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Informação destinada exclusivamente ao profissional de saúdeImpresso no BrasilTO.OG/OE 993.64.21.59.

Nestlé Nutrition Workshop SeriesPrograma Pediátrico No. 46

FunçõesGastrintestinais

2000. Nestec S.A. Avenue Nestlé 55, CH-1800 Vevey, Suíça

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© 2001, Nestec Ltd., Vevey, Suíça

NOTA IMPORTANTE: AS GESTANTES E NUTRIZES PRECI-SAM SER INFORMADAS QUE O LEITE MATERNO É O IDEALPARA O BEBÊ, CONSTITUINDO-SE A MELHOR NUTRIÇÃO EPROTEÇÃO PARA O LACTENTE. A MÃE DEVE SER ORIENTA-DA QUANTO À IMPORTÂNCIA DE UMA DIETA EQUILIBRADANESTE PERÍODO E QUANTO À MANEIRA DE SE PREPARARPARA O ALEITAMENTO AO SEIO ATÉ OS DOIS ANOS DEIDADE DA CRIANÇA OU MAIS. O USO DE MAMADEIRAS,BICOS E CHUPETAS DEVE SER DESENCORAJADO, POIS PODETRAZER EFEITOS NEGATIVOS SOBRE O ALEITAMENTO NA-TURAL. A MÃE DEVE SER PREVENIDA QUANTO À DIFICULDA-DE DE VOLTAR A AMAMENTAR SEU FILHO UMA VEZ ABAN-DONADO O ALEITAMENTO AO SEIO. ANTES DE SER RECO-MENDADO O USO DE UM SUBSTITUTO DO LEITE MATERNO,DEVEM SER CONSIDERADAS AS CIRCUNSTÂNCIAS FAMILIA-RES E O CUSTO ENVOLVIDO. A MÃE DEVE ESTAR CIENTEDAS IMPLICAÇÕES ECONÔMICAS E SOCIAIS DO NÃO ALEI-TAMENTO AO SEIO - PARA UM RECÉM-NASCIDO ALIMENTA-DO EXCLUSIVAMENTE COM MAMADEIRA SERÁ NECESSÁRIAMAIS DE UMA LATA POR SEMANA. DEVE-SE LEMBRAR À MÃEQUE O LEITE MATERNO NÃO É SOMENTE O MELHOR, MASTAMBÉM O MAIS ECONÔMICO ALIMENTO PARA O BEBÊ.CASO VENHA A SER TOMADA A DECISÃO DE INTRODUZIR AALIMENTAÇÃO POR MAMADEIRA É IMPORTANTE QUE SE-JAM FORNECIDAS INSTRUÇÕES SOBRE OS MÉTODOS COR-RETOS DE PREPARO COM HIGIENE, RESSALTANDO-SE QUEO USO DE MAMADEIRA E ÁGUA NÃO FERVIDAS E DILUIÇÃOINCORRETA PODEM CAUSAR DOENÇAS.

OMS - CÓDIGO INTERNACIONAL DE COMERCIALIZAÇÃO DE SUBS-TITUTOS DO LEITE MATERNO. WHA 34:22, MAIO DE 1981. PORTA-RIA NO. 2051, DE 08 DE NOVEMBRO DE 2001. MS.


FunçõesGastrintestinaisEdgard E. Delvin, Michael J. Lentze

PROF. JEAN MORRISSET

Service de GastroentérologieDépartement de MédecineFaculté de MédecineSherbrooke, QC J1H 5N4CanadaTel. ++Fax + +e-mail:[email protected]

PROF. DR. HASSAN Y. NAIM

Institut für PhysiologischeChemieTierärzl. Hochschule HannoverBünteweg 17D - 30559 Hannover, GermanyTel. ++49-511-953 8780Fax ++49-511-953 8585e-mail:[email protected]

DR. N. NANDA NANTHAKUMAR

Division of Pediatric GI& NutritionMassachusetts General Hospital149, 13th Street Rm 3404Charlestown, MA 02129, USATel. ++1-617-726 4180Fax ++1-617-726 4172e-mail:[email protected]

DR. SYLVIE ROBINE

Cellular Morphogenesisand SignalisationUMR 144 CNRS-Institut Curie25 rue d’Ulm75248 Paris Cedex 05, FranceTel. ++33-1-42 34 6361Fax ++33-1-42 34 6376e-mail: [email protected]

PROF. YVAN VANDENPLAS

Head Department of PediatricsAcademy Hospital & Facultyof MedicineVrije Universiteit Brussel(A.Z.VUB)Laarbeeklaan 101B-1090 Brussels, BelgiumTel. ++32-2-477 5781Fax ++32-2-477 5783e-mail: [email protected]

PROF. ERNEST WRIGHT

Department of PhysiologyUCLA School of Medicine10833 Le Conte Avenue,53-317 CHS, Los Angeles,CA 90095-1751, USATel. ++ 1-310-825 6905Fax ++ 1-310-206 5886e-mail: [email protected]

PROF. NICHOLAS WRIGHT

Imperial College Schoolof MedicineHammersmith HospitalDu Cane RoadLondon W12 ONN, UKTel. ++44-181-383 32 00Fax ++44-181-383 32 03e-mail: [email protected]

52

PROF. YVO GHOOS

Lab. “Digestion - Absorption”UZ Gasthuisberg E 462Herestraat, 49B - 3000 Leuven, BelgiumTel. ++32-16-34 43 97Fax ++32-16-34 43 99E-mail:[email protected]

PROF. OLIVIER GOULET

Department of GastroenterologyHôpital Necker-Enfants Malades149, rue de Sèvres75743 Paris Cedex 15, FranceTel. ++33-1-444 944 12Fax ++33-1-444 925 01e-mail:[email protected]

PROF. MICHAEL J. LENTZE

Zentrum für KinderheilkundeAdenauerallee 119D-53113 Bonn, GermanyTel. ++49-228-287 3213Fax ++49-228-287 3314e-mail:[email protected]

PROF. STANISLAS LYONNET

Département de Génétique etUnité INSERM U-393Hôpital Necker-Enfants Malades149, rue de Sèvres75743 Paris Cedex 15, FranceTel. ++33-1-444 951 36Fax ++33-1-444 951 50e-mail: [email protected]

PROF. MARKKU MÄKI

Institute of Medical TechnologyUniversity of TampereB.O. Box 607 (Lenkkeilijänkatu 6)FIN 33101 Tampere, FinlandTel. ++358-3-215 7724Fax ++358-3-215 7746e-mail: [email protected]

PROF. CHARLES MANSBACH

UT Medical GroupUniversity of Tennessee,MemphisDivision of Gastroenterology951 Court Avenue, Room 555DMemphis, TN 38163, USATel. ++1-901-448 5813Fax ++1-901-448 7091e-mail:[email protected]

PROF. DANIEL MÉNARD

Dept. of Anatomy andCell BiologyUniversity of Sherbrooke/Faculty of Medicine3001, 12th Avenue NorthSherbrooke, QuébecCanada J1H5N4Tel. ++1-819-564 5278Fax ++1-819-564 5320e-mall:[email protected]

PROF. PETER MILLA

Gastroenterology UnitInstitute of Child Health30, Guilford StreetLondon, WC1N 1EH, UKTel. ++44-171-242 9789 ext.2111Fax ++44-171-404 6181e-mail: [email protected]

51ii

Índice

iv Prefácio

1 Desenvolvimento do eixo Cripta-VilosidadeN. WRIGHT

3 Construção e Desconstrução da Borda em Escova pela Vilina:uma Proteína que Provoca a Associação/Desassociação da ActinaS. ROBINE, E. FERRARY, A. LAPILLONNE E D. LOUVARD

