Aminoácidos APG 06 S14P2

Prévia do material em texto

Fenilcetonúria
· Aminoácidos 
Os aminoácidos são os monômeros das proteínas. Existem cerca de 20 aminoácidos diferentes. Cada um deles é formado por um átomo de hidrogênio e três grupos funcionais importantes: Um grupo amino (-NH2), um grupo carboxílico (-COOH) e uma cadeia latera (Grupo R). As cadeias laterais são as responsáveis por distinguir cada aminoácido, ou seja, fornecem a eles identidades químicas distintas. 
O corpo produz a maioria dos aminoácidos que necessita. Entretanto, em diferentes etapas da vida, alguns aminoácidos são obtidos exclusivamente pela dieta; eles são então denominados aminoácidos essenciais. 
Alguns aminoácidos presentes no corpo não formam proteínas, mas eles têm funções fisiológicas importante. Os três principais são Homocisteína, aminoácido que contém enxofre e em excesso pode indicar cardiopatias, o ácido -aminobutírico ou GABA, o qual é sintetizado por neurônios, e a creatina, uma molécula que armazena energia quando se liga a um grupamento fosfato. 
Os aminoácidos apresentam um centro quiral, o carbono . Eles são moléculas opticamente ativas, ou seja, desviam o plano da luz polarizada, e por isso apresentam dois estereoisômeros possíveis, os enantiômeros D e L. 
Os resíduos de aminoácidos presentes nas proteínas do organismo humano são exclusivamente isômeros L. Isso é importante porque os sítios ativos das enzimas que catalisam as reações são assimétricos, que torna as reações por elas catalisadas estereoespecíficas. 
Os aminoácidos podem ser classificados em cinco classes principais com base nas propriedades do seu grupo R, especificamente a polaridade ou tendência para interagir com a água em PH biológico (PH próximo de 7). Grupos R apolares, alifáticos, grupos R aromáticos, grupos R polares, não carregados, grupos R carregados positivamente. É importante lembrar que os aminoácidos também variam em suas funções ácido-base. 
Os aminoácidos ligam-se a outros aminoácidos para formar peptídeos e proteínas. Essas ligações recebem o nome de ligações peptídicas e sempre se formam entre o carbono do ácido carboxílico (-COOH) de um aminoácido e o nitrogênio da radical amina (-NH2) do outro. Conforme a ligação peptídica se forma uma molécula de água é removida, assim essas reações são classificadas como reações de síntese por desidratação. Já a quebra de uma ligação peptídica durante a digestão das proteínas é denominada reação de hidrólise. 
O excesso de aminoácidos da dieta não é armazenado e nem excretado; é convertido em piruvato, oxaloacetato, -cetoglutarato, etc. Consequentemente, os aminoácidos são também precursores de glucose, ácidos gordos e corpos cetônicos. Assim, podem ser usados na produção de energia. 
· Proteínas 
As proteínas são moléculas grandes formadas pela união de cadeias polipeptídicas, que advém da união dos aminoácidos. Elas apresentam complexidade superior aos carboidratos e lipídios e estão presentes de 12 a 18% no corpo de um adulto normal. Essas moléculas desempenham muitos papéis no organismo humano, e são classificadas de acordo com suas funções, por exemplo proteínas estruturais formam o arcabouço estrutural de diversas partes do corpo, já as proteínas catalíticas, como as enzimas, servem para regular reações bioquímicas. 
As proteínas exibem quatro níveis de organização estrutural. A estrutura primária, uma sequência única de aminoácidos ligados por ligações peptídicas para formar uma cadeia polipeptídica. Essa estrutura é determinada geneticamente e qualquer alteração na sequência de aminoácidos pode ocasionar sérias consequências aos seus portadores; na anemia falciforme por exemplo tem-se a substituição de glutamato por valina. 
A estrutura secundária de uma proteína é a torção ou dobramento repetido dos aminoácidos vizinhos em uma cadeia polipeptídica. As duas estruturas secundárias mais comuns são as alfas hélices e as lâminas beta pregueadas. A estrutura secundária é estabilizada por ligações de hidrogênio. 
A estrutura terciária se refere ao modelo tridimensional de uma cadeia polipeptídica. Cada proteína tem uma estrutura terciária única que determina como ela funcionará. Isso acontece porque o padrão terciário de dobramento da cadeia faz com que aminoácidos opostos sejam vizinhos. Moléculas auxiliares conhecidas como chaperonas auxiliam no processo de dobramento.
Nas proteínas que contêm mais de uma cadeia polipeptídica, a organização das cadeias polipeptídicas, a organização das cadeias polipeptídicas individuais entre si é a estrutura quaternária. As proteínas variam muito em estrutura. Proteínas diferentes tem formatos tridimensionais diferentes. Essa variação de estrutura e formato está diretamente relacionada com suas funções diversas. Em praticamente todos os casos, a função de uma proteína depende de sua habilidade de reconhecer e se ligar a alguma outra molécula. 
