UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO CURSO: MEDICINACURSO: MEDICINA

MÓDULO: ORGANIZAÇÃO ESTRUTURAL DO CORPO HUMANOMÓDULO: ORGANIZAÇÃO ESTRUTURAL DO CORPO HUMANODISCIPLINA: BIOQUÍMICADISCIPLINA: BIOQUÍMICA

LIPOPROTEÍNAS E LIPOPROTEÍNAS E COLESTEROL - METABOLISMOCOLESTEROL - METABOLISMO

Professora: Madalena ParesProfessora: Madalena Pares

COLSAN-UNIFESPCOLSAN-UNIFESP

biomol@colsan.org.brbiomol@colsan.org.br

CARACTERÍSTICAS DOS LIPÍDEOSCARACTERÍSTICAS DOS LIPÍDEOS

• Compostos orgânicos insolúveis em água e Compostos orgânicos insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicossolúveis em solventes orgânicos– Triacilglicerois (triglicérides)Triacilglicerois (triglicérides)– Ácidos graxosÁcidos graxos– FosfolípidesFosfolípides– ColesterolColesterol– Vitaminas lipossolúveis (A, D, E, K)Vitaminas lipossolúveis (A, D, E, K)– Hormônios esteróidesHormônios esteróides– Sais biliaresSais biliares– Eicosanóides (20 C) – prostaglandinas, tromboxanosEicosanóides (20 C) – prostaglandinas, tromboxanos

FUNÇÕES DE LIPÍDEOSFUNÇÕES DE LIPÍDEOS

• Fonte de energiaFonte de energia

• Componentes Componentes biomembranasbiomembranas

• Veículos para Veículos para absorção vitaminasabsorção vitaminas

• Substratos para Substratos para síntese mediadores síntese mediadores celulares e hormônios celulares e hormônios esteróidesesteróides

mitocôndria

glicerol

gorduras

Ac. graxosl

citoplasmamembrana

fosfolípides

Bi-camada lipídica

Papel biológico dos lipídeosPapel biológico dos lipídeos

célula

Isolante Isolante elétricoelétrico

Isolante térmicoIsolante térmico

Reserva energéticaReserva energética

Fonte de C (acila)Fonte de C (acila)

Proteção contra Proteção contra choqueschoques

Gorduras no organismoGorduras no organismo

• 20-25% do peso = 15 Kg 20-25% do peso = 15 Kg (85% do total de calorias)(85% do total de calorias)

70 Kg

• Músculo = 6 Kg (14,5% Músculo = 6 Kg (14,5% do total de calorias)do total de calorias)

• Glicogênio muscular = 0,15 Kg Glicogênio muscular = 0,15 Kg ( 0,4% do total de calorias)( 0,4% do total de calorias)

• Glicogênio hepático = 0,08 Kg Glicogênio hepático = 0,08 Kg (0,1% do total de calorias) (0,1% do total de calorias)

Gorduras da dietaGorduras da dieta

• 20 - 30% de calorias 20 - 30% de calorias totaistotais

90% = triglicérides90% = triglicérides

10% = fosfolípides, colesterol, 10% = fosfolípides, colesterol, outros ésteres lipídicos de outros ésteres lipídicos de

plantasplantas

P

Estomago

Fígado

Glândulas saliv.

Vesícula biliar

LIPASE SALIVAR

SAIS BILIARES

QUILOMICRONS

ÁCIDOS GRAXOS LIVRES

PROLIPASE

COLIPASE

SAIS BILIARES

Digestão de lipídeos IDigestão de lipídeos I

Gota de lipídeo

Ligação da lipase lingual

Lipase

lingual

ESTÔMAGO

ESTÔMAGO

DUODENO

Ligação da lipase pancreática

Lipase

pancreática

ColipaseQuebra das

gotas em gotículasEmulsificação por

sais biliares

Digestão de lipídeos IIDigestão de lipídeos II

Colipase

Lipase

pancreática

DUODENO

MICROVILOSIDADES ENTERÓCITOS

MICELASDUODENO

E ÍLEO

Difusão de ácidos graxos e 2 monoacil

para micelas

Sais biliares

Ácido graxo

2,3 diacilglicerol

2 monoacilglicerol

Sal biliar

Difusão de micelas

SAIS BILIARES E MICELASSAIS BILIARES E MICELAS

Fase lipídica da micela

Superfície hidrofílic

a

Glicocolato

Colato

FACE POLAR

FACE APOLAR

AÇÃO DA LIPASE PANCREÁTICAAÇÃO DA LIPASE PANCREÁTICA

Ácido biliar

Ácido biliar

Lipídeos de dieta

Lipase

Local de clivagem TAG

Micelas

Absorção e ressíntese de lipídeosAbsorção e ressíntese de lipídeos

enterócito

Lumen intestinal

Micro

vilosidades

capilar

linfa

sangue

triacilglicerol

2 monoacilglicerol

ac. graxo livre

quilomicrons

Cel. endotelial

Cel. tecidos

Acil-CoA

sintetase

LPL

Resumo - absorção e ressíntese de lipídeosResumo - absorção e ressíntese de lipídeos