7 O Papel das Proteínas da Matriz Extracelular no Funcionamentodas Células Intestinais HumanasJ.-F. BEAULIEU

11 Transportadores de Nutrientes no Intestino HumanoE. WRIGHT

14 Desenvolvimento, Regulação e Função da Imunidade SecretóriaP. BRANDTZAEG

18 Desenvolvimento da Estrutura e das Funções Neuromuscularesdo Trato GastrintestinalP. MILLA

20 Combustível para as Células IntestinaisD. ALPERS

23 Funções Digestivas do EstômagoD. MÉNARD E J. R. BASQUE

26 Funções Pancreáticas ExócrinasJ. MORRISSET

28 Má AbsorçãoC. MANSBACH

iii

31 Estrutura, Função e Regulação da Lactase-Florizina Hidrolasee da Sacarase-Isomaltase na Saúde e na DoençaH. Y. NAIM

34 Avaliação da Função Intestinal: Possibilidades dos TestesRespiratórios pelo 13CO

2 e Isótopos Estáveis

Y. GHOOS, B. GEYPENS AND P. RUTGEERTS

35 Disfunção EsofagianaY. VANDENPLAS

39 Doença CelíacaM. MÄKI

42 Doença Inflamatória Intestinal e Modelos AnálogosH. BÜLLER

45 Genética dos Transtornos da Motilidade Intestinal: a Doençade Hirschprung como ModeloS. LYONNET

48 Agenda do Seminário

50 Participantes

Participantes

DR. DAVID ALPERS

Diversified Health SystemsTwo New Horizons CourtGround FloorBrentfordMiddlesex TW8 9EP, UKTel. ++44-181-975 2365Fax ++44-181-975 2846e-mail: [email protected]

Dept. of Medicine, Box 8124Washington University Schoolof Medicine660 S. Euclid AveSt-Louis, Mo 63110-1010, USATel. ++1-314-362 8943Fax ++1-314-362 8959e-mail: [email protected]

PROF. JEAN-FRANÇOIS BEAULIEUDépartement d’Anatomieet Biologie CellulaireFaculté de MédecineUniversité de SherbrookeSherbrooke, QuébecCanada JlH5N4Tel. ++1-819-564 5269Fax ++1-819-564 5320e-mail:[email protected]

PROF. PER BRANDTZAEGHead of Dept. Group forLaboratory MedicineProf. and Chairman,Institute of PathologyHead, Laboratoryfor Immunohistochemistry andImmunopathology (LIIPAT)The National Hospital,RikshospitaletN-0027 Oslo, NorwayTel. ++47-22-86 86 34/35/27Fax ++47-22-11 22 61/86 86 40e-mail:[email protected]

PROF. HANS BÜLLER

Department of PediatricsSophia Children’s HospitalP.O. Box 2060NL - 3000 CB RotterdamThe NetherlandsTel. ++31-10-463 66 30Fax ++31-10-463 68 01

PROF. EDGARD E. DELVIN

Hôpital Ste JustineDépartement de Biochimie3175 Côte Ste CatherineMontréal, Québec H3T 1C5CanadaTel. ++1-514-345 4690Fax ++1-514-345 4803e-mail: [email protected]

50

Funções Pancreáticas ExócrinasJ. MORRISSET

Má AbsorçãoC. MANSBACH

Estrutura, Função e Regulação da Lactase-Florizina Hidrolasee da Sacarase-Isomaltase na Saúde e na DoençaH. Y. NAIM

Avaliação da Função Intestinal: Possibilidades dos TestesRespiratórios pelo 13CO



Disfunção EsofagianaY. VANDENPLAS

Doença CelíacaM. MÄKI

Doença Inflamatória Intestinal e Modelos AnálogosH. BÜLLER

Genética dos Transtornos da Motilidade Intestinal: a Doençade Hirschprung como ModeloS. LYONNET

49

Prefácio

Por ser um importante órgão em contato direto com o ambiente

externo, o trato gastrintestinal desempenha um papel relevante na

nutrição e na saúde de bebês e crianças .

Anteriormente, uma edição do Nestlé Nutrition Workshop já abordou

algumas das funções características do trato gastrintestinal. Entretanto,

grande quantidade de conhecimento foi adquirida nas últimas décadas

e este volume contém a atualização do progresso mais recente feito

nesse campo. O programa deste workshop, proposto pelo professor

Edgard Delvin e pelo professor Michael Lentze, cobre os aspectos mais

importantes do desenvolvimento da estrutura e das funções do trato

gastrintestinal.

Uma das características mais notáveis do epitélio gastrintestinal

é a rápida e contínua diferenciação e renovação das células deste

órgão. Embora os estudos estruturais nos permitam compreender

melhor a atividade celular, a biologia molecular agora abre novas

perspectivas sobre como a organização e a função do epitélio intestinal

podem ser controladas.

Conforme apresentado e discutido neste volume, o conhecimento

básico dos mecanismos de controle já está disponível, pelo menos em

relação ao intestino normal. A complexidade da relação entre estrutura

e função se torna evidente em doenças como a celíaca e os distúrbios

inflamatórios crônicos do intestino. Entretanto, apesar da grande

quantidade de estudos, a evolução dessas doenças continua enigmática.

Gostaríamos de agradecer ao presidente e aos oradores por sua

colaboração inestimável, bem como a todos os participantes, por seus

debates. À Nestlé Canadá, anfitriã desse 46o. Nestlé Nutrition Workshop,

agradecemos pela excelente organização e pela calorosa hospitalidade.

PROFESSOR FERDINAND HASCHKE M.D.ANNE-LISE CARRIÉ FÄSSLER,PH.D.Nestec Ltd., Vevey, Suíça

iv

1

O Desenvolvimentodo Eixo Cripta-Vilosidade

NICHOLAS WRIGHT

Uma das características mais notáveis do trato gastrintestinal é omodo extraordinariamente rápido com que as células epiteliais serenovam. Devido a essa característica, o intestino contém o tecidopreferido para o estudo científico da organização e da reposição desistemas epiteliais.

No desenvolvimento da organização proliferativa do intestino delgadoe do cólon, as células-tronco gastrintestinais têm papel importante namanutenção das criptas intestinais como populações clonais, originandotodas as linhagens de células situadas na base da cripta [1]. As células-tronco formam uma população que se renova lentamente na base dascriptas e alimenta um compartimento formado por células em trânsito apartir do qual as células-filhas saem do ciclo proliferativo e migram paraa parte alta das criptas e vilosidades e se transformam em enterócitostotalmente diferenciados. No estômago, acredita-se que as células-troncoocupem o colo e o istmo da glândula gástrica e a partir daí ocorra umfluxo bidirecional de células, para cima a fim de substituir as células nafovéola e superfície, e para baixo, com o propósito de manter o númerode células na glândula e no fundus, para dar origem a célulasespecializadas como as populações de células parietal e principal.

Enquanto no adulto existe ampla evidência da clonalidade de unidadesproliferativas, como as criptas intestinais, estudos em ratos alofênicosneonatos mostram que as criptas são aparentemente compostas por duaspopulações, havendo, durante as primeiras semanas de vida, umaconversão à monoclonalidade (Fig. 1). Sabe-se perfeitamente que ascélulas epiteliais das criptas intestinais dividem-se rapidamente mas nãose sabe se as próprias criptas se reproduzem por um processo de fissão

da cripta. Introduz-se assim o conceito de ciclo da cripta no qual acripta passa por uma fase de crescimento até alcançar um limiar, apóso qual ocorre a fissão da cripta. Acredita-se que, no rato, esse processodemore cerca de 107 dias; está claro também que nas respostasregenerativas, tais como as que ocorrem após a ressecção intestinal ou

Agenda do Seminário

46º Seminário Nestlé Nutrition“Funções Gastrintestinais”

Presidentes: Professor Edgard E. DelvinProfessor Michael J. LentzeMontreal, Canadá, 26 a 30 de setembro de 1999

Desenvolvimento do eixo Cripta-VilosidadeN. WRIGHT

Construção e Desconstrução da Borda em Escova pela Vilina:uma Proteína que Provoca a Associação/Desassociação da ActinaS. ROBINE, E. FERRARY, A. LAPILLONNE E D. LOUVARD

O Papel das Proteínas da Matriz Extracelular no Funcionamentodas Células Intestinais HumanasJ.-F. BEAULIEU

Transportadores de Nutrientes no Intestino HumanoE. WRIGHT

Desenvolvimento, Regulação e Função da Imunidade SecretóriaP. BRANDTZAEG

Desenvolvimento da Estrutura e das Funções Neuromuscularesdo Trato GastrintestinalP. MILLA

Combustível para as Células IntestinaisD. ALPERS

Funções Digestivas do EstômagoD. MÉNARD E J. R. BASQUE

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loci independentes, incluindo o grande locus RET, podem ser necessáriospara a expressão clínica dessa doença. A análise genética minuciosa dadoença de Hirschsprung poderá ajudar a compreender o papel demodificadores e principais genes que comprometem as várias etapas dasseqüências evolutivas envolvidas. Isso pode estender-se a outras desordensda crista neural, especialmente na medida em que mutações nas mesmasvias têm sido caracterizadas como neurocristopatias relacionadas à doençade Hirschsprung, especificamente a Síndrome de Waardenburg do tipo 4e a doença de Ondina.