Com base no seu formato geral, as proteínas são classificadas como fibrosas ou globulares. As proteínas fibrosas são insolúveis em água e suas cadeias polipeptídicas formam fitas longas paralelas umas às outras. As proteínas fibrosas têm muitas funções estruturais como por exemplo o colágeno, a elastina, queratina, a distrofina, a fibrina, a actina e a miosina. As proteínas globulares são mais ou menos solúveis em água e suas cadeias polipeptídicas tem formato esférico. Elas possuem função metabólica. A exemplo tem-se as enzimas, os anticorpos e as proteínas do complemento, as lipoproteínas, as albuminas, as proteínas de membrana e alguns hormônios como a insulina. 
Mecanismos homeostáticos mantêm a temperatura e a composição química dos líquidos corporais permitindo que as proteínas mantenham seus formatos tridimensionais adequados. Se uma proteína se encontra em um ambiente alterado, ela pode se desdobrar e perder seu formato característico, em um processo conhecido como desnaturação. 
As principais fontes de proteínas são as carnes, sementes como amêndoas e feijão, queijo, ovos; A digestão das proteínas começa no estômago e conclui-se no intestino delgado. É importante lembrar que as proteínas são degradadas em velocidades diferentes. 
· Vias metabólicas 
As vias metabólicas são reações químicas encadeadas, sendo o produto de uma reação o substrato da outra reação. O conjunto dessas reações químicas é denominada metabolismo energético. 
O metabolismo refere-se a todas as reações químicas que ocorrem no organismo. Existem dois tipos de metabolismo: O catabolismo e o anabolismo. As reações em que há a quebra de moléculas orgânicas complexas em mais simples são chamadas de catabolismo, enquanto aquelas em que há a formação de moléculas orgânicas complexas a partir das mais simples são chamadas de anabolismo. 
Em geral as reações químicas catabólicas são exergônicas, ou seja, produzem mais energia que consomem, liberando assim energia armazenada nas moléculas orgânicas. Conjuntos importantes de reações catabólicas ocorrem na glicólise, no ciclo de Krebs e na cadeia transportadora de elétrons.
As reações químicas que combinam moléculas e monômeros para a formação de componentes funcionais e estruturais do corpo compõem coletivamente o anabolismo. Exemplos de reações anabólicas são a formação das ligações peptídicas entre aminoácidos durante a síntese proteica, a união de ácidos graxos para a formação de fosfolipídios que compõem a bicamada da membrana plasmática e a ligação de monômeros de glicose para a formação de glicogênio. As reações anabólicas são endergônicas; elas consomem mais energia do que produzem.
O metabolismo é um ato de equilíbrio energético entre reações catabólicas (de decomposição) e reações anabólicas (de síntese). A molécula que participa mais frequentemente das trocas energéticas nas células vivas é o ATP (trifosfato de adenosina), que acopla as reações catabólicas liberadoras de energia às reações anabólicas consumidoras de energia.
· Metabolismo das proteínas 
Durante a digestão as proteínas são clivadas em aminoácidos; elas não são estocadas para uso futuro como aconteceu com os carboidratos e triglicerídeos. Em vez disso,os aminoácidos são oxidados para produção de ATP ou utilizados para a síntese de novas proteínas para reparo e crescimento do corpo. O excesso de aminoácidos na dieta não é excretado na urina ou nas fezes; ele é convertido em glicose, no processo de gliconeogênese, ou em triglicerídeos, no processo de lipogênese. 
O transporte ativo dos aminoácidos para as células do corpo é estimulado pelos fatores de crescimento insulina-símiles (IGF) e pela insula. Quase imediatamente após a digestão, os aminoácidos são reorganizados em proteínas. Muitas proteínas agem como enzimas; outras estão envolvidas no transporte (hemoglobina) ou agem como anticorpos, como substâncias de coagulação (fibrinogênio), como hormônios (insulina) ou como elementos contráteis nas fibras musculares (actina e miosina). Várias outras proteínas agem como componentes estruturais do corpo (colágeno, elastina e queratina). 
Catabolismo das proteínas: 
Diariamente ocorre uma certa taxa de catabolismo de proteínas, estimulada principalmente pelo cortisol liberado pelo córtex da glândula suprarrenal. As proteínas provenientes das células mortas (como as hemácias) são clivadas em aminoácidos. Alguns aminoácidos são convertidos em outros aminoácidos, as ligações peptídicas são reformadas e novas proteínas são sintetizadas como parte do processo de reciclagem.
 Os hepatócitos, células do fígado, convertem uma parte dos aminoácidos em ácidos graxos, corpos cetônicos ou glicose. As células do corpo oxidam uma pequena quantidade de aminoácidos para geração de ATP pelo ciclo de Krebs e pela cadeia transportadora de elétrons. Entretanto, antes que os aminoácidos sejam oxidados, eles devem ser convertidos em moléculas que sejam parte do ciclo de Krebs, como a acetil CoA. 
Antes de entrar no ciclo de Krebs, eles também devem ter seu grupo amino (-NH2) removido, em um processo chamado de desaminação. A desaminação ocorre nos hepatócitos e produz amônia (NH3). Eles então convertem amônia, que é altamente tóxica, em ureia, que será secretada na urina. 
