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Tutoria 2 – Módulo 3 – Eduarda Miranda Proteínas Entender a bioquímica dos aminoácidos (função, estrutura, classificação) • Os aminoácidos são as unidades estruturais básicas das proteínas. Um α- aminoácido consiste em um átomo central de carbono, chamado de carbono α, ligado a um grupo amino, um ácido carboxílico, um átomo de hidrogênio e um grupo R diferenciado. Geralmente refere- se ao grupo R como a cadeia lateral. Com quatro grupos diferentes ligados ao átomo de carbono tetraédrico, os α-aminoácidos são quirais: eles podem existir em uma de duas formas de imagem especular, chamadas de isômeros L e D. • Apenas os aminoácidos L constituem as proteínas. • Essenciais: Não são sintetizados pelo nosso organismo. o Arginina, fenilalanina, leucina, isoleucina, lisina, metionina, treonina, triptofano, histidina e valina • Não essenciais: Sintetizados pelo nosso organismo o Alanina, Aspartato (ácido aspártico), cisteína, glutamato (ácido glutâmico), glutamina, glicina, prolina, serina e tirosina. • Aminoácidos hidrofóbicos: O aminoácido mais simples é a glicina, que tem apenas um átomo de hidrogênio como cadeia lateral. Com dois átomos de hidrogênio ligados ao carbono α, a glicina é o único aminoácido aquiral. A alanina, o segundo aminoácido mais simples, tem um grupo metila (—CH3) como cadeira lateral (Figura 2.7). Cadeias laterais maiores hidrocarbonadas são encontradas na valina, leucina e isoleucina. A metionina tem uma cadeia lateral altamente alifática, que inclui um grupo tioéter (—S— ). A cadeia lateral da isoleucina inclui um centro quiral adicional; apenas o isômero é encontrado em proteínas. As cadeias laterais alifáticas maiores são especialmente hidrofóbicas; isto é, elas tendem a se agrupar entre si, em vez de com a água. As estruturas tridimensionais das proteínas hidrossolúveis são estabilizadas por esta tendência dos grupos hidrofóbicos de se associarem mutuamente, o que é conhecido como efeito hidrofóbico. Os diferentes tamanhos e formas destas cadeias laterais hidrocarbonadas permitem que elas se associem para formar estruturas compactas com pouco espaço vazio. A prolina também tem uma cadeia lateral alifática, mas se diferencia dos demais 20 membros do conjunto de aminoácidos porque sua cadeia lateral é ligada tanto ao átomo de nitrogênio quanto ao carbono α. A prolina influencia consideravelmente a arquitetura das proteínas, uma vez que seu anel estrutural a torna mais conformacionalmente restrita que os demais aminoácidos. • Aminoácidos polares: Seis aminoácidos são polares, mas sem carga. Três aminoácidos, serina, treonina e tirosina, têm grupos hidroxila (—OH) ligados a uma cadeia lateral hidrofóbica. A serina pode ser considerada uma versão da alanina ligada a um grupo hidroxila; a treonina se assemelha à valina com um grupo hidroxila no lugar de um grupo metila; e a tirosina é uma versão da fenilalanina com um grupo hidroxila substituindo um átomo de hidrogênio no anel aromático. O grupo hidroxila faz com que estes aminoácidos sejam muito mais hidrofílicos (“amantes da água”) e reativos que seus análogos hidrofóbicos. A treonina, como a isoleucina, contém um centro assimétrico adicional; mais uma vez, apenas um isômero está presente nas proteínas. • Aminoácidos carregados positivamente: Agora nos voltamos aos aminoácidos com cargas positivas completas, que os tornam altamente hidrofílicos. A lisina e a arginina têm cadeias laterais longas que terminam com grupos que são positivamente carregados em pH neutro. A lisina tem uma amina primária em uma extremidade e a arginina, um grupo Tutoria 2 – Módulo 3 – Eduarda Miranda guanidínio. A histidina contém um grupo imidazol, um anel aromático que também pode estar carregado positivamente. • Aminoácidos carregados negativamente: Este conjunto contém dois aminoácidos com cadeias laterais ácidas: ácido aspártico e ácido glutâmico (Figura 2.11). Esses aminoácidos são geralmente chamados de aspartato e glutamato para enfatizar que, em pH fisiológico, suas cadeias laterais geralmente não contêm um próton, presente na forma ácida, e têm, portanto, carga negativa. No entanto, em algumas proteínas, estas cadeias laterais aceitam prótons, e esta capacidade é geralmente importante, sob o ponto de vista funcional. • Estrutura primária | Os aminoácidos são unidos por ligações peptídicas para formar cadeias polipeptídicas o As proteínas são POLÍMEROS LINEARES formados pela ligação do grupo α-carboxila de um aminoácido ao grupo α-amino de outro aminoácido. Este tipo de ligação é chamado de LIGAÇÃO PEPTÍDICA ou LIGAÇÃO AMÍDICA. A formação de um dipeptídio a partir de dois aminoácidos é acompanhada pela perda de uma molécula de água. O equilíbrio desta reação deve-se a hidrólise, em vez da síntese, na maioria das condições. Logo, a biossíntese de pontes peptídicas requer uma fonte de energia livre. No entanto, ligações peptídicas são CINETICAMENTE BEM ESTÁVEIS, uma vez que a taxa de hidrólise é extremamente lenta; a duração de uma ligação peptídica em solução aquosa, na ausência de um catalisador, aproxima-se de 1.000 anos. • Estrutura secundária | As cadeias polipeptídicas podem se enovelar em estruturas regulares como a alfa-hélice, a folha beta, voltas e alças o Uma cadeia polipeptídica pode se enovelar em uma estrutura com repetições regulares? Em 1951, Linus Pauling e Robert Corey propuseram duas estruturas periódicas chamadas de α- HÉLICE (alfa-hélice) e FOLHA β PREGUEADA (folha beta pregueada). Subsequentemente, outras estruturas como a VOLTA β e a laço Ω foram identificadas. Embora não sejam periódicas, estas estruturas em voltas e alças são bem definidas e contribuem com a α-hélice e