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VIA DAS PENTOSES FOSFATO Uriel F. S. Junior - Turma 6 - Medicina Nove de julho Também chamada de via fosfogliconato ou desvio da hexose-monofosfato. Primeiro passo é fosforilar a glicose pela hexose, pois fosforilada não volta para o MEC, na via das pentoses tem a oxidação do NADP+ (Esse P do NADP+ é fosfato, ao passo que o NADH é chamado de Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo e o NADP+ é de Nicotinamida adenina fosfato e na via das pentoses o NAP+ entra na forma oxidada e aceita elétrons gerando NADPH. Essa via ocorre na maioria das células, quase todas e o principal destino catabólico (oxidação) se tudo começa com uma molécula de glicose é ser oxidada pela via glicolítica formando ATP e piruvato, então é bom que temos de destino principal de uma molécula de glicose mas nem sempre as células vão precisar de piruvato e ciclo de krebs e ATP as vezes precisa de ribose então para essa via acontecer depende do que a célula precisa no momento, ela precisa de mais ATP ou mais ribose ou os dois , pela via das pentoses fosfato ela NÃO OBTÉM ENERGIA para a célula. Por isso que que nessa via temos a obtenção de ribose fosfato para síntese de DNA e RNA e NADPH para biossíntese redutora (síntese endógena, que a molécula sintetizada está sendo reduzidas formando novas ligações, um exemplo síntese de ácido graxo, sem NADPH que é obtido pela via das pentoses não tem como sintetizar ácidos graxos e esteróides e atua também impedindo que moléculas oxidativas como água oxigenada leve alterações a dano do DNA, além como NADPH é importante para a formação de ácido nítrico. A via das pentoses ocorre no citosol, uma vez que as enzimas envolvidas são encontradas no citosol. Principais produtos da via das pentoses: NADPH (Essencial para manter os níveis de glutationa redutase) Ribose-5 fosfato Os tecidos onde temos grande produção de ácido graxo como fígado, tecido adiposo, glândulas mamárias ou tecidos onde tem muito colesterol são tecidos onde hormônios esteróides são produzidos o NADPH é muito importante, se lá no fígado glândula suprarenal ou gônadas femininas e masculina é necessário a produção de esteróides para a biossíntese de hormônio, então a vida das pentoses fosfato ocorre nesses tecidos. Em todos esses tecidos ocorre a via das pentoses para a formação de NADPH e ele leva a síntese de ácido graxo e colesterol. Os eritrócitos e células da córnea e cristalina essas células estão expostas a danos a partir do oxigênio a presença de NADPH mantém os níveis de glutationa, agindo como antioxidante. E para manter esse ambiente reduzido essas células mantêm níveis basais de NADPH, se falta NADPH em hemácia ele sofre anemia hemolítica. VIA DAS PENTOSES FOSFATO Uriel F. S. Junior - Turma 6 - Medicina Nove de julho A via das pentoses, tem duas fases 1- Oxidativa 2- Não Oxidativa Quando analisamos o termo oxidativo, alguma molécula está sendo oxidada e não oxidativo não ocorre oxidação. Começa pela fase oxidativa,a glicose-6 fosfato ela pode seguir vários caminhos (Via Glicolítica, Via das pentoses fosfato) o destino depende da necessidade celular. Começando fase oxidativa IRREVERSÍVEL Principal enzima é a que catalisa a primeira reação -> Glicose 6 fosfato desidrogenase (Via das pentoses) Deficiência da glicose 6-fosfato desidrogenase, não ocorre a primeira reação da via das pentoses ou pode ocorrer reduzida, não produzindo NADPH, ribulose 5 e ribose 5- fosfato, a G6PD é a primeira enzima da via, bloqueando ela vou bloquear toda a via. Glicose 6- fosfato é convertida/ oxidada em 6-Fosfogliconato e nessa reação temos a participação da coenzima NADP + sendo reduzido em NADPH. E logo depois o 6-fosfogliconato, forma Ribulose 5 - fosfato e leva a redução de mais nADH (o rearranjo de átomos de carbono por exemplo pode fornecer glicose -6 fosfato para a via ocorre na fase não oxidativa) Ribulose 5 fosfato dá origem a ribose 5 fosfato no qual serve para formar