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1 BIOQÍMICA- BCM2 FERNANDA MARCAT O VIAS DAS PENTOSES FOSFATO *pentoses fosfato- presente nos nucleotídeos. A via das pentoses fosfato tem o objetivo de sintetizar as riboses-5-fosfatos para formar nucleotídeos e os NADPH* e acontece no citoplasma. O NADPH é um importantíssimo produto da via das pentoses fosfato em todas as células. O NADPH é utilizado como doador de elétrons e prótons (e- + H+) em biossínteses redutoras (ácidos graxos e esteróis), na proteção celular contra espécies reativas de oxigênio e na produção de óxido nítrico. CASO CLÍNICO 1.Homem, 28 anos, até então saudável, chega ao consultório com queixas de fadiga e dificuldade para recuperar o fôlego com sua rotina normal de exercícios. Esses sintomas iniciaram após uma visita recente feita à família de sua esposa, onde ele comeu a famosa sopa de feijão-fava. Após mais algumas perguntas, ele relata que sua urina ficou muito mais concentrada e escura apesar da ingestão adequada de líquidos. No exame físico nota-se esclera ictérica. Seu hematócrito é de 21% (normal: 40-49%) (Adaptado de Toy et al, 2016). O valor do hematócrito baixo mostra que o paciente está sofrendo intensa hemólise. Na sopa de feijão fava tem uma toxina que aumenta o stress oxidativo celular. 2. Homem, 35 anos, foi internado com sintomas de anemia hemolítica aguda. Na anamnese, relatou uso de antibiótico à base de sulfa para tratar quadro de infecção do trato respiratório. Sabe-se que esse antibiótico aumenta a formação de espécies reativas de oxigênio (EROs). Concluiu-se que o paciente, até então saudável, desenvolveu anemia hemolítica devido ao uso do antibiótico. Aqui o paciente tratou a infecção com um antibiótico a base de sufla que aumenta também o estresse oxidativo. Em ambos os casos, constatou-se que os eritrócitos apresentaram atividade reduzida da enzima glicose 6-fosfato desidrogenase (G6PDH). *a enzima G6PDH é importante na produção de NADPH. Pergunta-se: 1. A qual via metabólica pertence a enzima deficiente? R: Pertence à via das riboses fosfato. 2. Qual importante produto dessa via metabólica também terá sua produção deficiente? R: NADPH e riboses-5-fosfato. O NADP VS NADH Este dinucleotídeo acima é o NADP, que difere do NAD apenas pela presença de um 2 BIOQÍMICA- BCM2 FERNANDA MARCAT O grupo fosfato (em vermelho) esterificado ao carbono 2 da ribose do nucleotídeo de adenina. Isso faz com que o seu uso nas células seja bem diferente dos usos do NAD: RELEMBRANDO... Glicose entra na célula por difusão facilitada, é fosforizada e vira glicose-6-fosfato, que é ponto de partida de diversas vias como a glicólise, a síntese de glicogênio e a via das pentoses fosfato. REAÇÕES DA VIA FOSFATO Existem duas etapas na via, a oxidativa e a não oxidativa. Oxidativa: é a fase que produz NAPH a partir de glicose-6-fosfato. A glicose-6-fosfato é oxidada pela enzima glicose-6- fosfato-desidrogenase (g6pd) liberando um H+ e formando um NADPH a partir do NADP+. Essa oxidação forma uma molécula que dará origem à 6- fosfogliconato, que sofre oxidação novamente de uma enzima chamada 6-fosfoglicogenase e libera mais um NADPH, um H+ solto e um CO2. O produto disso é uma ribulose. Assim se encerra a fase oxidativa. 3 BIOQÍMICA- BCM2 FERNANDA MARCAT O Não oxidativa: é a fase que forma as pentoses fosfato. A ribulose produzida na reação anterior usa uma enzima chamada isomerase para se transformar em ribose e uma chamada epimerase para se transformar em xilulose. Tanto a xilulose quanto a ribose podem ser transformadas em frutose-6-fosfato ou em triose (intermediários da glicólise), por meio de enzimas chamadas transaldolase e transcetolase (sendo essa uma reação reversível, ou seja, a triose e a frutose conseguem virar xilulose ou ribose). *essas duas enzimas fazem uma troca muito doida de carbonos. *células como a hemácia, que são anucleadas, não precisam produzir nucleotídeos e mesmo assim precisam de muito NAPH, por isso transformam sempre a ribose em xilulose e convertem em intermediários da via glicolítica. TPP TIAMINA A transcetolase para funcionar precisa de uma coenzima: TPP-tiamina-pirafosfato. E a vitamina B1 (tiamina) é a percursora. O QUE DETERMINA A ATIVIDADE DA ENZIMA G6PDH? Altas concentrações intracelulares de NAPH inibem a enzima. AS FASES OXIDATIVA E NÃO OXIDATIVA SÃO INDEPENDENTES? A fase não oxidativa e a oxidativa são independentes, uma pode estar inibida e a outra ativada. Primeira situação: A célula precisa apenas do NAPH, então a fase oxidativa faz com que a xibulose ou a ribose se transformem em SÍNDR OM E DE WER NICKE - KORS AKO FF É um distúrbio causado pela deficiência de tiamina (B1). A síndrome é mais comum entre alcoólatras, pois o consumo intenso de álcool interfere na absorção intestinal da tiamina. A síndrome também pode ser causada por uma mutação no gene da enzima transcetolase que diminui a afinidade com a TPP e torna o nível dessa coenzima muito baixo, o que impede a troca de carbonos da via não oxidativa, gerando graves danos neurológicos. 