Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
1 Beatriz Machado de Almeida Bioquímica – Resumo da prova Principais produtos de excreção Produtos indesejáveis do metabolismo: Ureia, creatinina e ácido úrico. • Utilizados para avaliar a função renal. • 50% dos produtos de excreção do organismo são produtos nitrogenados. • A taxa de excreção do ácido úrico não é um parâmetro para avaliar o metabolismo renal. Balanço nitrogenado O metabolismo no estado fisiológico deve manter o “estado nitrogenado”, ou seja, todo nitrogênio que é ingerido serve para a síntese de aminoácidos não essenciais, tendo relação com a concentração de aminoácidos livres. Esses AA vão: formar proteína; serão excretados, degradados pela oxidação, ou seja, eles podem ser usados como fonte de energia por alguns tecidos ou podem produzir outras moléculas de origem não proteica, que não possuem ligação peptídica. Para ser proteína precisa formar um peptídeo, precisa ter ligação peptídica. A degradação de proteínas teciduais fornece aminoácidos livres. Por isso precisa haver uma taxa de equilíbrio. Causas de desequilíbrio: catabolismo acentuado, infecção bacteriana, treinamento de força, inanimação (Desnutrição). Podem levar a catabolismo e ter um número maior de aminoácidos livres. O ser humano não é capaz de fixar o nitrogênio. Para ser fixado precisa de unidades de carbono ligado a ele, e ele livre vai formar o íon amônia que é tóxico. O nitrogênio ajuda na eliminação de hidrogênios livres, agente tamponante na filtração renal, mas o excesso pode levar a intoxicação. Então esse balanço nitrogenado é importante. Fluxo do nitrogênio dos aminoácidos para a ureia Existe um fluxo que é relacionado a detoxificação do nitrogênio dos aminoácidos para compor uma molécula que é a ureia. Nitrogênio livre → amina livre (NH3) → amônia (NH4) → íon amônia (NH4+). Enquanto tiver hidrogênio no meio, o nitrogênio é capaz de capitar, desestabilizando o pH do organismo. AA livre → transaminação → glutamato → desaminado → amônia. Todo AA livre, fruto do excesso da dieta, da degradação de proteínas, vai sofrer transaminação, será transformado em um único AA, o glutamato. Ele é o único AA que pode ser desaminado (tirar a amina) pela ação da glutamato desidrogenase (GDH). A retirada do grupamento amina forma a amônia e ela é um dos componentes nitrogenados da ureia que contém 2 produtos nitrogenado que podem vir diretamente do aspartato ou o glutamato é transaminado em aspartato. As transaminases ALT e AST, enzimas hepáticas, realizam essa reação de transaminação, que acontece com exclusividade nos hepatócitos. Metabolismo renal 2 Beatriz Machado de Almeida Bioquímica – Resumo da prova Destinos do nitrogênio Amônia: tóxica. Tecidos extra-hepáticos: ➢ Amônia + glutamato → glutamina ➢ Glutamina sintetase. Fígado: ➢ Glutamina → Glutamato + NH4 ➢ Ciclo da ureia Como a amônia é, nos tecidos extra hepático que tem glutamina sintetase, há a possibilidade de conjugar a amônia ao glutamato formando glutamina, que é o único AA que tem 2 compostos nitrogenados, ou seja, tem 2 aminas derivada do glutamato que tem só 1. O fígado consegue retirar os compostos nitrogenados tanto da glutamina quanto do glutamato e iniciar a síntese da ureia. A diferença do glutamato para a glutamina, é que a glutamina consegue ligar as unidades do carbono do aminoácido a duas aminas. Essa glutamina vai ser encaminhada para o fígado e será usada como: reservatório nas células neuronais para a liberação de glutamato (neurotransmissor), nos enterócitos é usada como uma das principais fontes de energia, mas nas células hepáticas e musculares a glutamina não tem atividade bioquímica estabelecida. No fígado: Glutamina → ação da glutaminase → glutamato (e NH4+) → ação da GDH → Cetoácido (e NH4+) Catabolismo de aminoácidos Aminoácidos: carbono alfa, uma carboxila, um grupamento amino, um hidrogênio e a cadeia lateral ou radical, isso é o que vai diferenciar os 20 tipos de aminoácidos. A GDH faz a reação de desaminação, separando a parte carbônica do grupamento nitrogenado que tem como destino o ciclo da ureia. O esqueleto carbônico, tem hidrogênio, tem oxigênio, então, ele pode ser usado como fonte de energia, ciclo de Krebs. Essa molécula é a ALFA CETOÁCIDO que são intermediários de ciclos energéticos. Toda vez que o ciclo de Krebs está completando uma volta ele está produzindo 8 intermediários que pode oferecer o esqueleto carbônico para a síntese de AA. Ex.: O piruvato é o produto final de degradação da via glicolítica, é um cetoácido, pode ser usado sozinho como fonte de energia (só carbono, oxigênio e hidrogênio) ou pode ser associada a um grupamento nitrogenado, se transformando na ALANINA. Já o aspartato, o cetoácido dele é o oxalacetato, ou seja, todos os intermediários do ciclo de Krebs e alguns produtos finais de degradação podem continuar sendo degradados ou formarem aminoácidos. Transaminação Reação de transaminação, reação de transferência, catalisada pelas enzimas aminotransferases/ transaminases (AST e ALT). O objetivo dessa reação é produzir ácido glutâmico e diversos alfa-cetoácidos. O alfa-cetoglutarato é uma molécula advinda do ciclo de Krebs, ele vai receber um produto nitrogenado de qualquer aminoácido e vai formar o glutamato. E a molécula que sobrou é um outro cetoácido, mas não sabemos qual é, porque depende do radical. A reação de transaminação serve para síntese de um novo aminoácido. As reações de desaminação (realizada pela GDH) servem para formar ureia porque está tirando um grupamento nitrogenado e não está acoplando outro cetoácido. Em cima tem os cetoácidos e embaixo tem o aminoácido. Quem faz essa reação são as transaminases TGO E TGP. E a única que consegue retirar do glutamato o composto nitrogenado é a GDH. Essa reação é a de desaminação. OBS.: A glutamina é um AA para nutrição dos enterócitos, mas se a pessoa tiver alguma célula neoplásica ou se houver alguma infecção bacteriana, estaria ofertando substrato rápido para a célula neoplásica se desenvolver e na infecção bacteriana pode proliferar acentuadamente essas bactérias. 1 2 3 Beatriz Machado de Almeida Bioquímica – Resumo da prova 1 - Reações de transaminação que estão acontecendo de cima pra baixo, do cetoácido para o aminoácido. 2 - desaminação a partir apenas do glutamato, a única reação que pode acontecer inversa. As transaminases necessitam do cofator essencial, o pirodoxal fosfato ou PLP, um metabólito ativo da vitamina B6. As transaminases caracterizam-se como enzimas hepáticas porque o fígado é o grande reservatório de vitaminas do complexo B, que ativa a PLP, por isso a ação das transaminases vai ser mais eficiente nos hepatócitos. Porém, as transaminases estão distribuídas na maioria dos tecidos, muscular, esquelético, músculo cardíaco, músculo liso, mas têm baixa atividade catalítica devido a deficiência do cofator (vitamina B6). A maior parte das reações de desaminação são precedidas por uma transaminação. Desaminação (glutamato desidrogenase) A GDH ela é uma enzima alostérica, pode ter a sua atividade catalítica regulada por produtos celulares. Ela é inibida (efetor alostérico negativo) pelo GTP que é um equivalente ao ATP, e é estimulada (efetor alostérico positivo) pela deficiência de energia representada pelo ADP. Se é bicicleta de Krebs, toda vez que houver uma desaminação (atividade catalítica da glutamato desidrogenase) vai produzir um cetoácido e ele será usado no ciclo de Krebs. Só que o ciclo de Krebs não acontece aleatoriamente só porque tem AAs disponíveis para serem usados como fonte de energia, ele vai ser regulado alostericamente, desregulada apenas em células neoplásicas. Ciclo da ureiaNH4+ + CO2 → carbomoil fosfato → carbomoil fosfato + bicarbonato → citrulina → citrulina + aspartato → argininossuccinato → fumarato + arginina → arginina + H2O → ornitina A síntese de ureia só acontece no hepatócito!! Quando acontece a desaminação do glutamato, no hepatócito, fica com a amônia livre. Amônia livre na matriz mitocondrial, na presença de CO2, vai formar a carbamoil fosfato. Esse produto vai ser conjugado com outras moléculas como bicarbonato e vai formar a citrulina. A citrulina é jogada no citosol, por um transportador específico, onde é conjugada com o grupamento nitrogenado que vem do aspartato (fruto do ciclo de Krebs ou da dieta), formando o arginosuccinato, que é uma molécula comum tanto do ciclo da ureia quanto do ciclo de Krebs. Ela é o eixo da bicicleta, isso porque ela é sintetizada por produtos que vieram do ciclo da ureia e de um AA que veio de fora. E quando ela é degradada ela vai também fornecer substrato simultaneamente para o ciclo de Krebs (fumarato e malato) e substrato para o ciclo da ureia (Arginina). O fumarato e malato são duas moléculas usadas no ciclo de Krebs, são isômeros, então uma é transformada em outra, sendo que uma consegue atravessar a matriz mitocondrial enquanto a outra não consegue. Arginina é hidratada por uma enzima e forma uma molécula chamada ornitina. Por um transportador, a ornitina entra na mitocôndria e se conjuga com o produto inicial formado pela amônia e regenera a citrulina, dando seguimento ao ciclo. Então, o mais importante é sabermos que esse ciclo se inicia a partir da amina e que ele tem essa relação intima com o ciclo de Krebs. 