Aula 12_GLICONEOGÊNESE 2020 completa bb

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GLICONEOGÊNESE
CURSO DE MEDICINA VETERINÁRIA
PROCESSOS BIOLÓGICOS NO ORGANISMO ANIMAL
PROFESSORA CAMILA SERINA LASTA
AULA 8_Gliconeogênese
OBJETIVOS
✓ Compreender o processo e a importância da síntese de novas moléculas de glicose;
✓ Diferenciar a gliconeogênese realizada por monogástricos da gliconeogênese realizada por 
ruminantes;
✓ Conhecer e entender os transtornos metabólicos relacionados com este processo.
GLICONEOGÊNESE
• Formação de novas moléculas de 
glicose a partir de precursores 
aglicanos (não-carboidratos)
Precursores não-glicídicos 
incluem:
– PIRUVATO/LACTATO
– GLICEROL 
– CADEIAS CARBONADAS 
(aminoácidos)
– PROPIONATO*
• Onde ocorre: FÍGADO e RINS (menor prop.)
• Sintetiza a molécula de glicose, no sentido inverso, partindo do 
interior da mitocôndria.
• Produz a molécula de GLICOSE e a lança na corrente sanguínea -
mantendo assim a glicemia
• Muito importante nos ruminantes e felinos (“ PLANO A ”)!!!
GLICONEOGÊNESE
PARTINDO DA MITOCÔNDRIA....
VIA ESTIMULADA PELO GLUCAGON NA MAIORIA DAS ESPÉCIES 
Análise das reações a partir do PIRUVATO:
• As reações podem ser comparadas com as da via glicolítica mas, no 
sentido inverso. 
– Muitas enzimas e intermediários são idênticos!
– 7 reações são reversíveis. 
– 3 são irreversíveis:
• Piruvatoquinase → reação 10 
• Fosfofrutoquinase → reação 3
• Hexoquinase → reação 1
GLICONEOGÊNESE
DEVEM SER CONTORNADAS POR MEIO DE OUTRAS REAÇÕES 
CATALISADAS POR ENZIMAS DIFERENTES
• Irreversível
• Não há enzima “contrária”
GLICONEOGÊNESE
ACETIL COA É UM PRECURSOS DA 
GLICONEOGÊNESE ??
PIRUVATO ACETIL CoA
PIRUVATO DESIDROGENASE
1º Bloqueio a ser superado na síntese de glicose:
1- CARBOXILAÇÃO DO PIRUVATO: 
• Piruvato é carboxilado até oxalacetato
• Enzima: PIRUVATO CARBOXILASE (coenzima: biotina)
• ESTIMULADA POR CORTICOIDE!
PEP PIRUVATO
PIRUVATO QUINASE
PIRUVATO OXALOACETATO
PIRUVATO CARBOXILASE
REAÇÃO 
IRREVERSSÍVEL! 
NÃO PODE 
VOLTAR
Piruvato
PIRUVATO CARBOXILASE 
1ª. Conversão (carboxilação) do piruvato em OAA
GLICONEOGÊNESE
Gliconeogênese: partindo da mitocôndria....
Gliconeogênese: partindo da mitocôndria....
SEGUNDO BLOQUEIO...LEVAR OAA PARA CITOPLASMA
2- TRANSPORTE DO OXALOACETATO AO CITOSOL:
• OAA formado na mitocôndria deve penetrar no citosol....onde
encontram-se as outras enzimas da gliconeogênese
Como ocorrerá, já que o OAA não atravessa a membrana da mito?
1- Redução do oxalacetato para produção de malato;
2- O malato, por sua vez, irá sair da mitocôndria e será oxidado,
perdendo 2 H e voltando a ser oxalacetato.
2- Transporte do Oxalacetato ao Citosol (em forma de malato):
GLICONEOGÊNESE
2- Transporte “do OAA” ao citosol (em forma de malato):
GLICONEOGÊNESE
Gliconeogênese: partindo da mitocôndria....
3- DESCARBOXILAÇÃO DO OXALACETATO CITOSÓLICO:
• O oxalacetato é descarboxilado pela ação da PEP-
CARBOXIQUINASE** citosólica, que o transformará 
em fosfoenolpiruvato (ENZIMA ESTIMULADA POR CORTICOIDE). 