4 BIOQÍMICA- BCM2 FERNANDA MARCAT O frutose ou triose e se revertam em glicose-6-P, para recomeçar o ciclo. Segunda situação: Há uma elevada produção de NADPH e consequentemente de ribose, não necessita da ação das enzimas transaldolase e transcetolase e nem dos intermediários da via glicolítica. Terceira situação: A célula precisa só da ribose, não precisa de NADPH, então aumenta a concentração dele, o que inibe a G6PH (glicose-6-fosfato desidrogenase), inibindo assim a fase oxidativa. Se a célula precisa só de ribose 5p ela não precisa de NAPH, e ai aumenta a concentração, e inibe a g6ph e inibe a fase oxidativa. A ribose então advém da reação não oxidativa, a partir dos intermediários da glicose. Quarta situação: A célula necessita do NADPH que é produzido normalmente, mas gasta a glicose-6-fosfato que seria usada para a produção de piruvato, sendo assim, a ribulose produzida na síntese de NADPH é desmembrada em xilulose e ribose e totalmente convertida nos intermediários da via glicolítica, formando piruvato. FUNÇÕES DO NADPH A. Biossínteses redutoras: Síntese de ácidos graxos, colesterol e hormônios esteroides (lipídeos). B. Redução do peróxido de hidrogênio (proteção contra Espécies Reativas de Oxigênio – EROs): Redução da Glutationa. C. Sistema citocromo P450 (CYP): metabolismo de fármacos e detoxificação de xenobióticos D. Eliminação de bactérias por macrófagos e neutrófilos E. Síntese de óxido nítrico (NO) ação vasodilatadora 5 BIOQÍMICA- BCM2 FERNANDA MARCAT O RESSALTANDO O PONTO B. O sistema da glutationa protege o organismo de espécies reativas de O2, como por exemplo o peróxido de hidrogênio (H2O2), que são desnaturadoras de diversas estruturas (até mesmo do DNA). COMO FUNCIONA? O O2 pode formar compostos tóxicos para o corpo, então a enzima glutationa peroxidase decompõe o peróxido gerando duas moléculas de H2O. Mas para conseguir fazer isso precisa que a glutationa na sua forma reduzida (GSH) traga os dois átomos de H+. Sendo assim, a enzima glutationaredutase pega os H do NADPH e dá para a glutationa oxidada (sem H+), que é chamada de GSSG e ela volta a ser GSH. CASO CLÍNICO..... DE NOVO Homem, 28 anos, até então saudável, chega ao consultório com queixas de fadiga e dificuldade para recuperar o fôlego com sua rotina normal de exercícios. Esses sintomas iniciaram após uma visita recente feita à família de sua esposa, onde ele comeu a famosa sopa de feijão-fava. Após mais algumas perguntas, ele relata que sua urina ficou muito mais concentrada e escura apesar da ingestão adequada de líquidos. No exame físico nota-se esclera ictérica. Seu hematócrito é de 21% (normal: 40-49%) (Adaptado de Toy et al, 2016). 2. Homem, 35 anos, foi internado com sintomas de anemia hemolítica aguda. Na anamnese, relatou uso de antibiótico à base de sulfa para tratar quadro de infecção do trato respiratório. Sabe-se que esse antibiótico aumenta a formação de espécies reativas de oxigênio (EROs). Concluiu-se que o paciente, até então saudável, desenvolveu anemia hemolítica devido ao uso do antibiótico. Em ambos os casos, constatou-se que os eritrócitos apresentaram atividade reduzida da enzima glicose 6-fosfato desidrogenase (G6PDH). Responda: Explique por que os pacientes acima apresentaram anemia hemolítica, relacionando: via das pentoses fosfato com sistema da glutationa e com decomposição de Espécies Reativas de Oxigênio (EROs). R: A deficiência na G6PDH impossibilita a síntese de NADPH, que não consegue doar os H+ para a enzima glutationa redutase transformar GSSG em GSH, para que a GSH leve os dois átomos de H+ para a enzima 6 BIOQÍMICA- BCM2 FERNANDA MARCAT O glutationa peroxidase decompor o peroxido em duas moléculas de água acabando com a reatividade. Pacientes com deficiencia na G6PD não possuem defesa contra os peroxidos, o que gera hemolise e consequentemente anemia hemolitica (entre outros problemas), devido à reatividade deles. vias das pentoses fosfato caso clínico o nadp vs nadh relembrando... reações da via fosfato tpp tiamina O que determina a atividade da enzima g6pdh? as fases oxidativa e não oxidativa são independentes? Funções do nadph ressaltando o ponto b. CASO CLÍNICO..... DE NOVO
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