caderno de análises metabólicas

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Bases moleculares
Bases moleculares: doenças genéticas (ex gene deletado e a falta desse gene, causa a falta de uma proteína e ela desenvolve uma doença, mas pode ter doença de um aminoácido, do lipídeo ou então o excesso de proteína ou lipídeo que causa doença).
Doenças metabólicas: doenças que não são causadas por um agente externo infeccioso, porém pode ter doenças metabólicas secundárias causadas por um vírus e trataria essa doença caso tivesse um medicamento que matasse o vírus. Tudo que não é causado por infecção. Pode ser algo do estilo de vida da pessoa também. 
A mesma doença pode ter bases moleculares diferentes e o melhor tratamento depende de cada base molecular. Um exemplo é câncer de mama, a primeira coisa que o médico pede é a tipagem do tumor que procura 3 receptores: de progesterona, estrogeneo e HR. A maioria dos câncer de mama é triplo negativo, no qual não tem nenhum dos 3 receptores, ou seja não tem base molecular e o tratamento não vai adiantar.
Albinismo: é uma doença genética. Os sintomas são: falta de pigmentação (pele, cabelo, olho), baixa produção de melanina – não tem proteção a raios ultravioleta tendo maior tendência a ter câncer de pele, acuidade visual reduzida (albinos com óculos), fotofobia, nistagmo.
Sintese de melanina: melanina é produzida nos melanócitos no melanossomo. 
TYR = tirosinase
Para a tirosina entrar no melanótico tem transportadores como o OCA2 (transportador de tirosina), AIM1 (transportador de açúcar) e trocador iônico para manter o balanço osmótico do melanossomo.
Pode ter a deleção ou uma tirosinase ineficiente que não tem formação de DOPA ou DOPAquinone mas pode ter ausência de melanossomo ou nos transportadores ou em alguma parte da via.
Existe tratamento mas por exemplo se tivesse uma forma de regenerar a tirosinase, quem tem falta de tirosinase você conseguiria fazer a via funcionar. Se a pessoa não tem melanossomo, não adianta botar mais tirosinase que não vai resolver o problema.
Tratamentos experimentais:
L-DOPA: quando tem problema na tirosinase, qnd se da o L-DOPA que está após a ação da tirosinase e teoricamente conseguiria refazer via, mas também funciona como um hormônio, aumentando a síntese de melanina. Também tem receptores intracelulares e acoplados a proteína G na parte externa da célula que induzem uma regulação da transcrição e da translação, então expressão genica e síntese de proteínas, modificações pos traducionais, montagem de organelas e direcionamento de proteínas. Então tem um feedback positivo que estimula ainda mais a síntese de melanina.
Terapia gênica por gargiulo e cols: Usaram um adenovírus como vetor carregando um gene da tirosinase, recolocam a tirosinase. O vírus entra na célula, infecta a célula colocando o genoma dele, recolocar o gene da tirosinase que estava com defeito. 
Nitisinona: Ela é um fármaco que é relacionada a degradação de tirosina. Quando come bastante proteína que é degradado para obtenção de energia. Algumas pessoas tem uma mutação no catabolismo de tirosina. A tirosina é degradada até o ciclo de Krebs e com essas mutações, há acumulo de intermediário e muitas vezes esses intermediários são tóxicos. A nitisinona interrompe a via bem no começo e embora a tirosina não vá ser usada para produzir energia, não há acumulo de metabólitos tóxicos. 
Pro albinismo, se temos uma tirosinase que não está totalmente ausente, mas apresenta problema na velocidade de síntese, e precisa de muita tirosina pra funcionar. A ideia é que se inibir a degradação de tirosina, aumenta a quantidade desse aminoácido e sobra aminoácido a síntese de melanina que supera a tirosinase defeituosa.