4 Beatriz Machado de Almeida Bioquímica – Resumo da prova Sobre as imagens ela repetiu todo o ciclo. Bicicleta de KREBS Sobre esse ciclo, já foram identificadas deficiências em todas as enzimas que participam dele além dos transportadores mitocondriais. São deficiências de baixa prevalência (autossômicas recessivas) e essas doenças genéticas o indivíduo fica com comprometimento severo devido aos níveis aumentados de amônia, são indivíduos que pouco chegam à vida adulta. O único tratamento que tem é retirar proteína da dieta, só que ainda assim, tem as proteínas teciduais que faz o indivíduo formar amônia. Lembra que a TGO é uma enzima que está presente na mitocôndria, justamente para realizar a reação de transaminação. Deficiência enzimática Todas as enzimas e os transportadores que tiram a citrulina da mitocôndria e o que leva a ornitina para a mitocôndria já foi encontrada a deficiência. • Deficiência ornitinatranscarbamilase. • Deficiência argininosuccinatosintetase e liase. • Deficiência de arginase. • Deficiência carbamilfosfatosintetase. • N-acetil – sintetase deficiência de glutamato. • Deficiência do transportador mitocondrial de ornitina. Baixa prevalência, mas o paciente tem um comprometimento grave, até cognitivo, motor, devido à grande toxicidade exercida pela amônia. Dieta restritiva. O diagnóstico é sugerido por hiperamonemia, glutamina plasmática elevada e níveis de citrulina baixos. Síntese de creatinina A concentração de creatinina é afetada por: idade, sexo, exercício físico, dieta e certas drogas. A ureia é livremente filtrada no glomérulo, mas tem uma taxa de secreção e reabsorção tubular relacionada a diurese. Portanto, não é um marcador bioquímico isolado fidedigno da taxa de filtração glomerular. Mas a ureia relacionada com a creatinina traz então uma relação importante de quando é que existe uma relação desses marcadores com a função pré renal ou pós renal. Arginina + glicina → guanidinoacetato → creatina A síntese de creatina acontece pela condensação da arginina com a glicina. Então, uma molécula de arginina se junta com uma de glicina e forma o Guanidinoacetato e ele é metilada a creatina. A creatina é um reservatório de unidades de fosfato que através de uma reação enzimática da creatinoquinase (CK) que fará a retirada e acoplamento de unidades de fosfato da creatina pra síntese de ATP imediata no tecido muscular. Quando, por algum motivo, a CK perde a capacidade de agir sobre a molécula de creatina ou creatina fosfato, elas são desidratadas formando um produto de excreta chamada creatinina. Ainda não definido pela literatura porque a creatina quinase perde a capacidade de tirar ou colocar fosfato na creatina. Todo mundo sintetiza creatinina porque a taxa de produção de creatinina é constante e tem uma relação com nossa massa muscular. Metionina → homocisteína + metila → metila + guanidinoacetato → creatina A molécula de metionina vai doar unidades de metila, quando isso acontece sobra a homocisteína, e a metila doada vai ser transferida para o guanidinocetato, através da enzima guanidilmetidiltransferase, para formar a creatina. Se olharmos a creatina ela tem uma outra unidade de metila que foi fornecida pela reação da metidiltransferase que 5 Beatriz Machado de Almeida Bioquímica – Resumo da prova veio pela metionina. (?) A metila vai ser importante para garantir que haja uma capacidade de atração da unidade de fosfato para essa molécula. Métodos bioquímicos Creatinina A depuração de creatinina: Como se efetua o teste? • Urina de 24hrs (dosagem e volume). • Dosagem de creatinina sérica. Creatinina é derivada da desidratação da creatina/fosfocreatina. Tem taxa de produção constante e é relacionada a massa muscular. Quando se fala em analisar os valores de creatinina, eles tendem a zero no plasma. Tudo o que é produzido é eliminado porque ela é filtrada livremente e não é reabsorvida, por isso que é padrão ouro para avaliar a TFG. Quando tem a creatinina aumentada no plasma, quer dizer que tem uma redução da TFG e a reação da creatinina é proporcional a TFG. Tanto que a depuração/clearence de creatinina ao longo de 24hrs é justamente o teste que vai determinar a TFG. No momento que começa a cair a TFG a creatinina não se eleva instantaneamente, só começa a dobrar/triplicar no plasma, quando já houver comprometimento da TFG. Ex.: se um paciente tem uma creatinina de 0,3 e o valor de referência é 0 a 1 mg/dL. A vida toda foi 0,3 e o paciente não tem nenhum tipo de doença renal. Mas de um ano para o outro a creatinina mudou de 0,3 para 1. Embora esteja dentro do valor de referência, esse dado traz informações muito importantes porque houve uma triplicação dos níveis normais de creatinina – essa situação é para uma paciente mulher, que não malha. Ex.: aqueles pacientes que são fisiculturistas tem a creatinina normal de 2,5 a 3, porque o índice de massa muscular desses indivíduos é aumentadíssimo. Então, essa creatina com esse valor é fisiológica para essas pessoas. Depuração: (volume urinário X crea. mg/dL na urina de 24hrs) / (creatinina plasmática) Ref: homens 90 a 139 mL/min; mulheres 80 a 125 mL/min. Diminui a partir dos 20 anos. A creatinina dosada na urina de 24 horas dividido pela creatinina plasmática, ou seja, o tanto que foi produzido em um determinado volume de urina e que tanto ficou. Ela é em média de 120 a 130 mL por minuto. A depuração da creatinina pode cair ao decorrer da idade avançada. Idosos tem o volume hídrico no metabolismo diminuído e então a taxa de filtração glomerular vai cair. Pode-se calcular a depuração renal sem urina de 24h. O cálculo do clearence estimado faz para triagem antes de submeter o paciente a urina de 24 horas. Explicação da fórmula da imagem: o 140 seria o máximo da taxa de filtração glomerular de mL/minuto. Pega esse 140 e diminui da idade que o paciente tem e multiplica pelo peso do indivíduo. Depois você divide pela creatinina sérica menos o mínimo da taxa de depuração de mL/minuto. Cistatina c É uma proteína inibidora da proteinase (degradação) da cisteina (moléculaque enovela o DNA, RNA das células) e apresenta propriedades interessantes: tem baixo peso molecular (13kDa com 122 aminoácidos), por isso é livremente filtrada pelos glomérulos. Sintetizada por um gene expresso em todas as células nucleares e tem ritmo constante de produção. Metodologias atuais: imunoensaios, hemogêneos automatizados, utilizando partículas de látex ou poliestireno ligadas a anticorpos monoclonais específicos contra cistatina C. Relação da ureia sobre a creatinina: ureia/creatinina > ou = a 40. Creatinina de < ou = a 40, esse indivíduo tem problema renal. É possível dosar ela tanto no plasma quanto na urina. Lembrando que não é para encontrar ela no plasma, ela tem que tender a 0 no plasma, e também não é para encontrar ela na urina. Isso porque no momento que ela passa pelos túbulos, ela é completamente degradada, então se ela for encontrada na urina, é possível relacionar esse evento à doença tubular. Ou seja, se ela ficou no plasma, significa que ela não foi filtrada, aí seria doença glomerular. Proteinúria Aumento da excreção urinária de proteína, causado por: 1. Aumento no sangue filtrado; 2. Aumento na concentração circulante de proteínas de baixo peso molecular; 3. Redução na capacidade de absorção e/ou reabsorção renal; A proteinúria acima de 300 mg/dia geralmente é patológica e é um importante marcador para dizer a progressão da insuficiência renal. Além do que a própria presença da proteína no lúmen vai levar a desencadear fatores pró- inflamatórios. 6 Beatriz Machado de Almeida Bioquímica – Resumo da prova Os tipos de proteinúria podem ser funcionais ou patológicas. E sendo funcional ela não tem relação inicialmente patológica. Quando se fala em rabdomiólise, o problema é a grande quantidade de mioglobina que é liberada para a corrente sanguínea. Ou seja, o indivíduo acometido por essa doença tem um excesso de proteína de baixo peso molecular sendo filtrada (é uma proteinúria funcional). Só que a grande concentração de proteína no lúmen é um fator inflamatório POTENTE capaz de levar a uma insuficiência renal aguda em 24 a 48 horas se esse paciente não for hidratado. Quando ela é patológica precisa saber se a origem é pré-renal ou renal ou pós-renal. TIPOS DE PROTEINÚ RIA : Glomerular: geralmente a albumina, tipo mais comum e mais grave, caracterizado pelo aumento da permeabilidade glomerular. Ajuda como teste de prognóstico de paciente com IRA, denunciando algum déficit de filtração, alteração da carga da membrana basal. Funcional: forma de proteinúria glomerular causada por mudança do fluxo sanguíneo através dos glomérulos. Está associada a exercício, febre, frio, ICC, hipertensão, aterosclerose; Tubular: geralmente são proteínas de baixo peso molecular; De sobrecarga: concentração aumentada no plasma de uma proteína de baixo peso molecular anormal (cadeias leves de imunoglobulinas), inclui hemoglobinúria, mioglobinúria, proteinúria de Bence Jones. Pós-renal: secreção anormal de proteína no trato urinário posterior aos rins, e geralmente por inflamação ou malignidade. DETERMINAÇÃO DA PROTE ÍNA TOTAL NA URINA : Coletada por um período de tempo: • 4, 8 e 12h – para monitoramento • 24h – maioria dos casos • Amostra da primeira urina do dia. A. Teste em tira de papel a partir de indicadores tamponados (semi-quantitativo) – teste da fita reagente. Ele não consegue nos dizer o que é albumina e globulina. Quem ajuda a determinar de maneira quantitativa é o: biureto. B. Método do biureto aplicado a proteína precipitada com ácido ou por filtração em membrana (quantitativo). C. Métodos turbidimétricos e de ligação a corante (vermelho de pirogalol, Ponceau S, CCB) (quantitativo). D. Eletroforese – determina o tipo de proteína. A fita reagente é apenas uma triagem, ou seja, encontrar proteinúria na fita reagente. A proteinúria na urina tem um valor de referência de < 150, e tem lugar que fala que é patológica acima de 300mg/dl e outros acima de 500. E > 3g de proteína na urina de 24 hrs, é sinal patognomônico de síndrome nefrótica. MICROALBU MIN Ú RIA: A microalbuminúria é definida com a presença de 30 a 300 mg de albumina na urina de 24 horas, ou uma taxa de excreção de 20 a 200 micrograma de albumina por minuto, em uma única diurese, em um único sumário de urina por exemplo. É quantitativa também e mais sensível que a proteinúria. É um marcador mais precoce. Consegue identificar que há uma taxa de filtração de micrograma por minuto. O mecanismo fisiopatológico que explicaria a microalbuminuria está embasado em um processo inflamatório sistêmico que levaria a uma disfunção endotelial e um aumento da permeabilidade capilar. É mais sensível para determinar essa inflamação. A metodologia mais utilizada na pratica laboratorial para a dosagem da microalbuminúria é a imunométrica (nefelometria ou turbidimetria). 