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O Fígado *O fígado é o maior órgão do corpo (pode pesar até 1,5kg) e recebe, por meio da veia porta, a maior parte do sangue rico em todas as substâncias que estejam circulando no corpo *Possui papel central no metabolismo tanto pela sua localização anatômica quanto pelos diferentes processos bioquímicos nos quais está envolvido (consegue processar grande gama de moléculas e ainda as distribui para outros tecidos) *Processa macronutrientes, açúcares e micronutrientes *Estoca metais essenciais para o funcionamento do corpo, como o cobre (cofator de enzimas) e o ferro (composição da estrutura da hemoglobina) *Realiza reações anabólicas e catabólicas (quebra de gorduras e de proteínas, produção de sais biliares e de colesterol, regulação do metabolismo da glicose) *Produz a albumina (proteína mais abundante no organismo – transporta ácidos graxos) *Metaboliza xenobióticos *Apresenta função excretora (alguns resíduos metabólicos podem ser excretados do fígado num sistema de ramificação de ductos conhecido como árvore biliar, que drena os excretas para o duodeno – excreção ocorre por meio das fezes) *CÉLULAS DE K: papel no sistema imune por meio da destruição de alguns patógenos que conseguem entrar através do sistema porta Metabolismo de Carboidratos *O fígado apresenta papel central no metabolismo de carboidratos porque é o responsável por manter a glicemia sanguínea → para a manutenção da homeostasia sanguínea, os níveis de glicose devem estar em torno de 4 mM (tecidos como cérebro e células vermelhas, por exemplo, necessitam de glicose para o seu funcionamento – quedas desses níveis podem causar efeitos, principalmente no sistema nervoso) *Nesse sentido, o fígado é responsável por armazenar a glicose (sob a forma de glicogênio por uma questão osmótica) glicogenólise → a síntese e a disponibilidade de glicogênio são reguladas por enzimas específicas *O processo da gliconeogênese também contribui para a homeostase da glicemia → processo em que o fígado produz a própria glicose a partir de precursores não carboidratos (ex: aminoácidos e glicerol) *O fígado precisa sofrer ação de hormônios que regulam esses processos → podem disponibilizar glicose quando o organismo precisa → presença de receptores adrenérgicos: possibilidade de receber estímulos da ADRENALINA (ex: em exercícios de maior intensidade – ativação do sistema simpático, que disponibiliza “combustível” para manter a atividade, principalmente por meio da quebra de glicogênio) Metabolismo Hepático → presença de receptores cortisólicos (CORTISOL é hormônio do estresse, nessa situação, estimula tanto a quebra de glicogênio como a síntese de glicose a partir da gliconeogênese) → quando os níveis sanguíneos de glicose sofrem uma queda (reconhecida pelo pâncreas), o GLUCAGON atua nas células hepáticas, estimulando tanto a quebra de glicogênio quanto a síntese de glicose a partir da gliconeogênese → a INSULINA é liberada pelo pâncreas quando os níveis de glicose se elevam, a fim de que esta seja removida da corrente sanguínea para evitar a glicação de moléculas (glicose passa a entrar em diferentes tecidos, como o fígado, para que seja convertida em glicogênio ou transformada em gorduras) *Um problema hepático pode afetar a homeostasia dessa dinâmica do glicogênio e impedir a formação de glicose a partir do metabolismo de carboidratos, dentre outras consequências Metabolismo Proteico *A maioria das proteínas plasmáticas é sintetizada pelo fígado ALBUMINA E FATORES DE COAGULAÇÃO II, VII, IX e X *Geralmente, problemas hepáticos estão associados à diminuição dos níveis de albumina no plasma *Os fatores de coagulação são medidas importantes da função hepática – doenças hepáticas resultam em inibição da cascata de coagulação (importante