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TRANSCRIÇÃO AULA + BERNE E LEVY DIGESTÃO DE MACRONUTRIENTES A digestão é a degradação química dos alimentos ingeridos em moléculas absorvíveis, e é feita pelas secreções salivar, gástrica, pancreática (enzimas presentes nelas). A função fisiológica mais importante do intestino é a de absorver os produtos da digestão dos nutrientes ingeridos, mas também contribui para os estágios finais desse processo (enzimas digestivas podem ser encontradas na borda em escova). Eles se dividem em três principais classes (os mais significativos): carboidratos, aminoácidos e lipídios, e precisam ser degradados em moléculas simples o bastante para atravessarem o epitélio intestinal. ● CARBOIDRATOS Os carboidratos são ingeridos na nossa dieta sob a forma de: Polissacarídeos: → AMIDO: constituído por polímeros de glicose de cadeia reta (amilose) e polímeros de glicose de cadeia ramificada (amilopectina); presente em cereais. → GLICOGÊNIO → CELULOSE: não é digerível pelas enzimas humanas, mas seus polímeros são digeridos por bactérias presentes no lúmen colônico, permitindo, dessa forma, recuperar os valores calóricos. Dissacarideos (são hidrolisados em monômeros diretamente pelas enzimas - glicosiladas - presentes na superfície apical das células do intestino delgado, no processo = DIGESTÃO DAS BORDAS EM ESCOVA) → MALTOSE: glicose+ glicose → SACAROSE: glicose + frutose → LACTOSE: glicose + galactose (importante fonte calórica para crianças). OBS: As hidrolases presentes na borda em escova consistem em → sucrase, isomaltase, glucoamilase e a lactase. Acredita-se que a glicosilação delas as protejam das proteases pancreáticas. Entretanto, entre as refeições as hidrolases são degradadas e têm que ser ressintetizadas pelos enterócitos, para a próxima digestão. A isomaltase e a glucomaltase são sintetizadas em quantidades acima das necessárias e a absorção de seus produtos, pelo corpo, é limitada pela disponibilidade de transportadores de membrana específicos para esses monossacarídeos. Monossacarideos (a única forma absortivel pelo intestino): → GLICOSE → FRUTOSE → GALACTOSE A digestão dos carboidratos (destaque para o amido) começa na boca, pela ação da α-amilase salivar (converte o amido em polissacarídeos menores como as α-dextrinas). Ela continua no estômago (essa enzima e engolida junto com o alimento) na fase de armazenamento gástrico, mas ela é logo destruída (em menos de 1h) pelas proteases/acidez do estômago, quando se iniciam as peristalses gástricas. No duodeno ela continua com a α-amilase pancreatica (é de fato iniciada no lúmen intestinal) e pelas oligossacaridases da borda em escova (segunda etapa da digestão no intestino). OBS: a amilase salivar não é essencial para a digestão de amido, exceto em recém-nascidos ou pacientes cuja produção de enzimas pancreáticas está comprometida por alguma doença. Tanto a amilase salivar quanto a pancreatica (quantitativamente é a mais relevante) atuam numa faixa de ph entre 4 e 11, por isso são inativas no estômago. Elas atuam clivando as ligações internas α-1,4 na amilose e na amilopectina, mas não as ligações externas ou as ligações α-1,6 da última (ramificada), por isso recebem o nome de endoamilases. Sua ação, portanto, é incompleta e consiste em formar dissacarideos (maltose), trímeros (maltotriose) ou alfa-dextrina (estruturas ramificadas mais simples). As hidrolases fazem a digestão final desses oligossacarideos, produzindo monômeros livres de glicose. Dessa forma, a digestão completa dos carboidratos acontecem no jejuno terminal pela ação de enzimas da borda em escova. OBS: isomaltase realiza a hidrólise das ligações α-1,6 (única). → CAPTAÇÃO DOS CARBOIDRATOS: Quando são formadas a glicose, a frutose e a galactose (efetivamente absorvidas), é necessário um transporte delas para os enterocitos, e deles para a circulação. O transportador 1 de sódio/glicose (SGLT1) é um simporte que leva a glicose (e a galactose) contra seu gradiente de concentração pelo acoplamento de seu transporte com os íons sódio. Após chegarem ao citosol, as moléculas podem ser retidas para as necessidades metabólicas do epitélio ou sair pela membrana basolateral pelo transportador GLUT2 (difusão facilitada). OBS: