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Inibidores enzimáticos • Velocidade catalítica máxima: maior eficiência da enzima, sendo que a cinética enzimática é o estudo da afinidade de ligação dos substratos e a velocidade catalítica máxima. • Velocidade: conversão • KM: afinidade de ligação entre substrato e enzima • São substâncias que inibem enzimas, impedindo o reconhecimento do substrato através da alteração da conformação da enzima. Desse modo, não forma produto. • Inibidor alostérico: presente nas reações químicas celulares, em que o próprio produto da reação é um inibidor da enzima “marca- passo” da via metabólica. Isso ocorre quando acaba o substrato. Enzima marca-passo: marca as etapas de conversões mais importantes A inibição por metabólitos (alostéricos) ocorre por redução gradual da atividade enzimática, em que o produto inibe a enzima principal, que é a primeira da reação (marca-passo) Produto se liga em outro lugar que não é o sítio catalítico para inibir a enzima Ocorre quando todo substrato é convertido em produto, ou seja, na velocidade máxima Regulação enzimática → metabolismo • Degradação da proteína depois de desempenhar papel biológico é chamado de proteólise, em que é quebrada em aminoácidos. • A inibição pode ser reversível ou irreversível de acordo com a ação de um agente não fisiológico como fármaco e toxinas, ocorrendo através de completa inativação da enzima. Reversível: • Competitivos: substância se combina no sítio de ligação, competindo com o substrato pelo sítio. Ocorre quando o inibidor se liga ao sítio catalítico, formando um complexo inibidor- enzima, assim a enzima não pode reagir até que o inibidor se dissocie. É reversível, pois pode se dissociar e não desestrutura completamente a enzima. Propranolol é utilizado no tratamento de hipertensão, bloqueando a ligação da epinefrina (adrenalina) nos receptores das células Antineoplásico Metotrexano inibe a enzima que promove a síntese do DNA (DNA polimerase) e bloqueia divisão celular nas células cancerígenas que se dividem rapidamente. CINÉTICA ENZIMÁTICA INIBIDORES ENZIMÁTICOS Ritonavir, Saquinavir e Indinavir são inibidores da transcriptase reversa, produzida por vírus. Então, inibe replicação viral do HIV. Há também inibidores que impedem que a célula linfócito T invadida pelo HIV, produza novas cópias do vírus, sendo inibidores de protease viral (ajuda na produção de proteínas do vírus). Ibuprofeno: inibidores da enzima que participa da síntese das prostaglandinas, que são agentes potentes inflamatórios que causam dor • Não competitivos: se liga em outro local sem ser no sítio catalítico. Assim, permite que o substrato se ligue à enzima, mas não permite que a reação ocorra, pois a enzima é inativada, impedindo que o substrato seja convertido em produto. Desse modo, não há competição pelo sítio catalítico. Irreversíveis: inibidores ligam-se às enzimas por ligações covalentes, alterando a estrutura da enzima. Esses inibidores possuem afinidade pelas enzimas, ligando pelos aminoácidos terminais na enzima. • Zalcitabina: inibidor da replicação viral • Inibidores da enzima monoaminaoxidase (MAO), presente em vários sistemas do corpo, como na transmissão sináptica. Degrada neurotransmissores como dopamina, norepinefrina e serotonina. Não tem passagem do impulso nervoso, pois degrada receptores, não sendo liberado serotonina (prazer) Antidepressivos: inibidor que destrói enzima MAO • Antibiótico (penicilina, cefalosporina e tetraciclina) faz inibição da enzima transpeptidase, que é responsável pela formação da parece celular bacteriana (formada por peptídeoglicano => proteína e glicose). Desse modo, impedindo a reprodução da bactéria. => bactericida também • Aspirina: inibidores da enzima que participa da síntese das prostaglandinas, que são agentes potentes inflamatórios que causam dor • Proteína alfa 1-antitripsina inibe a elastase, que causa danos aos alvéolos, causando enfisema pulmonar. Deficiência desse inibidor causa enfisema pulmonar, uma doença congênita • Xenical (Orlistat) é um derivado semissintético (lipstatina), inibidor da lipase pancreática Orlistat (tetrahidrolipstatina) age no tubo digestório, reduzindo em 30% a absorção intestinal de lipídeos, inibindo a hidrólise dos lipídeos (TG) Lipase quebra TG. Orlistat inibe lipase, assim TG ficam intactos. Usado para colesterol • Venenos, inseticidas, DDT, mercúrio, cianetos: se combinam com enzimas da cadeia respiratória como hemácia Caso clínico 1 Um operário de 29 anos sentiu uma dor torácica ao manejar uma ferramenta de trabalho. A intensidade da dor era moderada e ele achou que tinha condições de continuar a trabalhar. Ao longo do dia começou a sentir uma dor aguda ao respirar e uma sensação de aperto na parte anterior do peito. Como não melhorava, ao final do segundo dia o operário foi levado à emergência de um hospital próximo e internado após um breve exame. Os resultados do eletrocardiograma e do raio-X de tórax foram normais. No entanto, o exame