com a folha β na formação da estrutura final da proteína. As α-hélices, fitas β e voltas são formadas por meio de um padrão regular de pontes de hidrogênio entre os grupos N—H e C=O dos aminoácidos que estão PRÓXIMOS UNS DOS OUTROS NA SEQUÊNCIA LINEAR do peptídio. Estes segmentos enovelados são chamados de ESTRUTURA SECUNDÁRIA. • Estrutura terciária | As proteínas hidrossolúveis enovelam-se em estruturas compactas com núcleos apolares o A mioglobina, transportadora de oxigênio no músculo, é uma cadeia polipeptídica simples de 153 aminoácidos. A capacidade da mioglobina de se ligar ao oxigênio depende da presença do heme, um grupo prostético (auxiliar) não peptídico, constituído por protoporfirina IX e um átomo central de ferro. A mioglobina é uma molécula extremamente compacta. Suas dimensões globais são de 45 × 35 × 25 Å, uma ordem de magnitude menor do que se ela fosse completamente distendida (Figura 2.43). Cerca de 70% da cadeia principal é enovelada em oito α-hélices, e muito do restante da cadeia forma voltas e alças entre elas. o O enovelamento da cadeia principal da mioglobina, como a maioria das demais proteínas, é complexo e assimétrico. O trajeto Tutoria 2 – Módulo 3 – Eduarda Miranda geral de uma cadeia polipeptídica de uma proteína é normalmente conhecido como sua estrutura terciária. Um princípio de união emerge a partir da distribuição das cadeias laterais. O fato marcante é que o interior é constituído praticamente de resíduos apolares como leucina, valina, metionina e fenilalanina (Figura 2.44). Os resíduos com carga como o aspartato, glutamato, lisina e arginina não estão presentes no interior da mioglobina. Os únicos resíduos polares internos são duas histidinas, que têm função crítica na ligação do ferro e oxigênio. O exterior da mioglobina, por outro lado, é constituído tanto por resíduos polares quanto por apolares. O modelo de preenchimento espacial mostra que há muito pouco espaço vazio no interior. o Esta distribuição contrastante entre os resíduos polares e apolares mostra uma característica-chave na arquitetura proteica: em um meio aquoso, o enovelamento das proteínasé dirigido pela forte tendência dos resíduos hidrofóbicos de serem excluídos da água. Lembre-se de que um sistema é mais termodinamicamente estável quando os elementos hidrofóbicos são agrupados, em vez de disseminados, em meio aquoso. Portanto, a cadeia polipeptídica se enovela de modo que as cadeias laterais se internalizem, enquanto suas cadeias polares carregadas se dispõem na superfície. Muitas α- hélices e fitas β são anfipáticas; isto é, a α-hélice ou fita β tem um lado hidrofóbico, que se volta para o interior da proteína, e uma face mais polar, que se volta para a solução. O destino da cadeia principal que acompanha as cadeias laterais hidrofóbicas também é importante. Um grupo NH ou CO de um peptídio, não pareado tem muito mais preferência pela água do que por um meio apolar. O segredo da internalização de um segmento da cadeia principal em um ambiente hidrofóbico é parear todos os grupos NH e CO por meio de pontes de hidrogênio. Este pareamento é ordenadamente obtido em uma α-hélice ou folha β. As interações van der Waals entre as cadeias laterais hidrocarbonadas fortemente unidas contribui para a estabilização das proteínas. Podemos agora entender por que o conjunto de 20 aminoácidos contém muitos que diferem discretamente em tamanho e forma: eles fornecem uma gama de elementos de escolha que preenchem perfeitamente o interior da proteína, assim maximizando as interações de van der Waals, que demandam contato íntimo • Estrutura quaternária | As cadeias polipeptídicas podem se unir formando estruturas com múltiplas subunidades o Até agora, abordamos três deles. A estrutura primária é a sequência de aminoácidos. A estrutura secundária refere-se à organização espacial dos resíduos de aminoácidos vizinhos na sequência. Algumas destas organizações são regulares, dando origem a uma estrutura periódica. A α-hélice e a fita β são elementos da estrutura secundária. A estrutura terciária refere-se à organização especial dos resíduos de aminoácidos que estão distantes uns dos outros na sequência e ao padrão das pontes dissulfeto. Agora nos voltamos para as proteínas que contêm mais de uma cadeia polipeptídica. Essas proteínas exibem um quarto nível de organização estrutural. Cada cadeia polipeptídica neste tipo de Tutoria 2 – Módulo 3 – Eduarda Miranda proteína é chamada de subunidade. o A estrutura quaternária refere-se à organização espacial das subunidades e à natureza de suas interações. O tipo mais simples de estrutura quaternária é um dímero, constituído por duas subunidades idênticas. Esta organização está presente na proteína ligante de DNA Cro, encontrada em um bacteriófago chamado de λ. Estruturas quaternárias mais complexas são comuns também. Mais de um tipo de subunidade pode estar presente, geralmente em quantidade variável. Por exemplo, a hemoglobina humana, a proteína carreadora de oxigênio no sangue, é constituída por duas subunidades de um tipo (designada α) e duas subunidades de outro tipo (designada β). Assim, a molécula de hemoglobina existe como um tetrâmero α2β2. Mudanças sutis na organização interna das subunidades da hemoglobina permitem que ela transporte oxigênio dos pulmões aos tecidos com grande eficiência. Entender a bioquímica das proteínas (função, estrutura, classificação) • As proteínas são as macromoléculas mais versáteis nos sistemas vivos; elas têm funções cruciais em essencialmente todos os processos biológicos. As proteínas funcionam como catalisadores e transportadores e armazenam outras moléculas como o oxigênio, fornecem suporte mecânico e proteção imunológica, geram