para a formação de coágulos, que evitam o extravasamento sanguíneo e a ocorrência de hemorragias) GLOBULINAS *O fígado também é responsável pela síntese de globulinas dos tipos e , presentes no plasma → a concentração dessas globulinas pode se alterar em resposta a doenças hepáticas e a outras disfunções (aumento ou diminuição) → sua função é, principalmente, de transporte (de lipídios, de bilirrubina e de metais) → em caso de aumento exacerbado dos níveis dessas proteínas devido a algum estímulo, o fígado deve ser capaz de interromper a síntese de algumas proteínas para evitar a super produção (e as consequências decorrentes desse excesso no organismo) PROTEÍNAS DE FASE AGUDA *O fígado também é responsável pela produção das proteínas de fase aguda (de resposta aguda) → respostas do corpo a processos inflamatórios ou infecciosos *Consideradas como proteínas de fase aguda aquelas que têm sua produção elevada em cerca de 25% em resposta a um desses processos no período de 7 dias *Sua produção é estimulada por citocinas pró- inflamatórias liberadas pelos macrófagos (principalmente a INTERLEUCINA VI, a INTERLEUCINA I e o FATOR DE NECROSE TUMORAL) *Apresentam inúmeras funções, que visam combater inflamações ou infecções *PROTEÍNAS DE LIGAÇÃO / C-REATIVAS → ligam-se a macromoléculas (que podem ser liberadas pelo tecido danificado) ou ao agente infeccioso responsável pelo problema no organismo, estimulando a fagocitose *FATORES DE COMPLEMENTO → promovem fagocitose *ANTI-TRIPSNA e ANTIQUIMOTRIPSINA → inibem enzimas proteolíticas → estimulam o crescimento de fibroblastos (estímulo da produção de tecido conjuntivo – muitas vezes, para promover reparo de lesões) *Quanto maior a extensão do quadro inflamatório ou infeccioso, maior a produção dessas proteínas → uma forma de monitorar o desenvolvimento do processo consiste na análise da concentração dessas proteínas no plasma *Para aumentar a síntese dessas proteínas, o corpo precisa de aminoácidos → grande parte deles é proveniente da quebra da musculatura, mas também de algumas proteínas intracelulares que estejam com menor uso Degradação proteolítica *As proteínas são constantemente renovadas e degradadas *O fígado possui um complexo proteico chamado PROTEOSSOMO, rico em enzimas digestivas que degradam proteínas as proteínas que são marcadas para serem degradadas, em geral, são mais velhas ou apresentam algum defeito em sua estrutura a marcação é conhecida como UBIQUITINAÇÃO (adição de ubiquitina) a partir desse processo, as proteínas podem entrar no proteossomo e sofrer a degradação proteolítica ao passar por esse sistema, a ubiquitina é separada e pode ser reutilizada a proteólise libera tanto pequenos fragmentos peptídicos quanto aminoácidos, que podem ser utilizados para formar proteínas (de fase aguda) ou para o metabolismo energético (a partir da perda de grupamentos amino, que são convertidos num processo hepático e da entrada do esqueleto de carbono no processo oxidativo para participar da síntese de ATP) Distúrbios Hepáticos afetam o ciclo da ureia *Uma vez que as proteínas são degradadas e os aminoácidos podem ter diferentes destinos, aqueles que não irão participar da síntese proteica têm que ser utilizados pelo organismo de outra forma *Um caminho é usar o esqueleto de carbono, desconsiderando o grupamento amino → ao ser liberado do aminoácido, o grupamento amino sai sob a forma de amônia (tóxica para o organismo – permeável no sistema nervoso) *Existe a necessidade de transformação da amônia num composto nitrogenado menos tóxico, possível de ser eliminado – caso contrário, há situação de HIPERAMONEMIA → excesso de amônia na corrente sanguínea, afetando o sistema nervoso → o fígado possui um maquinário, denominadoCICLO DA UREIA, que converte a amônia em ureia, que o corpo