Aula 2
2.1 Digestão e absorção de carboidratos:
Digestão de carboidratos: Começa na boca, o amido começa a ser digerido na boca por amilases que são produzidas nas glândulas salivares. Quando engole no biscoito, a amilase para de funcionar pela mudança de pH no estomago e as enzimas digestivas do estomago que digere a enzima. Ela recomeça no intestino quando há secreção de uma nova amilase, dessa vez produzida pelo pâncreas. Em seguida há várias enzimas que ficam na membrana dos enterócitos que fica no intestino.
Amilase: quebra o amido ou glicogênio, separando essas moléculas de glicose. Gera alguns produtos final como a maltose (2 mols de glicose), matotriose (3 mols de glicose ) e dextrinas de limite que são regiões com ramificações.
O intestino não consegue absorver esses açucares ainda por serem muito grandes (o intestino só absorve carboidrato simples). Esses caras são digeridos por enzimas na borda em escova dos enterocitos. Essas enzimas estão presentes na membrana, que são secretadas ao lumen do sistema gastro intestinal da amilase. Para digerir dextrina tem a dextrinase que quebra em glicose, e a maltose e a maltrotriose vai ser degradada pela glucoamilase que vai gerar a glicose. A lactose terá a lactase que gera glicose + galactose. Sucrose tem a sucarase que vai gerar glicose e frutose eu serão absorvidos. Essa absorção acontece por transportadores dferentes. Tanto a glicose quanto a galactose são transportados por co transportador de sódio e glicose e a frutose por um transportador de frutose (GLUT 5) presente na membrana pical do intestino, cérebro, musculo adipose. E na membrana baso lateral tem o glut 2 presente no fígado, rim e secreta o açúcar absorvido ao sistema linfático.
Absorção por SGLT1: absorção de glicose ou galactose, que é co transportador de sódio. Depende da quantidade de sódio fora da célula (transporte inativo secundário) , que é mantida por uma sódio potássio ATP. A célula gasta atp para manter o sódio para fora. Muito sódio para fora e pouco dentro, o sódio entra pelo SGLT1 e carrega a galactose ou a glicose.
Glut5 é transporte direto, passivo.
Glut2: os açucares são secretados após absorvidos ao sistema linfático ou circulatório.
2.2 Intolerancia a lactose: Causada pela falta de uma enzima. Definida que após a adolescência não consegue consumir o leite (alergia atende a crianças pequenas e toma proteína de leite especial, a caseína). China, japão e índia são mais intolerantes a lactose. Como a doença depende de grupo étnico, a doença provavelmente é carregada por fator genético e não haver com o ambiente. 
Expressão da lactase: lactase persistentes que continuam tento a lactase em adulto ou hipolactos que tem pouca atividade de lactase (não persistente). Depois de adulto as pessoas perdem a capacidade de digerir a lactase. Mas se olharmos a atividade lactasica e a expressão do gene (ou seja a quantidade de RNA sendo produzida não há uma diferença entre os 2 grupos, ou seja não temos uma mudança, a enzima não é menos eficiente. O que tá acontecendo é que quem tem intolerância a lactose, tem uma redução do gene depois de adulto (o gene deixa de ser expresso). 
Problemática de não ter lactase: sobre lactose que fica rodando no intestino sem ser degradada e absorvida e as bactérias presentes no intestino degradam a lactose, crescendo mais rápido e geram gases e toxinas que acabam irritando o intestino e a pessoa vai ter dor de barriga, flatulenca e diarreia. E tendo mais lactose, há um desbalanço osmótico, a água acaba sendo carregada das células ao lúmen e tendo perda de água nas fezes, tendo diarreia osmótica.
Influencia hormonal: Por que não mantem a persistência a lactase após adulto? Tratou-se indivíduos com hormônio da tireoide, o T3,e viram que tinha um aumento significativo no aumento da atividade da lactase sem alterar a sacarase, então não era um aumento geral no aumento de digestão de carboidrato. Mas não necessariamente tem alguma relação entre uma deficiência no funcionamento da tireoide, como no hipotireoidismo com intolerância a lactose.
