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1 Biossíntese do colesterol Aula 9 Universidade federal de Pelotas Disciplina de Bioquímica II Curso de Medicina Veterinária 1. Importância do colesterol 1. Forte correlação com os altos níveis no sangue e incidência de doenças cardiovasculares. Cães: colesterol alto indicativo de algumas doenças como diabetes, hiperlipidemia, hábitos alimentares inadequados e obesidade. AVCs, derrames, hipertensão, convulsões, doenças hepáticas e nos rins, tromboses são os achados mais comuns quando o animal tem níveis altos de colesterol. 2. Papel fundamental na estrutura das membranas celulares modulando sua fluidez. colesterol 3. Precursor da vitamina D O 7-desidrocolesterol é convertido em colecalciferol em uma reação dependente de luz solar. 2 4. Precursor dos hormônios esteróides Estradiol, cortisol e testosterona 4. Precursor dos sais biliares Sais biliares são sintetizados no fígado e secretados para a vesícula biliar. ......é muito importante para os organismos manterem um suprimento contínuo de colesterol. O fígado tem um papel central na homeostasia do colesterol. O colesterol não é necessário na dieta dos mamíferos, pois o fígado pode sintetizá-lo a partir de precursores mais simples. O colesterol é eliminado a partir do fígado pela bile, sem sofrer modificações ou na forma de sais biliares. 2. Estrutura do colesterol 27 átomos de C Núcleo Esteróide A maior parte do colesterol plasmático é encontrado na forma de ésteres de colesterol (com um ácido graxo ligado). Não ocorrem nas membranas. Bem mais hidrofóbico, transportados associados com lipoproteínas. ÉSTERES DE COLESTEROL: Ácido graxo 3 3. Síntese do colesterol Onde ocorre: O colesterol é sintetizado praticamente por todos os tecidos, embora o fígado, o intestino, o córtex adrenal, testículos e ovários sejam os maiores contribuintes para a produção desta molécula no organismo. A síntese ocorre no citoplasma com enzimas presentes tanto no citosol como nas membranas do retículo endoplasmático. condensação conversão polimerização ciclização Reações: 1. Condensação do Acetil-CoA para formar o mevalonato: HMG-CoA redutase proteína do retículo endoplasmático liso com o sítio catalítico projetando-se para o citosol. Ponto de atuação dos fármacos para diminuir o colesterol. Sinvastatina Atrovastatina Lovastatina Pravastatina Rosuvastatina 2. Conversão do mevalonato em isoprenos: 4 3. Condensação de isoprenos para formar o esqualeno 4. Conversão do esqualeno em colesterol: 1. Colesterol é formado a partir do acetil CoA 2. A síntese de mevalonato compromete a célula com a síntese de colesterol. 3. A partir do esqualeno, além do colesterol outros esteróis também são sintetizados (estigmasterol - vegetais e ergosterol - fungos). Pontos importantes da síntese do colesterol: 4. Regulação da Síntese do colesterol HMG-CoA redutase - Regulada pela concentração de colesterol intracelular e pelos hormônios glucagon e insulina. Altas concentrações de colesterol reduz a produção de receptor LDL e assim a captação de colesterol no sangue 5 5. Destinos do colesterol A maior parte da síntese do colesterol ocorre no fígado Uma pequena fração é incorporada na membrana dos hepatócitos. Pode ser exportado como ésteres de colesterol Pode ser exportado na formar de ácidos biliares (bile). Os ésteres de colesterol são formados no fígado pela enzima acil-CoA-colesterol aciltransferase (ACAT). São armazenados no fígado ou transportados para outros tecidos inseridos em partículas lipoprotéicas para outros tecidos que empregam o colesterol Exportação dos Ésteres de colesterol 5.1 Transporte do colesterol por lipoproteínas do plasma: Lipoproteínas plasmáticas: Complexos esféricos formados com proteínas (apolipoproteínas) com combinações variadas de colesterol, fosfolipídios, ésteres de colesterol e triacilgliceróis. Função das lipoproteínas: manter solúveis seus componentes lipídicos no plasma e promover um eficiente mecanismo de transporte entre os tecidos (deficiência no transporte deposição de lipídios nos tecidos). Representantes:Quilomicrons Lipoproteínas de densidade muito baixa (VLDL) Lipoproteínas de baixa densidade (LDLs) Lipoproteínas de alta densidade (HDL) Diferenças: Diferem na composição lipídica e protéica, no tamanho e na densidade e no sítio de origem. 