movimento, transmitem impulsos nervosos e controlam o crescimento e a diferenciação. Grande parte deste livro se concentrará nas funções das proteínas e em como elas realizam tais funções. • As proteínas são polímeros lineares construídos a partir de unidades monoméricas chamadas de aminoácidos, os quais são unidos ponta a ponta. A sequência dos aminoácidos ligados uns aos outros é chamada de estrutura primária. De maneira notável, as proteínas se dobram espontaneamente em estruturas tridimensionais, determinadas pela sequência de aminoácidos no polímero proteico. A estrutura tridimensional formada pelas pontes de hidrogênio entre os aminoácidos próximos uns dos outros é chamada de estrutura secundária, enquanto a estrutura terciária é formada por interações de longa distância entre os aminoácidos. A função da proteína depende diretamente desta estrutura tridimensional. Portanto, as proteínas são a personificação da transição de um mundo unidimensional de sequências para um mundo tridimensional de moléculas capazes de realizar diversas funções. Muitas proteínas têm estruturas quaternárias, em que a proteína funcional é composta por várias cadeias polipeptídicas. • As proteínas têm ampla variedade de grupos funcionais. Estes grupos funcionais incluem alcoóis, tióis, tioésteres, ácidos carboxílicos, carboxamidas e uma variedade de grupos básicos. A maior parte destes grupos é quimicamente reativa. Quando combinado em várias sequências, este conjunto de grupos funcionais é responsável pelo amplo espectro de funções das proteínas. • As proteínas podem interagir umas com as outras e com outras macromoléculas biológicas para formar complexos proteicos. As proteínas nestes complexos podem agir sinergisticamente tendo propriedades que as proteínas individualmente podem não ter. Exemplos destes complexos incluem as máquinas macromoleculares que replicam o DNA, transmitem sinais dentro das células e executam muitos outros processos essenciais. • Algumas proteínas são bem rígidas, enquanto outras exibem considerável flexibilidade. As unidades rígidas podem funcionar como elementos estruturais no citoesqueleto (o arcabouço interno das células) ou no tecido conectivo. As proteínas com alguma flexibilidade podem funcionar como dobradiças, Tutoria 2 – Módulo 3 – Eduarda Miranda molas ou alavancas que são cruciais para a função proteica, para a união de proteínas umas às outras e a outras moléculas, formando unidades complexas, e para a transmissão de informações dentro das células e entre elas. • As proteínas têm papéis fundamentais em quase todos os processos biológicos – na catálise, na transmissão de sinais e no suporte estrutural. Esta formidável gama de funções é resultado da existência de milhares de proteínas, cada uma enovelada tridimensionalmente de maneira característica, o que as permite interagir com uma ou mais de uma grande e diversa quantidade de moléculas. • Estrutura primária das proteínas o A estrutura primária corresponde à sequência linear dos aminoácidos unidos por ligações peptídicas. o Em algumas proteínas, a substituição de um aminoácido por outro pode causar doenças e até mesmo levar à morte. • Estrutura Secundária o A estrutura secundária corresponde ao primeiro nível de enrolamento helicoidal. o É caracterizada por padrões regulares e repetitivos que ocorrem localmente, causada pela atração entre certos átomos de aminoácidos próximos. o Os dois arranjos locais mais comuns que correspondem a estrutura secundária são a alfa-hélice e a beta-folha ou beta-pregueada. o Conformação alfa-hélice: caracterizada por um arranjo tridimensional em que a cadeia polipeptídica assume conformação helicoidal ao redor de um eixo imaginário. o Conformação beta-folha: ocorre quando a cadeia polipeptídica estende-se em zig-zag e podem ficar dispostas lado a lado. • Estrutura Terciária o A estrutura terciária corresponde ao dobramento da cadeia polipeptídica sobre si mesma. o Na estrutura terciária, a proteína assume uma forma tridimensional específica devido o enovelamento global de toda a cadeia polipeptídica. • Estrutura Quaternária o Enquanto muitas proteínas são formadas por uma única cadeia polipeptídica. Outras, são constituídaspor mais de uma cadeia polipeptídica. o A estrutura quaternária corresponde a duas ou mais cadeias polipeptídicas, idênticas ou não, que se agrupam e se ajustam para formar a estrutura total da proteína. o Por exemplo, a molécula da insulina é composta por duas cadeias interligadas. Enquanto, a hemoglobina é composta por quatro cadeias polipeptídicas. • Desnaturação das Proteínas o Para que possam desempenhar suas funções biológicas, as proteínas precisam apresentar sua conformação natural. o O calor, acidez, concentração de sais, entre outras condições ambientais podem alterar a estrutura espacial das proteínas. Com isso, suas cadeias polipeptídicas desenrolam e perdem a conformação natural. o Quando isso ocorre, chamamos de desnaturação das proteínas. Tutoria 2 – Módulo 3 – Eduarda Miranda o O resultado da desnaturação é a perda da função biológica característica daquela proteína. o Entretanto, a sequência de aminoácidos não é alterada. A desnaturação corresponde apenas a perda de conformação espacial das proteínas. • Papel biológico das proteínas: o Enzimático: lipases, amilases, FFK o Transporte: hemoglobina, albumina o Contração: miosina e actina } o Estrutura: colágeno, elastina, queratina. o Proteção: Imunoglobulinas o Coagulação sanguínea: fibrina o Hormonal: GH, Insulina, glucagon o Osmolaridade: albumina o Tamponamento • Classificação quanto a forma: o Proteínas globulares: Estrutura espacial mais complexa; solúveis em solventes aquosos; possuem forma