de sangue mostrou um nível elevado da enzima lactato desidrogenase (LDH) no plasma 400UI/L (normalidade 100-200 UI/L). O nível de LDH plasmático permaneceu acima da normalidade nos quatro dias subsequentes. Não ocorreu nenhum outro problema físico ou laboratorial e a dor torácica regrediu aos poucos, mediante repouso. Para que não restassem dúvidas sobre a origem da lesão analisou-se a presença no sangue de uma outra enzima, a creatina quinase (CK); concentração de CK total circulante, em circunstâncias normais, é de 40-200 UI/L. Os resultados do paciente mostraram um aumento da CK total no plasma, em função da elevação da isoenzima MM. 1. Explique a função das enzimas LDH e CK. R.: quando molécula de glicose é degradada em condições aeróbicas, produz ácido pirúvico (piruvato), que vai para o Ciclo de Krebs como acetil-CoA, gerando cadeia respiratória e ATP. Quando é degradado em condições anaeróbicas, o piruvato é transformado em lactato através de fermentação láctica. Então, quando maior LDH, maior a fermentação. => ocorre, geralmente, em atletas, sendo importante para capacidade cardiorrespiratória. LDH: enzima que participa de um processo anaeróbico, que converte piruvato em lactato no metabolismo da glicose. Creatina quinase: é marcador de lesão do tecido muscular, que no caso foi no tecido muscular cardíaco. 2. Estabelecer a relação existente entre as isoenzimas da LDH com os seus tecidos de origem. R.: LDH estão presentes, pois evidencia lesão do tecido muscular cardíaco 3. Estabelecer a relação existente entre as isoenzimas da CK com seus tecidos de origem. R.: CK está presente, pois evidencia do músculo tecido muscular cardíaco 4. Com base nos sintomas e nas dosagens enzimáticas faça o diagnóstico do que ocorreu no paciente. R.: Infarto agudo do miocárdio, pois ocorreu formação de lactato e lesão do músculo cardíaco. Caso clínico 2 Um homem de meia-idade, obeso, foi levado a sala de emergência após um acidente automobilístico. O paciente afirmou que estivera com falta de ar e um pouco tonto, logo antes da batida. O exame físico sugeria ou um acidente vascular cerebral (ACV) ou um infarto do miocárdio. O paciente foi internado para CASOS CLÍNICOS observação e amostras de sangue para a dosagem da creatina quinase e outras enzimas foram colhidas periodicamente 1. Qual seria o propósito de dosar a creatina quinase várias vezes durante a internação? R.: A elevação da creatina quinase pode indicar lesão do m´suculo cardíaco. O propósito de dosar várias vezes é a observar se está ocorrendo a recuperação da lesão muscular. Se estiver aumentando, a lesão está piorando. 2. Qual é a relação daconcentração da creatina quinase no sangue e a extensão da lesão tecidual? R.: A enzima se localiza nas células musculares, portanto, se há maior concentração de CK no sangue, as células foram rompidas. Portanto, quanto maior a concentração da creatina quinase, maior a lesão tecidual. Caso clínico 3 Um homem de 36 anos de idade apresentou hipercolesterolemia e proteinúria. Uma avaliação da dieta indicou que ele estava consumindo cerca de 600mg de colesterol/dia e que sua concentração plasmática de colesterol era aproximadamente 330mg/dl. Análises de ultracentrifugação revelaram que o colesterol elevado estava contido na LDL do plasma. Além disso, o paciente apresentava grande quantidade de gordura abdominal, pressão arterial elevada, sopros nas artérias carótidas e opacidade cinzenta e difusa de córnea. A análise dos lipídeos plasmáticos demonstrou uma quantidade elevada de colesterol. Ele foi tratado com uma fórmula dietética sintética, sem colesterol, por 3 meses, mas o nível de colesterol plasmático no jejum abaixou apenas para 300mg/dl. Foi medicado com mevinolina, uma droga que inibe a HMGCoA redutase. O tratamento com a droga teve sucesso, abaixando a concentração de colesterol após o jejum à faixa de 220 a 250mg/dl, um valor aceitável para este paciente. 1. Podemos dizer que esse paciente tem síndrome metabólica? Justifique. R.: Não necessariamente possui uma síndrome metabólica, pois precisa de outros exames para constatar outro sintomas como o de avaliação da glicose para constatar diabete, por exemplo, ou hipertensão etc. 2. O organismo pode usar colesterol da dieta? Justifique sua resposta. R.: Sim, pois 30% do colesterol é da dieta. 3. Como é possível que um paciente continue a ter uma concentração elevada de colesterol após ter sido mantido em dieta livre de colesterol por 3 meses? R.: A hipercolesterolemia, nesse paciente, está associada à genética. Portanto, o problema está na alta produção da enzima que faz a síntese do colesterol no fígado. 4. Que papel a HMGCoA redutase desempenha na biossíntese do colesterol? R.: HMGCoA redutase é a enzima marca-passo da via de síntese do colesterol. Os inibidores enzimáticos inibem a ação dessa enzima em caso de alta produção. (estatinas e sinvastatinas são inibidores da enzima que faz a síntese do colesterol)
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