7 Beatriz Machado de Almeida Bioquímica – Resumo da prova Integração do metabolismo glicose/ácidos graxos Introdução – glicólise • Via metabólica onde a glicose é convertida a piruvato. • Produção líquida de 2 moléculas de ATP • Oxidação completa: 32 ATP/glicose • Produção de duas moléculas de NADH H+ • TODAS as reações são mediadas por enzimas. É uma via bioquímica extremamente simples que acontece em todas as nossas células onde a glicose é convertida a duas moléculas de piruvato. Essa via bioquímica acontece em 10 reações citoplasmáticas. É também chamada de etapa anaeróbica da glicólise. Essa produção líquida, o saldo positivo em números de ATP não é grande, são de apenas 2 moléculas de ATP. Todavia, muitos tecidos utilizam de maneira prioritária via glicolítica para que garanta uma produção rápida de glicose, isso acontece em algumas fibras, no tecido muscular, fibras rápidas, no tecido nervoso que precisa de energia imediata, acontece nas hemácias que não tem capacidade de realizar a oxidação completa da glicose pela ausência de mitocôndrias. Portanto, a via glicolítica é essencial em algumas células. Depois, quando se concretiza toda a cadeia respiratória a possibilidade de um número muito maior de ATP por cada molécula de glicose. Existe uma produção de NADH reduzido que vai ser importante para a cadeia respiratória. Todas as reações que acontecem dependem de uma reação enzimática. Metabolismo da glicose nos eritrócitos A glicose entra nas células a depender do tipo de transportador de glicose que existe em cada uma da célula. Existem 5 tipos de GLUTs que tem o mecanismo de ação elucidado, já há evidências de possibilidade de mais tipos de GLUTs, e eles vão ter uma relação ou não com a insulina. São proteínas transportadoras de glicose e vão transportar a glicose sempre a favor do gradiente de concentração. O GLUT1, presente nos eritrócitos, transporta a glicose de maneira independente da insulina. Não há dependência porque a proteína já está fusionada as membranas e ela é capaz de transportar a glicose, inclusive, de maneira bidirecional. Se todo o GLUT é capaz de fazer o transporte bidirecional, existe uma relação bastante significativa, que toda vez que uma molécula de glicose entra numa célula ela tem que ser fosforilada o mais rápido possível, porque a fosforilação da glicose é o que vai impedir o bidirecionamento no GLUT, porque a ligação com o fosfato não é reconhecida pela molécula de GLUT e se não reconhecida, a glicose não é devolvida para o plasma. Se a glicose fica livre, ela pode ser devolvida para o plasma. Quem faz a primeira reação é a primeira enzima da via glicolítica. Isso mostra a importância significativa para que essa via bioquímica seja regulada através de fatores que levam ao equilíbrio da via glicolítica. Metabolismo da glicose nas célulasdo tecido nervoso Se observa no tecido nervoso que algumas tem o GLUT 1, mas também tem o GLUT3 Além da relação do GLUT, há um direcionamento metabólico para cada tipo de tecido na utilização da glicose. Então cada tecido utiliza a glicose de maneira diferente. Nos eritrócitos, a principal função da glicose é a produção do lactato e desviar a glicose 6 fosfato para a produção da pentose fosfato que é o açúcar importante dos eritrócitos. Já no tecido nervoso, a via glicolítica tem um direcionamento metabólico que é a oxidação completa da glicose, ciclo de Krebs e cadeia respiratória, por ser um tecido que exige uma intensidade metabólica em número de mols de ATP elevado. Tem o desvio metabólico para a via das pentoses, mas o objetivo não é produzir a pentose, mas sim produzir o intermediário dessa via que funciona quase como uma molécula transmissora que é o NADPH. Metabolismo da glicose nas células do tecido adiposo No tecido adiposo e muscular, o GLUT presente é o GLUT4 e esse depende da insulina para ser fusionado na membrana, porque a insulina consegue transportar e acoplar esse transportador na membrana e garantir a entrada de glicose nessas células. Nessas células, pode haver o desvio da glicose 6 fosfato para a reserva de glicogênio hepático, mas o maior direcionamento é a produção de acetil CoA para levar a produção de gordura. Ou Regulação da glicólise 8 Beatriz Machado de Almeida Bioquímica – Resumo da prova seja, quanto mais glicose os adipócitos absorverem, mais ácidos graxos serão sintetizados. Metabolismo da glicose nas células do tecido muscular cardíaco No tecido muscular, também há presença do GLUT4, onde a sinalização da insulina é necessária. Vai haver também o direcionamento da glicose 6 fosfato para a síntese de glicogênio, a depender da demanda o piruvato pode ser reduzido a lactato principalmente nas fibras glicolíticas rápidas ou numa atividade física extensa ou numa presença de isquemia. Mas, o maior direcionamento é para o ciclo de Krebs, para atingir uma demanda energética necessária para o tecido que é um número grande de mols/ ATP. Ações da insulina A insulina se liga ao seu receptor que é autocatalítico, também chamado de receptor enzimático. Esse receptor tem uma subunidade proteica extracelular e outra intracelular. A parte intracelular está ligado a uma enzima tirosina quinase. Como toda quinase, ela tem que ser fosforilada para ser ativada. Quando a insulina se liga ao seu receptor, ela desencadeia essa ação intracelular de fosforilação das quinases, e as quinases fosforiladas (são chamadas de IRS - substratos do receptor de insulina), passam a ser ativadas. Segundos mensageiros são ativados numa cascata de sinalização intracelular e múltiplas atividades vão acontecer, uma delas é a atividade de transporte do GLUT fusionado na membrana para ser capaz de captar as moléculas de glicose. Esses segundos mensageiros também tem a atividade de ativar ou inibir enzimas citosólicas, enzimas essas que são capazes de regular o metabolismo glicolítico. Então a ativação do receptor de insulina é capaz de promover múltiplas atividades, uma delas é auxiliar no transporte de glicose, mas tem a atividade de ativar e inibir enzimas, inclusive enzimas da via glicolítica, da síntese de glicogênio. Além disso, eles (segundos mensageiros) também são capazes de atuar como fatores transcricionais, promovendo a síntese de proteínas e até a diferenciação de células. Então, a insulina é um hormônio de atividade bioquímica muito ampla, portanto as células que tem GLUT1, GLUT 2, GLUT3 e GLUT5, também dependem da ação da insulina, dessas outras ações intracelulares que não estão associadas a atividade de transporte. Por isso que a insulina age no sistema nervoso, nas células hepáticas, nos enterócitos. Então a ação da insulina é muito mais ampla do que apenas nas células adiposas e nos miócitos, e é muito importante entender essa amplitude para entender como o metabolismo de carboidratos e ácidos graxos fica comprometido quando não há possibilidade da atividade da insulina sobre o seu receptor, seja por ausência da molécula ou resistência. Via glicolítica É uma via que consiste em 10 reações citoplasmáticas que se destinam em formar 1 molécula de glicose em 2 de piruvato que podem ter destinos diferentes. Destas 10 reações, na imagem tem apenas 3 (1º, 3º e 10º). São reações limitantes/irreversíveis/ reguladas do metabolismo de glicose. As outras 7 se destinam apenas a transformar os intermediários Primeira reação/hexoquinase A glicose entra na célula pelos diferentes tipos de GLUT e sofre a ação de uma enzima chamada de hexoquinase que transforma a glicose em glicose 6 fosfato. Se é uma quinase, é uma enzima que vai promover fosforilação. É uma enzima que é regulada pela concentração do próprio produto. Então a concentração de glicose 6 fosfato, vai ter um mecanismo regulatório para agir sobre a ação da enzima, podendo inibir a enzima. No nosso organismo, essa enzima tem diferentes isoformas. As isoformas diferentes dessa molécula, vão caracterizar a capacidade dessa molécula de captar ou não a glicose para as nossas células. Sendo os GLUTs bidirecionais, porque sempre vão agir em favor do gradiente de concentração de glicose, então o GLUT já faz o primeiro mecanismo regulatório da absorção de glicose para as nossas células e é importante pensar que esse mecanismo seja regulado porque a glicose só permanece na célula se tiver fosforilada. Se não tiver fosforilada, o GLUT é bidirecional. Isso é importante porque se o excesso de glicose do lado de fora da célula gera uma patologia com várias consequências vasculares, para o metabolismo que é o diabetes, 9 Beatriz Machado de Almeida Bioquímica – Resumo da prova se o nosso organismo fosse capaz de reter excesso de glicose não utilizada