A dissecação genética da etiologia da doença de Hirschsprungtambém pode oferecer a oportunidade única de estabelecer a diferençaentre doenças poligênicas e doenças geneticamente heterogêneas,ajudando com isso a aumentar a compreensão de outras doençascomplexas e má formações congênitas até agora consideradas comosendo originadas por múltiplos fatores.

Finalmente, o estudo da base molecular da doença de Hirschsprungé mais um passo para a compreensão da evolução genética do sistemanervoso entérico, oferecendo apoio ao papel da tirosina-cinase e dasvias de sinalização da endotelina, no desenvolvimento dos neurôniosentéricos derivados da crista neural no ser humano.

Bibliografia

1. Badner JA, Sieber WK, Garver KL, Chakravarti A. A genetic study of Hirsch-sprung disease. Am J Hum Genet 1990;46:568-80.

2. Pelet A, Geneste O, Edery P, et al. Various mechanisms cause RET-mediatedsignaling defects in Hirschsprung’s disease. J Clin Invest 1998;101:1415-23.

3. Pingault V, Bondurand N, Kuhlbrodt K, et al SOX10 mutations in patientswith Waardenburg-Hirschsprung disease. Nature Genet 1998;18:171-3.

4. Edery P, Attié T, Amiel J, et al. Mutation of the endothelin 3 gene in theWaardenburg-Hirschsprung disease (Shah-Waardenburg syndrome). Nature

Genet 1996;12:442-4.5. Salomon R, Attié T, Pelet A, et al. Germline mutations of the RET ligand,

GDNF, are not sufficient to cause Hirschsprung disease. Nature Genet 1996;14:345-7.

472

dano à mucosa, o déficit celular é compensado, em parte, pelasubstituição das criptas e glândulas através do processo de fissão. Aindaassim, não existe evidência de que a conversão à monoclonalidade apóstratamento mutagênico seja mediada por uma tal fissão da cripta quetambém pudesse ser responsável pelo mesmo processo no neonato.

a) b)

FIGURA 1 – Seção da mucosa jejunal de rato tetraparental alofênico, corada com

lectina Dolichos biflorus aglutinina, que diferencia os dois tipos de células presentes

no mosáico. Note-se em (a) e confirme-se em (b) (com maior aumento), que as

criptas são, ou totalmente positivas, ou totalmente negativas, indicando que cada

cripta era originalmente a progênie de cada célula ou grupo de células de mesmo tipo,

corroborando o conceito de origem clonal das criptas. O polimorfismo também é

mostrado nas células endoteliais. (Fotografia por cortesia do Professor B. Ponder.)

Bibliografia1. Novelli M, Williamson J, Tomlinson IP, et al. Polyclonal origin of colonic adenomas in

an XO/XY patient with FAP. Science 1996;272:1187-90.

3

Construção e desconstruçãoda borda em escova pela vilina: umaproteína que provoca a associação/

desassociação da actina

SYLVIE ROBINE, EVELYNE FERRARY,ALEXANDRE LAPILLONE E DANIEL LOUVARD

Em suas bordas apicais e voltadas para o meio externo as célulasepiteliais intestinais têm uma organela única, a borda em escova. Ela écomposta por milhares de microvilosidades rígidas contendo feixes demicrofilamentos de actina, associadas às proteínas ligadoras da actina [1].Essas proteínas podem ser classificadas como proteínas que interligam osfilamentos de actina para formar feixes (villina, I-fimbrina, e espina) ou

ActinaVillinaI-FimbrinaEspinaBBMI/CalmodulinaEzrina

FIGURA 1 – Localização esquemática das principais proteínas do citoesqueleto da

borda em escova. BBMI, miosina I da borda em escova.

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46

Genética dos Transtornosda Motilidade Intestinal: a Doença

de Hirschsprung como modeloJ.AMIEL, R. SALOMON, T. ATTIÉ, R. TOURAINE,

J. STEFFANN, A. PELET, C. NIHOUL-FÉKÉTÉ,M. VEKEMANS, A. MUNNICH E S. LYONNET

Nos vertebrados, a formação dos derivados da crista neural levantaproblemas genéticos relativos ao desenvolvimento, tais como a interaçãodos genes envolvidos na migração e diferenciação de uma única estruturapluripotente em grande variedade de células. A doença de Hirschsprungé uma má-formação relativamente comum considerada como modelo deneurocristopatia multigênica resultante da ausência de neurôniosentéricos derivados da crista neural [1]. O mapeamento dos geneshumanos [2] e a inativação ou clonagem posicional dos genes docamundongo [3] tem demonstrado que seis genes de suscetibilidadecontribuem para o fenótipo da doença de Hirschsprung, estando a maioriadeles envolvidos com o receptor RET da tirosina-cinase [2] ou com asvias sinalizadoras da endotelina [4].

Mutações do gene RET são encontradas em proporções significativasda doença de Hirschsprung familial (50%) e esporádica (15-20%), enquantoa homozigotia para as mutações EDNRB ou EDN3 é responsável pela raraassociação entre a doença de Hirschsprung e a síndrome de Waardenburg(WS) [4]. Mais recentemente, mutações “missense” EDNRB ou EDN3heterozigotas têm sido relatadas em pacientes isolados com doença deHirschsprung (Tabela I). Alguns desses resultados foram obtidos após aidentificação de mutações nos genes do rato, sejam naturais ou dirigidas,que resultaram em megacolon e em manchas no pelo (Tabela I). Alémdisso, a recente identificação de fatores neurotróficos atuando comoligantes do RET (GDNF e neurturina) proporciona genes candidatosadicionais para a doença de Hirschsprung [5].

Interessantemente, diversas mutações não seriam nem necessárias, nemsuficientes, para a expressão fenotípica e variantes múltiplas co-segregavamem algumas famílias da doença de Hirschsprung. Nossa triagem do genomaem uma grande série de pares de irmãos demonstrou que pelo menos três

45

proteínas que ligam a actina à membrana plasmática (miosina I da bordaem escova e ezrina) (Fig 1). Como proteína interligadora de actina, afimbrina forma feixes paralelos e compactos de actina, ligando osfilamentos da actina. Das três isoformas da actina (L, T, e I-fimbrina), ascélulas epiteliais intestinais expressam apenas a I-fimbrina [2]. A Espinasó foi descoberta recentemente [3]. A miosina I da borda em escovaforma, com a calmodulina, as pontes transversais que conectam os feixesde actina à superfície interna da membrana plasmática. A ezrina pertenceà subfamilia da ezrina/radixina/moesina, da superfamília da proteína dabanda 4.1. Tem sido proposto que a ezrina toma parte na ligação dosmicrofilamentos à membrana plasmática [4]. Dentre essas proteínas, avilina tem características especiais, sugerindo que tem um papelimportante na dinâmica da borda em escova. A construção do núcleo damicrovilosidade ao longo da cripta-vilosidade, tanto durante aembriogênese quanto no adulto, é rigorosamente regulada, tanto noaspecto espacial quanto temporal. A localização apical da ezrina precedea da vilina. A vilina localiza-se no ápex das células, quando as

FIGURA 2 – Diagrama ilustrando os principais eventos morfológicos e o transcurso

do tempo no surgimento das proteínas, durante o desenvolvimento da borda em

escova no frango. BBMI, miosina I da borda em escova. Adaptado de Arpin M,

Friederich E. In: Fleming TP, ed. Epithelial organization and development. London:

Chapman & Hall, 1992.

Formação das microvilosidadesdetecção da vilina,

detecção ezrina L-, T-fimbrina villina I-fimbrina BBMIda ezrina apical e BBMI apical apical apical

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 1 3

incubação

formação crista

pós-incubaçãodias

pré-vilositária

Formação da rede terminal Detecção da miosina Detecção dee fodrina. TW 260/240Presença defilamentos intermediários

4

microvilosidades rudimentares surgem na superfície no dia 12,5.Isoformas da fimbrina são seqüencialmente ativadas e desativadas duranteo desenvolvimento. A I-fimbrina é sintetizada no dia 14,5 e no dia16.5 adquire localização apical que coincide com o surgimento demicrovilosidades bem organizadas. A miosina I da borda em escova é aúltima das principais proteínas a localizar-se nas microvilosidades, o quecorresponde ao estágio final da maturação dessa estrutura. Os principaiseventos morfológicos durante o desenvolvimento da borda em escovasão mostrados na figura 2.

