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Mód Metabolismo- Anne Caroline Maltez Metabolismo das Proteínas O QUE SÃO: São polímeros de AA, ou seja, um AA ligado ao outro. Formada por até 20 AA diferentes unidos por ligação peptídica. As ligações peptídicas ocorrem como reação entre o grupo amina (composto orgânico derivado da amônia) de um aminoácido e o grupo carboxila (componente dos ácidos carboxílicos) de outro FUNÇÃO: 1) Reparam proteínas corpóreas gastas (anabolismo), resultantes do contínuo desgaste natural (catabolismo) que ocorre no organismo; 2) Constroem novos tecidos; 3) Fonte de calor e energia (fornecem 4 Kcal por grama); 4) Contribuem para diversos fluídos e secreções corpóreas essenciais, como leite, esperma e muco; 5) Transportam substâncias; 6) Defendem o organismo contra corpos estranhos (anticorpos contra antígenos); 7) Exercem funções específicas sobre órgãos ou estruturas do organismo (hormônios); 8) Catalisam reações químicas (enzimas). TIPOS: ● Proteínas Dinâmicas: Esse tipo de proteína realiza funções como defesa do organismo, transporte de substâncias, catálise de reações, controle do metabolismo; ● Proteínas Estruturais: Como o próprio nome indica, sua função principal é a estruturação das células e dos tecidos no corpo humano. O colágeno e a elastina são exemplos desse tipo de proteína. ESTRUTURA: ● Primária: Corresponde à sequência linear dos aminoácidos unidos por ligações peptídicas. ● Secundária: Corresponde ao primeiro nível de enrolamento helicoidal. É caracterizada por padrões regulares e repetitivos que ocorrem localmente, causada pela atração entre certos átomos de aminoácidos próximos.Os dois arranjos locais mais comuns que correspondem a estrutura secundária são a alfa- Mód Metabolismo- Anne Caroline Maltez hélice e a beta-folha ou beta-pregueada. ● Terciária corresponde ao dobramento da cadeia polipeptídica sobre si mesma. A proteína assume uma forma tridimensional específica devido o enovelamento global de toda a cadeia polipeptídica. ● Quaternária corresponde a duas ou mais cadeias polipeptídicas, idênticas ou não, que se agrupam e se ajustam para formar a estrutura total da proteína. Por exemplo, a molécula da insulina é composta por duas cadeias interligadas. Enquanto, a hemoglobina é composta por quatro cadeias polipeptídicas. DIGESTÃO: São ingeridas, percorrem todo o TGI inicial, passando pelo esôfago e chegando no estômago, que é onde inicia a digestão dela. E ocorre produção do HCL. - Estímulo para secreção do Ácido = Por meio da Gastrina, Ach e Histamina. Quando os peptídeos chegam ao estômago estimulam as Céls G a produzir a Gastrina, hormônio que vai agir diretamente sobre as células Parietais estimulando a produção do HCL. A gastrina também age sobre as células enterocromoafim (ECS) que é uma célula produtora de Histamina que age em receptores na cél parietal estimulando a produção de HCL. Além disso, tem-se também o estimulo nervoso através da Ach que estimula também as céls ECS e a cél pariental. Esses estímulos ativa a proteína Bomba de Prótons presente nas parietais, que produz os H+ em troca de K+, o K+ entra e o próton sai, e esse H+ serve para produção do ácido. Acontece também, a produção do pepsinogênio pelas células principais. A acidez do suco gástrico age como um agente desnaturante, desenrolando as proteínas e tornando suas ligações peptídicas internas mais acessíveis à ação das enzimas hidrolíticas. O pepsinogênio, um precursor inativo, é convertido em pepsina ativa no suco gástrico. No estômago, a pepsina hidrolisa as proteínas ingeridas, rompendo as longas cadeias polipeptídicas em uma mistura de peptídeos menores. Quando esse