nucleotídeos, coenzimas DNA e RNA A primeira reação da fase oxidativa que é catalisada pela principal enzima dessa vai que é a enzima glicose 6 fosfato desidrogenase - Principal enzima da via/ ponto de controle. Ela retira do substrato, retira hidrogênio, e esse hidrogênio está sendo recebido pelo NADP + e vai ser reduzido em NADPH. A diferença entre glicose - 6 fosfato e 6- fosfogliconato é que perde um hidrogênio e do 6-fosfogliconato para ribulose 5 fosfato perde mais um hidrogênio. Até a formação de ribose 5- fosfato falamos da fase oxidativa. Mas temos a fase não oxidativa, onde o substrato não perde nada só tem rearranjo dos átomos. VIA DAS PENTOSES FOSFATO Uriel F. S. Junior - Turma 6 - Medicina Nove de julho Fase não oxidativa: REVERSÍVEL Glicose 6- fosfato chega pra via das pentoses e chega a ribose- 5 fosfato mas aí tem essa fase não oxidativa onde só estou rearranjando os átomos de carbonos sendo usado de diversas maneiras pelas células. Essa ribulose 5-fosfato (5 carbonos) pode formar xilulose -5 fosfato. 2 ribulose- 5 fosfato pode formar 1 ribose-5 fosfato e 1 xilulose-5 fosfato. Glutationa ela é um tripeptídeo porque tem três aminoácidos (Glutamato, cisteína e glicina) a relação entre ela e o NADPH é que com ela mantemos os níveis de glutationas na forma reduzida, sem NADPH sem glutationa reduzida e ela é uma molécula antioxidante impedido oxidação de componentes celulares, NADPH é fundamental. Ausência de Glicose -6 fosfato desidrogenase o stress oxidativo da célula aumenta. VIA DAS PENTOSES FOSFATO Uriel F. S. Junior - Turma 6 - Medicina Nove de julho Caso Clínico: Homem, 28 anos, chega ao consultório com queixas de fadiga e dificuldade para dificuldade para recuperar o fôlego com sua rotina normal de recuperar o fôlego com sua rotina normal de exercícios, desde uma visita a exercícios, desde uma visita recente feita à família de sua esposa. Ele recente feita à família desua esposa. Ele afirma que é saudável, nega febre, afirma que é saudável, nega febre, calafrios, náusea, vômito e calafrios, náusea, vômito e diarreia. Relata que não teve contato com doentes ou diarreia. Relata que não teve contato com doentes ou outras viagens outras viagens além da casa dos parentes de sua esposa, onde ele comeu além da casa dos parentes de sua esposa, onde ele comeu a famosa sopa de feijão-fava. Após mais algumas perguntas, ele relata que sua sopa de feijão-fava. Após mais algumas perguntas, ele relata que sua urina ficou muito mais concentrada e escura apesar da ingestão adequada de urina ficou muito mais concentrada e escura apesar da ingestão de líquidos. Ao exame clínico, a médica observa que o paciente apresenta esclera adequada de líquidos. No exame clínico, está com aparência de ictérica, conjuntiva pálida e frequência cardíaca de 110 batimentos/minuto. O doente, parecendo ainda cansado e pálido, sua esclera está ictérica e a conjuntiva está pálida. Seu coração está com leve taquicardia, com exame de urina coletado revelou urina muito escura. Seu hematócrito é de 21% 110 batimentos/minuto, e sua reposição de sangue capilar é atrasada, mas o resto do exame é normal. O exame de urina coletado revelou urina muito escura. Seu hematócrito é de 21% (normal:(ref.: 42-50%) ➔ Qual o diagnóstico provável? Ele tem favismo, os eritrócitos sofrem lise,com isso a hemoglobina é liberada no sangue, forma bilirrubina e aumenta os níveis(esclera ictérica). Precisamos do NADPH produzido na via das pentoses no início da via pela enzima G6PT, com isso temos glutationa reduzida em níveis normais. O feijão fava aumenta os níveis de divicina aumenta os níveis de radicais livre hidroxil, aumenta o estresse oxidativos da hemácia e quando precisou de NADPH para formar glutationa não tinha, resultando numa anemia hemolítica por conta do aumento do stress oxidativo na hemácia, rompendo ela. VIA DAS PENTOSES FOSFATO Uriel F. S. Junior - Turma 6 - Medicina Nove de julho Metabolismo do G6P nos eritrócitos: A hemácia retém energia