Triacil glicerol

Diacil glicerol

2 Moniacil glicerol

Glicerol

11

11

11

Lumen intestinal

11

22

22

enterócito

Linfa

Ducto torácico

Sangue

Lipase pancreática

Acil- CoA sintetase

estimulado por sais biliares, colipase, fosfolípides e Ca2+

Vasos porta

Fígado

Glicólise

Síntese Ac.

graxos

Ac graxos

Síntese Ac.

graxos

LIPOPROTEÍNASLIPOPROTEÍNAS

• Partículas esféricas de tamanho e densidade variáveisPartículas esféricas de tamanho e densidade variáveis responsáveis pelo transporte de lipídeos no organismo. responsáveis pelo transporte de lipídeos no organismo.

• Principais lipoproteínas:Principais lipoproteínas:

QM - quilomícrons.QM - quilomícrons.

VLDL - lipoproteínas de densidade muito baixa.VLDL - lipoproteínas de densidade muito baixa.

IDL - lipoproteínas de densidade intermediária.IDL - lipoproteínas de densidade intermediária.

LDL - lipoproteínas de baixa densidade.LDL - lipoproteínas de baixa densidade.

HDL - lipoproteínas de alta densidade.HDL - lipoproteínas de alta densidade.

ESTRUTURA DE LIPOPROTEÍNAESTRUTURA DE LIPOPROTEÍNA

ApoproteínaCamada de fosfolipídios

TriglicerídiosColesterol

livreÉsteres de colesterol

LIPOPROTEÍNASLIPOPROTEÍNAS

ApoproteínasApoproteínas

• Proteínas sintetizadas por enterócitos Proteínas sintetizadas por enterócitos (B-48, C) e pelo fígado (B-100, A)(B-48, C) e pelo fígado (B-100, A)

• Compõem lipoproteínasCompõem lipoproteínas

• São reconhecidas por receptores São reconhecidas por receptores específicos no fígado e em outros específicos no fígado e em outros tecidostecidos

Características QM VLDL IDL LDL HDL

Diâmetro (nm) 75 -1200 30 - 80 25 - 35 18 - 25 5 -12

Massa molecular (x106) 400 10 - 80 5 -10 2,3 0,17-0,36

Densidade (g.ml-1) 0,95 0,95-1,006 1,006-1,019 1,019-1,063 1,063-1,21

Mobilidade eletroforética origem pré-ß pré-ß ß

Triglicerídios (%) 80 - 95 55 - 80 20 - 50 5 - 15 5 -10

Éster de Colesterol (%) 2 - 4 16 - 22 20 - 40 46 - 50 15 - 20

Fosfolipídios (%) 3 - 9 10 - 20 15 - 25 20 - 25 20 - 30

Colesterol livre (%) 1 - 3 4 - 8 4 - 8 6 - 8 3 - 5

Proteínas (%) 1 - 2 6 -10 5 - 25 18 - 22 45 - 55

Apoproteínas principais A-I, A-IV, B, C-I, C-III, E B, E, C-I, C-III B-100, C-I B-100 A-I, A-II, E

CARACTERÍSTICAS GERAIS DAS CARACTERÍSTICAS GERAIS DAS LIPOPROTEÍNASLIPOPROTEÍNAS

FUNÇÃO DE LIPOPROTEÍNASFUNÇÃO DE LIPOPROTEÍNAS

•Quilomícrons: transporte de lípideos alimentares do Quilomícrons: transporte de lípideos alimentares do intestino para células do organismo e fígadointestino para células do organismo e fígado

VLDL: transporte de TAG, colesterol e fosfolipídeos do VLDL: transporte de TAG, colesterol e fosfolipídeos do fígado para adipócitos e outras célulasfígado para adipócitos e outras células

IDL: transporte de TAG e colesterol para macrófagos e IDL: transporte de TAG e colesterol para macrófagos e glicerol para fígadoglicerol para fígado

LDL: transporte colesterol livre e esterificado para célulasLDL: transporte colesterol livre e esterificado para células

HDL: transporte de colesterol das células para o fígado; HDL: transporte de colesterol das células para o fígado; fornece apoproteínas para outras lipoproteínasfornece apoproteínas para outras lipoproteínas

Metabolismo de LipoproteínasMetabolismo de Lipoproteínas

Objetivo: suprir o organismo com lipídeos da dieta e Objetivo: suprir o organismo com lipídeos da dieta e com colesterol para síntese de membranas, com colesterol para síntese de membranas, transportar colesterol das células para transportar colesterol das células para processamento hepático processamento hepático

Local: fígado, enterócitos, sangue, endotélio vascular Local: fígado, enterócitos, sangue, endotélio vascular

Enzimas importantes:Enzimas importantes:

LPL – lipoproteína lipase: libera TAG de lipoproteínasLPL – lipoproteína lipase: libera TAG de lipoproteínas

LCAT – lecitina:colesterol aciltransferase: esterificaçãoLCAT – lecitina:colesterol aciltransferase: esterificação