Em contraste com outras proteínas que se unem à actina, a vilinaapresenta características únicas que lhe conferem propriedadesespecíficas. A vilina - tanto quanto a gelsolina, a sinderina, a fragmina ea severina - pode separar, formar núcleos e envolver os filamentos deactina segundo um mecanismo dependente de Ca2+. A vilina contém pelomenos três sítios de ligação com a actina, dois dos quais são dependentesde Ca2+ e localizados na região do núcleo. O terceiro está situado nodomínio que constitui a cabeça da molécula e é independente de Ca2+.A vilina evidencia uma expressão tecidual muito específica, restrita àscélulas epiteliais que desenvolvem uma verdadeira borda em escova: ascélulas epiteliais da mucosa intestinal, vesícula biliar, túbulos renaisproximais e os vasos aferentes dos testículos. Também está presente emalguns epitélios desprovidos de borda em escova mas que se originamdo canal alimentar embrionário. Os efeitos da superprodução de vilinaou a ablação de seu mRNA em cultura de células, sugerem que a vilinaserve de suporte para a construção do núcleo do feixe de actina dasmicrovilosidades [5, 6]. A região da cabeça da vilina humana contém umagrupamento (KKEK) que é essencial para a atividade morfogênica davilina em células transfectadas.

Diversas observações sugerem que os sinais hormonais podem agirsobre as proteínas da membrana microvilositária, através das proteínascitoesqueléticas. Tal interação foi recentemente demonstrada em célulasabsorventes ileais, após estimulação com carbacol, mostrando que avilina é um substrato da tirosina-cinase.

Essas características estruturais e funcionais do gene da vilina estãona essência dos esforços envidados para romper o gene dos ratos. Ascélulas intestinais desses ratos vilina-inertes mostram uma superestruturanormal da borda em escova. Isso sugere uma redundância ou umacompensação para a propriedade aglutinadora da vilina. Por outro lado,a capacidade de fragmentar evidenciada pela vilina in vivo não écompensada e tampouco há redundância. A vilina parece ser a principalproteína capaz de controlar a fragmentação da actina induzida por Ca2+

nas bordas em escova. Postulamos que essa propriedade poderá estarenvolvida na plasticidade celular relacionada às células danificadas.

5

nos modelos IL-2, IL-10 e nos receptores da célula T, que eventualmenteproduzem formas da doença inflamatória intestinal.

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44

demonstrado em ratos com o knockout de genes envolvidos nesseequilíbrio imunorregulador. Existe ampla evidência sugerindo que adoença inflamatória intestinal é resultado de uma suscetibilidadegeneticamente condicionada à lesão intestinal imunologicamentemediada, que é desencadeada por um ou mais fatores ambientais [4].

O tratamento da doença inflamatória intestinal consiste no tratamentoconvencional com ácido 5-aminosalicílico (5-ASA) e esteróides,freqüentemente combinados, atualmente, com imunomoduladores taiscomo a azatioprina e a 6-mercaptopurina (6-MP), especialmente na doençade Crohn mas também na colite ulcerativa. A ciclosporina tornou-se omedicamento preferido no tratamento da colite ulcerativa severa pelosefeitos a curto prazo [1, 2]. O desenvolvimento de glicocorticóides de açãotópica trouxe benefícios para os pacientes que ainda estão em crescimento,especialmente nos casos de doença de Crohn íleo-cólica. Entretanto, essesesteróides de ação tópica parecem eficazes apenas no tratamento inicialda doença de Crohn e não parecem ter um papel na manutenção daremissão. O tratamento imunomodulador com anti-citocinas é uma notávelevolução. Estudos preliminares, em adultos, sobre anticorpos monoclonaisanti-TNF e diversas outras (anti-)citocinas ou mediadores têm sidopublicados e um estudo em crianças foi recentemente concluído [5].

Modelos animais experimentais permitem a análise precoce de eventose a descrição dos mediadores da inflamação e dos genes que determinama suscetibilidade de uma maneira impossível de realizar no ser humano.No rato, em particular, os fatores genéticos podem ser estudados peloalvejamento genético (gene targeting) e pela disrupção genética (gene

disruption). Não existe um modelo animal ideal para a doença inflamatóriaintestinal. Tal modelo deveria ter antecedentes genéticos definidos, comum sistema imunológico bem caracterizado. Além disso, a inflamaçãodeveria ocorrer espontaneamente, sem o uso de produtos químicos oumanipulação genética. Esses animais também deveriam desenvolverpatologias bem semelhantes às do ser humano e a inflamação deveria sercontrolada preferencialmente pelos mesmos agentes terapêuticosnormalmente usados em pacientes com doença inflamatória intestinal.

Existem vários tipos de modelos animais. O mais interessante é o modeloespontâneo que ocorre no sagüi-de-tufos-brancos e na sublinhagem de ratosC3H/HeJ Bir. [6]. As outras formas são modelos imunológicos nos quaisdeterminadas populações de células T purificadas, aplicadas em outros ratos,são capazes de provocar a doença inflamatória intestinal. Esses modelosanimais podem ser divididos em formas exógenas e genéticas. Nos modelosexógenos, a colite é induzida com o uso de produtos químicos como o ácidoacético ou ácido trinitrobenzeno sulfônico. Nos ratos geneticamentemanipulados, foram realizadas inativações (knock-outs) intrigantes, como

43

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6

O Papel das Proteínas da MatrizExtracelular nas Funções das Células

Intestinais HumanasJEAN-FRANÇOIS BEAULIEU

O epitélio intestinal é um tecido dinâmico que depende de váriosfatores para regular sua renovação e a expressão de suas funçõesdigestivas, tanto durante o desenvolvimento quanto no adulto [1]. Duranteos últimos 10 anos, tem ficado cada vez mais evidente que a matrizextracelular de moléculas está entre esses fatores, uma série deglicoproteínas bioativas grandes e quase todas insolúveis [2]. No intestino,como em muitos outros órgãos, o epitélio se estende sobre uma fina econtínua camada de matriz extracelular especializada, a membrana basal,que separa as células epiteliais do tecido conectivo intersticial ou estroma.Hoje reconhece-se que a composição da membrana basal define omicroambiente necessário para as múltiplas funções celulares, comoproliferação, migração, expressão tecido-específica de certos genes e,em última caso, apoptose. Essas mesmas funções são mediadas por váriosreceptores das membranas celulares, muitos dos quais são membros dasuperfamília da integrina.

No intestino humano, a expressão e distribuição individual demoléculas da membrana basal e de suas integrinas receptoras têm sidocorrelacionadas a eventos morfogenéticos durante o desenvolvimentoou à proliferação e diferenciação ao longo da unidade cripta-vilosidadeno adulto [2, 3]. O envolvimento potencial dessas moléculas na regulaçãoda função das células intestinais é ilustrado pelas lamininas. Lamininassão uma família de grandes glicoproteínas heterotrimétricas αβγ. Dentreas identificadas no intestino delgado do ser humano, a laminina-1 (α1β1γ1)e a laminina-2 (α2β1γ1) receberam atenção especial devido a suaexpressão recíproca ao longo do eixo cripta-vilosidade. A ocorrência delaminina-1 na estrutura superior da cripta-vilosidade e da laminina-2 naestrutura inferior da cripta (Fig. 1A ) sugere uma possível relação entrea expressão das lamininas e a diferenciação funcional das célulasintestinais. Investigações adicionais dessas observações por meio delinhas de células intestinais como as células HIEC e Caco-2, confirmarama existência de uma relação direta entre as moléculas da membrana

7

Doença Inflamatória Intestinal e Modelos Análogos

HANS A. BÜLLER

Existe um consenso emergente de que a doença inflamatória intestinal- que normalmente apresenta-se como a Doença de Crohn ou a coliteulcerativa [1], caracterizada pela inflamação crônica do tratogastrintestinal - é o ponto final de inúmeros processos fisiopatológicosdistintos. A verdadeira etiologia é desconhecida, mas parece estar claroque uma curiosa interação entre fatores extrínsecos, tais como a floraintestinal, dieta, tratamento medicamentoso e fatores intrínsecos,particularmente os genes envolvidos na resposta imunológica, têm umpapel importante na patogenia da doença.

