Via das pentoses-fosfato

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Julia Ribeiro Prata Medicina XIV de Julho
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Revisão
Legenda imagem
Glicose é um carboidrato (polar)
Círculo membrana plasmática (apolar)
Para a glicose entrar na célula
precisa dos GLUTs
A célula escolhe para qual caminho a
glicose vai de acordo com o momento
metabólico
Quando precisa de ATP é fosforilada
(hexoquinase e glicoquinase)
glicoquinase em tecidos hepáticos e
hexoquinase extra hepático
Observação: pâncreas também tem
hexoquinase
Função
Colocar fosfato na glicose manter
dentro da célula
A glicólise é a principal via de
oxidação da glicose (ocorre quando
precisa de ATP).
Observação oxidar = sair elétrons
Quem pega os elétrons nas vias são
as coenzimas
Nós fazemos glicólise para
transportar elétrons até a cadeia
transportadora e por consequência
produzir ATP pela fosforilação
oxidativa
Se já fez energia suficiente para a
célula, o restante armazena ou em
forma de glicogênio (dependente do
espaço, limitado) e o excesso se
armazena em forma de lipídio
Via oxidação alternativa da glicose =
via das pentoses-fosfato
Acontece em momentos específicos
Coenzima é a NADP+, pega o
elétron e se transforma em NAPH,
Ambos têm funções completamente
diferentes
NADPH não transporta elétrons
para a cadeia transportadora de
elétrons, ele vai transportar elétrons
mas não é para gerar ATP
Porque fazer via das pentoses ?
A célula precisa de NADPH ou da
molécula ribose-5-fosfato (gasta a
glicose para isso)
Via das pentoses-fosfato
Via alternativa de oxidação
Não gera ATP em nenhum momento
Acontece no citosol
Todos os tipos celulares realizam via
das pentoses
Importância da fase oxidativa:
produção de NADPH
Produz a coenzima NADPH (cada
glicose produz 2 NADPH)
Importancia fase não oxidativa: gerar
ribose-5-fosfato (para produzir os
nucleotídeos de DNA e RNA); gerar
moléculas intermediárias energéticos
que podem ser utilizados tanto pela
glicólise quanto pela neoglicogênese
Observação: quais os intermediários
Gliceraldeído e frutose
Tipos celulares que precisam
muito fazer via das pentoses
Tipos celulares que fazem muita
replicação
Medula óssea, pele, mucosas,
neoplasias
➣ NADPH: "poupança de elétrons",
é o poder redutor da célula
(capacidade da célula de reduzir
moléculas)
Dano oxidativo
Reparo de dano oxidativo (perda de
elétrons)
Macromolécula sofre oxidação sem
intencao do organismo ➟ perda de
função; necessita de elétrons
(poupança) para recuperar a função
Hemácias, células da córnea e
cristalino
➣ Células que sintetizam lipídeos:
necessita de elétrons para a ligação
C-C e o organismo utiliza a
"poupança de elétrons" ➟ NADPH
(produto da via das pentoses)
Fígado ➛ colesterol, ácidos graxos
Tecido adiposo ➛ ácidos graxos
Glândulas mamárias (ácidos graxos) e
suprarrenais (esteróis; exemplo:
cortisol)
Importância da via das
pentoses
Oxidar a glicose por uma via
alternativa sem gerar ATP
Produção de NADPH para
manutenção de mecanismos
anti-oxidativos ➟ hemácias
Doação de elétrons para células que
sofrem dano oxidativo
Elétron oriundo do NADPH vai para
a Glutationa ➙ Glutationa reduzida
A glutationa reduzida doa elétrons
para a molécula com dano oxidativo
➙ Glutationa oxidada
A molécula volta a ser reduzida e tem
a função restabelecida, o NADPH
volta para a via das pentoses
➣ Regeneração da Glutationa
reduzida
NADP+: coenzima oxidase
NADPH: coenzima reduzida, doa
elétrons para reduzir a Glutationa
GSSG: Glutationa oxidada
GSH: Glutationa reduzida, doa
elétrons para reduzir proteínas,
lipídeos, nucleotídeos e H20
Converte hexoses em pentoses
(ribose-5-fosfato) para a síntese de
ácidos nucleicos
Converte pentoses em hexoses
(frutose-6-fosfato) que podem
participar da via glicolítica ou
neoglicogênese
Possiveis danos oxidativos
Lipídeos ➟ oxidação de ácidos
graxos
Proteínas ➟ inativação
DNA ➟ degeneração
Produção de NADPH
extramitocondrial necessário para a
síntese de lipídios
Colesterol, esteróis, ácidos graxos
NADPH doa elétrons para a síntese
de lipídios
Malonil-CoA (3C)/Acetil-CoA (2C)
Via das pentoses-fosfato e
glicólise ➛ alvo para
quimioterapia
Por que a via das pentoses está
muito ativa nas células neoplásicas ?