consegue eliminar por meio da urina *Qualquer alteração hepática pode afetar a conversão de amônia em ureia, deixando mais amônia disponível e ocasionando problemas no sistema nervoso (ENCEFALOPATIA HEPÁTICA) *Defeitos em enzimas do Ciclo em recém nascidos também podem ocasionar hiperamonemia, que prejudica a função cerebral (encefalopatia) Síntese do Heme *A maior parte das células é capaz de produzir grupos heme → as células do fígado são as maiores produtoras de grupo heme não eritrocitário do organismo *A síntese de grupos heme envolve tanto a glicina (aminoácido que tem o hidrogênio como cadeia lateral) como o succinato (intermediário do Ciclo de Krebs) → a condensação dessas moléculas ocorre na mitocôndria e é catalisada pela enzima AMINULEVULÍNICO SINTASE, formando o ÁCIDO 5-AMINO LEVULÍNICO *Esse ácido é exportado para o citosol e passa por uma série de reações até ser convertido em COPOPORFIRINOGÊNIO III → esse composto retorna à mitocôndria, onde é convertido em PROTOPORFIRINA e, a partir da enzima FERROQUELATASE, é convertido em GRUPO HEME, que participa da síntese de hemoglobina e de mioglobina *Ocorre a inibição por retroalimentação da enzima reguladora do processo (aminolevulínico sintase) *A ocorrência de um problema hepático provavelmente não afeta de forma significativa a produção de grupos heme, pois outras células são capazes de produzi-los Porfirias *A síntese de grupos heme envolve 8 enzimas diferentes, nas quais podem ocorrer alterações → essas alterações são, geralmente, de origem genética (erros inatos de metabolismo) e têm diferentes consequências a depender do tipo de enzima afetada alteração na enzima envolvida no 5º passo ocasiona porfiria cutânea tardia (fotossensibilidade) Metabolismo de Xenobióticos *O fígado é o principal responsável pela destoxificação de xenobióticos (substâncias que, além de não apresentarem valor nutricional, têm potencial tóxico para o organismo) → podem ser introduzidos no corpo por meio da alimentação (ex: aditivos ou defensivos agrícolas), da exposição a metais e a toxinas ou drogas (farmacológicas ou recreacionais) *Muitas vezes, os componentes de algum fármaco precisam ser transformados para exercerem seu papel a entrada de xenobióticos tende a ativar o mecanismo de detoxificação, que envolve três passos (cada fase prepara a molécula para ser metabolizada ou eliminada) FASE I: envolve enzimas de fase 1 (variam de acordo com o xenobiótico) prepara a molécula – podem ocorrer reações de oxidação-redução (ex: hidroxilação) FASE II: envolve enzimas de fase 2 (ex: glutationa S transferase conjuga xenobióticos como a glutationa – peptídeo mais abundante do organismo) molécula previamente preparada sofre conjugação com moléculas que conseguem exportar o xenobiótico (ou o seu produto) FASE III: envolve enzimas de fase 3 molécula conjugada é eliminada por meio de transportadores que, geralmente, apresentam gasto energético é possível que o xenobiótico se ligue diretamente a receptores nucleares e estimule a expressão das enzimas envolvidas em cada uma das fases a capacidade de lidar com xenobióticos pode ser aumentada à medida que o organismo se depara com essas substâncias (necessidade de aumento do processo de defesa) *O objetivo desse processo de biotransformação é tornar esses xenobióticos menos tóxicos ou mais solúveis, a fim de eliminá-los, evitando o seu acúmulo (comum de ocorrer principalmente no tecido gorduroso) → em algumas ocasiões, esse processo pode ter um resultado diferente, deixando o composto ainda mais tóxico: isso acontece, por exemplo, com a cocaína (à medida que é metabolizada pelo fígado, torna-se mais prejudicial ao organismo) *Embora o fígado consiga processar diferentes tipos de xenobióticos simultaneamente, há uma quantidade limitada de enzimas para participarem