Para o clínico, a doença inflamatória intestinal apresenta seja umaconstelação de dores abdominais, diarréia, falta de apetite e perda de peso,seja um conjunto de queixas que compreendem perda de sangue retal efezes liquefeitas freqüentes, muitas vezes acompanhadas de urgência emdefecar e tenesmo [1, 2]. Esses sintomas sugerem um processo inflamatóriono cólon mas não confirmam a existência de uma síndrome semelhante àcolite ulcerativa. A presença de dor abdominal e perda de peso sugere umprocesso inflamatório no intestino delgado ou cólon proximal.

Na patogênese da doença inflamatória intestinal é preciso distinguiruma série de eventos que não são necessariamente relacionados. Entreeles estão: iniciação, potencialização, inflamação aguda, ação antigênicae suscetibilidade genética, imunorregulação e, finalmente, dano ao tecidoe doença. Delinear claramente esses diversos eventos é da maiorimportância, porque formam a base de possíveis novos tratamentospara a doença inflamatória intestinal.

Existe um delicado equilíbrio no intestino entre pró-inflamação eimunossupressão. Fatores como a interleucina (IL)-1β, fator de necrosetumoral-α (TNFα), IL-12 e γ interferon, são todas citocinas pró-inflamatórias, enquanto IL-1 RA, TNFβ, IL-4, IL-10, IL-11 e o fator detransformação do crescimento β (TGFβ) são importantes para aimunossupressão [3]. O possível papel dessas citocinas tem sido

42

tipicamente, grande número de linfócitos T intraepiteliais γδ+. Foiformulada a hipótese de que a gliadina ingerida e digerida evidenciariaauto-epítopos crípticos que conduzem à produção de autoanticorpos contraa reticulina/endomísio. Esses autoanticorpos são acentuadamenteespecíficos da doença e derivados do glúten, sendo direcionados contra atransglutaminase tecidual extracelular. A desamidação das gliadinas pelastransglutaminases teciduais cria um epítopo que se acopla eficientementea DQ2 e é reconhecido pelas células T derivadas do intestino [6]. Esse éum novo mecanismo que pode ser relevante no processo da perda datolerância e na iniciação da doença autoimune. Por outro lado, osautoanticorpos também podem ter uma função biológica inibindo adiferenciação de células epiteliais no eixo cripta-vilosidade [7].

Tanto do ponto de vista clínico quanto biológico a doença celíacapode ser classificada como doença autoimune. A ingestão continuada dagliadina, análoga a uma infecção recorrente, pode ser responsável pelaauto manutenção da doença por revelar continuamente auto-epítoposdesencadeadores da doença. A doença celíaca autoperpetua-se e éirreversível se o gatilho ambiental, a gliadina, não for removido. Hádiminuição da resposta imunológica e têm-se a cura da mucosa na doençacelíaca quando o gatilho ambiental é removido. É extremamenteinteressante especular sobre qual seria o resultado no caso de outrasdoenças autoimunes se todos os gatilhos ambientais, inclusive asinfecções por vírus, pudessem ser removidos precocemente.

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41

A. Lamininas B. Receptores de lamininasβ1 integrinas β4 integrina

8 s

12 s

18 s

AdultoL-1 L-2 L-5 α 2 3 7 6

β 1 4

FIGURA 1 – Expressão e distribuição das lamininas e integrinas ao longo da unidade

cripta-vilosidade do intestino delgado humano durante o desenvolvimento. (A) Laminina-

1 (L-1) e laminina-5 (L-5) estão presentes muito precocemente durante o desenvolvimento,

enquanto a laminina-2 surge apenas quando as criptas se desenvolvem. No adulto, a

laminina-1 e a laminina-2 mostram distribuição complementar, enquanto a laminina-

5 está restrita às vilosidades. (B) Entre as integrinas ligadoras das lamininas, a α2β1

só é detectada após 10 semanas na área intervilositária e continua confinada às criptas

após 16 semanas, enquanto a expressão e a distribuição da α3β1 coincide com as da

laminina-5, sua ligante. Em contraste, a integrina α7β1 ligadora da laminina-1 é

expressada primariamente na cripta superior e na parte inferior da vilosidade. A

integrina α6β4 é encontrada em toda parte tanto no epitélio em desenvolvimento quanto

no adulto, mas a forma presente na cripta é inativa.

8

basal e a modulação da expressão do gene - como ilustrado, por exemplo,pelos efeitos da laminina-1 sobre a sacarase-isomaltase que é ummarcador relacionado com a diferenciação intestinal [4]. Várias integrinasligadoras de lamininas que podem estar envolvidas na mediação dosefeitos da laminina-1 têm sido identificadas no epitélio intestinal humano.Como acontece com seus ligantes, descobriu-se que essas integrinastambém se expressam diferenciadamente ao longo do eixo cripta-vilosidade. Compreendem a α7β1, que é expressada especificamente nocompartimento diferenciador do intestino delgado íntegro, como tambémnas linhas de células com habilidade de se diferenciarem in vitro [5], ea a6b4, uma forma funcional da qual é expressada em relação àdiferenciação das células intestinais. Um modelo operacional foi propostoa partir desses dados (Fig. 2) no qual a laminina-1 pode mediar seusefeitos na diferenciação das células intestinais através das integrinasα7β1 e α6β4.

Estas observações sobre lamininas oferecem evidências de que asmoléculas da matriz extracelular podem regular a função das célulasintestinais. Estudos adicionais são necessários para esclarecer o papeldas interações das células-matriz intestinais na expressão dos genes namucosa intestinal tanto em condições normais quanto patológicas.

FIGURA 2 – Um modelo operacional para a diferenciação de células intestinais

mediada por laminina. Neste modelo, α7β1 e α6β4 agiriam como os principais

moduladores da expressão tecido-específica do gene. As células Caco-2

espontaneamente expressam a laminina-1 e sua deposição no substrato ocorre

gradualmente após a confluência. Semear células Caco-2 indiferenciadas num

meio com laminina-1 acelera o processo, enquanto a laminina-2 não tem efeito

específico. Além disso, semear células HIEC similares às das criptas nos mesmos

substratos não tem efeito significativo, pois essas células indiferenciadas não

expressam α7β1 e sua α6β4 não é funcional.

Células HIEC: similares às células troncoCélulas Caco-2Diferenciadas

α7β1 não expressada+lam-1

α6β4 não funcional

Células Caco-2do gene

Indiferenciadasespecífica para

Determinação?o tecido

+lam-1

α7β1 expressadaα6β4 funcional

9

A verdadeira prevalência da doença celíaca pode ser de até 1 emcada 100 indivíduos[2]. Outras doenças freqüentemente associadas sãoo diabetes melito insulino-dependente, a Síndrome de Sjögren, a tireoiditeautoimune [1]. Manifestações extraintestinais também tornaram-secomuns (Fig. 2).

A sorologia (autoanticorpos anti-reticulina/endomísio) éfreqüentemente a base para a detecção de casos [3] e a biópsia dointestino delgado é a pedra angular do diagnóstico. A identificação datransglutaminase tecidual como o autoantígeno do endomísio forneceu-nos mais uma ferramenta para a triagem [4]. Os alelos HLA DQA1*0501e DQB1*0201 codificantes do heterodímero HLA DQ2 conferemsuscetibilidade genética à doença celíaca (o haplótipo DR3-DQA2 é típicode muitos transtornos autoimunes) [5]. Um ou mais genes até agoradesconhecidos nos loci não acoplados a HLA muito provavelmentetambém predispõem à doença.