dentro das células, isso levaria a um dano celular irreparável. A presença de glicose em excesso dentro de células leva a um dano no aparato celular muito mais rápido do que a hiperglicemia causa. Então pode imaginar que a atividade dessa enzima deve ser regulada. Então primeiro mecanismo de regulação: enzima regulada pela concentração do produto. A insulina é capaz de agir sobre os fatores de transcrição da hexoquinase. • Existem 4 tipos de hexoquinases (isoenzimas) • Tipo I, II e III – Enzima não-específica: D-manores, D- frutose • Tipo IV – GLICOCINASE – específica para a glicose: Aumento do KM • Regulada pelo próprio produto (GEP) As isoenzimas do tipo I, II e III estão amplamente distribuídas e podem agir tanto pela glicose quanto pelos monossacarídeos. A isoforma do tipo IV, além e ser especifica pela glicose, tem o maior Km e, também, está presente apenas nos hepatócitos. Se a enzima tem o Km elevado, quer dizer que ela tem uma menor afinidade pelo seu substrato, então precisa concentrar muita glicose para que ela consiga ativar seu mecanismo de ação. Por isso que o fígado é um tecido que vai utilizar como fonte prioritária de energia, os ácidos graxos, ao invés de utilizar a glicose. Porque o fígado permite que os níveis de glicose ultrapassem por ele e não fique retido, porque a glicose não vai ser fosforilada como nos outros tecidos. Terceira reação/fosfofrutoquinase 1 As três reações principais, aqui faladas são irreversíveis, limitantes, regulatórias. Na segunda reação, ela se destina a isomeria e é reversível. Ela transforma a glicose 6 fosfato, da primeira reação, em frutose. A terceira reação se destina a formar frutose 6 fosfato em frutose 1,6 bifosfato. Para conseguir visualizar o que vai acontecer, no final da via glicolítica tem a glicose que é uma molécula com 6 carbonos, no final tem 2 piruvatos que sãoduas moléculas com 3 carbonos. Para que isso aconteça, essas 10 reações precisam clivar a molécula sem que haja dissipação de energia. Se quebrasse a glicose no meio ia ter uma dissipação de energia muito grande, por isso que tem que ocorrer essas etapas. A primeira coisa que vai acontecer é: para a glicose permanecer na célula, ela precisou ser fosforilada. Como que cliva a molécula que tem um fosfato de um lado e não tem do outro? Então a bifosfatação nessa terceira reação é muito importante, porque ela vai equilibrar a eletronegatividade da molécula, acoplando o fosfato no carbono 1. Então tem a molécula de glicose, que já estava fosforilada de um lado, foi transformada em frutose fosfato e na terceira reação, se equilibra porque está preparando para realizar de maneira que não se dissipe energia a clivagem do fosfato, então ocorre a bifosfatação, formando frutose 1,6 bifosfato. A primeira reação de formação da glicose 6 fosfato é denominada de reação de manutenção, de permanência da molécula de glicose dentro da célula. Porque a ligação com o fosfato vai impedir que o GLUT jogue essa glicose de volta para o meio. Essa terceira reação é denominada de reação de comprometimento com a via glicolítica. Até a segunda reação, porque ela é reversível e a primeira tem enzimas que podem retirar o fosfato e devolver a glicose para o meio, é uma reação que pode devolver a molécula de glicose através de mecanismos. Mas a terceira reação é chamada de comprometimento, onde a bifosfatação vai garantir a ocorrência da glicose. Ela é chamada de reação de comprometimento, porque a frutose1,6 bifosfato não volta a ser a mesma molécula de glicose. Essa reação acontece pela ação de uma enzima chamada de fosfofrutoquinase1, enzima regulatória é uma enzima alostérica. Os efetores alostéricos dessa enzima positivo é o AMPc, representando o déficit de energia na célula e um produto, chamado de frutose 2,6 bifosfato, produto semelhante ao que ela vai produzir. Mas um produto que é fruto de enzima que é uma isoforma dela que é a frutose fosfofrutoquinase 2. • Resumindo: A fosfofrutoquinase 1, enzima alostérica, que vai ter como efetor alostérico positivo o AMPc representando o déficit de energia e a frutose 2,6 bifosfato que é um produto de uma outra enzima que não participa da via glicolítica. Os efetores alostéricos negativos são o ATP, representando a presença de energia na célula e o citrato, também representando a presença, porque ele é um produto do ciclo de Krebs. Então vejam que a terceira reação é a mais importante da via, determina o comprometimento da molécula de glicose que entrou e permaneceu na célula, é uma reação regulada alostericamente de maneira positiva pela deficiência de energia e por um outro produto. E, regulado de maneira negativa pela presença de energia representada pelo ATP e pelo citrato. Quando se fala de uma regulação enzimática tão importante que compromete uma molécula de glicose que entrou e permaneceu na célula, fica um pouco frágil essa regulação enzimática ocorrer apenas pela presença ou ausência de energia. Porque estamos falando de um ambiente onde temos as coisas acontecendo simultaneamente, tem várias vias glicolíticas acontecendo com milhares de moléculas de glicose que adentraram e permaneceram na célula ao mesmo tempo. Então, pode estar terminando de produzir ATP numa região e em outra região ter um AMP, então fica frágil regular apenas com a presença/ausência de energia. Por isso a importância da F2,6bifosfato que é um outro regulador alostérico da reação. 10 Beatriz Machado de Almeida Bioquímica – Resumo da prova ENZIMAS ALOSTÉRICAS ATP: células hepáticas e extra-hepáticas Modulador negativo: Abundância energética. As enzimas alostéricas tem a velocidade da reação que pode mudar a cinética a depender dos seus agentes regulatórios mostrados anteriormente. Então não impede a atividade da enzima, regula ela. Este produto, da frutose2,6bifosfato que é um produto de uma enzima que é a fosfofrutoquinase 2, essa enzima não participa diretamente da via glicolítica. Essa enzima é regulada pela insulina e pelo glucagon Como ocorre a regulação pela insulina e pelo glucagon: A fosfofrutoquinase 2- (FFK2) é uma enzima quaternária, tem duas cadeias proteicas e tem dois sítios catalíticos acoplados. Um sitio catalítico é o sitio quinase e o outro sitio é o fosfatase. Vejam que tem numa mesma molécula dois sítios antagônicos, o que acontece é que tem uma regulação distinta. A subunidade quinase funciona quando for fosforilada, a fosfatase só funciona quando tirar o fosfato, pois na presença do fosfato ela está inativa. Portanto, a regulação da enzima fosfofrutoquinase que produz o principal regulador alostérico positivo da FFK1, enzima que participa do comprometimento da glicose com a via glicolítica da 3 reação bioquímica, essa enzima FFK2 tem a sua subunidade quinase regulada pela insulina e tem sua subunidade fosfatase regulada pelo glucagon na mesma enzima. O produto dessa reação que interessa para a via glicolítica é a frutose 2,6bisfosfato, esse é o agente alostérico da FFK1. Se a insulina ativa a subunidade quinase da FFK2 ela tá estimulando as reações de fosforilação. Então, ela contribui para a formação do produto. Já a subunidade fosfatase dessa enzima que é estimulada pelo glucagon que atua via proteína G, vai retirar o fosfato da molécula, então não vai ter fosfato para formar o produto. Então a insulina estimula a formação do produto e o glucagon inibe a formação do produto. Então na terceira reação, pode-se dizer que a insulina atua de forma positiva na via glicolítica e indiretamente, porque ela estimula a formação do efetor alostérico positivo. Enquanto que o glucagon vai inibir a formação do produto, atua como um efetor alostérico negativo indireto da via glicolítica. Obs: quem vai ser transformada em frutose2,6 bifosfato também é a frutose 6. A mesma molécula sofre a ação tanto da FFK2 fora da via glicolítica e dentro da via passa pela ação da FFK1. Elas não são enzimas que vão competir, pelo fato do principal agente regulador da FFK1 ser o produto da FFK2. Então apesar delas usarem o mesmo substrato, o produto da FFK2 é o principal agente da FFK1. Então sem a FFK2 a FFK1 não seria ativa. PROVA Décima reação/piruvato quinase Transforma o fosfoenol piruvato (PEP) em piruvato. Mesmo que a molécula já esteja comprometida com a via glicolítica, essa reação é importante ser regulada, porque existe uma relação do PEP com a gliconeogênese. A gliconeogênese (síntese de glicose a partir de substrato não glicosídicos, ou seja, ácidos graxos, aminoácido, lactato, piruvato), tem 7 reações idênticas a via glicolítica que são justamente as reações reversíveis. Só as 3 reações regulatórias/irreversíveis não são as mesmas da gliconeogênese, a primeira, terceira e a décima. Na terceira reação já houve o comprometimento dessa molécula, como abordado anteriormente. Mas se a 10ª reação é a 3ª reversível e diferente entre glicólise e gliconeogênese, sendo essa décima reação da última da glicólise mas sendo a primeira da gliconeogênese e se chegar nesse ponto da via, no fosfoenol piruvato e a célula já tiver concentrações ideais de ATP, para que continuar produzindo piruvato e levando a uma acidificação do meio ao produzir lactato ou desequilíbrio da cadeia respiratória já que não tem mais necessidade de ATP? Então a piruvato quinase que é a enzima irreversível que vai transformar PEP em piruvato, é uma enzima alostérica que vai ser regulada positivamente pela terceira reação – a terceira reação pode acelerar a décima – mas o ATP pode ser um regulador alostérico negativo, além do glucagon. Ela é uma quinase, a atividade do glucagon pode inativar esta enzima. Então o ATPe o glucagon