desses processos → a síntese dessas enzimas aumenta conforme o crescimento da quantidade de substrato disponível A CYP3A4 *A CYP3A4 está envolvida na metabolização da maior parte dos fármacos *Constitui 60% das enzimas CYP450 do fígado e 70% das enzimas de citocromos dos enterócitos das paredes do intestino *Aceita diferentes substratos – deve-se atentar para não administrar dois medicamentos que sejam metabolizados por essa enzima ao mesmo tempo *Como enzima, apresenta diferentes níveis de afinidade por cada substrato → quanto maior a afinidade, mais rápido a enzima recebe o substrato e o transforma em produto → a entrada de dois substratos de uma mesma enzima resulta em competição pelo sítio de ligação – o substrato de maior afinidade é metabolizado primeiro → como resultado, há a elevação do nível do medicamento que não consegue ser inicialmente metabolizado pela enzima, passando a circular no organismo Inibição da CYP3A4 *Pode haver competição entre medicamentos → ex: estatinas e genifibrosinas estatinas: utilizadas para diminuir os níveis de colesterol sérico (age na enzima passo limitante da síntese da hidroximetil-CoA redutase) genifibrozil: utilizado para controlar dislipidemias (diminuir níveis de triglicerídeos, colesterol, etc.) possui maior afinidade com a CYP3A4 do que as estatinas – quando ambos os medicamentos são administrados, o genifibrozil é favorecido (mais afinidade) estatinas circulam por mais tempo – podem ocasionar lesão muscular Metabolismo do Paracetamol *O princípio ativo do paracetamol é o acetaminofen, que pode sofrer conjugação tanto com os glucoronídeos (resíduos não tóxicos) quanto com os sulfatos (resíduos não tóxicos) *Parte do acetaminofen é convertido em N-ACETIL-P- BENZOQUINOEIMINA (NAPQI - composto tóxico) → isso ocorre em caso de altas doses de paracetamol → essa conversão é catalisada por uma das enzimas do complexo da CYP450, a CYP2E1 (estimulada pelo álcool) → a NAPQI é um metabólito perigoso e instável que pode danificar as proteínas celulares e provocar a morte dos hepatócitos sob condições normais, quando o acetaminofen é tomado nas quantidades terapêuticas corretas, menos de 10% do fármaco forma NAPQI, uma quantidade que pode ser prontamente manipulada pelo sistema de destoxificação da glutationa o aumento da síntese de glutationa se dá por meio do aumento de sua matéria prima (aminoácido cisteína) quando ele é ingerido em doses potencialmente tóxicas, a capacidade dos sistemas da sulfotransferase e da glucuroniltransferase é ultrapassada, e mais acetaminofen é metabolizado pela rota da NAPQI – quando isso ocorre, os níveis de glutationa no hepatócito são insuficientes para destoxificar a NAPQI, o que pode resultar na morte do hepatócito uma pessoa que utiliza o paracetamol e ingere álcool tem maior propensão a produzir esse composto tóxico Hepatotoxicidade do álcool *O uso do álcool é a maior causa de doenças hepáticas no mundo (ex: hepatite alcoólica, esteatose, cirrose) *O álcool precisa ser metabolizado numa reação de duas etapas no primeiro passo, o etanol é oxidado a acetaldeído e os elétrons passam para o NAD+, formando NADH (ação da enzima ÁLCOOL DESIDROGENASE) o acetaldeído é novamente oxidado pela enzima ACETALDEÍDO DESIDROGENASE e os elétrons são repassados para o NAD+, formando NADH assim, há a formação de 2 coenzimas altamente reduzidas, que têm papel na regulação de vários processos, principalmente do metabolismo energético *ESTEATOSE: fígado gorduroso → desenvolvida tanto pelo uso de álcool como por outros fatores (ex: desnutriçãoproteica) *A produção de NADH que ocorre quando o fígado metaboliza o álcool pode “enganar” processos metabólicos, podendo, por exemplo, inibir a -oxidação → há uma simulação de que a célula tenha coenzimas reduzidas, com consequente produção