INTOLERÂNCIA À LACTOSE: A patologia relacionada a digestão de carboidratos mais comum → ausência da enzima lactase (sua atividade diminui ou desaparece após o desmame - genética - , ou de origem congênita - recém nascido). A lactose não consegue ser digerida, atuando como partícula osmoticamente ativa, recrutando água para o lumen intestinal, e os produtos da fermentação da lactose pelas bactérias também formam outras substâncias que recrutam água. Como consequência, surgem sintomas: diarreia, flatulência, movimentos intestinais, distensão abdominal. O diagnóstico é feito pelo teste oral com lactose: o individuo em jejum ingere lactose, e sua glicemia plasmática é dosada antes e depois da ingestão de lactose. Se o individuo for capaz de ingerir lactose, a glicemia dele aumenta, mas se não for capaz, ela não aumenta. Outra maneira é medir o H2 no ar expirado, uma vez que a fermentação da lactose pelas bactérias colônicas gera hidrogênio, que é absorvido no intestino e parcialmente eliminado pelos pulmões. Alguns pacientes sao beneficiados pela administração da enzima, derivada de bactérias e administrada antes da ingestão de laticínios. A má absorção de frutose também pode ocorrer. Ela entra no enterócito pela GLUT5 (transporte passivo por difusão facilitada), e por seu transporte não ser acoplado ao sodio como o da glicose, sua entrada é relativamente ineficiente e pode ser interrompida se forem ingeridas grandes quantidades desse açúcar. Os sintomas que ocorrem devido a essa má absorção são similares aos experimentados por pacientes intolerantes à lactose quando a consomem. ● DIGESTÃO DE PROTEINAS Possui absorcao mais complicada que a de carboidratos, porque ha diferentes tipos de aminoacidos, e pequenos oligômeros desses aminoacidos (dipeptideos, tripeptideos e ate tetrapeptideos) que tambem podem ser transportados pelos enterocitos. O figado tem capacidade de interconverter aminoacidos, de acordo com as necessidades do corpo. OBS: Contudo, os aminoacidos essenciais nao podem ser sintetizados pelo corpo, ou a partir de outro aminoacido → devem ser absorvidos na dieta. A sua digestão começa no estômago, podendo ser hidrolisadas simplesmente pelo pH acido la existente (polipeptídeos → peptídeos menores, mas ainda de cadeia longa). A fase gástrica da digestão das proteínas já começa a fazer uma certa clivagem das proteínas, mas para a absorção de proteínas pelo corpo são necessárias três fases enzimáticas. O ambiente ácido promove a ativação (clivagem) do pepsinogenio em pepsina (produto das células principais do estômago), que ainda dá origem a oligopeptideos, que são moléculas grandes. Quando a secreção de gastrina éativada por sinais coincidentes com a ingestão de uma refeição, as células principais liberam sua secreção. A enzima pepsina quebra as proteínas em sítios de aminoácidos neutros (aromáticos ou grandes cadeias alifáticas), que ocorrem em baixa frequência e por isso ela não digere completamente as proteínas. A fase intestinal da digestão ocorre no duodeno pelas proteases presentes. A grande ativadora das proteases intestinais e a tripsina. No suco pancreatica (as proteases estão inativas) existem inibidores de tripsina, mas quando ele chega no momento do duodeno, existe a enzima enterocinase - na borda em escova - que ativa o tripsinogenio, e os seus inibidores também são clivados (por alguém). Assim, ela se torna capaz de ativar todas as outras proteases. A diferença entre as endopeptidases (tripsina) e ectopeptidases. As primeiras clivam as ligações peptidicas internas dos oligopeptideos, dando origem a peptídeos menores. Já as ectopeptidases atuam não final das moléculas, tirando um aminoácido por vez, clivando-os da parte final da cadeia eptídica. Aquelas presentes no suco pancreático são específicas para aminoácidos neutros ou básicos. A endopeptidase, por si só, nunca vai gerar aminoácidos, e seus produtos são clivados pelas ectopeptidases para isso. A tripsina é específica para a clivagem de aminoácidos básicos, a quimiotripsina e a elastase (também endopeptidases), já clivam aminoácidos neutros. A fase final da digestão proteica ocorre na borda em escova. Os enterócitos expressam diversas peptidases nela, incluindo aminopeptidases e carboxipeptidases, gerando