esférica. Ex: albumina, imunoglobulinas. o Proteínas fibrosas: Insolúveis em solventes orgânicos; constituem proteínas estruturais; São alongadas. Ex: miosina, actina, colágeno. Compreender o metabolismo dos aminoácidos e proteínas • TRANSAMINAÇÃO o Os aminoácidos entram na corrente sanguínea e chegam até o fígado onde serão metabolizados. No fígado a primeira parte do metabolismo de todos os aminoácidos é a remoção do grupo amino. Esta remoção é catalisada pelas enzimas aminotransferases (transaminases) utilizando a coenzima PLP (ver mecanismo da transaminação pela PLP na aula 07 de coenzimas e vitaminas). O grupo amino é então transferido do aminoácido para o α-cetoglutarato, formando um α-cetoácido e glutamato (Figuras 2 e 3). O glutamato é então oxidado pelo NAD+ ou pelo NADP+ numa reação catalisada pela enzima glutamato-desidrogenase, formando uma imina. A hidrólise posterior da imina regenera o α- cetoglutarato e libera amônio (NH4 +). O destino final do NH4 + vai depender da espécie do organismo vivo. Microorganismos e peixes liberam amônia para o ambiente, já que dispõem de muita água para diluir a amônia, reduzindo a sua toxicidade. Já a maioria dos vertebrados converte o NH4 + em uréia no ciclo da uréia, sendo esta liberada na urina. Isto é feito porque a amônia seria tóxica se presente em largas quantidades em nosso organismo. Por último, os répteis terrestres e as aves que dispõem de menos água em seu metabolismo convertem o NH4 + em ácido úrico, liberando na forma sólida juntamente com as fezes (Figura 2). As plantas reciclam praticamente todo o seu nitrogênio, sendo raros os casos onde ele é excretado. • CICLO DA URÉIA o Quando o nitrogênio não é reciclado na síntese de aminoácidos ou de ácidos nucléicos, ele é depositado nas mitocôndrias das células do fígado na forma de amônio, onde será convertido em uréia pelo ciclo da uréia. Qualquer NH4 + que penetre nas células hepáticas é imediatamente ligado ao bicarbonato pela enzima carbamoil-fosfato-sintetase, que com o gasto de uma molécula de ATP converte o NH4 + em carbamoil-fosfato. Esta é uma reação muito semelhante à ativação do bicarbonato pelo ATP nas reações da carboxilação. Seu mecanismo envolve o ataque nucleofílico do ATP pelo bicarbonato, formando um bicarbonato ativado e ADP. Em seguida a amônia age como nucleófilo, atacando a carbonila do bicarbonato ativado, numa Tutoria 2 – Módulo 3 – Eduarda Miranda substituição acílica nucleofílica, sendo o fosfato o grupo abandonador e formando carbamato. Por fim o carbamato é ativado numa nova substituição nucleofílica com o ATP, formando carbamoil-fosfato e ADP. O carbamoil-fosfato funciona como um doador de carbamato, entrando assim no ciclo da uréia. o O ciclo da uréia possui quatro etapas enzimáticas. Na primeira delas o carbamoil-fosfato doa seu grupo carbamoil para a ornitina, formando a citrulina e liberando fosfato. Esta reação ocorre por um mecanismo de substituição acílica nucleofílica, onde o oxigênio carboxílico da ornitina age como nucleófilo atacando a carbonila do carbamoil-fosfato, e o fosfato é o grupo abandonador (Figura 6). Essa reação é catalisada pela enzima ornitina-transcarbamoilase, e a citrulina produzida migra da mitocôndria para o citosol. o Na segunda etapa do ciclo da uréia ocorre uma condensação entre o grupo amino do aspartato e o carbamoil da citrulina, formando argininosuccinato. Esta reação é catalisada pela enzima arginino-succinato-sintetase (Figura 6). O aspartato é proveniente do oxaloacetato do ciclo do ácido cítrico. O oxaloacetato sofre transaminação com o glutamato com o auxílio da PLP, formando aspartato e α-cetoglutarato. A citrulina é então ativada atacando o fósforo-α do ATP formando citrulil- AMP e pirofosfato. O grupo amino do aspartato ataca então o carbono da imina da citrulil-AMP, sendo o AMP o grupo abandonador e formando arginino-succinato (Figura 7). o Na terceira etapa do ciclo da uréia a enzima arginino-succinase quebra a molécula de arginino- succinato, formando arginina e fumarato. O fumarato retorna ao ciclo do ácido cítrico na mitocôndria (Figura 6). o Na quarta etapa do ciclo da uréia a arginina é clivada (hidrolisada) pela enzima arginase, produzindo uréia e ornitina. O ornitina retorna para a mitocôndria para reiniciar o ciclo, enquanto a uréia é excretada (Figura 6). Todos os α- cetoácidos serão metabolizados por vias já estudadas, alguns entram na via glicolítica, outros sofrem β-oxidação, e outros entram diretamente no ciclo do ácido cítrico (Figura 8). • FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA o A fosforilação oxidativa é uma série de reações de transferência de elétrons e prótons (H+) que ocorre na mitocôndria, na cadeia respiratória, e ao final converte o O2 em água. Essa série de reações garante que a energia desses elétrons não seja perdida, e sim convertida em energia química na forma de gradiente de prótons. Esse gradiente de prótons em seguida será utilizado para a síntese de ATP. A mitocôndria é uma organela que participa ativamente das vias metabólicas estudadas até o momento. Ela possui duas membranas, interna e externa. A membrana interna é impermeável às moléculas pequenas e íons, incluindo o H+, e contêm todos os transportadores de elétrons da cadeia respiratória, as enzimas ADP-ATP-translocase e ATP-sintase, além de outros transportadores de membrana. A membrana externa é permeável a pequenas moléculas e íons. No exterior da mitocôndria ocorre a glicólise e o ciclo da uréia. Na matriz mitocondrial (interior da mitocôndria) ocorre o ciclo do ácido cítrico, a β-oxidação dos ácidos graxos, a piruvato- desidrogenase e o metabolismo dos aminoácidos. O espaço intermembranas é onde ocorre a