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1 METABOLISMO DE LIPÍDIOS LIPÓLISE LIPOGÊNESE 2 Absorção dos lipídeos 4 5 Transporte de lipídios a partir dos enterócitos Lipases lipoprotéicas: degradam TGs Quilomícrom 2% 98% Proteína Lipídio VLDL 8% 92% LDL 20 a 50% 50 a 80% HDL 50% 50% • Os dois primeiros levam os lipídeos do intestino e do fígado para os tecidos periféricos, e o último carrega principalmente o colesterol dos tecidos periféricos para o fígado. Lipoproteínas Plasmáticas Os lipídeos são transportados pelo plasma através das lipoproteínas. São constituídas de uma monocamada externa de proteínas (apoproteínas) e lipídeos polares e um cerne interno de lipídeos apolares (triglicerídeos e ésteres de colesterol). As lipoproteínas apresentam solubilidade em meio aquoso. Metabolismo Exógeno • Os quilomícrons, formados no intestino a partir das gorduras da dieta, transportam a gordura da alimentação, distribuindo-a pelo organismo para utilização e armazenagem. Quilomícrons Grandes partículas que transportam as gorduras alimentares e o colesterol para o músculo Metabolismo Endógeno O transporte de lipídeos de origem hepática ocorre por meio da VLDL e da LDL (via endógena). As VLDL são um grupo heterogêneo de partículas sintetizadas pelo fígado, cuja composição é de 55% de triglicérides e 20% de colesterol. VLDL Very-Low Density Lipoproteins" • São sintetizadas pelo fígado e transportam triglicerídeos para os músculos e para o tecido adiposo. Na medida em que perdem triglicerídeos, estas partículas podem coletar mais colesterol e tornarem-se LDL. LDL “Low Density Lipoproteins" • carregam cerca de 70% de todo o colesterol que circula no sangue. • São pequenas e densas o suficiente para atravessar os vasos sanguíneos e ligarem-se às membranas das células dos tecidos. • Por esta razão, as LDL são as lipoproteínas responsáveis pela aterosclerose. • A LDL tem grande poder aterogênico, transportando 75% do colesterol sangüíneo e depositando uma parte nas paredes arteriais; níveis elevados significam alto risco de aterosclerose e DAC. • A LDL interage com receptores de alta afinidade na membrana celular e são internalizadas por mecanismos de endocitose. • As vesículas endocíticas se fundem com lisossomos intracelulares, e as LDL são hidrolisadas. O colesterol esterificado torna-se colesterol livre e entra no citoplasma. HDL "High-Density Lipoproteins“ • É responsável pelo transporte reverso do colesterol. • O nível elevado de HDL está associado com baixo índice de doenças cardiovasculares. HDL – Transporte Reverso • Síntese do HDL ( Fígado e intestino). • A HDL transporta o colesterol da célula para os locais de degradação e excreção. • Fator de risco inverso para a Doença arterial coronariana (DAC). Sou Bonzinho! 17 ATEROSCLEROSE • É um processo dinâmico, evolutivo, a partir de dano endotelial de origem multifatorial, com características de reparação tecidual. 19 Fatores de risco • Tabagismo • Hipertensão • Diabetes • Obesidade • Dislipidemias • HDL-c < 40 mg/dl • Histórico familiar Deposição nas artérias 1. Estrias gordurosas: depósito de lipoproteínas (LDL) 2. Causa obstrução da artéria: causando infarto agudo do miocárdio, AVC (acidente cerebral vascular) Hipótese Oxidativa da Aterosclerose • LDL sofre modificação oxidativa e passa a ser reconhecida por um outro tipo de receptor. • Os monócitos entram para o espaço intimal e englobarão as partículas de LDL oxidadas, originando as células espumosas. Hipótese Oxidativa da Aterosclerose • Diferentes mediadores inflamatórios são liberados