de energia – favorecimento dos processos de síntese de ácidos graxos → ocorre aumento da síntese de triglicerídeos e de proteínas hepáticas de baixa densidade (LDL) → essa gordura acaba se depositando no fígado e, muitas vezes, o excesso de lipoproteínas e de triglicerídeos é secretado no plasma, aumentando os níveis desses compostos na corrente sanguínea (o que pode ocasionar dislipidemia alcoólica) *O fígado que é sempre forçado a processar o álcool precisa se “esforçar” para realizar esse processo e ainda metabolizar todos os outros compostos que chegam a ele (nutrientes, fármacos etc.) → assim, há sobrecarga do fígado → com o tempo, podem ocorrer lesões – fígado se torna gorduroso e lesões tendem a cicatrizar, desenvolvendo o quadro de cirrose Metabolismo de Bilirrubina *As células sanguíneas precisam ser constantemente degradadas e sintetizadas, assim como os grupos heme *A bilirrubina é um produto catabólico do grupo heme → cerca de 75% de toda a bilirrubina produzida no corpo origina-se da hemoglobina das hemácias que estão velhas (que serão processadas por células do baço, da medula óssea e por células reticuloendoteliais no fígado) *O nível diário normal de bilirrubina para um adulto é de cerca de 250-350 mg grupos heme “sobram” como resíduo no processo de degradação de eritrócitos velhos esses grupos são convertidos em BILIVERDINA a partir da ação de uma enzima HEME OXIGENASE (compõe o complexo CYP450) a biliverdina (solúvel) sofre ação da enzima BILIVERDINA REDUTASE, que a converte em BILIRRUBINA (insolúvel) essa característica dificulta a chegada ao fígado ocorre a conjugação entre a bilirrubina e a ALBUMINA, formando um complexo, que consegue adentrar o fígado devido à ação de transportadores de membrana uma vez dentro do fígado, a bilirrubina precisa se conjugar a outro composto para ser excretada no intestino (a fim de ser eliminada por meio das fezes) o ÁCIDO GLICURÔNICO é a principal molécula à qual a bilirrubina se conjuga esse processo é catalisado pela enzima UDP GLUCURONIL TRANSFERASE, presente no fígado essa conjugação aumenta muito a hidrofilia da bilirrubina, que consegue ser secretada por meio dos ductos biliares e chegar ao intestino a partir de então, a bilirrubina é metabolizada por bactérias intestinais, formando o composto ESTERCOBILINOGÊNIO (incolor) posteriormente, esse composto sofre o processo de oxidação por bactérias intestinais, que converte o estercobilinogênio em ESTERCOBILINA (UROBILINA FECAL) – processo proporciona a coloração amarelada / amarronzada às fezes parte da estercobilina é reabsorvida pelo intestino e pode ser excretada novamente pelo fígado ou pelos rins qualquer interrupção nesse processo promove elevação dos níveis de bilirrubina na corrente sanguínea, alterando a coloração da pele do paciente Doenças Hepáticas - Icterícia *A elevação dos níveis de bilirrubina acima de 21 M em um adulto pode ocasionar a icterícia → caracterizada por uma coloração mais amarelada da pele *Pode ser resultado de diferentes situações (ex: diferentes momentos do processo do metabolismo da bilirrubina) quando ocorre um problema associado ao aumento de bilirrubina antes desta ser conjugada, identifica- se a ICTERÍCIA PRÉ-HEPÁTICA ex: ocasionada pela malária quando ocorre um problema no momento em que haveria a conjugação entre a bilirrubina e o ácido glicurônico, identifica-se a ICTERÍCIA INTRA- HEPÁTICA comum em infecções virais, em doenças causadas pelo uso de álcool e em caso de câncer hepático quando ocorre um problema de obstrução da drenagem biliar, identifica-se a ICTERÍCIA PÓS- HEPÁTICA ex: litíase vesicular, câncer pancreático, câncer no ducto biliar Icterícia pré-hepática *Ocorre aumento da bilirrubina não conjugada *Caracterizada por uma hemólise muito intensa (pode ser ocasionada por