Metabolismo da Frutose e Galactose

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Universidade Nove de Julho Maria Lívia
Metabolismo da Frutose e Galactose 
 
Introdução: 
• A glicose é metabolizada pela via glicolitica, pela qual dá origem ao piruvato. É o principal monossacarídeo da 
dieta; 
• A frutose e a galactose necessitam ser incorporados à via glicolítica, então, são convertidos a intermediários do 
metabolismo da glicose e seus destinos são paralelos aos da glicose 
Síndrome metabólica - Frute: 
• Metabolismo da frutose: 
‣ A frutose é um carboidrato lipogênico (promove a síntese de gordura) - mais do que a glicose; 
‣ Uma dieta rica em frutose está associada ao aumento da incidência de doenças hepáticas gordurosas 
(esteatose hepática = acúmulo de gordura no fígado), resistência à insulina e síndrome metabólica; 
‣ Doença Hepática Gordurosa Não Alcoólica. 
• Explicação para os efeitos danosos de uma dieta rica em frutose: 
‣ 1º: A frutose é metabolizada principalmente pelo fígado - diferente da glicose que é pelo fígado e demais 
tecidos; 
- A frutose pode ser metabolizada por duas enzimas: 
• Frutoquinase - exclusivamente hepática (apenas 
fígado), alta afinidade pela frutose - Km = 0,5 
mM; 
• Hexoquinase - exclusivamente extra-hepática 
(existe em todos os tecidos, exceto o fígado), 
baixa afinidade pela frutose - Km = 3 mM; 
- Portanto, quando o organismo recebe uma grande 
quantidade de frutose, é apenas o fígado que vai 
ser responsável pelo metabolismo; 
- A frutose NÃO libera insulina como a glicose, portanto, a ingestão de frutose não estimula a captura de 
carboidratos no músculo e tecido adiposo; 
‣ 2º: No fígado a frutose entra na via glicolítica sem qualquer tipo de controle alostérico ou hormonal: 
- Isso acontece pois no fígado a frutose entra na via glicolítica como hidroxiacetona fosfato e gliceraldeído - 
3 - fosfato após os pontos de controle da via glicolítica (PFK-1 e glicoquinase ou hexoquinase) ; 
- A frutoquinase fosforila frutose no fígado, formando frutose - 1 - fosfato; 
- A frutose - 1 - fosfato é clivada pela Aldolase B, produzindo diidroxiacetona-fosfato (DHAP) e gliceraldeído. 
- O gliceraldeído é fosforilado pela Triose-quinase, formando gliceraldeído - 3 - fosfato; 
• A ingestão de frutose sobrecarrega o fígado e aumenta a 
produção de lipídeos. 
• Toda essa gordura sintetizada no fígado a partir da 
frutose vai promover a doença hepática gordurosa não 
alcoólica (esteatose hepática), a resistência à insulina, a 
dislipidemia e a síndrome metabólica.
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- DHAP e gliceraldeído - 3 - fosfato são intermediários da via glicolítica e podem entrar diretamente na 
glicólise ou na gliconeogênese. 
‣ 3º: A frutose estimula a síntese das enzimas que sintetizam lipídeos; 
- SREBP-1 (Sterol Regulatory Element Binding Protein - 1): fator de transcrição das enzimas lipogênicas; 
‣ Nos tecidos extra hepáticos há pontos de controle da frutose na via glicolitica - os pontos são a 
transformação de ATP em ADP na reação: 
- Frutose + ATP —> frutose - 6 - fosfato + ADP + H+. 
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Sínte de Sorbitol: 
• A enzima aldose-redutase é responsável por converter a glicose em sorbitol (Km alto). Essa enzima é 
encontrada em determinados tecidos como vesículas seminais, ovários, retina, cristalino; 
• O sorbitol, por sua vez, pode ser convertido em frutose em presença da enzima sorbitol desidrogenase; 
• Hiperglicemia e sorbitol: 
‣ Como a insulina não é necessário para o transporte de 
glicose nas células de tecidos como retina, cristalino, rins 
e nervos periféricos (GLUTs com baixa afinidade pela 
glicose; não dependentes de insulina), grandes 
quantidade de glicose podem entrar para o meio 
intracelular em situação de hiperglicemia. Diante da alta 
concentração de glicose intracelular, a aldose-redutase 
pode catalisar uma quantidade elevada de sorbitol; 
‣ Em deficiência ou ausência de sorbitol-desidrogenase, o 
sorbitol se acumula (já que não consegue sair pelo 
GLUT que a glicose entrou), modificando a pressão 
osmótica dentro da célula; 
‣ Algumas alterações patológicas relacionadas ao diabetes podem ser atribuídas, parcialmente, ao estresse 
osmótico referido acima. 