Alta divisão celular
Célula tumoral consome muita
glicose, por esse motivo dá-se o
diagnóstico ou o tratamento do
câncer
Como o tumor cresce muito, ele fica
afastado dos vasos sanguíneos. É
possível passar a glicose de uma
célula para outra (passa no citosol
aquoso). Não distribui bem O2, as
celulas próximas dos vasos recebem
O2 (metabolismo aeróbico) e as
distantes não = hipóxia (metabolismo
anaeróbico). Para a célula distante
produzir +- 32 ATP, precisa
consumir 16 moléculas de glicose
Glicólise muito ativa
Isso gera o alto consumo de glicose
pela célula tumoral (diagnóstico e
tratamento)
Diagnóstico
PET scan: scaneia o corpo todo e
indica onde tem muita glicose (SNC
consome muita glicose, não se dá
diagnóstico de câncer cerebral por
PET scan, nem de bexiga - não
metaboliza, sai na urina)
Legenda da imagem
Partes mais escuras na 2° foto e as
coloridas na 3° indicam localização de
tumores (metástase)
Glivec: inibe a transcrição do gene
da hexoquinase (se a pessoa está
tratando câncer com Glivec, ela não
consegue produzir o RNAm da
hexoquinase - não consegue a
traduzir)
O que significa não ter a enzima
hexoquinase ?
O caminho reto seria a glicólise, o
com curva é a via das pentoses
(ambos chegam no piruvato)
Ambas precisam da
glicose-6-fosfato, se inibe a
hexoquinase as duas vias são inibidas
Não pode ser usado no tumor
hepático
Efeito colateral: para qualquer
transcrição de hexoquinase em
qualquer tecido; queda de cabelo,
ressecamento da pele, trato
gastrointestinal ressecado, medula
óssea para de replicar (ciclo de QT)
Regulação nas células normais
As vias não estão ativas ao mesmo
tempo. Exemplo: tecidos extra
hepáticos (glândulas suprarrenais)
Período absortivo
0 a 4 horas após a alimentação. Pós
absortivo 4 a 10 horas após
alimentação. Jejum + de 12 horas sem
se alimentar
Jejum
Quando a glicose entra faz glicólise
para produzir ATP (glicólise ativa) e
via das pentoses inibida. Não está
sintetizando lipídeos, a "poupança de
elétron" está cheia quantidade de
NADPH alta (efetor alostérico
negativo)
Pós absortivo
Ao atingir alta quantidade de ATP, a
glicólise é diminuída. Para fazer
hormônio, precisa fazer colesterol.
Sintetizando lipídeo, a "poupança de
elétron" está baixa ➟ baixa
concentração de NAPDH e alta de
NADP+, G6PD ativa via das
pentoses
Carência de tiamina leva à
Síndrome de
Wernicke-Korsakoff
Neuropsiquiátrica (neuromotora e
causa perda de memória)
Perda severa de memória, confusão
mental e paralisia parcial dos
membros devido a carência de tiamina
(vitamina B1), não consegue sintetizar
TPP
As vias metabólicas dependentes
dele não vão funcionar
➣ Duas maneiras de ter carência:
má alimentação (tudo que tem leite é
rico em B1)
Etilista crônico: o etanol no trato
gastrointestinal dificulta a absorção
da B1
População que não se alimenta
direito e é etilista crônico = pessoas
em situação de rua.
Transcetolase precisa de TPP, sem
ele não finaliza a via das pentoses
Também não consegue metabolizar
glicose no metabolismo anaeróbico
Qual órgão que consome muita
glicose ?
Cérebro, logo sofre mais sem a TPP
Causa lesão no tálamo e córtex
Evolução progressiva, quanto menos
TPP tem, mais lesão causa no
cérebro
No início pode ser regredida (injeta
tiamina ou indica e faz melhor
alimentação)
Muito comum na clínica
A transcetolase é uma proteína, se
tiver uma mutação ela nao funciona
direito
Pessoas com mutação vão ter
dificuldade de metabolização da
glicose na via das pentoses
Maior probabilidade de ter a
Síndrome de Wernicke-Korsakoff
com agravamento dos sintomas
Esquema via das pentoses-fosfato