Metabolismo da Frutose e da Galactose

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Milena Barbosa – Medicina IX Julho (Turma VI - SBC) 
 
Bases Celulares e Moleculares II 
 
14/09/2021 
Metabolismo da Frutose e da 
Galactose 
 
 
 
↠ A partir dos monossacarídeos da dieta a frutose 
e galactose são transportados do lúmen do intestino 
delgado para o enterócito. A frutose é transportada 
pela GLUT5, e a galactose e glicose passa do lúmen 
para o enterócito a partir do SGLT1. O transportador 
que realiza o transporte desses monossacarídeos do 
enterócito para o sangue a partir do GLUT2. 
 
Frutose 
↠ A frutose é uma cetohexose, que pode ser 
obtida de duas maneiras: 
1- A partir do dissacarídeo sacarose (que é sua 
principal fonte) que ao ser hidrolisado/clivado 
no intestino libera frutose e glicose; 
2- De forma livre como um monossacarídeo a 
partir da ingestão de frutas, mel e no 
xarope do de milho. 
• Ela é absorvida pelo GLUT5, presente nas 
microvilosidades de enterócito, não tendo sua 
entrada dependente de insulina (diferentemente da 
glicose em certos tecidos) e ao contrário da glicose 
ela não promove a secreção de insulina. 
• A frutose pode ser metabolizada por duas 
enzimas, pela Hexoquinase (tecido extra-hepático) e 
pela Frutoquinase (nos hepatócitos). A Hexoquinase 
adiciona um fosfato ao carbono 6 da frutose 
transformando-a em Frutose-6-fosfato, já a 
Frutoquinase adiciona um fosfato ao carbono 1 da 
frutose transformando-a em Frutose-1-fosfato. 
 
 Metabolismo da frutose no hepatócito 
 
 
• É onde a maior parte da frutose é metabolizada 
(pulando 2 pontos de controle da via glicolítica). 
1º A frutose será fosforilada pela Frutoquinase, que 
transfere um fosfato de um ATP (convertendo-o 
em ADP) para o carbono 1 da frutose, 
transformando-a em frutose - 1 – fosfato. 
2º Logo em seguida a frutose – 1 – fosfato será 
convertida pela Aldolase B em Di- hidroxiacetona 
fosfato e Gliceraldeído. 
3º O Gliceraldeído será convertido em Gliceraldeido- 
3 – fosfato a partir da fosforilação que é feita pela 
enzima Gliceraldeido quinase (que pega o fosforo de 
um ATP o transformando em ADP). 
 
 
Frutose vs. hipertriacilglicerolemia 
 
A frutose entra no metabolismo diretamente como 
Di- hidroxiacetona fosfato e o Gliceraldeido- 3 – 
fosfato, o que faz com que ela entre depois de 2 
pontos de controle da via glicolítica (que são feitos 
por enzimas marcapasso irreversíveis) sendo esses 
pontos a Glicoquinase e a Fosfofrutoquinase PFK 
(principal marcapasso). Logo, o excesso de frutose 
pode ser prejudicial, pois o fluxo desses carboidratos 
será muito mais intenso gerando precursores de 
lipogêneses, como o Gliceraldeido - 3 – fosfato que 
pode ser direcionado para síntese de Glicerol que é 
precursor de triacilglicerol e gerando esse 
triacilglicerol, será produzido mais VLDL para fazer 
seu transporte pela corrente sanguínea e 
consequentemente mais LDL, gerando assim a 
hipertriacilglicerolemia. 
O consumo excessivo de frutose terá relação direto 
com casos de esteatose hepática não alcoólica. 
 
Metabolismo da frutose em tecido extra-hepático 
• Fora do tecido hepático o metabolismo da frutose 
se dá pela enzima Hexoquinase. 
• O Km da Hexoquinase pela glicose é muito alto, ou 
seja, tem menor afinidade por ela, sendo assim essa 
não é a principal via de metabolização da frutose. 
1º A Hexoquinase fosforiza a frutose retirando o 
fósforo de um ATP (convertendo-o em ADP) e o 
adicionando ao carbono 6 da frutose, transformando-
a em Frutose-6-fosfato. Entrando assim na via 
glicolítica como Frutose-6-fosfato sendo convertida 
em frutose-1,6-fosfato e procede a via glicolítica. 
Sendo assim, ao contrário do metabolismo da 
frutose no tecido hepático, ela ainda é regulada pela 
enzima marcapasso Fosfrutoquinase (PFK). 
 
Erros inatos do metabolismo da frutose 
Frutosúria Essencial 
• É a ausência/deficiência da Frutoquinase, o que 
fará com que a frutose não seja metabolizada no 
tecido hepático gerando um acúmulo da frutose na 
circulação; 
• É uma doença autossômica recessiva (1 em 130.000 
nascimentos); 
• Metabolismo de frutose fica restrito aos tecidos 
extra-hepáticos; 
• Condição benigna, pois não leva a morte; 
• Sem sinais e/ou sintomas visíveis; 
• Frutose acumula na urina. 
 