são os efetores alostéricos negativos dessa enzima. Porque o glucagon inibe a atividade de quinases e estimula a atividade de fosfatase. Então na décima reação o glucagon vai interferir, porque na atividade bioquímica do glucagon que é devolver moléculas de glicose para o plasma é melhor parar no 9º, no PEP do que chegar no piruvato. Porque a reação que consiste em transformar esse piruvato de volta em PEP é uma reação que conta com um aparato enzimático e não só com uma única enzima. Essa reação é irreversível e para 11 Beatriz Machado de Almeida Bioquímica – Resumo da prova transformar piruvato de novo em fosfoenol piruvato é extremamente complexo. Então para o nosso metabolismo, se ao chegar no nono produto da via glicolítica, mesmo essa molécula já tenha sido comprometida na terceira reação é importante parar, se houver ATP nesta célula e se do lado de fora da célula tiver deficiência de energia e o glucagon tiver sendo secretado, consegue voltar a via a partir do PEP. • Explicando a décima reação de outra forma: Transfere o fosfato para o ADP, formando ATP. A enzima que vai realizar a atividade é a piruvato quinase, que faz fosforilação, ela é uma enzima alostérica que vai ter como efetor alostérico positivo o produto da terceira reação – a terceira reação agiliza a décima reação- mas tem dois efetores alostéricos negativos, a presença de ATP que inibe a atividade da piruvato quinase, para ela em PEP. O outro regulador alostérico é o glucagon. Porque o glucagon, a sua sinalização intracelular é direcionada para inativação de quinases, então inativa a piruvato quinase. É importante parar em PEP porque se consegue voltar a partir de PEP, subir de novo para transformar PEP em uma nova molécula de glicose numa outra via bioquímica, chamada de gliconeogênese, de maneira mais fácil do que se ocorresse a decima reação e ocorrendo a decima reação para transformar piruvato de volta em PEP, o piruvato ia ter que ser descarboxilado, recarboxilado, precisa de aparato de 5 enzimas diferentes para conseguir voltar para a reação. Quando que é importante parar em PEP: quando tem ATP dentro da célula, ou seja a célula já tem energia dentro do seu metabolismo, mas fora da célula tem a sinalização de um hormônio que sinaliza para a deficiência de glicose, para a hipoglicemia e precisa devolver moléculas de glicose. A sinalização acontece na célula que é capaz de realizar a glicogênese, não acontece em todo lugar. A via glicolítica chama a regulação perfeita e completa só acontece nas células que são capazes de realizar tanto a glicose quanto a gliconeogênese. A1C • HbA1C Hb glicada/A1C 1992 Huisman e Dozy Padrão ouro: DCCT/UKPDS A HbA1c é a única fração que deve ser usada como índice de glicemia média e como uma medida do risco de complicações. Um dos principais motivos de não manter a glicose fora da célula é porque a glicose em excesso fora das células desencadeia mecanismos de glicação e glicosilação. Glicação é a ligação de moléculas de glicose a proteínas de maneira irreversível. A glicose é capaz de se acoplar a algumas proteínas plasmáticas e o acoplamento é irreversível. Ela se liga e altera a molécula de maneira estrutural. Então, todos os mecanismos vasculares de danos causados pela hiperglicemia, são dados pela glicação, porque a glicação interfere na permeabilidade e perfusão tendo um comprometimento tecidual. Todos os comprometimentos micro e macrovasculares são dados pela ligação de unidades de glicose as cadeias proteicas. A glicação é irreversível e a glicosilação é reversível, porque é mediada por enzima. Em meados dos anos 2000, descobriu que a glicação da hemoglobina, que é a ligação de unidades de glicose na hemoglobina normal humana (A), na porção carboxiterminal de uma determinada cadeia era um marcador eficiente que poderia ser correlacionado ao percentual de glicose plasmática não utilizado pelas células e que também está relacionado ao percentual de danos micro e macrovasculares. Ao concluir esse estudo, a hemoglobina glicada foi determinada como padrão ouro, na conclusão dos dois estudos populacionais DCCT/UPKDS. Impacto das glicemias mais recentes versus as ¨mais antigas¨ sobre os níveis de A1c. 1 mês antes → 50%. 2 meses antes → 25%. 3-4 meses antes → 25%. 12 Beatriz Machado de Almeida Bioquímica – Resumo da prova Com esses estudos, pode-se relacionar o percentual de glicação com o intervalo de níveis plasmáticos de glicose. Estudos posteriores, são estudos que relacionaram que um paciente diabético com uma hemoglobina glicada de 9% ao reduzir em 1% do percentual de glicação, ele consegue reduzir até 30% os danos micro e macrovascular • Importância dos 3 meses A meia vida da hemoglobina é de 3 meses, de 90-120 dias. O paciente monitorado, com diagnóstico de diabetes faz de 3 a 4 exames de hemoglobina glicada ao ano para monitorizar e fazer os ajustes terapêuticos. Se precisar mudar as medicações/concentrações, pode precisar de mais hemoglobina glicada. O que concluiu: se o eritrócito é uma célula que envelhece e que esse tempo de envelhecimento dos eritrócitos está condizente com a meia vida da hemoglobina, o envelhecimento do eritrócito é dado por uma rigidez maior nas membranas celulares. Então quanto mais novo o eritrócito for, mais permeável a glicose ele é. Então, os estudos mais recentes, elucidaram que o percentual de glicação maior acontece um mês antes, então 50% de toda a glicação encontrada no exame aconteceu 30 dias antes. 25% da glicação, nos 60 dias posteriores. Ou seja, 75% da glicação acontece em 60 dias e só os outros 25% nos três a quatro meses anteriores aquele exame, aquele percentual de glicação. Porque o eritrócito com essa idade, já é um eritrócito que tem uma membrana mais rígida e menos permeável. O percentual maior de glicação é especialmente 1 mês antes. Glicose-citrato-ácido graxo Existe uma relação da degradação e glicose e produção de ácidos graxos. Alguns fatores podem levar a desvios metabólicos, que vão alterar essa relação. A glicose entra na célula por diferentes tipos de GLUT, permanece e vai sendo comprometida com a via glicolítica para produzir duas moléculas de piruvato. Essas duas moléculas de piruvato tem o destino na maior parte das células de ser descarboxilada a acetil CoA e esse acetil vai servir para o ciclo de Krebs. Todavia, a ocorrência do ciclo de Krebs vai depender de um equilíbrio e da necessidade de produção de ATP. Não vai produzir ATP só porque tem acetil, precisa haver um equilíbrio. Ou seja, não tem necessidade de ATP, a via glicolítica está degradando muita molécula de glicose e aí esse citrato pode ser devolvido para o meio, ser convertido novamente em acetil e esse acetil da origem a síntese de colesterol, que é um precursor do colesterol vindo do acetil é um álcool chamado de mevalonato e o precursor de ácidos graxos é o malonil coA. Uma vez que o acetil é transformado em mevalonato ou em malonil, ele passa a ser utilizado um desvio do excesso da degradação de glicose – isso quando tá tudo certo, quando tem muita glicose entrando na célula e sendo degradada, não está levando em consideração a resistência da insulina. Então a glicose em excesso entrando na célula, o próprio acetil ou intermediário da via ciclo de Krebs podem servir como substrato para síntese de precursores do colesterol e de ácidos graxos. Então essa relação é importante, ela é causada quando há um desequilíbrio de excesso de acetil em relação a última molécula formada pelo ciclo de Krebs que é o oxalacetato. Porque o oxalacetato garante a ocorrência do ciclo de Krebs, mas o excesso de acetil ou excesso de citrato ativa uma enzima que é chamada de ácido graxo sintetase que vaiestimular esse desvio para a via. O ciclo de Krebs é um ciclo que precisa da união do acetil com o oxalacetato para formar o citrato, precisa ter outra molécula de oxalacetato, terminando para reiniciar um novo ciclo. Se esse ciclo começa a girar na velocidade maior do que a que elimina, do que a que ele finaliza vai haver um desequilíbrio, começa a ser interrompido. O ciclo começa a ser interrompido. Então o excesso de acetil ou excesso da formação de citrato, sem o ciclo ter chegado até o final promove um desvio porque vai ativar a enzima que estimula a síntese de ácidos graxos e a síntese de mevalonato que leva a síntese de colesterol. Obs: na imagem está errada. Piruvato não entra na mitocôndria, quem entra é o acetil. A reação acontece do lado de fora. Produção aeróbia de ATP Todo o estágio pré diabético é hiper insulínico. Porque tem muita glicose, muita insulina para que ela seja utilizada então começa a fazer o desvio metabólico. Todo indivíduo pré diabético já passa a ter algum grau de dislipidemia. Mas existem também os pacientes que mesmo com metabolismo de glicose normal e já tendo excessos em relação ao metabolismo de ácidos graxos, ou seja, já ingere muito triglicerídeo, tem muito quilomícron e VLDL, esses ácidos graxos junto com as moléculas de acetil produzidas pela via glicolítica vão saturar a cadeia respiratória. Porque, os ácidos graxos ao serem degradados, a beta oxidação de ácidos graxos, também produz acetil coa, também faz o ciclo de Krebs girar para que aconteça a cadeia respiratória. Então, aquele acetil coA que entra em desequilíbrio ele pode vir do 13 Beatriz Machado de Almeida Bioquímica – Resumo da prova excesso de glicose, mas pode vir também dos próprios ácidos graxos. Então a pior combinação que existe para o indivíduo é comer muito açúcar e muito ácido graxo ou ser diabético e dislipidêmico. Porque aí sim começa a sobrar muito acetil. ACC regulating fa