no espaço intimal, perpetuando e amplificando o processo. • Todos estes eventos levam à formação da placa aterosclerótica. Libby, P. Nature, 2002 Evolução do ateroma Valores de referência III Diretrizes Brasileiras sobre Dislipidemias e Diretrizes de Preveção da Aterosclerose – SBC, 2001 Lípides Valores Categorias <200 200-239 >240 <100 100-129 130-159 160-189 >190 CT Ótimo Limítrofe Alto Ótimo Desejável Limítrofe Alto Muito alto LDL-c Valores de referência dos lípides > 20a III Diretrizes Brasileiras sobre Dislipidemias e Diretrizes de Preveção da Aterosclerose – SBC, 2001 Lípides Valores Categorias <40 >60 <150 150-200 200-499 >500 HDL-c Baixo Alto Ótimo Limítrofe Alto Muito alto TG 27 LIPÓLISE 28 LIPÍDEOS OXIDÁVEIS ENERGIA E ARMAZENAMENTO Ácidos graxos Triglicerídeos LIPÍDEOS DE MEMBRANA Fosfolipídios Esfingolipídeos Glicolipídios Colesterol OUTROS: Vitaminas, Hormônios, Ceras, Isoprenóides 29 Mobilização das gorduras armazenadas no tecido Adiposo e oxidação dos ácidos graxos Os ácidos graxos depositados no tecido adiposo servem como a principal reserva de combustível do corpo (TG). A mobilização da gordura depositada é iniciada pela quebra do TG em ácidos graxos e glicerol. Este processo é iniciado pela lipase sensível a hormônio. Destino do glicerol: o glicerol é transportado do sangue até o fígado, podendo ser usado para formar TG ou ser utilizado para a Gliconeogênese 30 Destino dos ácidos graxos: os ácidos graxos livres movem-se através da mb celular do adipócito e ligam-se à albumina no plasma, sendo transportados aos tecidos. Estes ácidos graxos se difundem para as células e são oxidados para obtenção de energia. 31 Glicerol: Gliconeogênese 32 33 Beta-Oxidação Rota mitocondrial destinada à B-oxidação de ácidos graxos; Nesta via fragmentos de 2 carbonos são sucessivamente removidos da extremidade carboxila da acil CoA, produzindo acetil-CoA, NADH e FADH2. 34 35 O transporte de ácidos graxos de cadeia longa (AGCL) para dentro da mitocôndria (matriz mitocondrial), onde ocorre a -oxidação, é realizado pela carnitina e este processo de transporte chama-se lançadeira de carnitina. 36 citosol Matriz mitocondrial Ácido graxo Acil CoA Graxo Acil adenilato ATP + Pi Pi PPi H2O Translocase Carnitina Acil carnitina Carnitina Acil carnitina CoA Acil CoA CoA CoA-SH AMP + H+ Carnitina acil tranferase I Carnitina acil tranferase II Acil-CoA sintetase A T I V A Ç Ã O 37 A Lançadeira de Carnitina: Transporte de Acil CoA para a mitocôndria 38 Reações da Beta-Oxidação O primeiro ciclo da -oxidação consiste em uma sequência de 4 reações, as quais resultam na diminuição em 2 C da cadeia do ácido graxo. 39 Reações da Beta- Oxidação As etapas para a - oxidação incluem uma oxidação que produz FADH2, uma etapa de hidratação, uma segunda oxidação que produz NADH e uma clivagem tiólica que libera uma molécula de acetil-CoA. 40 CTE: 2 ATP CTE: 3 ATP 41 Para ácidos graxos saturados com número par de C, essas 4 etapas são repetidas em nº de vezes iguala n/2 – 1 (onde n é o nº de C), sendo que cada ciclo produz um grupo acetila mais um NADH e um FADH2. A última clivagem tiólica produz 2 grupos acetila. 42 Energia produzida pela oxidação de ácidos graxos Uma grande quantidade de energia é produzida pela - oxidação. A oxidação de uma molécula de ácido palmítico até CO2 e H2O, por exemplo, produz 131 ATP. Palmitato (16 C) 7 etapas 7 NADH + 7 FADH2 + 8 acetil CoA. 43 Reações da Beta-Oxidação Ácidos graxos saturados com número ímpar de C (vegetais/animais marinhos): a -oxidação ocorre pelas mesmas reações dos ácidos graxos de nº par, finalizando com a formação de uma molécula de 3 C propionil- CoA. 44 45 PROPIONIL- COA (3C) METIL-MALONIL COA (4C) SUCCINIL COA (4C) CK C02 46 Beta-Oxidação nos Peroxissomas Oxidação de ácidos graxos de cadeia muito longa (+20 C) 1º passo) A reação de Oxidação reduz o Oxigênio molecular a H202 (Enzima: acil C0A oxidase). 