Nesta etapa:
OAA PEP
PEP CARBOXIQUINASE
3- Descarboxilação do Oxaloacetato Citosólico:
GLICONEOGÊNESE
RESUMINDO:
Conversão de piruvato à PEP ocorre mediante um desvio 
através da mitocôndria: 
1
• O piruvato entra na mitocôndria, onde é convertido à OAA
• Enzima: piruvato carboxilase
2
• OAA é convertido à malato (que sai da mito e volta a ser 
OAA)
• Enzima: malato desidrogenase
3
• OAA é descarboxilado à PEP
• Enzima: PEP carboxiquinase
https://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwipxIvpxNrOAhUBHZAKHaIyDOQQjRwIBw&url=https://nutrisdoexercicio.wordpress.com/2013/04/13/interrelacoes-das-rotas/&psig=AFQjCNEdEOLFmdsBLGi0q69xnkyt6LiTDQ&ust=1472144774270895
PRECURSORES GLICONEOGÊNICOS: LACTATO, 
GLICEROL, ALANINA
LACTATO GLICEROL ALANINA
GLICONEOGÊNESE
GLICEROL
PRECURSORES GLICONEOGÊNICOS -
GLICEROL
ALANINA
AMINOÁCIDOS 
GLICOGÊNICOS (EM 
VERDE):
Aminoácidos cujo 
catabolismo origina 
piruvato ou um 
intermediário do CK para 
a gliconeogênese.
PRECURSORES GLICONEOGÊNICOS -
ALANINA
DESTINOS DO PIRUVATO
E SE....A GLICONEOGÊNESE NÃO 
OCORRER???
ENERGIA LIMITADA, FALTA DE GORDURA MARROM 
Leitões recém-nascidos exigem aleitamento frequente
– Esgotamento rápido das reservas hepáticas de glicogênio
– FOSFOENOLPIRUVATO CARBOXIQUINASE → não plenamente 
ativa e é estimulada pela alimentação
Cuidar!!
• Ninhada grande
• Número inadequado de mamas
• Consumo inadequado de leite
CUIDADOS ATÉ 
10 DIAS DE VIDA
HIPOGLICEMIA NEONATAL SUÍNA
HIPOGLICEMIA - MMA: Suínos
SÍNDROME METRITE-MASTITE-AGALAXIA 
❖Metrite = inflamação uterina: fêmeas após o parto
❖Mastite = inflamação nas glândulas da mama
❖Agalacxia = suspensão da lactação
• Inapetência 
• Leitões: não recebem leite suficiente
= HIPOGLICEMIA!!
• Períodos de temperatura mais alta, em maternidades 
com higiene deficiente, excesso de umidade, 
limpeza e desinfecção mal feitas
• Principais agentes: Escherichia coli, Estreptococus b 
hemolítico, Estafilococus, Micoplasma, Klebsiellas.
MMA: Suínos
METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS NOS 
RUMINANTES
CURSO DE MEDICINA VETERINÁRIA
Metabolismo dos carboidratos 
nos ruminantes
FERMENTAÇÃO RUMINAL PRODUZ OS AGVs
• O rúmen fornece o ambiente propício e fonte alimentar para o crescimento e 
reprodução dos microrganismos. 
• A ausência de oxigênio no rúmen favorece o crescimento de algumas bactérias 
que conseguem degradar a parede celular das plantas (celulose) em simples 
açúcares (glicose).
• Os microrganismos fermentam a glicose para obter energia para crescer e 
durante o processo de fermentação eles produzem ácidos graxos voláteis 
(AGV), também chamados ácidos graxos de cadeia curta.
• Os AGV podem atravessar a parede ruminal – sendo o PROPIONATO a 
principal fonte de energia dos ruminantes.
• A taxa e a extensão da digestão no rúmen dependem, entre outros fatores, da 
natureza e do teor dos constituintes da parede celular e da disponibilidade 
ruminal de nitrogênio. 
Metabolismo dos CH nos ruminantes
CELULOSE; HEMICELULOSE; PECTINA; AMIDO (MILHO, SORGO, TRIGO, ...) 
GLICOSE
PIRUVATO
LACTATO
PROPIONATO
ACETIL CoA
BUTIRATO
OAA →SUCCINIL METANO
ACETATO
ENZIMAS 
BACTERIANAS NO 
RÚMEN
AGVs
Digestão de carboidratos produz AGVs, CO2, CH4
– Acético: 60 a 70%
– Propiônico: 15 a 25%
– Butírico: 10 a 20%
❖ 30% da produção de gás metano: 
bovinos 
❖ Eructação e flatulência
Metabolismo dos CH nos ruminantes
DEPENDE DA DIETA!!
Fermentação ruminal_SÍNTESE DO ACETATO
→ ENTRA NA CÉLULA RUMINAL E VOLTA A SER ACETIL CoA
NA CÉLULA RUMINAL → CK (ENERGIA PARA CÉLULA)
Fermentação ruminal_SÍNTESE DO BUTIRATO
SANGUE
ENERGIA PARA TECIDOS 
EXTRA HEPÁTICOS
Fermentação_SÍNTESE DE PROPIONATO (VIA 
ACRILATO)
SERÁ DIRECIONADO PARA 
GLICONEO!!!