metabolismo Começa a haver uma regulação para esse metabolismo de ácidos graxos através da ativação de uma enzima que é chamada de acetil coA carboxilase, ela começa a estimular a formação de malonil. Uma dieta rica em carboidrato, o excesso de glicose vai ativar uma enzima chamada de acetil coA carboxilase. O acetil só tem dois carbonos, a acetil coA carboxilase, transforma o acetil coA carboxilase em malonil. O citrato é um efetor alostérico postivo da enzima, por isso que tanto o acetil quanto o citrato vão promover esse desvio metabólico para a formação de malonil. Os ácidos graxos de cadeia longa, vão impedir essa formação de malonil. O malonil é importante porque a única etapa regulatória para a síntese de ácido graxo é a formação de malonil. Uma vez que forma malonil, forma ácido graxo. Outra coisa é que o malonil é uma molécula tão perigosa que ele inibe o transportador de Lcarnitina, ou seja, se tem formação de malonil nas células, forma ácido graxo de cadeia curta. Esse ácido graxo sai das células e serve para aumentar a resistência à insulina, porque ele vai interferir nos mecanismos de ação da insulina sobre o receptor. • Explicando de outra forma Malonil é produto da ação de uma enzima chamada de acetil coa carboxilase (ACC), essa enzima é ativada pelo citrato (ativador alostérico positivo) e os ácidos graxos de cadeia longa, como ômega 3 ou 6, são efetores alostéricos negativos. No excesso de glicose, vai ter muito acetil e muito citrato, porque está tendo um desvio do ciclo de Krebs. O citrato age positivamente sobre a enzima e vai estimular a formação de malonil. Malonil é a única molécula regulatória na síntese de ácidos graxos, que além de ser a molécula precursora dos ácidos graxos, ela ainda inibe a oxidação dos ácidos graxos como fonte de energia. Então o único destino do ácido graxo é ir para a corrente sanguínea. Por isso o paciente diabético mesmo sem comer gordura, fica dislipidêmico. Cetoacidose diabética Mais prevalente no DM tipo 1 do que no tipo 2. Relacionado a duas vias. Um lado a falta de insulina ou falta da atividade da insulina. Isso leva pelo lado de dentro da célula a não utilização de glicose, e isso leva a gliconeogênese porque as enzimas que regulam a atividade da glicose estão inibidas. A gliconeogênese é estimulada por exemplo nos adipócitos pela lipólise que leva a produção de intermediários que são os corpos cetônicos, que na corrente sanguínea faz uma reação com o bicarbonato plasmático, diminui a concentração de bicarbonato plasmático o que leva a cetoacidose. A cetoacidose ou acidose metabólica do diabético pode levar ao coma. Por outro lado, a falta de insulina leva a hiperglicemia que leva a glicosúria, porque o aumento da osmolaridade sanguínea dado pela glicose estimula a taxa de filtração glomerular e isso aumenta a diurese, que é compensatório. O aumento da diurese pode fazer a perda de água e sais, leva o paciente a desidratação que contribui com o mecanismo de cetoacidose levando ao coma. São mecanismos somatórios na cetoacidose diabética. 14 Beatriz Machado de Almeida Bioquímica – Resumo da prova Introdução Os hormônios esteroidais são hormônios que tem ampla capacidade de agir sobre o metabolismo e tem particularidades na sua síntese. Existem fatores endógenos e exógenos. Em geral, situações que levam ao estresse orgânico, psicológico, vão ser interpretadas pelo sistema límbico, e então o sinal será transmitido para o hipotálamo, que vai ser estimulado a transcrever o gene do CRH. O CRH vai agir sobre a hipófise anterior, também estimulando a expressão gênica de um gene enorme, que é o gene da POMC (melanocortina). Uma porção desse gene vai liberar o ACTH. CRH e ACTH são hormônios peptídicos e todo hormônio peptídico é um produto para transição gênica. Então precisou que houvesse o estímulo da expressão de um gene para que essa molécula fosse transcrita. Importante ressaltar que a expressão de um gene pode ser uma única molécula, como no caso do CRH, ou podem ser várias moléculas, como no caso da POMC, que são três genes na mesma molécula. Depois, há modificações pós transcricionais e a gente tem só tem a molécula do ACTH. O ACTH vai agir sobre o córtex da adrenal e no córtex adrenal existem três zonas celulares diferenciadas sobre os aspectos de composição enzimática e maior concentração de substrato. Isso vai dar afinidade maior em determinadas vias na síntese de hormônios estereoidais. Zona Glomerulosa: é a zona mais superficial, menos responsiva ao ACTH e mais independente ao ACTH. Responsável pela síntese dos mineralocorticoides. Isso mostra que, apesar de ter receptores de ACTH, essa zona é a que menos responde a ação do ACTH. Ela responderá de forma mais significativa aos níveis elevados de potássio e angiotensina 2, dando como resposta a aldosterona (principal mineralocorticoide ativo). Zona fasciculada: é a zona mais responsiva a ação do ACTH, onde vai haver a síntese dos glicocorticóides de maneira mais prevalente. Como resposta, tem o glicocorticóide mais biologicamente ativo, que é o cortisol. Zona Reticulada: é a zona que responde de maneira intermediária ao ACTH e é a zona mais interna do córtex. Leva a síntese dos hormônios sexuais (andrógenos). A medula não é responsiva ao ACTH, mas é responsiva aos mesmos estímulos que vão coordenar atividades hipofisárias para a síntese do ACTH, que são estímulos relacionados ao estresse. A medula é responsável por produzir as catecolaminas. Estímulos relacionados ao estresse são: Infecção, dor, hipoglicemia, sono, hemorragia, traumatismo. Esses mecanismos de estresse podem ser orgânicos ou não, mas serão interpretados pelo hipotálamo para que o hormônio estimulador da adeno-hipófise para a produção do ACTHseja liberado. Importante saber que esse mecanismo é alimentado por retroalimentação, ou feedback negativo. A partir de níveis de cortisol, ele vai fazer o feedback para impedir a liberação do ACTH, podendo ser feedback de alça curta ou longa. Isso só funcionará se tudo estiver funcionando de forma adequada no organismo e se os níveis fisiológicos de cortisol forem respeitados. O cortisol tem a secreção pulsátil e um dos mecanismos de estímulo é o ritmo circadiano. Biossíntese de hormônios esteróides • Os hormônios esteroides são sintetizados a partir do colesterol modificado enzimaticamente. • Assim, não há gene que codifique o hormônio individual. • A regulação da esteroidogênese envolve o controle das enzimas que modificam o colesterol no hormônio esteroide de interesse. Os esteróides vem do colesterol. O colesterol é modificado enzimaticamente. Então, até o ACTH tem um hormônio peptídico e que envolve a transcrição gênica. A partir do estímulo do ACTH nas diferentes zonas do córtex da adrenal, Biossíntese dos hormônios esteroidais 15 Beatriz Machado de Almeida Bioquímica – Resumo da prova tem estímulos enzimáticos para que haja modificação da cadeia do colesterol. Partimos de uma via comum, que é o colesterol. Depois, uma via comum, que são os progestagênicos (interpretados pela pregnenolona e progesterona). Então, tem uma via comum, e a partir dos progestagênicos terá a diferenciação entre mineralocorticoide, glicocorticóide e androgênicos. A partir dos progestagênicos irá derivar de acordo com as especificidades enzimáticas cada uma. O que se conserva na modificação enzimática das moléculas é o núcleo esteroidal. A fusão de 4 anéis presentes na molécula de colesterol vai se perpetuar em todos os hormônios esteroides. O que vai mudar é a hidroxilação da cadeia ou a cadeia lateral que existia na molécula de colesterol. ENZIMAS ESTEROIDOGÊNESE A maior parte das enzimas que participam da estereoigênese são enzimas do citocromo P450. Estas enzimas estão relacionadas a atividades oxidativas. Fazem atividade de oxirredução. As atividades de oxirredução podem acontecer por duas classes enzimáticas: Desidrogenases: vão reduzir ou oxidar, colocando ou retirando hidrogênio da molécula. Ex: NAD(oxidado) e NADH (reduzido). Quem vai estar reduzido é que vai ter o hidrogênio e quem está oxidado é quem vai ter menos hidrogênio. Enzimas do citocromo P450: as reações de oxirredução aqui envolvem o oxigênio, além do hidrogênio. Elas estão aderidas a membrana mitocondrial, já que precisam de oxigênio, e estão acopladas a um NAD ou FAD, que são coenzimas e realizarão a parte da redução de hidrogênio. Além disso, existe a FMN, que tem grupamento M, e, por ter o grupamento M, pode fazer o acoplamento de oxigênio. Explicando imagem: FAD vai realizar redução, tirando hidrogênio da molécula e FMN faz o acoplamento de oxigênio. Isso tudo está ligado a uma proteína central, que são as enzimas do citocromo. Chamamos de reações acopladas, pois acontecem uma na sequência da outra. As enzimas do citocromo P450 é uma classe de enzimas gigantesca e que tem mais de 150 isoenzimas. Quais são as peculiaridades das isoenzimas? Elas irão fazer as reações de oxirredução, mas também vão colocar oxigênio. Elas são capazes de colocar uma hidroxila inteira na molécula, podendo mudar a funcionalidade da molécula. Então é isso que as enzimas do citocromo irão fazer com a molécula de colesterol. Elas têm essa particularidade porque são pequenas proteínas que estão aderidas a membrana mitocondrial e está acoplada a dois cofatores, podendo ser o NAD ou o FAD e a proteína hemica (FMN), que tem grupamento M e, se tem grupamento M, tem oxigênio. Importante: na esteroidogênese (síntese de hormônios estereoidais), existem desidrogenases (relacionadas com o hidrogênio) e enzimas do citocromo (relacionadas com o hidrogênio – FAD e NAD e o oxigênio - FMN). A primeira enzima tem o nome de colesteroldesmolase e é uma das enzimas chave no processo de síntese dos hormônios esteroidais. Antes ela tinha nomenclatura relacionada a família delas, que é no citocromo P450. Hoje usa a sigla CIP11A1 ou o nome colesteroldesmolase mesmo. Depois tem uma outra enzima importante, que é 3Beta. As enzimas 21-hidroxilase e 11B-hidroxilase são enzimas do citocromo e podem estar carentes em alguns indivíduos, podendo modificar completamente a síntese de esteróides. Em uma síndrome adrenal congênita, hiperplasia adrenal congênita, por exemplo, pode ter a deficiência da 21- hidroxilase e da 11B-hidroxilase, fazendo com que toda a síntese de cortisol e mineralocorticoides vai estar suprimido. 