Análise genética: gene com dominância incompleto. Condição intermediária. AA tem lactase, aa não tem lactase, Aa tem um pouco de lactase (ele fica no meio do caminho), então talvez ele consiga comer um queijo mas não consegue comer leite. Locus da intolerância a lactose que fica dentro do gene MCM6 que é um gene que codifica com ahelicase (separa fitas de DNA e RNA). Há 2 mudanças na lactose, as pessoas que são tolerantes a lactose tem a lactase tem CT ou TT (tendo T você mantem a lactase) GA ou AA tbm (tem um A você mantem a lactase. As pessoas intolerantes a lactose tinha GG ou CC. Quem é tolerante a lactose sofreu mutação, então o gene original tinha um C e um G e você transforma isso em A e T e você passa a manter a expressão da lactase após você crescer, ou seja os normais são quem não tem intolerância a lactose. 
Seleção natural: grau de tolencia a lactose se correlaciona com a diversidade genica dos rebanhos de vacas leiteiras. Conforme as vacas vao sendo domesticadas no inicio da pecuária e os rebanhos vao sendo levados ao pouco, tendo maior diversividade nos locais iniciais (vermelho), pois você leva poucas vacas e geralmente 1 touro, então todos são irmãos. Aonde tem mais vacas, você tem uma mudança de leite na região e é uma vantagem evolutiva consumir esse leite e tem mais energia e deixa mais descendente. Como a tolerância a lactose é genética, passa aos filhos. Os asiáticos tem pouco consumo de leite na cultura, por isso tem 90% da população intolerante. Intolerancia é não consumir derivados de leite. Pode tomar tablete de lactase.
Deficiencia em sacarase: não consegue digerir sacarose que é mt mais presente na nossa alimentação. Todas as crianças com deficiência tem ganho de peso muito pequeno e recebem alimentação diretamente na veia. É mais difícil retirar a sacarose da alimentação.
2.3 Metabolismo de carboidratos: Depois que os carboidratos são absorvidos, eles são metabolizados pelas células. Lactose é degradada a lactase e segue a via clássica de glicólise como na via abaixo.
Mas nem só de glicose sua célula vive, você pode absorver também frutose (sacarose = frutose + glicose). Manose também. A galactose que tem a via mais diferente
Metabolismo da galactose: Galactose é fosforilada pela galactosequinase e vira galactose -1 – fosfato e tem uma uridiltransferase que vai juntar 2 substatros (galactose 1 fosfato + UDP glicose, trocando o UDP pelo fosfato, transformando glucose – 1 fosfato e UDP galactose. A glucose 1 fosfato vai a via glicolitica. A terceira enzima da via é a UDP glucose 4 epimerase que transforma UDP galactose em UDP glicose. 
Fígado
Isomerase
2.4 Galactosemia: causada por problemas no metabolismo da galactose. Qualquer uma das 3 enzimas pode estar defeituosa, podendo ter galactosemia de diversos tipos. Galactosemia do tipo 2: problema na galactoquinase, Galactosemia do tipo 1: prolema na uridiltransferase. Galactosemia do tipo 3: problema na UDP glucose 4 epimerase.
Existem vias alternativas para o metabolismo de galactose: A via normal tá nas células pretas. Se há problema em algumas dessas vias, há acumulo de intermediários. Então se tiver acumulo de galactose, vai transformar em galactiol através de uma aldose redutase, que é um grande problema. 
Problema - Acumulo de galactose gerando galactiol: apresenta catarata (camundongos). Deficiencia da galactoquinase que gera um acumulo de galactose e expressão da aldose redutase para aumentar a formação de galactiol. Se tem camundongos deficiência em redutase não há acumulo de galactose nem de galaction. Acumulo de galaction, causa um desbalanço osmótico, precipita proteínas e tem surgimento de cataratas (se o paciente não tem galactosemia não tratada ele tem risco de catarata).