alimento passa pelo estômago e chega na região do fundo e do antro há a necessidade de acontecer uma inibição da secreção ácida, que acontece quando o H+ estimula as céls D, produtora de Somatostatina que inibe as células G, a produzir gastrina e depois o hcl, e ela também inibe as ECS a produzir a histamina. Diminuindo a acidez. Ao chegar no intestino essa acidez precisa ser completamente anulada, uma vez que suas enzimas atuam somente em pH alcalino. Se algum alimento chegar com ph ácido vai estimular as céls S a produzir a secretina que vai atuar sobre o pâncreas Mód Metabolismo- Anne Caroline Maltez estimulando a produção de bicarbonato. Além disso a entrada de aminoácidos na parte superior do intestino estimula as céls I a produzir colecistoquinina, o qual estimula a secreção de várias enzimas pancreáticas (tripsinogênio, quimotripsinogênio, pro-elástase, pro-carboxipeptídases A e B e colagenase) na forma Inativa (chamada zimogênios) pelas células acinares. A ativação do tripsinogénio a tripsina ocorre no duodeno por ação da enteropeptídase. A tripsina ativa os outros zimogénios pancreáticos. A tripsina, a quimotripsina, a elástase são endopeptídases que atuam em ligações peptídicas distintas em cada caso. As carboxipeptídases A e B catalisam a hidrólise da “última” ligação peptídica; são exopeptídases levando à libertação de aminoácidos livres. As aminopeptídases também são exopeptídases; catalisam a hidrólise da “primeira” ligação peptídica. Algumas aminopeptídases são ectopeptídases que estão na membrana apical dos enterócitos; outras estão no interior dos enterócitos, no citoplasma. A mistura de aminoácidos livres resultante dessas ações enzimáticas é transportada através das vilosidades intestinais que recobrem internamente o intestino delgado, entram nos capilares sanguíneos dessas vilosidades e, pelo sangue, viajam até o fígado. Apenas, 1% da proteína ingerida é excretada nas fezes. ABSORÇÃO: A proteína foi "quebrada" agora precisa ser absorvida. Está absorção acontece no intestino delgado pelos enterócitos, cuja membrana apical tem várias projeções que se designam de microvilosidades: ao conjunto dá-se o nome de borda em escova. A absorção das proteínas é um processo complexo podendo fazer-se na forma de aminoácidos, de di e tripeptídeos e proteínas inteiras. ● No pólo apical dos enterócitos, o transporte dos aminoácidos envolve vários simportes em que, na maioria dos casos, o Na+ é cotransportado com os aminoácidos (transporte ativo secundário em que o componente exergónico é o transporte de Na+) ● No caso dos di- e tripeptídeos o único transportador conhecido é um simporte peptídeo/H+ (PEPT1) que é inespecífico em relação aos aminoácidos constituintes do peptídeo transportado. A energia envolvida neste transporte é, pelo menos em parte, a que resulta do gradiente eletroquímico do próton. Os prótons têm tendência a entrar nas células devido ao potencial elétrico ser negativo no interior, acoplando (via PEPT1) a entrada de di- e tripeptídeos. Os prótons presentes no lado luminal da membrana apical dos enterócitos resultaram da ação de um trocador Na+/H+ que catalisa a troca de um próton que sai para o Mód Metabolismo- Anne Caroline Maltez lúmen por um íon Na+ que entra a favor do gradiente eletroquímico. Os di- e tripeptídeos e outros peptídeos incompletamente digeridos que foram absorvidos são em sua maioria hidrolisados por diversas peptídases do citoplasma dos enterócitos. ● No pólo basal dos enterócitos os múltiplos sistemas transportadores de aminoácidos são distintos dos que existem no pólo apical e, na maioria dos casos, são uniportes, não envolvendo cotransporte de íons inorgânicos. Na