Tutoria 2 – Módulo 3 – Eduarda Miranda síntese da ATP na cadeia respiratória. As proteínas são sintetizadas constantemente a partir de aminoácidos e degradadas novamente no organismo, numa reciclagem contínua. Os aminoácidos não utilizados imediatamente após a síntese protéica são perdidos, já que não ocorre estocagem de proteínas. Desta forma, o total de proteínas no corpo de um adulto saudável é constante, de forma que a taxa de síntese protéica é sempre igual à de degradação. Ciclo da uréia A degradação da proteína leva a uma perda diária de nitrogênio protéico pela uréia excretada,em quantidade aproximada de 35 a 55g/dia. Qualquer aminoácido que não seja utilizado pelo organismo é degradado. O processo de remoção do grupo amino libera amônia, substância extremamente tóxica, que então é convertida em um composto não tóxico (uréia) excretado pela urina. Ou seja, o ciclo da uréia é o principal processo de eliminação de amônia, tendo início na mitocôndria, necessitando de 4 adenosinatrifosfato (ATP) para excretar, pelos rins, duas moléculas de amônia na forma de uréia. O descarte do nitrogênio é feito de 2 formas: 1ª – remoção do grupo amino dos aminoácidos, que ocorre por 2 vias: a transdeaminação (transaminação ligada à deaminação oxidativa) e a transaminação 2ª - formação de uréia pelo ciclo da ornitina, que consome 1,5 ATP para cada molécula de uréia formada Elucidar a desnutrição e seus tipos (correlacionar a sintomatologia do paciente) Causas gerais da desnutrição • Distúrbios alimentares Anorexia nervosa, bulimia nervosa e ortorexia são alguns dos distúrbios alimentares que podem causar desnutrição. Elas levam a pessoa a reduzir sua alimentação e às vezes até parar com ela por completo, causando falta grave de nutrientes. • Dieta sem nutrientes Não são apenas pessoas que comem pouco que podem ficar desnutridas. Uma alimentação completamente voltada para carboidratos como pães, massas, refrigerantes, salgadinhos, pode deixar uma pessoa gorda e desnutrida ao mesmo tempo. • Parasitas Vermes como a Taenia solium, a solitária, podem causar anemia e desnutrição. Outro verme que tem essa capacidade é a Ascaris lumbricoides, conhecida como lombriga. Estes parasitas diminuem a absorção nutricional do hospedeiro e podem fazer com que eles fiquem desnutridos dependendo do tamanho da infecção e da nutrição da pessoa • Gastroenterite Gastroenterite é uma inflamação e infecção do trato gastrointestinal. A doença pode dificultar absorção de nutrientes e causar desnutrição secundária, mesmo que haja alimentação por parte do paciente. • Alergias Alergias a certos alimentos podem causar problemas gastrointestinais e impedir a absorção de nutrientes. • Diarreia A diarreia faz com que o corpo não possa absorver nutrientes. Se sua causa não for tratada, ela pode levar o paciente a perder nutrientes demais e entrar em desnutrição. • Câncer Diversos tipos de câncer, especialmente no estágio terminal, causam um tipo severo de desnutrição chamado de caquexia. O metabolismo do corpo é modificado pelo tumor e os músculos e reservas de gordura são consumidas rapidamente. Tipos: Intensidade (define a gravidade da desnutrição) • Leve Tutoria 2 – Módulo 3 – Eduarda Miranda • Moderada • Grave Duração (indica o tempo de curso, identificando indivíduos emagrecidos (wasted) e/ou com parada de crescimento (stunded) • Aguda • Crônica • Crônica “Agudizada” Causas • Nutrição materna insuficiente • Desnutrição intrauterina, falta de aleitamento materno até seis meses, • Introdução tardia de alimentos complementares, alimentos complementares em quantidade e qualidade inadequadas • Absorção de nutrientes prejudicada por infecções e parasitoses intestinais. • Crianças que foram desnutridas e que não se recuperaram em estatura apresentam um quociente respiratório maior do que crianças que nunca foram desnutridas. Isso significa que o organismo delas "deseja" fisiologicamente acumular gordura corporal. Um quociente respiratório mais alto significa que a oxidação de gordura no corpo é menor; portanto, a criança crescerá menos, ganhará menos músculos, menos ossos, e tenderá a usar a energia que ingeriu para acúmulo de gordura. Esses achados associam-se também a uma suscetibilidade maior para acumular gordura corporal quando as crianças desnutridas consomem uma dieta mais rica em gorduras • Consumo insuficiente durante o crescimento provoca um estresse no organismo, levando ao aumento da razão cortisol: insulina. Como vimos, a desnutrição é um potente estimulador do estresse e causa aumento nos níveis e na ação catabólica do cortisol. Além disso, a deficiência alimentar diminui a ação anabólica de síntese de tecidos dependente de insulina. → O QUE É DESNUTRIÇÃO PROTEICO-ENERGÉTICA A desnutrição proteico-energética é uma deficiência grave de proteínas e calorias que surge quando a pessoa não consome proteínas e calorias suficientes durante um longo período. Compreende também um amplo cortejo de outras deficiências: desintegração familiar, carências afetivas, econômicas, culturais, sociais e sanitária. A resposta metabólica inicial é a diminuição da taxa metabólica → Para suprir energia, primeiro o organismo quebra o tecido adiposo. Entretanto, depois que esse tecido é depletado, o corpo pode utilizar proteínas para produzir energia, o que resulta em balanço nitrogenado negativo. → Órgãos viscerais e tecidos musculares também são quebrados, com consequente diminuição do peso. A perda ponderal dos órgãos é maior no fígado e no intestino, intermediária no coração e nos rins e menor no sistema nervoso central. → DEP pode ser Primária: causada pela ingestão inadequada de nutrientes Secundária: resulta de distúrbios ou fármacos que interferem