CETP – proteína de transferência de colesterol-ésterCETP – proteína de transferência de colesterol-éster

Metabolismo de quilomícronsMetabolismo de quilomícronsCel. intestinal

Cel. hepática

linfáticos sangue

Quilomicron no ducto torácico

Quilomicron no sangue periférico

Quilomicron sob ação de LPL

Quilomicron remanescente

Ligação a receptor apoE

Endocitose mediada por

receptor apoE

da HDL

da HDL

para HDL

Cel. endotelial

Metabolismo de VLDL e LDLMetabolismo de VLDL e LDL

Cel. hepática

Cel. hepática

VLDL nascente

VLDL na circulação

VLDL sob ação de LPL

VLDL remanesc. ligação recep apoE

Cel. endotelial

Cel. tecidos

VLDL remanesc.

VLDL remanesc. processamento a LDL

da HDL

da HDL

para HDL

para HDL LDL

Endocitose mediada por

receptor apoE

Endocitose mediada por receptor LDL

Ligação LDL ao receptor LDL hepático

ou extrahep

LDL-colesterolLDL-colesterol

Metabolismo de HDLMetabolismo de HDL

Cel. tecidos

Cel. tecidos

Cel. tecidos

remanescentes

QuilomícronsVLDL

HDL nascente

Fígado

de outras lipoproteínas

do plasma

do plasma

intestino

LPL

HDL 3

HDL 2

Resumo lipoproteínasResumo lipoproteínas

COLESTEROLCOLESTEROL

•Composto alicíclico: insolúvel em águaComposto alicíclico: insolúvel em água

•Ocorre esterificado com ác. linoleico, livreOcorre esterificado com ác. linoleico, livre

•Presente em membranas – forma livre - fosfolípideosPresente em membranas – forma livre - fosfolípideos

•Derivado da dieta, síntese em quase todas as células Derivado da dieta, síntese em quase todas as células fígado, intestino, adrenal e órgãos reprodutores fígado, intestino, adrenal e órgãos reprodutores

Colesterol

Núcleo ciclopentanoperidrofenantreno

Sistema de numeração dos carbonos

Funções colesterolFunções colesterolGrupo fosfato

Grupo hidroxila

Ac graxos

Colesterol

Constituinte das membranas celularesConstituinte das membranas celulares

Precursor de: ácidos biliares, hormônios Precursor de: ácidos biliares, hormônios esteróides e vitamina Desteróides e vitamina D

Colesterol

Ac. biliares

Progesterona

Vitamina D

Cortisol

Aldosterona

Androgênios e Estrogênios

Síntese do colesterolSíntese do colesterolAcetil-CoA Mevalonat

oIsopentenil difosfato Esqualen

oColestero

l

Mevalonato

Isopentenil difosfato

Mevalonil

difosfato

2

O

1

Acetil-CoA

Mevalonato

Oxiestoroides

3 hidroxi-

3 metil

glutaril-CoA

HMG-CoA

redutase

Insulina

Tiroxina

ColesterolEnzima chave

Glucagon

Metabolismo do colesterolMetabolismo do colesterolAcetil-CoA Mevalonat

oIsopentenil difosfato Esqualen

oColestero

l

Isopentenil difosfatoDimetilalil difosfato

Geranil

difosfato

Farnesil

difosfato

Esqualeno

3

Esqualeno

Colesterol

Lanosterol

2 passagens

múltiplas passagens

4

• Esquema final Esquema final de síntese do de síntese do

colesterolcolesterol

Resumo ColesterolResumo Colesterol

éster de colesterol

Colesterol

Ac biliares

Ac biliares

Colesterol

Lipoproteínas plasmáticas

Quilomicrons

remanescentes

Vesícula biliar

Colesterol de membrana

Acetil-CoA

Colesterol extra-

hepático

Colesterol dieta

Resumo síntese do colesterolResumo síntese do colesterol

2 C6 C

5 C

DESCARBOXILAÇÃODESCARBOXILAÇÃO

CONDENSAÇÃOCONDENSAÇÃO

HMG-CoA redutasePasso limitantePasso limitante

RECEPTORES LDLRECEPTORES LDL

Receptor B/ECOOH

I II III IV V VI VII

NH 2

A

B

C

Cys

C

C

C

N N N

CC C

N N N

Receptores de varredura

SR A-I SR A-II

Fase I – processo ateroscleroseFase I – processo aterosclerose

permeabilidadeendotelial

migração de monócitos

adesão endotelial

adesão de monócitos

Fase II – processo de ateroscleroseFase II – processo de aterosclerose

migração decél. muscular cél. espumosa ativação

cel. T

aderência delinfócitos T

aderênciaplaquetas

Fase III – processo de ateroscleorseFase III – processo de ateroscleorse

LDL modificadasmacrófagos

Fase IV – processo ateroscleroseFase IV – processo aterosclerose

core necrótico cápsula fibrosaacúmulo de macrófagos

Incidência de infarto e colesterol séricoIncidência de infarto e colesterol sérico

Colesterol sérico mg/dL

% d

e in

cidê

ncia

de

infa

rto