maioria dos casos, os aminoácidos que entraram para os enterócitos ou foram aí libertados via hidrólise de peptídeos entram na corrente sanguínea através do sistema porta hepático. No entanto, alguns aminoácidos (com particular destaque para a glutamina) são, em grande parte, oxidados nos enterócitos sendo aqui importantes nutrientes do ponto de vista energético. O transporte catalisado pelos uniportes da membrana basal é passivo, ou seja, o sentido em que ocorre depende dogradiente de concentrações: participam na absorção de aminoácidos dos enterócitos para o sangue mas, em condições metabólicas em que os enterócitos estão a consumir aminoácidos presentes no plasma sanguíneo, catalisam o transporte de aminoácidos em sentido inverso. ● Apesar de existirem enzimas capazes de hidrolisar completamente as proteínas da dieta, algumas moléculas escapam ao processo e podem aparecer intactas no plasma sanguíneo. A absorção de proteínas inteiras pode ocorrer por dois mecanismos. Um deles, designado por transcitose e envolve a endocitose no polo luminal dos enterócitos e a subsequente exocitose no polo basal. O outro, designado por transporte paracelular, envolve a passagem das moléculas proteicas através dos espaços entre os enterócitos; isto pode ocorrer quando há lesão das junções impermeáveis (tight junctions) que normalmente impedem esta passagem. A entrada de moléculas proteicas do lúmen intestinal para o sangue é mais frequente nos bebés que nos adultos e permite que os anticorpos presentes no leite materno desempenhem um papel na proteção do bebé. No entanto, uma outra consequência é a maior propensão para a ocorrência de alergias alimentares nos bebés. TRANSPORTE: CICLO DA URÉIA Os AA podem ser usados para produção de compostos não nitrogenados, como glicose, glicogênio e ácidos graxos. Eles também podem ser oxidados para gerar Atp. Nos dois casos vai ser preciso retirar o grupo amina dos AA, e quase toda Mód Metabolismo- Anne Caroline Maltez amina removida é convertida em uréia. Isso porque a amônia é muito tóxica e depois porque é muito solúvel em água, ou seja se fossemos urinar amônia sairia muita água pela urina. ● O grupo amina sai do AA por uma Transaminação ( Na maioria dos AA) ➡ Sai o grupo amina e o H do aminoácido, e ao mesmo tempo sai o =O do alfa- cetoglutarato ➡ O AA perde o grupo amina e o H e ganha =O, formando o alfa-cetoácido ➡ O alfa-cetoglutarato recebe o grupo amina e perde o =O ,e se converte em glutamato Há duas possibilidades pra o Glutamato : 1) Outra Transaminação ➡ Sai o grupo amina e o H do glutamato e ao mesmo tempo sai =O do Oxaloacetato ➡ O glutamato recebe o =O e volta a ser o alfa-cetoglutarato Mód Metabolismo- Anne Caroline Maltez ➡ Quando o Oxaloacetato recebe o grupo amina vira Aspartato 2) Uma Desaminação= O grupo Amina fica livre na forma de amônia ➡ O glutamato vai reagir ou com NAD+ ou com NADP, pois ocorreráx a entrada do NAD e de H2O. ➡ O O2 da água vai passar para o glutamato, eai ele volta a ser alfa- cetoglutarato ➡ O NAD que vai receber hidrogênios e vai formar o NADP H + H+ ou NADH +H+ e vai liberaro grupo amina livre na forma de amônia (NH3+) ➡ Tanto o Aspartato quando a amônia vão entrar no ciclo da uréia ● O ciclo da uréia acontece em etapas 1) CO2+ NH3 ➡ Carbamoil fosfato , com utilização de 2 ATP, um que forneceu energia e o outro foi pra moléc. de carbamoil. Ocorre na mitocôndria 2) Carbamoil + Ornitina ➡ Citrulina , a energia pra essa reação acontecer veio da energia do fosfato que estava no carbamoil. Na mitocôndria 3) Citrulina + Aspartato ➡ Argininosuccinato , houve gasto de 1 ATP, mas como precisa de mais energia esse ATP perdeu dois fosfatos liberando