na utilização dos nutriente Sabe-se que a DPE primária ocorre principalmente em crianças e idosos que não têm acesso aos nutrientes, embora nos idosos uma causa comum seja a depressão. Pode resultar de jejuns ou anorexia nervosa. Em crianças ou idosos, maus-tratos podem ser as causas. → Em crianças, a DEP primária crônica tem 2 formas comuns: Marasmo Kwashiorkor → Marasmo O marasmo é uma deficiência grave de calorias e proteínas. A deficiência tende a surgir em lactentes e crianças pequenas. Geralmente, ela causa perda de peso, perda de músculo e gordura e desidratação. A amamentação geralmente protege contra o marasmo. → Kwashiorkor Tutoria 2 – Módulo 3 – Eduarda Miranda Kwashiorkor é uma deficiência grave mais de proteínas do que de calorias. Kwashiorkor é menos comum que marasmo. O termo deriva de uma palavra africana que significa “primeiro filho-segundo filho”, já que um primogênito muitas vezes desenvolve Kwashiorkor quando nasce o segundo filho e o afasta do aleitamento materno. Visto que as crianças desenvolvem Kwashiorkor depois de terem sido desmamadas, normalmente, são mais velhas do que as que apresentam marasmo. O Kwashiorkor tende a ocorrer em determinadas regiões do mundo, onde os alimentos e as refeições nativas destinadas aos bebês desmamados são deficientes em proteínas, ainda que suficientes em calorias e carboidrato. Exemplos de tais alimentos são o inhame, a tapioca, o arroz, as batatas e a banana verde. No entanto, qualquer pessoa pode desenvolver Kwashiorkor, se a sua alimentação for essencialmente composta por carboidratos. As pessoas com Kwashiorkor retêm líquidos, conferindo-lhes um aspecto inchado. Se o Kwashiorkor for grave, o abdômen poderá ficar distendido. por desnutrição grave com presença de edema (acúmulo de líquidos) predominantemente proteica. seja, causada por uma insuficiência de proteínas, porém, geralmente com a ingestão normal de calorias. por uma dieta caracterizada por um baixo ou nenhum consumo de vegetais e carotenoides (substâncias que dão cor aos vegetais). Além disso, algumas anomalias bioquímicas, como gordura no fígado, podem influenciar no desenvolvimento da doença. O tratamento é essencialmente à base de mudanças nos hábitos alimentares. Além disso, é possível buscar terapias alternativas para reidratação oral Pode ser considerado uma junção de ambas as condições, sendo classificada como desnutrição proteico-calórica. Uma forma de diagnosticar a condição é por meio da presença de edemas (inchaços pelo corpo, como tornozelos e pulsos). causas do kwashiorkor está relacionada à deficiência de nutrientes, como ferro, ácido fólico e vitaminaC, que são responsáveis pela proteção antioxidante do organismo. Esta característica pode ser entendida como um aumento do fígado, devido à carência de apolipoproteínas, responsáveis por distribuir a gordura do fígado para outros locais do corpo. Além disso, existe uma outra explicação que leva o nome de barriga d’água, que ocorre em decorrência do aumento da permeabilidade dos vasos sanguíneos. Isso significa que outras substâncias do sangue conseguem atravessar as paredes dos vasos e, assim, se acumulam nos tecidos. Pele ressecada e inflamada Carência de aminoácidos Ocorre uma redução na concentração de proteínas plasmáticas produzidas pelo fígado, entre as quais podemos citar a albumina, o que acaba alterando a quantidade de aminoácidos presentes no organismo.Podemos considerar isso como uma das principais causas de edemas presentes no corpo. → DPE secundária Este tipo costuma decorrer de: Distúrbios que afetam a função gastrointestinal: Esses distúrbios podem interferir na digestão (p. ex., insuficiência pancreática), absorção (p. ex., enterite, enteropatia) ou do transporte linfático dos nutrientes (p. ex., fibrose retroperitoneal, doença de Milroy). Distúrbios de emaciação: Em distúrbios de emaciação (p. ex., aids , câncer, DPOC) e falência renal, o catabolismo causa liberação excessiva de citocinas, resultando em desnutrição por anorexia e caquexia (atrofia muscular e de gordura). Falência cardíaca terminal pode causar caquexia cardíaca, uma forma grave de desnutrição, com taxa de mortalidade extremamente alta. Condições que aumentam as demandas metabólicas. Essas condições envolvem infecções, hipertireoidismo, feocromocitoma, Tutoria 2 – Módulo 3 – Eduarda Miranda outros distúrbios endócrinos, queimaduras, traumas, cirurgia e outras doenças críticas. → Sinais e sintomas Fraqueza: Quando existe a desnutrição, o corpo não tem energia o bastante para realizar tarefas e fica fraco. Irritabilidade Fome e falta de nutrientes tem a capacidade de deixar a pessoa irritada. Falta de concentração: Devido a falta de glicose no cérebro, pode haver dificuldades de concentração em pacientes com desnutrição. Desmaios: Sem energia o bastante para manter o cérebro completamente funcional o tempo todo, pode haver desmaios. Emagrecimento acelerado: Quando não há alimento, o corpo passa a usar suas reservas de energia. Elas são a camada de gordura que fica abaixo da pele, lipídios em reservas nos músculos e no fígado e, por fim, os próprios músculos. Esse processo causa emagrecimento acelerado. Pele grossa: Com a desnutrição, a pele fica mais grossa após a perda da camada de gordura subcutânea. Perda de massa muscular: os músculos são consumidos por energia. Isso afeta todos os músculos do corpo, que ficam mais fracos. O coração perde massa muscular e pode não ser capaz de enviar o sangue de maneira apropriada para todo o corpo da pessoa desnutrida. Cicatrização lenta Devido a falta de nutrientes, o processo de cicatrização fica desacelerado. Recuperação de infecções lenta A produção glóbulos brancos ficam reduzida pela