oxidação de aminoácidos e ciclo da uréia

36

Upload: alexcese

Post on 29-Jun-2015

840 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia
Page 2: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

Fontes endógenas (cerca de 140 g/dia)

Pool de aminoácidos

Síntese de aminoácidos não essenciais

Fontes exógenas(cerca de 70 g/dia)Proteínas da dieta

Digestãoe

absorção

Excesso de aminoácidos

(0,9 a 1,0 g/dia)

Excreção renal

Amônia

Uréia

TransaminaçãoDesaminação

-cetoácidos

Glicose, corpos

cetônicos

Acetil-CoA, ciclo dos ácidos Cítricos

CO2 + H2O + ATP

Proteínas teciduais

Síntese edegradaç

ão

Constituintes nitrogenados não protéicos

purinas, pirimidinas,

colina, creatina,

porfirinas, adrenalina,

neurotransmissores,

melanina

Conversão

Page 3: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

Metabolismo

de aa no

período

abortivo:

síntese de

proteínas e

catabolismo

do excedente

Page 4: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

Metabolismo

no

jejum

prolongado:

maior

mobilização

de proteínas

teciduais

Page 5: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

Estresses fisiológicos resultantes de lesão, cirurgia, infecções, doenças crônicas, câncer, aids, etc.

resultam em aumento do catabolismo de proteínas (açãode hormônios e mediadores inflamatórios)

corticóides

Page 6: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

Fontes endógenas (cerca de 140 g/dia)

Pool de aminoácidos

Síntese de aminoácidos não essenciais

Fontes exógenas(cerca de 70 g/dia)Proteínas da dieta

Digestãoe

absorção

Excesso de aminoácidos

(0,9 a 1,0 g/dia)

Excreção renal

Amônia

Uréia

TransaminaçãoDesaminação

-cetoácidos

Glicose, corpos

cetônicos

Acetil-CoA, ciclo dos ácidos Cítricos

CO2 + H2O + ATP

Proteínas teciduais

Síntese edegradaç

ão

Constituintes nitrogenados não protéicos

purinas, pirimidinas,

colina, creatina,

porfirinas, adrenalinas,

tiroxina, melanina, etc

Conversão

Page 7: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

OXIDAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS

O

C NH2H2N

Uréia

COO-

C H

R

+H3N

aminoácidos

CO2

+

H2Oglicose

Corpos cetônicos

NH4 +

amônia

COO-

C

R

O

-cetoácidos

Page 8: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

Catabolismo de aminoácidos no fígado

Uréia, amônia

Transaminação

Desaminação oxidativa

Page 9: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

-cetoácido1 + aminoácido1 aminoácido2 + -cetoácido2

-cetoglutarato + aminoácido1 glutamato + -cetoácido2

-cetoglutarato + aspartato glutamato + oxaloacetato

AST: aspartato aminotransferase

-cetoglutarato + alanina glutamato + piruvato

ALT: alanina aminotransferase

AMINOTRANSFERASES (vários tecidos)

Page 10: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

Aspartato aminotransferase

PLP

Piridoxal-fosfato:grupo prostético dasaminotransferases

PiridoxinaVit B6

Page 11: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

Mecanismo de reaçãodas aminotransferases

Page 12: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

Reação catalisada pela glutamato desidrogenase

Enzima mitocondrial

Libera amônia livre nos tecidos

Amônia é altamente tóxica e não deve ser liberada na circulação

Desaminação oxidativa

Page 13: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

OXIDAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS

Ocorre em vários tecidosFígado, músculos, rins, cérebro, tecido adiposo,intestino, etc

glicoseCorpos cetônicos

COO-

C H

R

+H3N

aminoácidos

COO-

C H

R

O

-cetoácidos

CO2

+

H2O

NH4 +

amônia

O

C NH2H2N

UréiaOcorre exclusivamente no fígado

Page 14: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

Alanina e

glutamina

são formas

de

transporte

de amônia

dos tecidos

para o

fígado

URÉIA

Page 15: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

Forma de transporte não tóxica de amônia na corrente sanguínea

1. GLUTAMINA

Síntese de glutaminaem vários tecidos, incluindo o cérebro

Glutaminase no fígado erins converteglutamina em

gutamato + amônia

Page 16: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

Forma de transporte não tóxica de amônia na corrente sanguínea

2. ALANINA

Ciclo glicose-alanina

Na contração muscular vigorosaé ativada a liberação de piruvato

e lactato, da glicólise eamônia dos aminoácidos.