o AMP+ ppi (adenosina monofosfato). Ocorre no citosol Mód Metabolismo- Anne Caroline Maltez 4) A Argininosuccinato perde um pedaço da sua molécula que sai formando ➡ Fumarato, e o resto da molécula segue no ciclo originando ➡ Arginina 5) Um pedaço da arginina cai fora formando ➡ URÉIA, e o resto da molécula forma ➡ Ornitina que recomeça o ciclo IMPORTÂNCIA DE COMPLEXOS VITAMINÍCOS E MINERAIS NA DIETA Adotar uma dieta equilibrada não é apenas a maneira mais saudável de manter o peso sob controle. É também a forma mais eficaz de garantir o suprimento diário de todos os nutrientes necessários para a manutenção da nossa saúde. Da ingestão de vitaminas e minerais depende a execução de uma série de tarefas vitais, como fortalecer o sistema imunológico, regenerar a pele e regular o metabolismo.O mais curioso é que, apesar de serem tão importantes, não é preciso consumi-los em altas doses. Pelo contrário: em excesso, alguns desses nutrientes até fazem mal. Mas como o corpo não é capaz de produzir por si só a maioria dessas substâncias, é essencial garantir que elas sejam integralmente ingeridas por meio da alimentação. Existem apenas algumas exceções: são as vitaminas D, que pode ser sintetizada durante a exposição ao sol; K, B6 (pirodoxina) e a biotina, liberadas pelas bactérias do intestino. Já entre os minerais a regra é ainda mais estrita: nenhum deles é naturalmente produzido pelo corpo. As vitaminas podem ser de dois tipos: hidrossolúveis e lipossolúveis. As do tipo hidrossolúveis são absorvidas e diluídas na presença de água. Por isso, o ideal é que os alimentos que contêm essas vitaminas sejam consumidos crus, pois com o cozimento eles podem perder parte de seu valor nutricional. Já as vitaminas do tipo lipossolúveis precisam da gordura para ser absorvidas. Porém, gordura demais pode atrapalhar a síntese das substâncias, fazendo com que se acumulem no fígado e no pâncreas. ●Vitamina B1 – TIAMINA: Metabolismo dos carboidratos, manutenção dos músculos e nervos. ●Vitamina B2 – RIBOFLAVINA: Respiração celular, manutenção e restauração dos tecidos. ●Vitamina B3 – NIACINA: Metabolismo dos carboidratos, manutenção da pele, Mód Metabolismo- Anne Caroline Maltez sistema nervoso e sistema digestivo. ●Vitamina B5 – ÁCIDO PANTOTÊNICO: Metabolismo de carboidratos, gorduras e proteínas, manutenção do sistema nervoso. ●Vitamina B6 – PIRIDOXINA: Formação de glóbulos vermelhos e anticorpos, metabolismo de proteínas. ●Vitamina B9 – ÁCIDO FÓLICO (folacina): Produção do DNA, divisão celular, formação de glóbulos vermelhos e brancos. ●Vitamina B12 – COBALAMINA: Produção do DNA, manutenção do sistema nervoso, ajuda no funcionamento do ácido fólico. ●Vitamina A – RETINOL: Crescimento, imunidade, visão, manutenção das membranas e mucosas. ●BIOTINA: Metabolismo de gorduras. ●Vitamina C – ÁCIDO ASCÓRBICO: Antioxidante, manutenção do tecido conjuntivo e das paredes celulares. ●Vitamina D – CALCIFEROL: Absorção de cálcio e fósforo e crescimento ósseo. ●Vitamina E – TOCOFEROL: Antioxidante, protege contra doenças e protege as membranas das células. ●Vitamina K – MENAQUINONA/ FILOQUINONA: Ajuda a coagulação sanguínea. Fontes de minerais Os sais minerais são componentes inorgânicos que participam do nosso metabolismo. Nenhum ser vivo é capaz de produzi-los por conta própria – por isso, a maioria dos minerais que fazem parte da nossa dieta é consumida de maneira indireta, com a ingestão de vegetais ou por meio de outras fontes, de origem animal. Os sais minerais também estão presentes na água, mas sua concentração varia conforme a região. O mesmo vale para as plantas: algumas acumulam mais minerais do que outras, pois foram cultivadas