a partir da via glicolítica, e oxida a glicose pela via das pentoses para formação de NADPH. Na ausência de O2 o piruvato é reduzido em lactato. Se o paciente tem deficiência na G6PD nao tem formação de NADPH nao temos níveis de glutationa na sua forma reduzida e a glutationa é um agente antioxidante muito importante, e alguns fármacos aumenta peróxido de hidrogênio e ele não é decomposto em água e com isso ele dá origem a radicais hidroxila que causa dano oxidativo em DNA, lipido. O dano vai ser na hemoglobina, em lipídios que formam a membrana da hemácia, os efeitos contribuem para hemólise por isso da anemia hemolítica pelo aumento do stress oxidativo. VIA DAS PENTOSES FOSFATO Uriel F. S. Junior - Turma 6 - Medicina Nove de julho FASE NÃO OXIDATIVA: Nessa fase tem o rearranjo dos monossacarídeos, podem gerar frutose 6- fosfato, gliceraldeído 3- fosfato no qual é intermediário da via glicolítica. Sd. de Wernicke-Korsakoff Causada pela deficiência grave de Tiamina componente da TPP (Tiamina Pirofosfato), comum em etilistas. Esse TPP é importante para a enzima transcetolase na via glicolítica formados piruvato, formando lactato e pode formar acetil, na conversão de piruvato em acetil precisamos de TPP se nao nao convertemos piruvato em acetil. Em um etilista ou com coma alcoólico tem quadro de hipoglicemia, recebe glicose e tiamina Vit B1, oferecendo isso a glicose vai ser captada pela célula, precisa garantir que ela vai ser metabolizada e formar piruvato, se nao tem tiamina nao tem como converte piruvato em acetil-Coa e esse piruvato forma mais ácido lático, desenvolvendo acidose lática por nao ter nível adequado de tiamina transformando piruvato em acetil-coa e nao roda o ciclo de krebs. VIA DAS PENTOSES FOSFATO Uriel F. S. Junior - Turma 6 - Medicina Nove de julho Regulação da via das pentoses: Em jejum: A quantidade de ATP é baixa, mas com MUITO ADP. Se tem pouca energia a célula ativa a via glicolítica porque precisa aumentar o nível de ATP, mas se tem pouca energia é preciso aumentar a síntese de ATP, se nao tem síntese de ácido graxo nao uso o NADPH da via das pentoses, aumentando o nível de NADPH com isso INIBE a via das pentoses (Na via das pentoses o NADPH é produzido, se já tem muito não tem porque ativar essa via, por isso está inibida, isso ocorre em processo de JEJUM!) Estado pós absortivo: A quantidade de ATP aumenta, ADP abaixa o nível. Se tem muita energia a glicólise não precisa ser ativada, se diminui a via glicolítica, dá para sintetizar ácido graxo por conta da reserva de energia, se eu sintetizo ácido graxo eu uso o NADPH, diminuindo a quantidade de NADPH aumento o nível de NADP + só que se tiver NADP+ e pouco NADPH, ela é abolida então a via das pentoses será estimulada, pelo aumento de NADPH VIA DAS PENTOSES FOSFATO Uriel F. S. Junior - Turma 6 - Medicina Nove de julho Não tem como saber qual predomina, a célula está na fase na que mais necessita. Isso acontece: Quando precisa de mais ribose -5 fosfato do que NADPH : Fase Oxidativa é desligada e somente a glicólise e reações da fase não oxidativa é necessária, porque na fase não oxidativa eu posso rearranjar os átomos de carbono até formar mais ribose - 5 fosfato, trabalhando com a fase não oxidativa, não tem sentido usar fase oxidativa para formar ribose - 5 fosfato. Se ela precisa de NADPH e ribose - 5 fosfato : Fica só na fase oxidativa está ativada, só nessa fase temos formação de NADPH Só precisa de NADPH: la ativa fase oxidativa e não oxidativa porque na fase oxidativa sim ela tem NADPH mas na fase não oxidativa se ela quiser ela pode produzir novamente glicose 6-fosfato para continuar produzindo NADPH o tempo todo!! Quando precisa de NADPH e piruvato: Ligaa fase oxidativa e manda o gliceraldeído para a via glicolítica tendo a o piruvato Efeito Warburg: Células tumorais, aumento da absorção de glicose, diminuição da fosforilação oxidativa e produção associada de lactato - também são características da ativação oncogênica.