- Ex: glaucoma, catarata, neuropatia periférica. 
E Inat do Metabolismo da Frute: 
• Doenças genéticas/hereditárias; 
• São mutações em enzimas do metabolismo da frutose; 
• Intolerância hereditária à frutose: 
‣ Falta da enzima aldolase; 
‣ Doença muito grave em que a frutose é um veneno para seu portador, pode causar uma falência hepática 
por acúmulo de frutose - 1 - fosfato e depleção de ATP; 
‣ A depleção de ATP acontece pois todo o fosfato da célula fica retido na frutose - 1 - fosfato, causando a 
interrupção de diversos processos celulares por falta de ATP; 
‣ Não possui cura, o tratamento é administrar uma dieta sem frutose. 
Nas vesículas seminais, essas 2 reações responsáveis 
por converter glicose em frutose beneficia os 
espermatozóides, que possuem a frutose como 
principal fonte energética
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• Frutossuria essencial: 
‣ A falta da enzima frutoquinase; 
‣ É uma doença assintomática, pois na falta da enzima frutoquinase, a frutose pode ser lentamente 
metabolizada pela hexoquinase extra hepática; 
Metabolismo da Galacte: 
• Mecanismos da galactose: 
‣ A galactoquinase fosforila a galactose, formando galactose - 1 - fosfato; 
‣ A galactose - 1 - fosfato não pode entrar diretamente na via glicolítica e não pode ser convertida 
diretamente a glicose - 1 - fosfato. Portanto, ela é primeiramente convertida a UDP-galactose; 
- Isso ocorre em uma reação de troca com outro nucleotídeo açúcar, a UDP-glicose; 
- Nessa troca, a UDP-glicose reage com a galactose - 1 - fosfato, produzindo UDP-galactose e glicose - 1 - 
fosfato; 
- Essa reação de troca é catalisada pela enzima galactose - 1 - fosfato - uridiltransferase (GALT); 
‣ A glicose - 1 - fosfato produzida pode ser convertida a glicose - 6 - fosfato, a qual é um intermediário da via 
glicolítica. Essa reação é catalisada pela enzima fosfoglicomutase; 
‣ A UDP-galactose pode agora ser convertida a UDP-glicose pela enzima UDP-glicose-epimerase; 
‣ O efeito líquido desse ciclo é a conversão de Galactose - 1 - fosfato a Glicose - 1 - fosfato. Não há produção 
ou consumo líquido de UDP-glicose ou UDP-galactose. 
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E Inat do Metabolismo da Galacte: 
• Doenças genéticas/hereditárias; 
• São mutações em enzimas do metabolismo da galactose; 
• Galactosemia tipo i: 
‣ Deficiência de GALK; 
‣ Uma dieta rica em galactose vai resultar no acúmulo de galactose (causando galactosúria) e a conversão de 
galactose em galactitol; 
- Isso causa acúmulo no cristalino causando edema celular (aumento da pressão osmótica) que danifica o 
cristalino resultando em catarata bilateral. 
• Galactosemia clássica: 
‣ Tipo 2 - falta de GALT; 
‣ Tipo 3 - falta de GALE; 
‣ Em ambas existe o acúmulo de galactose - 1 - fosfato que diminui os níveis de fosfato inorgânico e inibe a 
fosfoglicomutase; 
‣ Essa inibição impede a síntese de UDP-glicose e consequentemente falta ácido glicurônico para conjugar e 
excretar bilirrubina, causando icterícia 
‣ Adicionalmente existe o acúmulo de galactose que se converte em galatitol, se acumula no cristalino e causa 
catarata.