Os mecanismos patogênicos que, na doença celíaca, se encontram portrás das lesões da mucosa do intestino delgado induzidas pelo glúten sãodesconhecidos, mas a ativação das células T parece ser de importânciafundamental. As lesões da mucosa induzidas pelo glúten contêm,

Defeitos permanentes Epilepsia e ATAXIAdo esmalte dos dentes calcificação cerebral

DC Atrofia dasDA Linfomavilosidades

DH Envolvimento hepático Osteopenia|

GLÚTEN

DR3-DQ2 DR4-DQ8

X

FIGURA 2 – O glúten, raíz de diversas entidades mórbidas. DC, doença celíaca; DH,

dermatite herpetiforme; DA, doenças autoimunes; X, genes desconhecidos

40

Mor

folo

gia

do j

ejun

o

Susc

etib

ilida

de G

enét

ica

Doença CelíacaMARKKU MÄKI

Os clínicos conhecem bem a doença celíaca clássica caracterizada pelamá absorção durante a infância e típicas lesões histológicas do intestinodelgado, pois as características são bem descritas nos livros de estudo.Todavia, em décadas recentes o padrão da doença parece ter mudado de talmodo que formas mais leves são hoje predominantes e o diagnóstico éfreqüentemente feito em idades mais tardias [1]. Essas modificaçõesresultaram em número crescente de casos não diagnosticados. Nas sériesde pacientes adultos um deslocamento no sentido de sintomas mais levestambém se tornou evidente e os casos clinicamente aparentes parecemagora formar apenas a ponta do iceberg (Fig. 1).

Doençacelíaca clínica Lesão

manifestada mucosa

Doença celíacasilenciosa

DR3-DQ2DR5/7-DQ2DR4-DQ8

Doença celíaca latente

Morfologianormal

mucosaIndivíduos sadios

FIGURA 1 – O iceberg da doença celíaca e o espectro da sensibilidade ao glúten. Extraído

de Mäki M, Collin P. Coeliac Disease. Lancet 1997;349:1755-9 (com autorização).

39

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10

Transportadores de Nutrientes noIntestino Humano

ERNEST M. WRIGHT

O campo do transporte intestinal de nutrientes ingressou em umanova era com a identificação dos genes codificantes para açúcar,aminoácidos, vitaminas, peptídeos e transportadores de íons. Isso,juntamente com o desenvolvimento de sistemas de expressão heterólogapara estudar a especificidade e os mecanismos de transporte, permitiuum grande avanço na compreensão da absorção de nutrientes no serhumano. Estudos já estão em andamento, utilizando essas novasferramentas, para investigar a fisiologia e a fisiopatologia da absorçãode nutrientes. Entre eles estão os estudos sobre o desenvolvimento daexpressão do gene e de sua regulação por nutrientes, estudos sobre asalterações genéticas e, mais recentemente sobre a importância dospolimorfismos genéticos na determinação das variações na absorçãode nutrientes na população em geral.

Os modelos para a absorção ativa e passiva de nutrientes atravésda mucosa intestinal evoluíram a partir dos que foram derivados dosmodelos de absorção do açúcar (Fig. 1). A frutose é absorvidapassivamente no intestino por dois uniportadores diferentes na bordaem escova e nas membranas basolaterais dos enterócitos [1], GLUT5na borda em escova e GLUT2 na membrana basolateral. No serhumano, a quantidade de frutose absorvida é limitada pelo númerode transportadores GLUT5 da borda em escova e isso explica o fatode 80% da população apresentar sintomas de má absorção após aingestão de 50g deste açúcar. Outros nutrientes, os íons orgânicospor exemplo, também são absorvidos passivamente pelo intestino,por terem dois uniportadores expressados em série na borda emescova e nas membranas basolaterais.

A glicose e a galactose são absorvidas ativamente por umcotransportador e um uniportador que se expressam em série. Essesaçúcares são acumulados nas células da membrana da borda emescova por um cotransportador Na+/glicose (SGLT1) e passam dacélula para o sangue através da membrana basolateral pela difusãofacilitada pelo GLUT2. Foram propostos modelos similares para

11

pessoa para pessoa e é determinada geneticamente. A prostaglandina E2

e o óxido nitroso são protetores em baixas concentrações, emborapossam ser danosos em concentrações maiores [5].

O próprio refluxo gastroesofágico é um mecanismo importante nacontinuação dos refluxos. Isso ocorre porque o refluxo tem efeitoscomplexos sobre a mucosa esofagiana, incluindo ciclos viciosos. (i) Omaterial refluído contém ácido; como resultado do contato do ácidocom a mucosa esofagiana ocorre um aumento no fluxo sangüíneo naregião, causando um aumento da quantidade de prostaglandina E

2 no

tecido local; a prostaglandina E2 aumenta a permeabilidade da mucosa

ao ácido, o que aumenta sua susceptibilidade à inflamação; a inflamaçãoda parte inferior do esôfago causa debilidade no esfíncter esofagianoinferior (favorecendo, assim, o refluxo gastroesofágico), favorecendo afalta de motilidade do esfíncter esofagiano inferior (favorecendo tambémo refluxo gastroesofágico) e levando finalmente à esofagite. (ii) O contatodo ácido com a mucosa esofagiana causa irritação, disfunção e inflamaçãodas terminações locais do nervo vago, resultando em debilidade doesfíncter esofagiano inferior e do piloroespasmo. Ambos os fenômenosfavorecem o refluxo gastroesofágico. Se o material refluído tambémcontiver bílis haverá edema local e fibrose da mucosa.

A falta de conhecimento e compreensão da função e disfunçãoesofagianas são responsáveis por serem freqüentemente consideradospatológicos o refluxo esofagiano, a regurgitação e o vômito. Emboraesse possa ser o caso em determinados indivíduos, existem muitas viasfisiológicas que favorecem esses fenômenos. Uma “limpeza para o alto”pode ser um mecanismo que garante a proteção contra conteúdosgástricos nocívos.

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38

A estimulação dos mecanorreceptores no fundus gástrico dá início areflexos de mediação vago-simpática, resultando em RTEEI. Contraçõesgástricas e alcalinização gástrica aumentam a pressão do esfíncteresofagiano inferior. A gastrina aumenta a pressão do esfíncter esofagianoinferior e os níveis de gastrina no sangue do cordão umbilical sãosuperiores aos níveis encontrados nos adultos. O papel da gastrina norefluxo gastroesofágico ainda não foi determinado. Progesterona, atropina(pelo menos nos gatos), colecistocinina, glucagon, peptídeo intestinalvasoativo (VIP), óxido nitroso (NO), dopamina, secretina e estrogênio,todos diminuem a pressão do esfíncter esofagiano inferior. A dilataçãodo esôfago com balões e a presença de gordura no duodeno tambémdiminuem a pressão de esfíncter esofagiano inferior. VIP e NO induzemo RTEEI. O NO sofre aumento em crianças com estenose pilórica,sugerindo que os RTEEIs são um mecanismo protetor contra asuperdistensão gástrica. O NO controla várias funções esofagianasneuromusculares, inclusive o relaxamento do esfíncter esofagiano inferior,mas os níveis de óxido nitroso são semelhantes nas biopsias de esôfagonormal e inflamado.

Os RTEEIs são mais comuns na posição sentada do que em supinoe, quanto maior a refeição, maior número de RTEEI ocorrerá. Assim,também, quanto maior o volume de secreção gástrica e quanto maior aosmolaridade intragástrica, maior a ocorrência de RTEEI. A acalasia éum distúrbio motor complexo de todo o esôfago, com anormalidadesmotoras primárias e secundárias do corpo esofagiano; é caracterizadapor hipertonicidade do esfíncter, com relaxamento incompleto ou nenhumrelaxamento [4].

O diafragma crural sustém o esfíncter esofagiano inferior durante ainspiração, no esforço e assim por diante. A parte intra-abdominal doesôfago é relativamente curta durante as primeiras semanas de vida.Não existem dados a respeito da incidência de hérnias do hiato emcrianças. Existe normalmente um ângulo agudo entre a grande curvaturado estômago e o esôfago. Em determinados indivíduos, naqueles comhérnia do hiato, por exemplo, esse ângulo é obtuso e propicia os episódiosde refluxo gastroesofágico.