A amônia e o piruvatoformam alanina que no

fígado é reconvertido emglicose

-cetoglutarato + alanina glutamato + piruvato (ALT)

Page 17: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

Doença hepática leva a um comprometimentona degradação de aminoácidos e na síntese de

uréia: a amônia e aminoácidos aromáticos acumulamnos tecidos e no sangue

A captaçãoelevada de

aa aromáticospelo cérebro

aumentaa síntese deneurotrans-

missoreslevando a alterações

neurológicas

Page 18: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

1. Depleção do ATP celular

NH4+ ativa a

glutamato desidrogenase

Remoção de -cetoglutarato

e NADH compromete

o ciclo dos ácidos cítricos e a geração

de ATP

A AMÔNIA É TÓXICA AOS ANIMAIS

Intoxicação severa leva a encefalopatia hepática:

estado comatoso

NH4+ ativa a

glutamina sintetase

Colabora para aredução no nível

celular de ATP

Page 19: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

A AMÔNIA É TÓXICA AOS ANIMAIS

Intoxicação severa leva a encefalopatia hepática:

estado comatoso

2. Interferência na síntese de neurotransmissores

NH4+ ativa a glutamina sintetase

e inibe a glutaminase

Reduz o nível de glutamato que atua como um potente neurotransmissor excitatório mediando um grande número defunções cognitivas. Consequência: letargia e falta de direção

GABA (-aminobutirato), sintetizado a partir de glutamatoum importante neurotransmissor inibitório

Page 20: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

O

C NH2H2N

HCOHCO33--

COCO22

NHNH44++AspartatoAspartato

Page 21: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

A AMÔNIA produzida é imediatamente usada

junto com o bicarbonato (CO2 do ciclo dos ácidos

cítricos) para formar carbamoilfosfato

Carbamoil fosfato sintetase (mit)Enzima reguladora

Page 22: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

LIGAÇÃO ENTRE O CICLO DA URÉIA E O CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO

Page 23: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

1) Ornitina transcarbamoilase2) Argininasuccinato sintetase3) Argininasuccinato liase4) Arginase

Page 24: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

A uréia e a creatinina são filtrados no rim

Na insuficiência renal a uréia e a creatinina se elevam no sangue: provocam desordens neurorógicas

Page 25: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

OXIDAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS

O

C NH2H2N

Uréia

COO-

C H

R

+H3N

aminoácidos

COO-

C

R

O

-cetoácidos

CO2

+

H2Oglicose

Corpos cetônicos

NH4 +

amônia

Page 26: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

DESTINO DOS ESQUELETOS DE CARBONO

Page 27: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

10 aminoácidos são degradados a Acetil CoA

Page 28: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

Degradação do triptofano, lisina, fenilalanina, tirosina, leucina e isoleucina

Page 29: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

Catabolismo dos aminoácidos de cadeia ramificada (leucina, isoleucina e valina) ocorre em tecidos extrahepáticos

Não ocorre no fígado devido à ausência de aminotransferases específicas

Page 30: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

AMINOÁCIDOS GLICOGÊNICOS E CETOGÊNICOS

Page 31: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

Cofatores enzimáticos exercem um papel importante no catabolismo de aminoácidos

Page 32: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

Desordens genéticas que afetam o catabolismo de aminoácidos

Page 33: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

FENILCETONÚRIA (PKU)

Defeito na síntese de fenilalanina hidroxilase ouNa diidrobiopterina redutase

Acúmulo de fenilalanina e fenilpiruvato levam aretardamento mental

Page 34: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

MARCADORES DE INJÚRIA CELULAR

Aspartato aminotransferase ASTTransaminase glutâmico-oxalacética TGO

Alanina aminotransferase ALTTransaminase glutamato-piruvato TGP

Fosfatase alcalina (marcador de colestase; pouco específico)

-Glutamiltransferase GT (marcador de doença hepatobiliar: sensível mas pouco

específico)Creatina fosfoquinase CPK (marcador de dano

no músculo cardíaco)

Lactato desidrogenase (vários tecidos: identificação de isoenzimas)

Page 35: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

Determinação de atividade enzimática para o diagnóstico clínico

HEPATITE AGUDADano celular em órgãospode levar a um aumentoenzimas específicas nosoro

Interferência no metabo-lismo celular o potencialenergético e com isso afeta a integridade dasestruturas de membranas

Destruição e morte celular

Page 36: Oxidação de Aminoácidos e Ciclo da Uréia

10 30 100 300 1.000 3.000 10.000U por L

Normal

Cirrose

Hepatite crônica

Hepatite alcóolica

Hepatite aguda viral

Injúria tóxica ou isquêmica

Valores típicos de AST e ALT em doenças hepáticas