Trabalho de metabolismo - vias metabólicas da diabete 1 (pdf)

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Vias metabólicas da Diabete 1
Introdução 
O estudo do metabolismo e a nutrição estão intimamente ligados. O estudo do metabolismo se torna indispensável para o nutricionista entender os processos metabólicos que ocorrem na diabete 1, e, dessa forma, aplicar as técnicas nutricionais adequadas para a convivência com a doença e tornar a qualidade de vida do paciente mais elevada. 
A diabetes tipo 1 é uma doença crónica em que o paciente necessita da administração de insulina durante toda a vida, permitindo esta o controle efetivo da doença, mas não a sua cura (Wass, J. et alii., 2011). A necessidade de administração de insulina deve-se a alterações que ocorrem no organismo e que levam ao deficiente funcionamento das células β do pâncreas e consequentemente a pouca ou nenhuma produção de insulina (Devlin, T. M., 2006). A etiologia da diabetes tipo 1 não é totalmente conhecida sabendo-se apenas que a principal causa, em cerca de 90% dos casos, se deve a uma reação autoimune que provoca a destruição gradual das células β do pâncreas e consequentemente a falha na produção de insulina (International Diabetes Federation).
De uma maneira geral, as vias metabólicas mais afetadas nesta patologia, são a da glicólise e a dos lípidos, especialmente porque ambas são essenciais para o fornecimento e armazenamento de energia. 
Desenvolvimento
Vias metabólicas
Glicólise
A glicólise ocorre em uma seqüência enzimática de 11 reações, divididas em duas fases. A primeira fase vai até a formação de duas moléculas de gliceraldeído-3-fosfato caracteriza-se como uma fase de gasto energético de 2 ATPs nas duas fosforilações que ocorrem nesta fase; a segunda fase caracteriza-se pela produção energética de 4 ATPs em reações oxidativas enzimáticas independentes de oxigênio, utilizando o NADH como transportador de hidrogênios da reação de desidrogenação que ocorre. O rendimento energético líquido final do metabolismo anaeróbio da glicose, portanto é de somente 2ATPs.
Em condições de aerobiose, porém, o piruvato não é reduzido e sim oxidado nas mitocôndrias pelo complexo enzimático piruvato-desidrogenase (também chamado piruvato-descarboxilase) havendo a formação de acetil-CoA e a liberação de uma molécula de CO2 por cada piruvato oxidado. É formado, também, um NADH na reação de desidrogenação, indo para a cadeia respiratória, uma vez que já está dentro das mitocôndrias.
É importante observar que, sendo oxidado o piruvato, o NADH (produzido na glicólise) que seria utilizado para sua redução, é poupado o que possibilita que os elétrons por ele transportado, possam penetrar na mitocôndrias e convertidos em ATP, em última análise, na cadeia respiratória.
A primeira fase da glicólise é uma fase de gasto energético onde os produtos formados são mais energéticos que a glicose. A segunda fase, resgata a energia investida e libera parte da energia contida na molécula de glicose. As reações irreversíveis impedem a reversão do processo e a liberação de glicose para o meio extra-celular. A neoglicogênese precisará impedir essas reações irreversíveis para gerar glicose. As enzimas desta via metabólica permitirão justamente nessa reversibilidade.
Metabolismo dos lipídios
O metabolismo dos ácidos graxos ocorre no interior da mitocôndria. Para que eles sejam metabolizados é necessário primeiro ativá-los, transformando seu grupo carboxilato num tio-éster da CoASH. A enzima acilCoA sintetase inicialmente ativa o ácido graxo com uma molécula de ATP. O oxigênio da carboxila vai de encontro ao fósforo-α do ATP, fornando acil-AMP e pirofosfato. O pirofosfato é hidrolisado à dois fosfatos inorgânicos. Em seguida a CoASH vai de encontro a carbonila da acil-AMP, saindo o grupo abandonador AMP e formando acil-CoA. Os ácidos graxos com até 12 carbonos atravessam a membrana mitocondrial sem problemas. Para ácidos graxos maiores entram em ação as enzimas carnitina-aciltransferase I e carnitina aciltransferase II. A primeira catalisa a transesterificação da acil-CoA com a carnitina formando acilcarnitina e CoASH. A acil-carnitina atravessa sem problemas a membrana mitocondrial, e do outro lado a segunda enzima catalisa a transesterificação da acil-carnitina com a CoASH, formando acil-CoA e carnitina.
No interior da mitocôndria os ácidos graxos serão oxidados em quatro etapas, quebrando sua estrutura de dois em dois carbonos, até convertê-los em acetil-CoA, NADH e FADH2 . O acetil-CoA segue para o ciclo do ácido cítrico e os NADH e FADH2 seguem para a fosforilação oxidativa.
Conclusão
Conclui-se, que, as principais vias metabólicas afetadas no diabete 1 são a glicólise e a dos lipídios. 
Refêrencias
Devlin, T. M. (2006). Textbook of Biochemistry With Clinical Correlations. Sixth Edition. Nova Jérsia, Wiley-Blackwell.
Wass, J. et alii. (2011). Oxford Textbook of Endocrinology and Diabetes. 2ª Edição. Oxford, Oxford University Press.
https://bdigital.ufp.pt/bitstream/10284/4476/1/PPG_22125.pdf
https://www.portalsaofrancisco.com.br/biologia/glicolise
https://www.cesadufs.com.br/ORBI/public/uploadCatalago/12290710072012Quimica_Biomoleculas_aula_12.pdf