uma série de distúrbios que podem ocorrer no organismo) ou por uma ineficiência da captação da bilirrubina pelo fígado (anormalidade genética) *Como não ocorre a entrada da bilirrubina no fígado, há um aumento da bilirrubina não conjugada na circulação – passa a ser excretada por meio da urina (coloração mais escura) → parte dessa bilirrubina se acumula nos tecidos, resultando em coloração amarelada da pele *Clinicamente, a bilirrubina não conjugada é considerada como indireta Icterícia intra-hepática *Ocorre quando a bilirrubina já está dentro do hepatócito *Geralmente acompanhada por disfunção hepática generalizada *Pode resultar da não conjugação entre a bilirrubina e o ácido glicurônico ou de uma dificuldade de secreção da bilirrubina (no sistema intestinal, por exemplo) *Como consequência, há o acúmulo de bilirrubina no fígado → parte dela é enviada para o sistema renal → o acúmulo resulta em mudança na coloração (principalmente nos olhos) *Comum em neonatos devido à menor atividade da enzima envolvida na conjugação da bilirrubina (UDP glucuronil transferase) *Esse quadro também pode ocorrer em casos de infecções, como a do vírus da hepatite, e em doenças genéticas *Clinicamente, a bilirrubina não conjugada é considerada como direta TOXICIDADE DA BILIRRUBINA EM NEONATOS *A bilirrubina não conjugada é tóxica para o cérebro imaturo e pode causar uma condição conhecida como KERNICTERUS *A bilirrubina, quando livre, é prejudicial às sinapses, ocasionando lesões neuronais e em organelas das células *Em recém-nascidos, as meninges (membranas que envolvem o Sistema Nervoso Central) são imaturas, facilitando a penetração da bilirrubina no cérebro → como consequência, há o depósito de bilirrubina nos corpos celulares, resultando em danos irreversíveis, que podem levar à morte *A única forma realmente eficaz de prevenir o surgimento do Kernicterus é diminuindo os níveis séricos de bilirrubina → fototerapia ou transfusão sanguínea Icterícia pós-hepática *A disfunção se encontra no caminho entre o fígado e o intestino → a bilirrubina consegue adentrar o fígado e se conjugar ao ácido glicurônico, mas não consegue passar para o intestino (onde sofreria os processos de oxidação que conferem a coloração às fezes) *A bilirrubina conjugada passa a ser eliminada por meio do sistema renal → urina passa a apresentar cor escura (“quase cor de coca-cola”) *Há aumento da concentração de bilirrubina no soro *Esse processo é relativamente comum em caso de obstrução dos ductos biliares intra-hepáticos (devido ao uso de medicamentos) ou em caso de cirrose biliar *Pode ocorrer também a obstrução de ductos biliares extra-hepáticos (fora do fígado) → comum em caso de cálculos vesiculares → pode acontecer em caso de tumor pancreático (mais raro) Testes Bioquímicos da Função Hepática *Medida de bilirrubina *Medida dos níveis de albumina *Quantidade de transaminases (aspartato aminotransferase-AST e alanina aminotransferase-ALT) *Fosfatase alcalina OBS: • TRANSAMINASES: envolvidas na interconversão de AA e cetoácidos, sendo necessárias para o metabolismo hepático do nitrogênio e carboidratos o nível elevado destas enzimas no soro ou plasma funciona como marcador de função hepática • FOSFATASE ALCALINA: hidrolase que remove grupos fosfato e funciona melhor em meio alcalino existem diferentes isoformas (ossos e trato biliar), sendo esta última um marcador junto com outrasenzimas também da função hepática geralmente, esse teste é solicitado conjuntamente com os níveis -glutamil transferase Funções das Células Parenquimais e suas alterações na Doença Hepática *Todas as funções desempenhadas pelo fígado podem ser afetadas por uma disfunção hepática *Existem formas do corpo evidenciar a existência de alterações
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