16 Beatriz Machado de Almeida Bioquímica – Resumo da prova Se o indivíduo for XY, vai acontecer toda uma masculinização, pois não vai acontecer equilíbrio na síntese de esteróides e o indivíduo irá desviar síntese de esteroides toda para andrógenos. Depois temos a ação da aldosterona-sintase, que é importante, e da aromatase. Essa última será importante nos tecidos periféricos para transformar a testosterona em estrogênio, e não na adrenal. Fatores de colesterol para a síntese de esteroides • Colesterol pode ser sintetizado dentro da célula a partir de acetil CoA. • Este é um processo de várias etapas, evolvendo muitas reações enzimáticas. • Uma enzima chave limitante da taxa é a HMG-CoA redutase. • Há um feedback negativo da atividade da HMG-CoA redutase pelo colesterol, de modo que o alto colesterol intracelular inibe a síntese de novo. O excesso de energia poderia interferir na síntese endógena de colesterol. Como isso acontece? O excesso de moléculas de acetil pode vim da degradação de glicose, ácidos graxos e até da degradação de aminoácidos. Esse excesso de moléculas de acetil não utilizadas na cadeia respiratória irão ativar enzimas e a presença do substrato será o agente ativador de enzimas e vai formar HMG-CoA, que é 3-hidroxi-3-methyl-glutaril-CoA. Esse HMG-CoA é a etapa limitante, etapa que vai regular a síntese do colesterol. O HMG-CoA será transformado em um álcool, chamado de mevalonato, e depois de muitas reações chega-se ao colesterol. Essa reação está abreviada, mas tem uma relação enorme da síntese dessas moléculas. Essas reações transformarão o acoplamento de molécula de dois carbonos a uma cadeia bastante complexa, que é a cadeia de colesterol e é regulada por uma única enzima (HMG-CoA redutase). Todas as enzimas que participam dessas etapas, uma única é quem vai regular a produção de colesterol. Ela é inclusive alvo molecular das estatinas, a inibição dessa enzima. • O colesterol também é absorvido pela célula na forma de lipoproteína de baixa densidade (LDL). • O LDL é um complexo composto de colesterol, fosfolipídeos, triglicérides e proteínas (proteínas e fosfolipídios formam o LDL solúvel no sangue). • O LDL entra nas células por meio dos receptores de LDL e dividido em colesterol esterificado e, em seguida, colesterol livre. O colesterol que será utilizado para a síntese dos hormônios estereoidais é o colesterol livre. Colesterol livre é o que tem a hidroxila livre na sua estrutura química. O colesterol esterificado, que é a molécula potencialmente aterogênica, é quando o ácido graxo se acopla a essa hidroxila, formando uma molécula apolar contendo o éster de colesterol que é contido no LDL. Então, o colesterol livre é o que vai ser modificado enzimaticamente para que haja a síntese dos hormônios esteroidais. Só serve esse que foi recém sintetizado? Não! Para a síntese dos hormônios esteroidais, o córtex da adrenal é capaz de sintetizar colesterol, mas também tem receptores de LDL. Dentro do LDL tem colesterol esterificado. Mas se ele for endocitado corretamente, vai haver a possibilidadede romper a ligação éster que fazia com que o colesterol ficasse apolar. Então, o colesterol que vai ser modificado enzimaticamente é o colesterol livre. As adrenais tem a capacidade de sintetizar molécula de colesterol, como também de captar o LDL. O colesterol livre pode ter vindo de síntese endógena quanto do LDL. O colesterol contido no LDL é o colesterol que está esterificado, ou seja, que essa hidroxila está ligada a um ácido graxo, que veio do triglicerídeo da dieta. Então, aí tem o éster de colesterol, que está contido na LDL. Para a síntese dos hormônios esteroidais, terá uma modificação enzimática da cadeia do colesterol livre. É o colesterol livre que que será reconhecido pelas enzimas da estereoigênese. Todavia, esse colesterol livre pode vim da endocitose do LDL nas células da adrenal e na adrenal haverá liberação do colesterol livre e do ácido graxo. Repetindo: a origem do colesterol pode ser síntese endógena ou endocitose do LDL. • A enzima mitocondrial colesterol desmolase inicia a clivagem da cadeia lateral e inicia a síntese das progestinas. • Hidroxila C 20 e 22 e envolve a clivagem de um grupo de 6 carbonos do colesterol. • Esta reação requer o citocromo P-450 como um transportador de elétrons intermediário (parte integral da membrana mitocondrial interna, uma flavoproteína contendo ambos FAD e FMN). 17 Beatriz Machado de Almeida Bioquímica – Resumo da prova • Passagem de elétrons do NADPH reduzido para FAD, depois para FMN e finalmente para um O2. Tem o colesterol livre, e, no carbono 20 do colesterol, existe uma cadeia de hidrocarbonetos. A primeira reação, chamada de limitante, é a reação que vai fazer a clivagem dessa cadeia lateral, que é realizada pela CIP11A1 (colesteroldesmolase). Então, a colesteroldesmolase vai fazer a clivagem dessa cadeia, formando uma molécula chamada pregnenolona. A pregnenolona é o colesterol sem a cadeia lateral. A próxima reação é a reação da 3Beta-desidrogenase, que vai formar uma dupla ligação, formando a progesterona. Estimulação hormonal da biossíntese dos hormônios esteroides • O aumento do AMPc ativa a proteína quinase, curtas fosforilações causam o aumento da hidrolise de ésteres de colesterol da vesícula para o colesterol livre e aumentam o transporte de colesterol para a mitocôndria. • Os níveis elevados de Ca2+ e a fosforilação da proteína provocam níveis induzidos da reação de clivagem da cadeia lateral. • Esteroide é produzido, secretado no espaço extracelular e vai para o tecido alvo na corrente sanguínea. O ACTH vai agir nos seus receptores, que são acoplados a proteína G, e desenvolver uma cascata de sinalização intracelular. Essa cascata de sinalização intracelular é estimulada por múltiplas fosforilações. A sinalização do ACTH vai fazer com que a vesícula, que continha o LDL, libere o colesterol livre e vai ativar uma enzima que consegue transportar o colesterol até a mitocôndria. Na mitocôndria, o colesterol, representado na figura com a bolinha vermelha, vai ter a cadeia lateral clivada, vai ser transformada em pregnenolona. Pregnenolona sai da mitocôndria, depois volta como progesterona, até liberar os hormônios estereoidais. O que vai acontecer quando passa a ter estereoigênese? As moléculas vão entrar e sair da mitocôndria para garantir a especificidade das reações. Ela vai ficar próxima da mitocôndria, mas vai ficar entrando e saindo porque tem as enzimas do citocromo, que estão aderidas a membrana mitocondrial. Na estereidogênese tem enzimas que não são enzimas do citocromo. Explicando a mesma coisa com a segunda imagem: Então, o ACTH vai agir sobre seus receptores. O LDL vai ser endocitado, mas nem sempre ele será endocitado. Pode ser que o colesterol seja sintetizado dentro das células da adrenal. Se for endocitado, estará como éster de colesterol. Quando o ACTH age sobre as células da adrenal, ele vai ativar a proteína quinase A. Proteína quinase A vai ativar várias enzimas, lipases e a colesteroldesmolase. Vai ativar também uma proteína chamada STAR, que é a enzima da esteroidogênese e quem de fato vai transportar o colesterol livre da vesícula para a mitocôndria, para a ação da colesteroldesmolase. Então, toda vez que o ACTH age nos seus receptores, tem que ter haver um sinergismo de ativação enzimática. Se só a lipase estiver ativa, o colesterol poderia escapar dessas células da adrenal. Então, tem que ter ativação da lipase, da STAR e da colesteroldesmolase simultaneamente, fazendo com que o colesterol se torne livre e ao mesmo 18 Beatriz Machado de Almeida Bioquímica – Resumo da prova tempo é transferido para a matriz mitocondrial. Se não, não vai acontecer o início da síntese dos hormônios esteroidais. Por isso que essa sinalização é importantíssima. Importante: é que existe um passo crítico e um passo limitante. Passo crítico é a atividade celular na mobilização de colesterol armazenado em vesículas recobertas, transporte de colesterol para a mitocôndria. É um passo critico porque ele pode interferir na síntese dos hormônios esteroidais, mas ele não pode inibir a síntese dos hormônios esteroidais porque o ser humano pode sintetizar colesterol. Então, passo crítico é a mobilização do colesterol. O passo limitante é a taxa de clivagem da cadeia lateral do colesterol na mitocôndria por enzimas conhecidas como o complexo enzimático de clivagem da cadeia lateral do citocromo P450. O passo limitante pode interferir totalmente na síntese de hormônios esteroidais que é a ativação das enzimas que vão fazer a clivagem do colesterol dentro da mitocôndria. Então, o passo que limitaria a ocorrência da via é na clivagem da cadeia lateral. Visão geral de como as coisas estão conectadas: O colesterol livre terá a cadeia lateral clivada pela colesteroldesmolase (CIP11A1) e vai formar pregnenolona. Pregnenolona