Anabolismo das proteínas:
O anabolismo de proteínas, formação de ligações peptídicas entre aminoácidos para a produção de novas proteínas, é realizado no ribossomo de quase todas as células do corpo e é direcionado pelo DNA e pelo RNA das células. Os fatores de crescimento insulina-símiles, os hormônios tireoidianos (T3 e T4), a insulina, o estrogênio e a testosterona estimulam a síntese proteica. Como as proteínas são um componente essencial da maior parte das estruturas celulares, a ingestão adequada de proteínas é essencial durante os anos de crescimento, durante a gestação e quando um tecido for danificado por lesão ou patologias. 
Os seres humanos são incapazes de sintetizar oito aminoácidos (isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano e valina) e sintetizam outros dois (arginina e histidina) em quantidades inadequadas, especialmente na infância. Eles são denominados aminoácidos essenciais e devem ser ingeridos obrigatoriamente na dieta. 
Os aminoácidos não essenciais podem ser sintetizados pelas células do corpo em um processo denominado transaminação. Na transaminação ocorre a transferência de um grupo amino de um aminoácido para o ácido pirúvico ou para um ácido no ciclo de Krebs. 
· Fenilcetonúria
A fenilcetonúria (FCU) é uma doença rara, congênita que consiste em um erro genético do metabolismo de proteínas caracterizado por níveis sanguíneos elevados do aminoácido fenilalanina. Ela apresenta caráter autossômico recessivo, devido a isso grande parte das vezes os pais são portadores, mas como não manifestam sintomas não sabem que tem o gene para a doença. 
Crianças com fenilcetonúria apresentam uma mutação para o gene que codifica a enzima fenilalanina hidroxilase, necessária para a conversão de fenilalanina no aminoácido tirosina, que pode entrar no ciclo de Krebs para a produção de energia. Como essa enzima é deficiente, a fenilalanina não pode ser metabolizada, e se acumula no sangue. 
A fenilalanina que se acumula no sangue é transformada em ácido fenilpirúvico que exerce ação tóxica em vários órgãos, especialmente no cérebro. Assim se não for tratado, o distúrbio causa vômitos, rupturas cutâneas, convulsões, deficiência de crescimento e retardo mental grave. Os recém-nascidos são testados para FCU e o retardo mental pode ser evitado restringindo as crianças afetadas a uma dieta que forneça apenas a quantidade de fenilalanina necessária para o crescimento. Mesmo assim ainda podem ocorrer problemas de aprendizado. 
De acordo com o erro metabólico envolvido no processo, que se reflete sobre a atividade maior ou menor da enzima fenilalanina hidroxilase, e o s níveis plasmáticos de fenilalanina, a doença admite a seguinte classificação: Fenilcetonúria clássica, em que a enzima está quase ausente e o níveis plasmáticos de fenilalanina estão altos (portador desenvolve lesões cerebrais irreversíveis), fenilcetonúria leve, índices moderados de enzima e fenilalanina (dependendo do tratamento aplicado há o controle da evolução), e a hiperfenilalninemia transitória ou permanente, que se apresenta com níveis superiores de enzima e inferior de fenilalanina (quadro benigno sem manifestações clínicas). 
· Teste do pezinho 
O teste do pezinho é um exame realizado entre o segundo e quinto dia do nascimento do bebê. Ele faz parte da triagem neonatal, testes preventivos que investigam diversas doenças. Para fazer o teste do pezinho é necessário coletar algumas gotinhas de sangue do pé do bebê em papel filtro. 
O teste ajuda a diagnosticar doenças metabólicas, genéticas e infecciosas capazes de afetar o desenvolvimento neuropsicomotor do recém-nascido, mas que não apresenta sintomas detectáveis nos primeiros meses de vida. Após a detecção da patologia é possível realizar o tratamento específico, o que permite diminuir ou eliminar lesões irreversíveis como a deficiência mental e deficiências físicas.
É importante que a criança realize o teste entre o segundo e o quinto dia para que haja maior efetividade na análise. Outro fator que deve ser levado em conta é que o bebê esteja amamentado antes de fazer o teste. Bebês prematuros também podem fazer o teste, no entanto são necessárias mais coletas: a segunda 120 dias após o nascimento, e em caso de transfusão de sangue, mais um teste após 120 dias a transfusão. 
O teste do pezinho é obrigatório e gratuito em todo o território nacional desde de 1992. Existem três versões disponibilizadas no Brasil, uma básica e duas ampliadas. A versão básica é oferecida tanto pela rede pública (SUS), quanto pela rede privada. Ela identifica seis tipos de doenças: Fenilcetonúria, hipotireoidismo congênito, deficiência de biotinidase, fibrose cística, anemia falciforme e hiperplasia adrenal congênita (HAC). 
Como o teste do pezinho básico não detecta todas as doenças, existem versões ampliadas oferecidas pela rede privada. Alguns dos diagnósticos possíveis são: galactosemia, toxoplasmose congênita, deficiência de G6PD, rubéola congênita e doença de chagas.