Intolerância hereditária à frutose (“envenenamento 
por frutose”) 
• Intolerância hereditária a frutose é causada pela 
deficiência Aldose; 
• O portador dessa condição consegue converter 
frutose em frutose-1-fosfato pela ação da enzima 
Frutoquinase, porém essa molécula não conseguirá 
prosseguir na via metabólica, pois eu não consigo 
transformar a frutose-1-fosfato em Di- hidroxiacetona 
fosfato e o Gliceraldeido, isso fará com que toda 
reserva de fosfato da célula acabe aprisionado nessa 
molécula; 
• Acontece então o esgotamento das reservas de 
fosfato da célula, porque os fosfatos ficam presos, 
ou seja, você gastou todo seu ATP para formar 
essa molécula e como você não consegue dar 
prosseguimento o fosfato fica ali, o que resultará na 
baixa concentração de ATP; 
• Sem ATP o hepatócito não sobrevive, levando a 
uma lesão hepática e não conseguimos realizar a 
neoglicogênese (produção de glicose durante o 
jejum), levando a um processo de hipoglicemia 
grave e severa; 
• A deficiência de aldolase não impede o 
metabolismo de hepático da glicose, que passará a 
ser oxidada pela via das pentoses; 
• Causa: hipoglicemia grave (se dá pelo esgotamento 
da reserva de ATP) náuseas e vômitos (está 
relacionado com a questão de hipoglicemia), icterícia, 
hemorragia, hepatomegalia, disfunção renal, 
hiperuricemia e acidemia láctica; 
• Terapia: detecção rápida e remoção imediata da 
frutose e da sacarose da dieta. 
 
Galactose 
↠ A Galactose é um carboidrato que tem como sua 
principal fonte a lactose, porém uma quantidade de 
galactose pode também ser obtida por degradação 
lisossomal de carboidratos complexos, como 
glicoproteínas e glicolipídeos, que são componentes 
importantes da membrana; 
• A lactose é em dissacarídeo formado por uma 
molécula de galactosil-beta-1,4- glicose e é obtida 
através do leite e dos seus derivados. Ao chegar no 
intestino delgado, a lactose sofre ação da lactase que 
hidrolisa a molécula de galactose em Glicose e 
Galactose; 
• A entrada da galactose nas células não depende 
da insulina, assim como na frutose; 
• A galactose passa do lúmen para o enterócito a 
partir do SGLT1; 
• A alfa glicose e a alfa galactose são epímeros, pois 
são diferentes na posição de apenas uma das 
hidroxilas da molécula. 
 
Metabolismo de Galactose 
 
 
1º ocorre a conversão da Galactose em Glicose. No 
tecido hepático a galactose é fosforilada pela enzima 
Galactoquinase (Galk) que transfere um fosfato do 
ATP para o carbono 1 da galactose, transformando-a 
em Galactose-1-fosfato. 
2º Galactose-1-fosfato é convertida em UDP-
Galactose (UDP: uridina difosfato), pela enzima 
Galactose-1-fosfato uridil transferase (GALT), a partir 
de uma UDP-glicose da qual é retirada de uma 
molécula de UDP e adicionada na molécula de 
galactose-1-fosfato e o fosfato presente na molécula 
é retirado e transferido para glicose da qual 
retiramos o UDP, transformando-a em glicose-1-
fosfato. Essa glicose-1-fosfato pode seguir 2 
caminhos: ser transformada em glicose-6-fosfato e 
seguir na via glicolítica ou ela pode ser utilizada para 
síntese de uma nova UDP-glicose. 
3º A UDP-galactose pode ser convertida em UDP-
glicose e quem faz essa conversão é a enzima 
Epimerase (GALE). 
Resumo 
↠ Galactoquinase (GALK) 
Galactose + ATP -----> Galactose-1-fosfato + ADP 
↠ Galactose-1-fosfato uridil transferase (GALT) 
Galactose-1-fosfato + UDP-glicose <-----> UDP-
galactose + Glicose-1-fosfato 
↠Epimerase (GALE) 
UDP- galactose <-----> UDP-glicose 
 
Erros inatos do metabolismo da galactose 
Deficiência de Galactoquinase 
• É uma doença autossômica recessiva rara; 
• É causada pela deficiência da enzima 
Galactoquinase e causa aumento da galactoseno 
sangue (galactosemia) e na urina (galactosúria), pois 
não conseguimos converter Galactose em 
Galactose-1-fosfato, o que resultará na formação de 
galactitol; 
• Provoca acúmulo de galactitol se houver galactose 
na dieta e um nível elevado de galactitol pode causar 
catarata; 
• O tratamento para essa doença é a restrição na 
dieta. 
 
Galactosemia clássica 
• É ocasionada pela deficiência da enzima galactose-
1-fosfato- uridil transferase (GALT), fazendo com que 
a galactose-1-fosfato não seja convertida em UDP-
galactose, gerando acúmulo de galactose-1-fosfato; 
É uma doença autossômica recessiva (1 em cada 
30.000 nascimentos); 
• Gera baixa concentração de ATP, pois é gasta 
uma molécula de ATP para formar a galactose-1-
fosfato, e essa molécula fica inutilizada, o que 
ocasionara uma lesão hepática, pois a galactose-1-
fosfato inibe a fosfoglicomutase o que gerará uma 
menor concentração de UDP-glicose; 
• A diminuição da concentração de UDP-glicose, 
também diminuirá a concentração de ácido 
glicurônico, que é necessário para conjugação de 
bilirrubina, levando a icterícia por conta do excesso 
de bilirrubina indireta; 
• Causa galactosemia e galactosúria, vômitos, diarreia 
e icterícia; 
• Acúmulo de galactose-1-fosfato e galactitol em 
nervos, cristalino, fígado e rins causa lesão hepática, 
retardo mental grave e catarata; 
• Diagnóstico pré-natal possível por meio de 
amostras de vilosidades coriônicas. Possibilidade de 
triagens neonatais (teste do pezinho); 
• Terapia: diagnóstico rápido e remoção da 
galactose, e portanto, também da lactose da dieta; 
• Apesar da utilização de tratamento adequado, há 
risco de retardos no desenvolvimento e, em 
mulheres, falência ovariana precoce.