47 Corpos Cetônicos: Combustível Alternativo para as Células A mitocôndria do fígado tem a capacidade de converter acetil- CoA proveniente da -oxidação de ácidos graxos em corpos cetônicos. Os compostos classificados como corpos cetônicos são o acetoacetato, o 3-hidroxibutirato (também chamado - hidroxibutirato) e a acetona (produto não-metabolizável). 48 Corpos cetônicos 49 Os corpos cetônicos funcionais, o acetoacetato e o 3-hidroxibutirato são transportados pelo sangue aos tecidos periféricos e podem, então, ser convertidos novamente em acetil-CoA, que é oxidado no Ciclo de Krebs. JEJUM 50 Excesso calórico na dieta Síntese de ácidos graxos Triacilglicerol Quando Ocorre a Síntese de Ácidos Graxos? No citosol de células hepáticas, adiposas (incluindo as da glândula mamária), renais e nervosas. Locais de síntese 52 53 A porção de coenzima A do acetil-CoA não pode atravessar a mb mitocondrial, e somente a porção acetil é transportada ao citosol em forma de citrato. Neste processo ocorre a incorporação de carbonos do acetil-CoA na cadeia de ácido graxo em formação, utilizando ATP e NADPH. Produção de Acetil-CoA citosólica • Produção de acetil-CoA citosólico: a 1a etapa na síntese de ácidos graxos é a transferência de unidades de acetato do acetil-CoA mitocondrial até o citosol, formando o acetil-CoA citosólico. Acetil-CoA Acetil-CoA carboxilase Malonil-CoA Reação da Acetil-CoA: formação do malonil- CoA Biotina A carboxilação do acetil-CoA para formar malonil-CoA é a etapa regulatória na síntese de ácidos graxos. Esta reação é catalisada por um complexo enzimático: Acetil CoA carboxilase que contém biotina e utiliza bicarbonato. As reações restantes da síntese dos ácidos graxos são catalisada por um complexo multienzimático da ácido graxo sintase. Sintase dos ácidos graxos HS - HS - Complexo multienzimático. Cada monômero possui 7 atividades enzimáticas, incluindo uma porção proteíca carreadora de grupo acil (ACP). ACP: possui uma fosfopantoteína com grupo sulfidril Enzima -cetoacil-ACP sintase: possui uma cisteína O Complexo Sintase dos Ácidos Graxos Proteína carreadora de acila O OOC-CH2-C-SCOA CH3-C-SCoA O O malonil-CoA fornece as unidades de 2 carbonos que são adicionadas à cadeia de ácido graxo em crescimento A acetil-CoA é a doadora inicial de unidades de 2 carbonos para a sintase dos ácidos graxos Reações de Sintase dos Ácidos Graxos Os doadores de unidades de 2 carbonos COMPLEXO ÁCIDO GRAXO SINTASE (7 polipeptídeos associados/ diferença entre as sp) Proteína Transportadora De Grupos Acila - (ACP) 4’fosfopantoteína Acetil-CoA ACP Transacetilase Malonil-CoA Acil Transferase B-cetoacetil Acetil Sintase B-cetoacetil Redutase B-hidroxiacil Desidratase Enoil ACP Redutase ADIÇÕES POSTERIORES DE GRUPOS ACETILA Retículo Endoplasmático: Malonil-COA e NADPH (+ ativa em mamíferos) Dessaturação de Ácidos Graxos CH 3 -(CH 2 ) n - CH 2 -CH 2 -(CH 2 ) m -C=O + O 2 S-CoA CH 3 -(CH 2 ) n - CH=CH -(CH 2 ) m - C=0 + 2H 2 O S-CoA Fe 2+ Fe 3+ desaturase cytochrome b5 E-FAD E-FADH 2 NADH + H + NAD + NADH- cytochrome b5 reductase saturated acyl CoA unsaturated acyl CoA Fluidez das membranas Ponto de fusão de gorduras animais
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