SÍNTESE DE 
PROPIONATO (VIA 
ACRILATO)
SERÁ DIRECIONADO PARA 
A GLICONEOGÊNESE 
HEPÁTICA
Fermentação_ SÍNTESE DE PROPIONATO (VIA 
SUCCINATO)
SERÁ DIRECIONADO PARA 
GLICONEO!!!
SÍNTESE DE 
PROPIONATO (VIA 
SUCCINATO)
CELULOSE; HEMICELULOSE; PECTINA; AMIDO (MILHO, SORGO, TRIGO, ...) 
GLICOSE
PIRUVATO
LACTATO
PROPIONATO
ACETIL CoA
BUTIRATO
OAA →SUCCINIL METANO
ACETATO
ENZIMAS 
BACTERIANAS NO 
RÚMEN
AGVs
Metabolismo dos carboidratos nos 
ruminantes
– ÁCIDO PROPIÔNICO: 50% DO REQUERIMENTO DE 
GLICOSE
– Aminoácidos gliconeogênicos
– Lactato (via ciclo de cori)
– Glicerol
Metabolismo dos carboidratos nos 
ruminantes
MANUTENÇÃO DA GLICEMIA EM RUMINANTES!!! DEPENDE 
PRNCIPALMENTE DE PROPIONATO
A glicose sanguínea é mantida principalmente 
por gliconeogênese hepática.
Precursor (substrato): ácido propiônico, um 
ácido graxo volátil (AGV) produzido no rúmen.
Metabolismo dos carboidratos nos 
ruminantes
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAQQjRw&url=http://curtindobionaescola.blogspot.com/2013_04_01_archive.html&ei=9FfxU5iLMqXesASh4IGwCQ&bvm=bv.73231344,d.cWc&psig=AFQjCNHWiKG0k9vo7Zwd5--fdBdu4HqUbg&ust=1408412020881031❖ Os ruminantes “não absorvem” glicose no trato 
gastrintestinal.
❖ A glicose é completamente fermentada em ácidos 
graxos voláteis no rúmen.
❖ A manutenção dos níveis de glicose sanguínea nos 
ruminantes depende da gliconeogênese, a partir 
do propionato (principalmente) e outros 
precursores como aminoácidos, lactato e glicerol
Metabolismo dos carboidratos nos 
ruminantes
Gliconeogênese: processo bioquímico através 
do qual ocorre a síntese de novas moléculas de 
glicose a partir de substâncias que atuam como 
precursores. 
Metabolismo dos carboidratos nos 
ruminantes
PRECURSORES GLICONEOGÊNICOS: AMINOÁCIDOS, LACTATO, GLICEROL, 
ÁCIDO PROPIÔNICO*
GLICONEOGÊNESE EM RUMINANTES_DESTINO DO 
PROPIONATO
CH DA 
ALIMENTAÇÃO 
FERMENTAÇÃO
AGV 
(PROPIONATO)
ABSORÇÃO 
RUMINAL
FÍGADO GLICONEO!!
PROPIONATO
PROPIONIL 
CoA
D METIL 
MALONIL CoA
L METIL 
MALONIL CoA
SUCCINIL CoA
MALATO
Propionil-CoA carboxilase (cofator biotina)
Metil malonil CoA racemase
Metil malonil mutase (cofator coenzima B12)
Propionil CoA sintetase (cofator Mg)
MALATO SAI DA MITOCÔNDRIA → OAA → 
PEP → ..............GLICOSE!!!!!
GLICONEOGÊNESE EM RUMINANTES
IMPLICAÇÕES CLÍNICAS E NUTRICIONAIS
• Propionil CoA sintetase precisa de Mg como cofator
• Propionil CoA carboxilase precisa de biotina como 
cofator
• L-metil malonil CoA mutase precisa de B12 como 
cofator
• B12 é sintetizada pelos M.O. do rúmen mas precisa 
de cobalto
E SE..... HOUVER EXCESSO DE 
FERMENTAÇÃO??
DESCUBRA NA APS NO BB!!