em solo diferente. Conheça os principais minerais que atuam no metabolismo humano: Mód Metabolismo- Anne Caroline Maltez ●Cálcio: Formação óssea, manutenção no desgaste ósseo, contração muscular, impulsos nervosos. Overdoses = cálculos renais. ●Fósforo: Mantém ossos e dentes fortes, componente de algumas enzimas essenciais ao funcionamento do corpo. ●Magnésio: Coenzima do metabolismo protéico e energético, ativador enzimático, atua no crescimento tecidual, no metabolismo celular e ação no músculo. ●Cobre: Promove a absorção do ferro, essencial para as hemácias, tecido conjuntivo, fibras nervosas e pigmentação da pele, componente de enzimas. ●Cromo: Envolve-se no uso eficiente da insulina, e é conhecido como fator de tolerância à glicose. Essencial para o metabolismo dos macronutrientes. Com o exercício aumenta a excreção deste mineral. ●Enxofre: Componente de dois aminoácidosessenciais. ●Ferro: Aumenta o volume sanguíneo, aumento de hemoglobina, transporta e armazena o oxigênio. ●Fluoreto : Ajuda a manter os ossos e dentes fortes. ●Iodo: Fabricação de hormônios da tireoide. ●Manganês: Fontes: Café, chá, nozes, leguminosas, farelo ; Função: Componente de enzimas, produção de ossos e tendões. ●Molibdênio: Componente de enzimas, útil no armazenamento de ferro. ●Selênio: Atua na produção de energia, protege as membranas celulares contra o dano oxidativo. ●Zinco: Fontes: Ostras, carne, iogurte e os cereais enriquecidos ; Função: Cicatrização de ferimentos, reação imune, síntese de DNA, essencial para crescimento e reprodução. ●Cloreto: Produz sucos digestivos. ●Potássio: Equilíbrio hídrico, promove funcionamento de músculos e do Mód Metabolismo- Anne Caroline Maltez metabolismo. ●Sódio: Equilíbrio hídrico, promove o funcionamento de músculos e do metabolismo. ASPECTOS DA DEGRADAÇÃO DAS PROTEÍNAS E A DESNUTRIÇÃO A DPE, ou desnutrição proteico-calórica, é um déficit energético decorrente de uma deficiência de todos os macronutrientes. Normalmente abrange deficiência de muitos micronutrientes. A DPE pode ser repentina, gradual ou total. A gravidade varia de deficiências subclínicas até fraqueza absoluta (com edema, perda de cabelo e atrofia cutânea). Múltiplos órgãos e sistemas são prejudicados. O diagnóstico inclui testes laboratoriais, como albumina sérica. O tratamento consiste na correção de fluidos e déficits nutricionais com soluções e na gradual reposição dos nutrientes, por via oral, conforme as possibilidades. CLASSIFICAÇÃO E ETIOLOGIA Em leve, moderada ou grave. A classificação é determinada calculando-se a porcentagem do peso esperado em A DPE pode ser primária ou secundária. DPE primária é causada por ingestão inadequada de nutrientes. DPE secundária é resultante de distúrbios ou drogas que interferem na utilização dos nutrientes. A DPE PRIMÁRIA DECORRE 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 DPE primária crônica tem duas formas comuns: marasmo e kwashiorkor. A forma depende do equilíbrio de energia de fontes proteicas e não proteicas. A inanição é uma forma aguda grave de DPE primária. O marasmo (também chamado de forma seca da DPE) causa perda de peso e depleção de músculos e gordura. Em países desenvolvidos, constitui a forma mais comum de DPE em crianças. O kwashiorkor (também chamado de forma molhada, inchada ou edematosa) é um risco após o abandono prematuro do aleitamento materno, que tipicamente ocorre quando nasce uma nova criança e a que estava sendo amamentada é retirada do aleitamento. Crianças com kwashiorkor tendem a ser mais velhas que aquelas com marasmo. O kwashiorkor também pode resultar de Mód Metabolismo- Anne Caroline Maltez uma doença aguda, com frequência gastroenterite