A mucosa do esôfago tem mecanismos de proteção eficientes queoperam no interior dos compartimentos pré-epitelial, epitelial e pós-epitelial. Como o ácido refluído e a pepsina sempre atuam a partir daporção luminal da mucosa, fatores protetores, tais como o fator decrescimento epidérmico (EGF), atuando como parte da defesa pré-epitelial, são essenciais para a manutenção da integridade da mucosaesofagiana. A resistência da mucosa aos efeitos nocivos do materialrefluído (ácido, pepsina, quimiotripsina, tripsina, bílis, etc) difere de

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Lúmen Célula SangueSGLTI

GLUT2Na+ Glicose

Glicose

Galactose/Glicose

Na+

K+ bomba Na+/K+

Frutose Frutose

GLUT5 Frutose

GLUT2

junção cerrada espaço intercelular lateral

FIGURA 1 – Um modelo de absorção de nutrientes através de enterócitos do intestino

delgado. O transporte passivo da frutose através da borda em escova e das membranas

basolaterais do epitélio é efetuado por dois uniportadores, GLUT5 e GLUT2. O transporte

ativo da glicose e da galactose através do epitélio ocorre em duas etapas: a primeira

etapa é o acúmulo de açúcar no epitélio pelo cotransportador SGLT1 Na+/glicose da

borda em escova; a segunda etapa é o transporte do açúcar para fora da célula,

através da membrana basolateral, pelo uniportador GLUT2. Modelos similares explicam

a absorção passiva e ativa de outros nutrientes pelo intestino.

explicar a absorção ativa de vitaminas, sais biliares, fosfato,dicarboxilatos, aminoácidos, peptídeos e íons vestigiais. Em algunscasos, o gradiente de pH através da borda em escova comanda maisa absorção do que o gradiente de Na como sucede, por exemplo, comos cotransportadores PEPT1 e NRAMP.

Transportadores Intestinais Humanos

Até agora, foi demonstrada a expressão de cerca de 23 transportadorespertencentes a 15 famílias de genes no intestino humano. Devido àvelocidade das pesquisas e aos avanços do projeto Genoma Humano,espera-se que esse número cresça rapidamente. Os transportadores sãodivididos em transportadores ativos secundários, expressados na bordaem escova, e em uniportadores, expressados na membrana basolateral.Interessantemente, algumas famílias de genes (as famílias Na/dicarboxilato e GLUT) expressam-se tanto na borda em escova quantona membrana basolateral. Ainda em outra família, a família dos íonsorgânicos, as proteínas podem agir como uniportadores e comocotransportadores. Este é apenas um exemplo de um produto de únicogene com múltiplas funções

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Distúrbios Genéticos da Absorção de Nutrientes

O distúrbio mais conhecido é a má absorção da glicose/galactose(GGM). Ele é caracterizado pelo estabelecimento neonatal de uma diarréiaaquosa e severa que resulta em morte, a menos que o equilíbrio hídricoe eletrolítico da criança seja restabelecido [2]. A diarréia cessarapidamente com o jejum ou a supressão dos açúcares responsáveis(lactose, glicose e galactose) da dieta, mas volta imediatamente com aingestão de alimentos que contenham esses açúcares. A absorção dafrutose não é afetada, o que constitui a base para o sucesso daadministração de fórmulas alimentares especiais para a criança. O testediagnóstico mais confiável para a GGM é o teste de H

2 no ar expirado,

no qual há um sensível aumento do nível de hidrogênio em pacientesportadores, mas não em pacientes de controle. São conhecidos cerca de200 casos no mundo todo.

Outro distúrbio causado por mutações de um gene codificante detransportador intestinal é a má absorção de ácido biliar [3]. Esse é umdistúrbio idiopático intestinal associado à diarréia congênita, àesteatorréia, à redução do colesterol plasmático e à circulação reduzidade ácidos biliares no organismo. Até agora, foram identificadas duasmutações “missense” (alteração de 1 aminoácido na proteína) notransportador do ácido biliar (ASBT), Leu243Pro e Thr262Met, queinterrompem o transporte dos sais biliares.

Finalmente, mutações no transportador Na/carnitina foramrecentemente demonstradas como causa primária da deficiência sistêmicade carnitina, SCD [4]. Quatro mutações foram descobertas em três árvoresgenealógicas com SDC e todas resultam em defeitos na produção deproteínas.

Bibliografia

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13

[2]). Na maioria dos casos essas crianças apresentam alimentaçãodemorada (>45 minutos), ingestão insuficiente, recusa de beber, choroincontrolável e inexplicável, regurgitação e vômito.

As glândulas esofagianas são pequenas glândulas distribuídasirregularmente que contêm células de muco e são capazes de secretarbicarbonato [3]. Essas glândulas encontram-se freqüentemente em posiçãodistal relativamente ao esfíncter esofagiano superior e proximal aoesfíncter esofagiano inferior. O ato de engolir induz contraçõesperistálticas primárias. Os esfíncteres esofagianos superior e inferiorrelaxam em seqüência à deglutição. O esfíncter esofagiano superiortambém relaxa durante a eructação e quando há distensão esofagiana.Foram descritos relaxamentos transitórios do esfíncter esofagianosuperior e quando ocorrem simultaneamente com o relaxamentotransitório do esfíncter esofagiano inferior (RTEEI) cria-se o “fenômenoda cavidade comum”, em que se estabelece uma conexão direta entre oambiente exterior e o estômago.

O esfíncter esofagiano superior permanece relaxado durante o sono.Todavia, quando há alimento ou refluxo ácido para o esôfago, o esfíncteresofagiano superior se contrai. Um peristaltismo secundário é causadopelo refluxo gastroesofágico que começa no nível mais alto do esôfagoalcançado pelo material refluído.

O papel do nervo vago ainda é pouco conhecido, mas eleprovavelmente é responsável pela associação de sintomas respiratórioscom o refluxo gastroesofágico. Três tipos de receptores devem estarpresentes no esôfago: mecânicos, químicos e sensíveis à temperatura.Em condições patológicas, os receptores se tornam nociceptivos,resultando em aumento de sensibilidade; como conseqüência respondemaos estímulos (fisiológicos) que normalmente não causariam dor, comuma sensação de dor.

O esvaziamento esofagiano é influenciado por três fatores, pelo menos:ondas peristálticas esofagianas, gravidade e saliva. O esfíncter esofagianoinferior é uma barreira funcional e representa uma zona na qual a pressãointraluminal é maior do que a pressão no estômago e no esôfago. Nascrianças, seu comprimento é de apenas alguns milímetros, mas a pressãoque exerce é semelhante à nos adultos (20mm Hg). O esfíncter esofagianoinferior relaxa 2,5 segundos após o início da deglutição, bem antes dachegada do bolo alimentar e continua aberto por 10-12 segundos, até quea onda peristáltica tenha passado pela região. A deglutição incompletae distensão gástrica não associada ao aumento da pressão intragástricasão as principais causas de RTEEI, o que também ocorre normalmentedurante a eructação. Acredita-se que essas respostas sejam mediadaspelos reflexos do nervo vago.

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Disfunção EsofagianaYVAN VANDENPLAS

O esôfago é um órgão em forma de tubo, achatado no sentido ântero-posterior, que transporta substâncias da boca para o estômago. Para queessa função seja realizada perfeitamente é necessária a existência de umcomplexo mecanismo de deglutição.

A mastigação, que é pouco desenvolvida na criança, estimula os nervosparassimpáticos que regulam as secreções salivares, gástricas epancreáticas. A principal função da mastigação é a de prepararmecanicamente o alimento para o posterior transporte e dar início àdigestão mecânica e química.

A saliva facilita o transporte esofagiano e suas enzimas e sais,principalmente o bicarbonato, iniciam a digestão e neutralizamquimicamente o refluxo ácido. A secreção de saliva e a deglutição sofremacentuada diminuição durante o sono. A pirose ocorre secundariamenteao (severo) refluxo gastroesofagiano.

A deglutição é um complexo ato integrado, contínuo, envolvendonervos somáticos e viscerais, aferentes e eferentes e os músculos lisose estriados a eles associados. Para manter a simplicidade, a deglutiçãopode ser dividida em duas fases, uma fase orofaríngea e uma faseesofagiana. Um mecanismo de sucção/deglutição eficiente não existe atéa 35a. semana de gestação. A técnica de ultra-som dinâmico ajuda adiagnosticar a falta de coordenação da língua [1]. A segunda fase dadeglutição, ou fase esofagiana, envolve o uso da musculatura lisa doesôfago e é dependente de coordenação central e dos arcos neuraisintramurais locais. Devido à complexidade do mecanismo de deglutição,é surpreendente que disfunções não ocorram com maior freqüência,embora sejam freqüentes em crianças com doenças neurológicas comoa paralisia cerebral.