ACIDOSE LÁCTICA
• Afeta ruminantes e equinos 
• CAUSA – produção exagerada de LACTATO (>5mmol/L)
• ETIOLOGIA – grande quantidade de grãos na dieta de forma 
súbita
Sinônimos: impactação ruminal, intoxicação por CH
GRÃOS SÃO CH DE FÁCIL FERMENTAÇÃO → LACTATO → MUDANÇA DA FLORA RUMINAL 
→ PRODUÇÃO DE MAIS LACTATO→ ACIDOSE SEVERA 
ACIDOSE LÁCTICA
• BR – cerca de 10% a 15 % dos animais em sistema confinado 
• Óbito de 50% 
Sinais clínicos: variados 
• Quantidade de ácido produzido no rúmen pequena -
diminuição do apetite por um ou dois dias (perde de 2 a 4 
kg) $$$$
• Quadro mais severo – anorexia, param de andar, diarreia, 
parada de movimentação do rúmen, apatia, desidratação 
• Outras consequências....(20% a 30 % dos animais)
ACIDOSE LÁCTICA/LAMINITE
• Confinamento + dieta desbalanceada
– Restrição de forragem/ excesso de carboidratos (sem adaptação)
– A ingestão exagerada de CARBOIDRATOS (milho, trigo, cevada ou 
ração) ou a troca brusca de alimentação.
• Bovinos e equinos - BEM ESTAR ANIMAL x SISTEMAS INTENSIVOS
INFLAMAÇÃO ASSÉPTICA DAS LÂMINAS DO CASCO
Causada por um distúrbio na microcirculação e 
degeneração laminar
LAMINITE
INGESTÃO DE QUANTIDADE EXCESSIVA 
DE GRÃOS S/ ADAPTAÇÃO
GRANDE PRODUÇÃO DE ÁCIDO LACTICO 
NO TGI
DESTRUIÇÃO DE BACTÉRIAS E 
LIBERAÇÃO DE TOXINAS
VASOCONSTRIÇÃO PERIFÉRICA, COM 
DIMINUIÇÃO DO FLUXO SANGUÍNEO 
NAS LÂMINAS DO CASCO.
LAMINITE
ACIDOSE (RUMINAL)
MORTE DE BACTÉRIAS E PRODUÇÃO DE ENDOTOXINAS
LIBERAÇÃO DE MEDIADORES IFLAMATÓRIOS
VASOCONSTRIÇÃO, FORMAÇÃO DE MICROTROMBOS, 
ALTERAÇÃO NA PERMEABILIDADE VASCULAR
DEGENERAÇÃO LAMINAR
REDUÇÃO DA PERFUSÃO CAPILAR
Redução do fluxo sanguíneo
DOR! CLAUDICAÇÃO
SINAIS CLÍNICOS
• Processo inflamatório acompanhado de 
muita dor
• Ansiedade, tremores musculares, 
sudorese e aumento da frequência 
cardíaca e respiratória. 
• CASCOS - quentes e inflamados,
• Relutância em locomover-se
LAMINITE
PARTIU ESTUDO DIRIGIDO....
“A compaixão pelos animais está intimamente ligada a 
bondade de caráter, e quem é cruel com os animais 
não pode ser uma boa pessoa” Arthur Schopenhauer
https://www.pensador.com/autor/arthur_schopenhauer/
ESTUDO DIRIGIDO 
1. Existe relação entre glicólise e gliconeogênese?
2. Quais os destinos do piruvato?
3. Qual explicação para a sensibilidade dos filhotes, especialmente dos leitões, 
à hipoglicemia?
4. Onde ocorre a gliconeogênese? 
5. Qual rota bioquímica é responsável pela manutenção da glicemia em 
ruminantes? Explique como esta rota ocorre.
6. Qual o papel da flora ruminal na digestão dos nutrientes?
7. O que é laminite e qual a etiologia desta enfermidade?
CASO CLÍNICO
• Equino, raça Crioula, 7 anos de idade
• ANAMNESE: relato de compra do animal recentemente para presentear 
filha; não tem informações sobre a alimentação do paciente antes da 
compra e desde então alimenta o equino com milho e ração 
concentrada. Queixa de que cavalo não quer se movimentar.
• EXAME CLÍNICO: nítido desconforto nos membros anteriores, tenta 
colocar mais peso nos membros posteriores, sudorese e aumento das 
FC e FR; cascos quentes, visivelmente inflamados.
CASO CLÍNICO
Com base nas informações anteriores, responda:
a) Qual o provável diagnóstico? 
b) Como você explicaria para o proprietário que a 
alteração da dieta provocou o quadro clínico?
AULA 08_Gliconeogênese
BIBLIOGRAFIA
✓ GONZALEZ F.H.D; SILVA. S.C. Introdução à Bioquímica Clínica Veterinária, 2ª edição, Porto 
Alegre: Editora UFRGS, 2018.
✓ CHAMPE, P.C; HARVEY R.A.; FERRIER, D.R. Bioquímica Ilustrada. 5 Ed. Porto Alegre: Artmed, 
2012.
SUPER 
RESUMO!!!