ou outra infecção (provavelmente secundária à liberação de citocinas), em crianças que já têm DPE. Uma dieta mais deficiente em proteínas que em energia pode ser uma causa mais comum de kwashiorkor que de marasmo. Menos comum que o marasmo, o kwashiorkor tende a ser confinado a áreas específicas do mundo, como a zona rural da África, o Caribe e as ilhas do Pacífico. Nessas áreas, os alimentos básicos (p. ex., inhame, mandioca, batata-doce, banana verde) são pobres em proteínas e ricos em carboidratos. No kwashiorkor, as membranas celulares fracas causam extravasamento de fluidos e proteínas intravasculares, resultando em edema periférico. Tanto no marasmo como no kwashiorkor, a imunidade mediada por célula é prejudicada, aumentando a susceptibilidade a infecções. Infecções bacterianas (p. ex., pneumonia, gastroenterite, otite média, infecções do trato urinário, sepse) são comuns. Infecções resultam na libertação de citocinas, que causam anorexia, pioram a perda de massa muscular e provacam diminuição acentuada nos níveis de albumina sérica. Inanição é a completa falta de nutrientes. É ocasionalmente voluntária (como na anorexia), mas em geral decorre de fatores externos (p. ex., fome, exposição a áreas desertas). A DPE SECUNDÁRIA 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 subnutrição 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. Fatores que contribuem para a caquexia cardíaca podem incluir congestão hepática (causando anorexia), edema do trato intestinal (absorção prejudicada) e, na doença avançada, aumento das necessidades de O2 em decorrência do metabolismo anaeróbico. Distúrbios críticos podem diminuir o apetite ou prejudicar o metabolismo dos nutrientes. Condições que aumentam as demandas metabólicas. Essas condições incluem infecções, hipertireoidismo, feocromocitoma, outros distúrbios endócrinos, queimaduras, traumas, cirurgia e outras doenças críticas. FISIOPATOLOGIA A resposta metabólica inicial é a diminuição da taxa metabólica. Para suprir Mód Metabolismo- Anne Caroline Maltez 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 de peso dos órgãos é maior no fígado e no intestino, intermediária no coração e nos rins e menor no sistema nervoso central. SINAIS E SINTOMAS Apatia e irritabilidade são comuns, há prejuízo da cognição e, às vezes, da consciência. Pode ocorrer deficiência temporária de lactose e acloridria. Diarreia é comum e pode ser agravada por deficiência de dissacaridases intestinais, especialmente lactase (Etiologia). Pode ocorrer atrofia dos tecidos das gônadas. A DPE pode causar amenorreia em mulheres e perda de libido em homens e mulheres. Perda muscular e de gordura é comum em todas as formas de DPE. A pele torna-se fina, seca, inelástica, pálida e fria. O cabelo fica seco e cai facilmente, tornando-se esparso. A cicatrização de feridas é prejudicada. Em pacientes idosos, aumenta o risco de fratura do quadril e úlceras de decúbito. Com a DPE grave aguda ou crônica, o tamanho do coração e o débito cardíaco diminuem; o pulso torna-se mais fraco e a pressão arterial cai. A frequência respiratória e a capacidade vital diminuem. A temperatura corporal cai, às vezes provocando a morte. Edema, anemia, icterícia e petéquias podem se desenvolver. Podem ocorrer falências renais, hepáticas ou cardíacas. DIAGNÓSTICO Para determinar a gravidade: Índice de Massa Corporal (IMC), medidas de albumina sérica, contagem total de linfócitos, linfócitos CD4+, transferrina sérica. Para diagnosticar complicações e consequências: Hemograma completo, eletrólitos, nitrogênio úrico sanguíneo, glicose, cálcio, magnésio, fosfato.
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