu esquema geral de sinalização celular com base nestes resultados.
Resposta 5: É possível inferir que o glucagon é o hormônio capaz de sensibilizar a lipase (responsável por quebrar lipídios, liberando ácidos graxos livres e glicerol). Isso porque, a partir dos gráficos, ocorre um aumento dos níveis de glicerol, de forma concomitante ao incremento da concentração de glugacon. De forma similar, o aumento dos níveis de glucagon acompanha a elevação de AMPc, pois o glucagon terá ação ativadora de adenilato ciclase, que permite a formação de AMPc.
Questão 6: Nesta mesma década, um grupo de pesquisadores liderados por Nishizuka purificou uma nova proteína quinase:
Analise os resultados apresentados na tabela II, em relação ao modulador dessa nova proteína quinase.
Resposta 6: A nova proteína quinase apresenta modulação dependente de Ca++, visto que quando em contato com esse cátion atinge 100% de sua atividade.
Questão 7: Uma vez estabelecido o conceito que o novo modulador da proteína quinase C é o cálcio e não o magnésio, Berridge e colaboradores na década de 80 propuseram o mecanismo pelo qual o cálcio é liberado no meio intracelular:
A partir desses resultados, proponha a nova cascata de transdução de sinal.
Resposta 7: Nota-se que a adição de Ca++ provoca um aumento dos níveis intracelulares desse cátion, entretanto, em baixos níveis, sendo o IP3 (inusitol trifosfato) o principal responsável pela elevação do Ca++ intracelular. Isso pode ser afirmado, por meio dos resultados experimentais, nos quais evidenciam aumento dos níveis de Ca++ após adição de IP3.
Questão 8: Carcinoma colorretal (CCR) é a principal causa de mortalidade por câncer nos países ocidentais. Uma nova rota de investigação sobre a terapia anti CCR surgiu há alguns anos atrás como resultado de uma série de estudos de base populacional que demonstraram que a ingestão a longo prazo de anti-inflamatórios não esteroidais (AINEs) leva a um risco significativamente reduzido de desenvolver câncer de cólon. Os AINEs, como aspirina ou indometacina são potentes e seletivos inibidores das ciclooxigenases (COX1 e COX2). As COXs catalisam uma etapa chave na biossíntese das prostaglandinas (PGs), uma família de lipídeos bioativos que regulam diversos processos biológicos como inflamação, dor, imunidade, nervos e homeostase óssea, entre muitos outros. Ao longo dos últimos anos, evidências experimentais decorrentes de estudos em animais têm demonstrado uma importante contribuição da COX-2 no desenvolvimento do CRC. Embora os estudos sobre a função das espécies PG específicas para a promoção da CRC têm sido muito limitados, as evidências apontam um papel disponível para a PG subtipo PGE2. Por exemplo, PGE2 eleva incidência de tumores em modelos murinos para vários CRC, e experimentos de cultura celular implicaram PGE2 e PGE2 sinalização dependente de receptor na estimulação do crescimento de células epiteliais do cólon.
 
Baseado no texto acima, explique as figuras abaixo, sugerindo de que forma a PKA influencia o crescimento tumoral:
Estudos com cultura de células de câncer de mama fornecem evidências que a expressão de PKC modula o crescimento desses tumores. A tabela abaixo mostra a dosagem da atividade de PKC para 9 pacientes com diferentes tipos de câncer de mama.
Explique o que acontece com a PKC na tabela, e sugira como a atividade desta proteína pode modular no crescimento tumoral.
Resposta 8: A proteína quinase A
Riane Wanzeler de Oliveira M3 – 2016.1	Página 7