produtos apropriados para a captação através da membrana apical. Contudo, mesmo depois de tudo isso alguns peptídeos são resistentes à hidrólise (ex: os que possuem glicina ou prolina); e eles são absorvidos pelos enterócitos mesmo sob a forma de peptídeos, ficando sujeitos ao estágio final da digestão no citosol dos enterócitos (para liberar os seus aminoácidos para uso da célula ou de outras regiões do corpo). → CAPTAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS: A absorção de aminoácidos ocorre com vários transportadores de membrana com afinidade para as diferentes naturezas dos aminoácidos. Há aminoácidos que entram por difusão facilitada, por transporte acoplado com o sódio (gradiente gerado pela bomba de sódio e potassio ATPase), por transporte com sódio e cloreto, acoplado a sódio e com troca de potássio. Cada aminoácido, dependendo de sua característica iônica, entra na célula de formas diferentes. Existem mutações em transportadores que geram má absorção de proteinas (mas nenhuma e tão grave quanto uma intolerância à lactose). Os transportadores de aminoácidos são de interesse clínico pelas complicações de sua ausência. Entretanto, muitas mutações são silenciosas, clinicamente, do ponto de vista nutricional, pois os aa em questão podem ser absorvidos por outros transportadores com especificidade sobreposta, ou até na forma de peptídeos; em geral os transportadores apresentam ampla especificidade (transportando um subgrupo de aminoácidos). OBS: CISTEINÚRIA Mutações em vários transportadores da cisteína. Como ela pode ser absorvida na forma de peptídeos pelo intestino, deficiências nutricionais não ocorrem por falta de mecanismos intestinais. Por outro lado, ela só é pouco reabsorvida nos rins, e cálculos podem se formar porque ela é pouco solúvel. Nos enterócitos há um transportador primário para absorção de pequenos peptídeos: o PepT1 (peptídeo transportador 1), que os transporta por um simporte com prótons. Os aminoácidos não necessários pelos enterócitos são exportados pela membrana basolateral (talvez por outros transportadores) e entrem na corrente sanguínea, indo para o fígado pela veia porta. o PepT1 também é de interesse clínico pois pode mediar a absorção de fármacos peptidomiméticos, que incluem antibióticos e quimioterápicos. OBS: INTOLERÂNCIA AO GLÚTEN Ele é uma proteína componente do trigo que age como antígeno nos indivíduos afetados. Como sintomas, temos: inchaço, gases, enxaqueca, tontura e cansaço, dor, coceira (pode gerar tanto diarreia como prisão de ventre). No recém-nascido, pode-se retardar o início da ingestão de peptídeos indutores de alergia, de modo que o TGI tenha oportunidade para amadurecimento, diminuindo a formação de anticorpos. ● DIGESTÃO DE LIPÍDIOS São mais solúveis em solventes orgânicos e fornecem mais calorias por grama que proteínas e carboidratos (maior importância nutricional); também dissolvem compostos voláteis e contribuem para o sabor e o aroma dos alimentos. São ingeridos na forma de triglicerídeos (forma predominante - cadeia longa de ácidos graxos com mais de 12 carbonos), fosfolipídeos, colesterol, secreção biliar, vitaminas lipossolúveis → lipídios não chegam ao intestino somente da dieta, mas também por lipídios originados no fígado. Quando a refeição gordurosa é ingerida, os lipídios se liquefazem na temperatura corporal e flutuam na superfície do conteúdo gástrico (poderia limitar a área de superfície entre as substâncias aquosa e lipídica, restringindo o acesso de enzimas), e por isso o primeiro estágio da digestão é a emulsificação → a mistura do conteúdo gástrico faz com que os lipídios fiquem na forma de pequenas esferas em suspensão, aumentando sua área de superfície. A digestão dos lipídios começa no estômago pela lipase gástrica (células principais gástricas) e lingual, que são ativadas em ph 4 e se adsorvem à superfície das micelas de gordura, quebrando os triglicerídeos em ácidos graxos livres e diglicerídeos. Essa digestão continua no intestino delgado com as enzimas lipolíticas intestinais. É importante que as lipases sejam secretadas juntamente a uma colipase → um cofator que ancora a lipase na gotículas de triglicerídeos. Apesar disso, ocorre pouca absorção de lipídios no estômago, por