5.1.1 Lipoproteínas: Diferenças no tamanho 6 Diferenças na composição e densidade Quilomicrons: maior tamanho e menor densidade (mais lipídios que proteínas). Quanto mais proteínas (mais densidade). Apolipoproteínas As apolipoproteínas agem como sinalizadoras tanto dirigindo as lipoproteínas para tecidos específicos, como ativando enzimas que agem sobre elas. Podem ser classificadas pela estrutura e função em 5 classes principais: de A até E a. Quilomícrons - Os quilomícrons são formados nas células da mucosa intestinal Transportam triacilgliceróis, colesterol, vitaminas lipossolúveis e ésteres de colesterol da dieta para os tecidos (90% são triacilgliceróis). 5.1.2 Metabolismo dos quilomícrons 7 Transportam ácidos graxos da dieta para os tecidos em que serão consumidos ou armazenados. Os remanescentes dos quilomicrons contendo colesterol e apolipoproteínas movem-se até o fígado. ApoC-II No fígado tem receptores para a Apo E que promovem a absorção dos quilomicrons por endocitose. b. VLDLs 5.1.3 Metabolismo das VLDLs - As VLDLs são produzidas no fígado e são compostas de 60% de triacilgliceróis. Sua função é carregar os tricilgliceróis do fígado para os tecidos periféricos. A esteatose hepática ocorre em condições entre o desequilíbrio entre a síntese hepática de triacilgliceróis e a secreção de VLDLs (obesidade, diabetes não controlado...) LDL: levar colesterol para os tecidos periféricos. Membranas da células tem receptores para a Apo B 100. 8 Com a perda de triacilgliceróis as VLDL se convertem em LDL (ricas em colesterol e contendo a apoB- 100 como apolipoproteína função de transporte de colesterol para outros tecidos. ApoC-II ApoE c. HDLs 5.1.4 Metabolismo das HDLs São sintetizadas no sangue pela adição de lipídios a uma proteína apolipoproteína A-1, que é sintetizada pelo fígado e intestino e liberada no sangue. Apolipoproteína A1 compreende cerca de 70 % das proteínas das HDLs. Servem de reservatório circulante de apo CII ( para ativar lipase lipoprotéica) e de apo E (para a endocitose dos remanescentes de quilomicrons. Lipoproteínas e transporte dos lipídios. 6. Níveis plasmáticos altos de colesterol e doenças cardiovasculares 9 Acúmulo patológico de colesterol na parede dos vasos, resultando na obstrução.Relação aos níveis altos de colesterol ligados ao LDL. Hipercolesterolemia familar: receptor para o LDL é defeituoso e não ocorre captação de colesterol pelos tecidos. 7. Degradação do colesterol A estrutura cíclica do colesterol não pode ser degradada até gás carbônico e água. O núcleo esterol é eliminado pela conversão em sais biliares e pela secreção do colesterol na bile que o transporta até o intestino para a eliminação. No intestino parte do colesterol é modificada pelas bactérias antes da excreção (coprostonol e colestanol, esteróis neutros fecais). Ácidos e sais biliares A maior parte da síntese do colesterol ocorre no fígado Uma pequena fração é incorporada na membrana dos hepatócitos. Pode ser exportado como ésteres de colesterol Pode ser usado para formar de ácidos biliares (bile). Bile: Líquido produzido pelo fígado que é armazenado na vesícula biliar. Liberada no duodeno com a finalidade de auxiliar a digestão (gorduras). 10 Composição da bile: Pigmentos, água, sais inorgânicos, colesterol e sais biliares. ácido cólico (ácido biliar) ácido quenodesoxicólico (ácido biliar) Antes dos ácidos biliares deixarem o fígado são conjugados com uma molécula de glicina ou taurina. Essas novas estruturas são chamadas de sais biliares. Os sais biliares fornecem o único metabolismo significativo para a excreção do colesterol. Circulação entero- hepática: fígado secreta 15 -30g para o intestino e cerca de 0.5 g de sais biliares são eliminados. O fígado repõe a perda sintetizando a partir do colesterol. Seqüestradores de sais biliares (colestiramina) impedem a absorção – tratamento de hipercolesterolemia) Colelitíase - pedras na vesícula Ocorre devido a um desequilíbrio entre a quantidade de água e as substâncias presentes na bile. Quando há aumento na quantidade de uma dessas substâncias, ela pode se tornar insolúvel e começar a se precipitar formando os cálculos biliares. Obrigada!!
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