vai seguir sendo transformada pela 3beta em progesterona e a progesterona pode passar pela ação da 21-hidroxilase ou 17-hidroxilase para garantir a síntese de glicocorticoide (pela ação da 17-hidroxilase) e mineralocorticoide. As linhas tracejadas da imagem são chamadas de linhas alternativas. As linhas preenchidas são as vias comuns. Então, a partir da progesterona, a ação da 17-hidroxilase na progesterona, vai levar a síntese de glicocorticóide. A ação da 21-hidroxilase sobre a progesterona vai levar a síntese de mineralocorticóide. Pode haver vias alternativas, podendo acontecer em tecidos periféricos ou em uma demanda requerida para a síntese de cortisol, por exemplo. A pregnenolona, pode também, em ações da CIP17, se desviar para síntese de andrógenos. Então, até a pregnenolona e progestagênicos (progesterona, 17-hidroxi-pregnenolona e 17-hridroxi- progesterona) tem a via comum. A partir dos progestagênicos, eles vão se diferenciar em cada uma dessas divisões dos hormônios esteroidais. Por exemplo, o que foi falado no início da aula, na síndrome adrenal congênita ou hiperplasia adrenal congênita. Em geral, o indivíduo tem deficiência da 21-hidroxilase ou 17- hidroxilase ou ainda da 11-desoxi-cortisol. O indivíduo na deficiência dessas enzimas não irá sintetizar corticóide, mineralocorticoides e todo dos progestagênicos serão desviados para a síntese dos andrógenos, modificando as características sexuais e interferindo nas atividades metabólicas dos mineralocorticoides e do cortisol. Essa outra imagem explica a mesma coisa. Só explica a atividade bioquímica dessas moléculas. A progesterona mesmo sendo comum e sendo produzida nas adrenais, ela tem função bioquímica já bem caracterizada como hormônio feminino. A função da progesterona no corpo masculino, além de precursor de todos os outros esteróides, ainda não é bem clara. Depoistem os que são predominantemente masculinos, que é o DHEA, andro-estenediona, testosterona e DHT. A atividade mesmo anabólica da testosterona é pela DHT. O colesterol só fica na célula se ele estiver esterificado. Para que ele seja transportando para a matriz mitocondrial, precisa ter sinalização do ACTH. Observando que a testosterona pode ser transformada em estradiol pela ação da aromatase, a andro-estenediona pode ser transformada em estrona, também pela ação da aromatase. Os corticóides como corticosterona e cortisol. O mineralocorticoide é a aldosterona. 19 Beatriz Machado de Almeida Bioquímica – Resumo da prova Então aqui é o que já foi falado anteriormente. Se o indivíduo tiver deficiência da 21-hidroxilase ele vai interromper o eixo verde. Se ele tem deficiência da 17- hidroxilase, vai interromper o eixo azul. Glicocorticóides Síntese dos hormônios adrenocorticais glicocorticoides Essa imagem resume tudo o que vimos. Colesterol pode vim da endocitose do LDL ou da síntese endógena nas células da adrenal, a partir do acetil CoA. Lembrado que o colesterol só permanece na célula se ele estiver esterificado. Se o colesterol tiver livre, ele vai se difundir para fora da célula. Quanto ele estiver esterificado, ele fica armazenado em vesículas dentro da célula. Para que ele seja transportado para a matriz mitocondrial, onde vai haver todo o início da esteroidogênese, precisa haver a sinalização do ACTH. Então a zona fasciculada e a síntese de glicocorticoide é extremamente dependente da sinalização de ACTH. Por isso que, no hipercortisolismo, a primeira cosia que tem que ser questionada é ser é dependente de ACTH ou independente de ACTH. A relação da figura é dependente de ACTH, que vai ativar a STAR, que é a enzima que vai fazer a transferência do colesterol. Dentro da mitocôndria tem a enzima colesteroldesmolase, que vai clivar a cadeia lateral e produzir a pregnenolona. Pregnenolona sai da mitocôndria, passa pela ação da 3Beta. A 3Beta produz progesterona, que é transformada em 11-desoxicortisol. 11-desoxicortisol volta para a mitocôndria para a última reação que transformará a 11-desoxicortisol em cortisol. Então, a última reação do cortisol acontece na mitocôndria. O cortisol é lipossolúvel (?) e de difunde livremente pela membrana e vai para a circulação. Na circulação, vai precisar ser aderida a proteínas plasmáticas. Acima de 95% do cortisol está ligado a proteínas plasmáticas. CBG é uma globulina específica ou então a albumina. Para agir sobre as células, ele precisa estar separado da proteína carreadora. O que acontece é que, se ele tiver dissociado da proteína carreadora ele invade a célula e vai realizar a sua atividade, assim como se difundiu da membrana celular quando saiu da mitocôndria, devido a suas características lipossolúveis. Porém, nem sempre queremos cortisol nas nossas células, por ele ter como regular um aparato gênico muito grande. Então, o acesso do cortisol ao receptor pode ser evitado perifericamente pela ação de isoenzimas, que podem potencializar ou inibir. Essas enzimas são a 11-beta hidroxiesteróidedesidrogenase (11-beta-HSD). Tem a 11- beta-HSD2 que vai transformar o cortisol em cortisona e aí ao vai ter acesso ao receptor de cortisol. Então, transfere o cortisol que é uma molécula biologicamente ativa em uma molécula inativa, que é a cortisona. Isso é importante nas células renais, porque o cortisol tem uma atividade ampla no mecanismo de reabsorção hídrica, então ele estaria interferindo na atividade de mineralocorticoides. A pele produz receptores para cortisona e por isso que em geral corticoides tópicos são cortisona. Além disso, às vezes tomamos cortisona por via oral, porque o nosso organismo, através da 11-beta-HSD1, vai transformar a cortisona em cortisol, para garantir a efetividade bioquímica. Então, às vezes quando vai fazer o uso prolongado ou altas doses de glicocorticoides, é preferível usar cortisona, pois conta com a ajuda da enzima. • Os glicocorticosteróides se difundem na célula, mas o acesso ao receptor pode ser evitado, por exemplo, no rim, pela enzima 11-beta hidroxiesteróidedesidrogenase, que converte o cortisol ativo em cortisona inativa. • Quando ativados, os receptores translocam para o núcleo onde eles podem regular a transcrição do gene por ação em elementos específicos de resposta ao DNA. Voltando um pouquinho na síndrome adrenal congênita. Por isso que é muito complicado o paciente conseguir sobreviver ou ter uma longevidade quando ele tem uma deficiência combinada da 17-hidroxilase, 21-hidroxilase e da 11-Beta. Se ele tiver deficiência só da 21-hidroxilase, a cortisona pode ser transformada em cortisol, e ele vai sobreviver com algumas deficiências e com reposição exógena de cortisol. Mas se ele tiver deficiência combinada dessas três enzimas, não se sabe se é viável a vida. 20 Beatriz Machado de Almeida Bioquímica – Resumo da prova Depois do colesterol pronto, esse é o único mecanismo regulatório que temos, que é a ação da 11-beta-HSD2 inativando o cortisol e a 11-beta-HSD1 ativando a cortisona em cortisol. ▪ 97% circula ligado a proteínas plasmáticas (CBG e albumina); ▪ Meia-vida do cortisol é rápida, de 80 a 120 min; ▪ Filtrados e reabsorvidos no rim; ▪ Metalizados principalmente no fígado. Mecanismo de ação - glicocorticóides A maioria das figuras e dos livros, eles colocam só essa relação do glicocorticoide que são ações nucleares. Eles atravessam a membrana, se liga ao seu receptor intracelular, transloca para o núcleo e lá no núcleo vai fazer sua ação. Não é isso, pois não temos um pacote pronto já quando se pensa em glicocorticoides endógenos e exógenos. Importante saber que os glicocorticóides tem sim esses mecanismos nucleares, que são tão importantes, mas eles têm mecanismos não nucleares. Esses mecanismos não nucleares eles somam vários efeitos como, na farmacologia, a produção de corticóides de ação imediata, como a betametasona que são moléculas que farão ação imediata e outras ações mais prolongadas. Então, ações nucleares são ações mais amplas e mais lentas. As ações não nucleares são ações imediatas e mais pontuais. Alguns exemplos das ações não nucleares: podem ser do próprio receptor, uma vez ativado não entra no núcleo e a presença dele no citosol pode ter atividade e efeito anti- inflamatório. Depois, ação sobre receptores de superfície, receptores proteicos, pode desencadeiar sinalização intracelular e a entrada deles de maneira inespecífica, próprio glicocorticoide sem estar ligado a seu receptor intracelular podem fazer ações não nucleares. É importante saber a amplitude e a capacidade que essas moléculas tem de agirem sobre nossas células. A ação como transcrição celular, nuclear, vai acontecer da translocação do complexo glicocorticoide + proteína receptora intracitoplasmática para o núcleo. As outras ações são para o citosol. • Resumo dos mecanismos de ação nucleares e não- nucleares dos glicocorticóides. Os glicocorticóides atravessam facilmente a membrana plasmática e se ligam ao GR, que medeia os efeitos nucleares (I) e efeitos não nucleares (II). Efeitos não nucleares são também sugeridos via ligação do GR de membrana (III) e por interação com as membranas celulares (IV). FONTE: adaptado de BUTTGEREIT et al, 2004. Efeitos do cortisol: resposta metabólica ▪ Efeito permissivo ao glucagon; ▪ Gliconeogênese (ENZIMAS E SUBSTRATOS); ▪ Lipólise; ▪ Degradação de proteínas musculares (UBIQUITINA); O efeito permissivo ao glucagon, vai agir em sinergismo com o glucagon, levando a gliconeogênese. A gliconeogênese vai ocorrer porque acontece a ativação de enzimas, como a glicose-6-fosfatase, que retira o fosfato da molécula de glicose. Então, o efeito do cortisol vai estimular
Compartilhar