Problemas – glicosilação de proteínas: acontece em pacientes com galactosemia não tratada. A UDP galactose e UDP glicose, são importantes para fazer glicosilação de proteínas. Essas proteínas glicosiladas são imp para diversas funções, tanto as proteínas que precisam de açucares pra ter sua conformação correta, tanto as que ficam na membrana das células e as que são secretadas e funcionam como hormônios. Pacientes galacosemicos apresentam redução na glicosilação de proteínas (ou não glicosiladas – com nenhum açúcar- ou com glicosilação menor). Pode ter mudança no perfil endócrino do paciente, podendo ter problemas de fertilidade em mulheres pq os hormônios que regulam o eixo hipófise depende de glicosilação, não tendo ovulação no momento correto ou progesterona.
Problema: resposta a proteína mal enovelada (levedura) – se a proteína depende de açúcar para ser enovelada corretamente, se ela não tem açúcar ela fica mal enovelada e ficam degradas pq ela não vai funcionar. Se ela produz essas proteínas numa taxa muito mais alta do que consegue degradar, as células vão ter problemas. Resposta ao estresse de proteína mal enovelada – quando você tem um aumento dessas proteínas mal enoveladas (quando a célula está sobre estresse) tendo maior expressão de 2 genes KAR2 e ERO1. Ou seja tem respotas a proteínas mal enoveladas. Se não consegue responder, as células acabam morrendo na presença de galactose.
Problema: estresse oxidativo: moscas galactosemicas ve a sobrevivência da mosca até pupation (larva fazer casulo) e até a vida adulta e trataram com paraqualt que é um agente pro oxidante. Mosca controle já morre mais (preta) mas se trata com paraqualt, o estresse oxidativo aumenta e a mosca vai morrendo. DMSO também morre, ou seja ela é mais sensível ao estresse oxidativo e morre. Mas se trata com vitamina C ou outro agente oxidante, a mosca sobrevive mais. Parece que galactosemicos, estão mais sensíveis ao estesse oxidativo e agente oxidante poderia ajudar no traramento. O tratamento com antioxidante também reduz a catarata em camundongos galactosemicos e diminui o grau de opacidade da retina do camundongo.
Não tem uma base molecular única para doença, é uma mistura de coisas e só o antioxidante não é capaz de tratar então é uma doença bem complexa que precisa de um coquetel de medicamentos. Quanto mais fatores é necessário mais medicamentos.
2.6 Deficiencia da glicose-6-fosfato desidrogenase: A glicose tem diferentes destinos podendo ser estocada em glicogênio, pode ser oxidada via glicose gerando piruvato ou pode ser oxidada via pentose fosfato gerando ribose-5-fosfato. Essa via é importante por gerar NADPH, na qual ea tem uma fase oxidativa que transforma a glicose 6 fosfato em ribulose 5 fosfato pela glicose 6 fosfato desidrogenase que gera 2 moleculas de NADPH. A ribulose 5 fosfato pode voltar a ser uma glicose 6 fosfato por uma via não oxidativa ou a ribulose 5 fosfato pode gerar ribose 5 fosfato que será usada a nucleotídeos e coenzimas.
O NADPH pode ser usado para síntese, as vias anabólicas de modo geral usam o NADPH como poder redutor ,pode usar para síntese de colesterol, aminoácidos, ácidos graxos. E também é imp para combater o estresse oxidativo, que diminuiu o glutationa que será regenerado. Existe uma doença nessa enzima, não uma deficiência completa mas algum dos alelos que codifica essa enzima está defeituoso e há menor enzima do que o normal. Em condições normais você consegue sobreviver bem, mas em condições de estresse será um problema, você não gera NADPH o suficiente para combater o estresse oxidativo e então terá intoxição pelo componente do estresse oxidativo. No norte da africa é comum por ser uma região atacada por malária e a malária vive nas hemacias é mt sensível ao estresse oxidativo. Pessoas que tem essa enzima funcionando perfeitamente são mais afetadas pela malária do que pessoas que tem um dos alelo defeituoso. Porque tem menos NADPH, você ta mais sucetível ao estresse oxidativo, seus níveis de radicais livres estão mais elevados que o normal e isso é suficiente pra matar o parasito da malária, ele não consegue invadir as hemácias e se multiplicar. A deficiência acaba sendo uma doença em umas situações mas pode ser salvação para outras doenças.