falta de nutrientes e o sistema imunológico se torna mais fraco. A recuperação de infecções fica prejudicada e lenta. Diarreia persistente Alguns pacientes podem sofrer de diarreia persistente ou de constipação. Dificuldade de se aquecer Sem a camada subcutânea de gordura, o corpo pode enfrentar dificuldades em manter sua temperatura. A dificuldade para se aquecer se torna um problema para o paciente. Letargia Letargia, nesse caso, é o estado de suspensão da sensibilidade e de movimentos do corpo. Os sinais vitais ficam extremamente reduzidos e a pessoa pode parecer morta. O paciente pode estar completamente lúcido durante o estado letárgico, mas não consegue reagir. A depleção quase total de nutrientes leva a esse estado que, por deixar a respiração e o pulso quase imperceptível, pode ser confundido com o óbito. → Exames Exames bioquímicos: Hemograma: avaliar anemia ou processo infeccioso. Glicemia: avaliar hipoglicemia. Eletrólitos: Na, K, Ca, Mg e Cl. Culturas (nasofaringe, hemocultura, urocultura e coprocultura, quando possível) antes do início do tratamento com antibióticos. Na desnutrição, em geral, os melhores exames são: albumina, transferrina, vitamina B12, acido folico, sodio, potassio, magnesio, calcio ionico,vitamina D, pré-albumina e lipograma. Porém o mais importante é avaliar o contexto que o paciente se encontra, pois estes exames podem variar, por exemplo, a albumina em doenças hepáticas ou em pacientes em alto estresse metabólico, diminui a sensibilidade. Estes exames também são importantes para avaliar a fase de introdução alimentar, para evitar a síndrome de realimentação que é um distúrbio eletrolítico grave, devendo ser monitorado sempre por um médico. Antropometria: Peso | Estatura/altura | circunferência do braço | prega tricipital CLASSIFICAÇÃO DA OMS Essa classificação tem como finalidade identificar as formas moderadas e graves de DEP. Tutoria 2 – Módulo 3 – Eduarda Miranda ● A presença de edema comprovadamente nutricional , classificar a desnutrição como grave. -No primeiro trimestre de vida é recomendável considerar, para avaliação do estado nutricional, o ganho de peso médio de aproximadamente 20-30g/dia. Caso haja um ganho menor ou igual a 20 g/dia, considerar a situação como risco nutricional. → Tratamento O tratamento da desnutrição em suas formas graves, que exigem hospitalização, implica inicialmente na definição de quais crianças devem ser internadas para a recuperação nutricional. Dessa forma, o tratamento hospitalar de crianças com DEP moderada ou grave está indicado quando há descompensação metabólica, hidroeletrolítica, infecciosa, instabilidade hemodinâmica, anemia grave e/ou hipotermia. A criança portadora de DEP moderada/grave é identificada como aquela que apresenta, do ponto de vista antropométrico, percentual de adequação da relação peso/estatura inferior a 70% ou escore z da relação peso/estatura inferior a -2 desvios-padrão. O seu tratamento é dividido didaticamente em três fases. Fase de estabilização ou fase inicial: identificação e tratamento de fatores que podem levar à descompensação da criança desnutrida, tratamento de infecções, correção de distúrbios metabólicos e deficiências nutricionais para que se possa iniciar a recuperação nutricional. Fase de reabilitação ou de crescimento rápido: fase intensiva de recuperação nutricional, reabilitação física e emocional, com participação da família; Fase seguimento ou acompanhamento: após a alta, a criança e sua família devem ser acompanhadas para evitar recidivas e otimizar ao máximo o crescimento e desenvolvimento. Distúrbios hidroeletrolíticos e ácido-básico Devido a tal fato, a reposição deve ocorrer por 5 dias a 2 semanas após a normalização dos níveis séricos. Importante lembrar que, devido à falência da bomba de sódio e potássio, o nível sérico de sódio é mais baixo na criança desnutrida e a reposição deve ser feita de forma criteriosa e lenta Infecções a criança portadora de DEP grave deve ser encarada como imunodeprimida. Comumente não apresenta sinais clínicos clássicos de infecção, como febre, por isso, o uso precoce de antibioticoterapia deve ser considerado, ao mesmo tempo em que se investiga o foco. DIETA A terapia nutricional na DEP deve ser planejada em duas fases: inicial e de crescimento rápido. Fase de estabilização: volumes progressivos da fórmula inicial ou fórmulas infantis dietoterápicas isentas de lactose. | 1 a 7 dias | criança instável, processo infeccioso associado, desidratação e/ou distúrbio hidroeletrolítico obs: A oferta excessiva de nutrientes na fase de estabilização, tendo em vista as alterações neuroendócrinas e metabólicas secundárias ao estresse infeccioso ou metabólico, pode levar a complicaçõescomo o overfeeding (superalimentação). Fase de reabilitação ou de crescimento rápido: nesse momento, a criança encontra-se estável, e o objetivo é a recuperação nutricional. Dessa forma, ela deverá receber 1,5 a 2 vezes a recomendação de nutrientes para a sua idade. Nessa fase, pode-se utilizar a fórmula para crescimento rápido da OMS ou fórmulas infantis com menor oferta de lactose disponíveis no mercado. Pode-se optar pelo acréscimo de módulos à dieta: carboidratos e lipídios obs → Na fase aguda da infecção, ocorrem mudanças no metabolismo protéico com favorecimento para a síntese de proteínas de fase aguda. A transferrina encontra-se saturada e a administração de ferro levaria à elevação no ferro livre circulante e na produção de ferritina, ambos pró-oxidantes. Reposição de micronutrientes: É fundamental na terapia nutricional. O ferro só deve ser utilizado Tutoria 2 – Módulo 3 – Eduarda Miranda na fase de reabilitação. É importante não apenas visando à recuperação