causa do pH do lúmen, além de sua digestão ainda ser incompleta (lipases não hidrolisam a segunda posição do éster triglicerídeo). Também existe pouca/nenhuma quebra do colesterol e dos ésteres das vitaminas solúveis. Essa fase é até dispensável em indivíduos saudáveis pela grande quantidade de enzimas pancreáticas. A maior parte da lipólise ocorre no ID. A emulsificação permite a digestão dos lipídios, pela ação da secreção biliar e consequente formação de micelas mistas, bem como pela mistura mecânica realizada pelo peristaltismo intestinal. O suco pancreático possui três importantes enzimas lipolíticas (funcionamento ótimo em pH neutro): #LIPASE PANCREÁTICA: difere da gástrica por hidrolisar posições 1 e 2 do triglicerídeo, produzindo ácidos graxos livres e monoglicerídeos. Em pH neutro, as cabeças dos ácidos graxos possuem carga, migrando para a superfície das gotículas de óleo. OBS: A LIPASE É INIBIDA PELOS ÁCIDOS BILIARES → os ácidos biliares se adsorvem à superfície das micelas de óleo, por isso poderiam causar a dissociação da lipase(questão espacial), mas a atividade dela é mantida pela colipase, a qual se liga a esses ácidos biliares e ancora a lipase às gotículas de óleo. #FOSFOLIPASE A2: hidrolisa os fosfolipídios (membranas celulares), sendo secretado como pró-forma inativa, só ativada quando chega ao ID. #COLESTEROL ESTERASE: relativamente inespecífica, que não quebra somente os ésteres de colesterol, mas também ésteres de vitaminas lipossolúveis, ou até os próprios triglicerídeos. Essa enzima requer ácidos biliares para sua atividade, e é relacionada à enzima presente no leite materno → importante na lipólise de recém-nascidos. À medida que ocorre lipólise: micelas lipídicas → fase lamelar → micelas mistas (compostas de produtos lipolíticos e por ácidos biliares - aumentam a solubilidade dos lipídios no conteúdo intestinal, aumentando a velocidade com que as moléculas podem se difundir para a superfície absortiva). Os ácidos biliares anfipáticos servem para proteger as regiões hidrofóbicas dos produtos lipolíticos da água, ao passo que apresentam a própria face hidrofílica para o ambiente aquoso → as micelas, em solução, aumentam a solubilidade do lipídio em ambiente aquoso. Pela grande área de superfície do intestino, as micelas não são essenciais para a absorção dos triglicerídeos. Contudo, o colesterol e as vitaminas lipossolúveis são quase insolúveis em água, dependendo intensamente delas para serem absorvidos. Assim, se a quantidade de sais biliares cair abaixo da concentração crítica de micelas, o paciente ficará deficiente de vitaminas lipossolúveis. → CAPTAÇÃO DOS LIPÍDIOS A absorção dos lipídios→ são difundidos pela membrana plasmática das células, mas também há transportadores para eles (ácidos graxos de cadeia longa e colesterol). A proteína MVM-FABP parece ser importante para o transporte de ácidos graxos de cadeia longa pela borda em escova. O transportador de colesterol (NPC1L1) é importante e hoje já existem medicamentos que os bloqueiam (ezetimiba - além de seu efeito, pode aumentar a eficácia de outras estratégias de tratamento) para tratar a hipercolesterolemia. Contudo, a absorção do colesterol é relativamente ineficiente porque essa molécula também pode sair ativamente dos enterócitos pelo complexo dos transportadores ABC G5 e ABC G8. As regioes do intestino mais ativas na absorção dessas gorduras são o jejuno e o íleo. Uma vez que os lipídios entraram no enterócitos, eles são reesterificados. A sua quebra e para que possa haver mobilidade dos lipídios, e quando entram novamente nas células, são ressintetizados (no REL), ao mesmo tempo em que as apoproteínas são produzidas (no RER). Dessa forma, os lipídios são empacotados e formam o quilomicron, exportados dos enterócitos por exocitose. Mas eles ainda são muito grandes para entrar no sangue, entrando nos vasos linfáticos → são drenados pelos capilares linfáticos até o ducto torácico, onde entram na corrente sanguínea. A única exceção são os ácidos graxos de cadeia média, que são relativamente solúveis em água e podem permear as junções dos enterócitos, desviando do processamento e caindo na corrente sanguínea. → A QUESTÃO DO COLESTEROL
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