nutricional, mas à melhora do sistema imunológico e à redução do estresse oxidativo. → A reabilitação de crianças desnutridas, com atuação de equipe multiprofissional, deve prever a recuperação do desenvolvimento motor e cognitivo e o fortalecimento do vínculo mãe-filho. A desnutrição grave em fases precoces da vida leva a sequelas no desenvolvimento, especialmente o cognitivo. O trabalho de estimulação é fundamental para minimizar sequelas que podem comprometer de forma definitiva o desempenho de crianças que foram gravemente desnutridas nos primeiros anos de vida. Conhecer a Política Nacional de Alimentação e Nutrição A Política Nacional de Alimentação e Nutrição (PNAN), aprovada no ano de 1999, integra os esforços do Estado Brasileiro que, por meio de um conjunto de políticas públicas, propõe respeitar, proteger, promover e prover os direitos humanos à saúde e à alimentação. A Política Nacional de Alimentação e Nutrição (PNAN) tem como propósito a melhoria das condições de alimentação, nutrição e saúde da população brasileira, mediante a promoção de práticas alimentares adequadas e saudáveis, a vigilância alimentar e nutricional, a prevenção e o cuidado integral dos agravos relacionados à alimentação e nutrição. A PNAN tem por pressupostos os direitos à Saúde e à Alimentação e é orientada pelos princípios doutrinários e organizativos do Sistema Único de Saúde (universalidade, integralidade, equidade, descentralização, regionalização e hierarquização e participação popular), aos quais se somam os princípios a seguir: A Alimentação como elemento de humanização das práticas de saúde: a alimentação expressa as relações sociais, valores e história do indivíduo e dos grupos populacionais e tem implicações diretas na saúde e na qualidade de vida. A abordagem relacional da alimentação e nutrição contribui para o conjunto de práticas ofertadas pelo setor saúde, na valorização do ser humano, para além da condição biológica e o reconhecimento de sua centralidade no processo de produção de saúde. O respeito à diversidade e à cultura alimentar: a alimentação brasileira, com suas particularidades regionais, é a síntese do processo histórico de intercâmbio cultural, entre as matrizes indígena, portuguesa e africana que se somam, por meio dos fluxos migratórios, às influências de práticas e saberes alimentares de outros povos que compõem a diversidade sócio-cultural brasileira. Reconhecer, respeitar, preservar, resgatar e difundir a riqueza incomensurável de alimentos e práticas alimentares correspondem ao desenvolvimento de ações com base no respeito à identidade e cultura alimentar da população. O fortalecimento da autonomia dos indivíduos: o fortalecimento ou ampliação dos graus de autonomia para as escolhas e práticas alimentares implica, por um lado, um aumento da capacidade de interpretação e análise do sujeito sobre si e sobre o mundo e, por outro, a capacidade de fazer escolhas, governar e produzir a própria vida. Para tanto, é importante que o indivíduo desenvolva a capacidade de lidar com as situações, a partir do conhecimento dos determinantes dos problemas que o afetam, encarando-os com reflexão crítica. Diante dos interesses e pressões do mercado comercial de alimentos, bem como das regras de disciplinamento e prescrição de condutas dietéticas em nome da saúde, ter mais autonomia significa conhecer as várias perspectivas, poder experimentar, decidir, reorientar, ampliar os objetos de investimento relacionados ao comer e poder contar com pessoas nessas escolhas e movimentos. Há uma linha tênue entre dano e prazer que deve ser continuamente analisada, pois leva os profissionais de saúde, frequentemente, a se colocarem nos extremos da omissão e do governo exacerbado dos outros. Para isso, deve-se investir em instrumentos e estratégias de comunicação e educação em saúde que apoiem os profissionais de saúde em seu papel de socialização do conhecimento e da informação sobre alimentação e nutrição e de apoio aos indivíduos e coletividades na decisão por práticas promotoras da saúde. A determinação social e a natureza interdisciplinar e intersetorial da alimentação e nutrição: o Tutoria 2 – Módulo 3 – Eduarda Miranda conhecimento das determinações socioeconômicas e culturais da alimentação e nutrição dos indivíduos e coletividades contribui para a construção de formas de acesso a uma alimentação adequada e saudável, colaborando com a mudança do modelo de produção e consumo de alimentos que determinam o atual perfil epidemiológico. A busca pela integralidade na atenção nutricional pressupõe a articulação entre setores sociais diversos e se constitui em uma possibilidade de superação da fragmentação dos conhecimentos e das estruturas sociais e institucionais, de modo a responder aos problemas de alimentação e nutrição vivenciados pela população brasileira. A segurança alimentar e nutricional com soberania: a Segurança Alimentar e Nutricional (SAN) é estabelecida no Brasil como a realização do direito de todos ao acesso regular e permanente a alimentos de qualidade, em quantidade suficiente, sem comprometer o acesso a outras necessidades essenciais, tendo como base práticas alimentares promotoras de saúde que respeitem a diversidade cultural e que sejam ambiental, cultural, econômica e socialmente sustentáveis. A Soberania Alimentar se refere ao direito dos povos de decidir seu próprio sistema alimentar e de produzir alimentos saudáveis e culturalmente adequados, acessíveis, de forma sustentável e ecológica, colocando aqueles que produzem, distribuem e consomem alimentos no coração dos sistemas e políticas alimentares, acima das exigências de mercado.
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