Durante a deglutição ocorre uma interrupção da respiração, assimcomo durante o soluço, a eructação e o vômito. Esses fenômenos sãocomuns em crianças com refluxo gastroesofágico e podem contribuirpara o padrão respiratório imaturo e irregular dessas crianças.Determinadas crianças com baixo ganho de peso têm problemas dealimentação não explicados (“falha não-orgânica de desenvolvimento”

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Desenvolvimento, Regulação,e Função da Imunidade Secretória

P. BRANDTZAEG

A superfície da mucosa intestinal do adulto atinge cerca de 400m2. Essaextensa área é geralmente recoberta por uma barreira vulnerável, formadapor uma única camada de células epiteliais. Assim, a saúde da mucosadepende de inúmeros mecanismos de defesa inatos, que cooperamintimamente com um sistema imunológico local específico. Para enfrentarinúmeros desafios ambientais a imunidade adaptável da mucosa desenvolveuduas defesas específicas: (i) a exclusão imunológica, realizada por anticorpossecretórios (SIgA e SIgM), principalmente para inibir a propagação demicrorganismos patogênicos e a penetração de antígenos prejudiciais; e (ii)a imunossupressão, para evitar a hipersensibilidade local e periférica asubstâncias inócuas que bombardeiam as superfícies da mucosa [1]. Nointestino, esse fenômeno é chamado de tolerância oral; trata-se de umfenômeno que aparentemente compreende diversos mecanismos deregulação voltados aos níveis de menor atividade e explica porque o contatoconstante com as proteínas dos alimentos e com a flora bacteriana normalnão causa reações imunológicas adversas na maioria das pessoas.

A exclusão imunológica (Fig. 1) depende da engenhosa combinaçãoentre o sistema de células B da mucosa e a glicoproteína transmembranaepitelial chamada de componente secretório (SC) ou receptor (pIgR) deimunoglobulinas (Ig) poliméricas. Este receptor é, quantitativamente, omais importante do sistema imunológico porque é responsável pelotransporte externo de grandes quantidades de moléculas poliméricas(p)IgA (a maioria dimérica) e de IgM pentaméricas produzidas localmente.Normalmente, a mucosa gastrintestinal contém o maior sistema de célulasB ativadas do organismo, chegando a quase 80% de todas as célulasprodutoras de imunoglobulinas [2]. Essas células B são induzidasprincipalmente no tecido linfóide associado ao intestino (GALT), comoas placas de Peyer [3, 4] e dependem de mecanismos de orientação paraalcançar a lamina própria do intestino após a ativação (Fig. 2).

O pIgR pertence à superfamília das moléculas imunológicas das Ig eno ser humano é constitutivamente expresso mesmo antes do nascimento;

14

é regulado para mais por várias citocinas, particularmente ginterferone interleucina-4, derivadas de células T ativadas [5]. Deste modo, o sistemaimunológico secretório pode ser modulado de acordo com a intensidade

Cadeia JLúmen

Sítio efetor secretório

pIgR

B

Mφ

TNF-αZ

Muco

Vaso C C

IgG IgA C=Complemento Z = C ativado = antígeno

FIGURA 1 – Representação esquemática da homeostase imunológica no sítio efetor

intestinal representado, na ilustração, como o equilíbrio crítico entre as classes

disponíveis de imunoglobulinas (Ig) (a título de simplificação são ilustradas apenas

a IgG e a IgA). A IgA secretória é gerada a partir da IgA dimérica produzida localmente

com a incorporação da cadeia J após ter sido transportada pelo receptor Ig polimérico

(pIgR) ao lúmen do intestino, junto com o receptor livre clivado (chamado de SC livre,

ilustrado no muco). Anticorpos secretórios IgA atuam como a primeira linha de

defesa realizando a exclusão imunológica na superfície epitelial (à direita, na

ilustração). Os antígenos que ultrapassam essa barreira imunológica encontram os

anticorpos IgG correspondentes derivados do soro na lamina própria. Os complexos

imunológicos resultantes ativam o complemento sendo formados mediadores

inflamatórios que assim causam um aumento temporário do extravasamento externo

de anticorpos IgG e complemento entre as células epiteliais; isso determina uma

rápida “potencialização patológica” da defesa superficial. A inflamação persistente é

normalmente inibida pelo bloqueio das atividades da IgA exercida na lâmina propria,

incluindo os anticorpos produzidos localmente e os anticorpos dessa classe derivados

do soro (competição com IgG pelo antígeno, na ilustração). A IgA também pode,

independentemente da especificidade do anticorpo, inibir a liberação de mediadores

( TNFα,+na ilustração) das células fagocitárias ativadas, tais como os macrófagos

(Mφ). Além disso, antígenos penetrantes podem ser devolvidos de maneira não

inflamatória ao lúmen pelo mecanismo de transporte mediado pelo pIgR depois de

unidos a anticorpos IgA diméricos, como ilustrado.

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Avaliação da Função Intestinal:Possibilidades dos Testes Respiratórios

pelo 13CO2 e Isótopos Estáveis

Y. GHOOS, B. GEYPENS E P. RUTGEERTS

Testes respiratórios com o 13CO2 são usados para fins diagnósticos

na prática clínica. Em gastroenterologia são usados para demonstrara capacidade digestiva e de absorção, para monitorar os principaisíndices de trânsito do trato gastrintestinal proximal e para detectarbactérias na porção superior do intestino. Em hepatologia, os testesrespiratórios pelo 13CO

2 também podem distinguir importantes

atividades metabólicas do fígado.Os testes respiratórios do 13CO

2 têm sido aplicados com sucesso nas

pesquisas nutricional e farmacêutica. Quando combinados com a análisede metabólitos marcados com isótopos estáveis (2H, 15N), os testesrespiratórios podem complementar os métodos tradicionais naelucidação de vários eventos metabólicos - por exemplo, atividademetabólica bacteriana no intestino grosso em relação ao substrato eespecificidade bacteriana. São excelentes candidatos a método depesquisa de alimentos funcionais.

Os testes respiratórios 13CO2 apresentam vantagens únicas por serem

não-invasivos, simples de se realizar e causarem apenas um pequenodesconforto. Os testes baseados no uso de isótopos estáveis sãoinofensivos (sem radiação) e podem ser aplicados em todas as categoriasda população. Pacientes adequadamente instruídos podem realizar testesrepetidos em casa.

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subunidade isomaltase que é corretamente encaminhada à membrana daborda em escova. Análises do fenótipo II revelaram uma mutação pontualna subunidade da sacarase da sacarase-isomaltase que converte aglutamina em prolina (Q1098P) e que provoca um efeito similar quandoocorre na posição 244 do aminoácido correspondente na proteína α-glicosidase lisossômica. Essa descoberta sugere que a mutação Q1098Pintroduziu um sinal de retenção (retention signal) ao nível do cis-Golgiou que funciona em conjunto com um mecanismo de controle dequalidade que opera mais além do retículo endoplasmático.

Conclusões

O imenso volume de conhecimentos sobre os vários aspectos daestrutura, biossíntese, seleção, estrutura genética e regulação da funçãodas dissacaridases sacarase-isomaltases intestinais e LPH é de vitalimportância para a elucidação dos mecanismos que controlam aexpressão dessas proteínas nos distúrbios de absorção de hidratos decarbono - por exemplo, na forma adulta de hipolactasia, na deficiênciacongênita da lactase e na deficiência congênita da sacarase-isomaltase.No futuro, em relação à forma adulta de hipolactasia, deve-se dedicarmaior atenção aos elementos de ação trans. Para a sacarase-isomaltase,está clara a necessidade de posterior identificação das mutaçõesresponsáveis pelos cinco fenótipos identificados até o momento. Issoforneceria pistas importantes sobre o controle na tradução da atividadeda sacarase-isomaltase e serviria como modelo para a elucidação dosmecanismos de transporte de proteína e da seleção polarizada.

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33

das respostas imunológicas locais. Durante um período variável após onascimento, tanto a exclusão imunológica quanto a tolerância oral estãopouco desenvolvidas; o desenvolvimento adequado da rede subjacentede mecanismos reguladores depende do estabelecimento da florabacteriana normal e da introdução de antígenos alimentares (momentodo estímulo e dose). A amamentação é imunológicamente importantedurante esse período de vulnerabilidade, não somente como “terapiasubstitutiva” natural, devido à ausência de anticorpos secretores, mastambém, aparentemente, devido às suas propriedades moduladoras daimunidade [1].

As respostas imunológicas secretoras do lactente são inicialmentedominadas pela SIgM, mas, após 1 ou 2 meses, a SIgA normalmentepredomina, embora haja grandes variações individuais e geográficas nodesenvolvimento da imunidade da mucosa.

A defesa da mucosa, propiciada pela pIgA/SIgA é mais favorável doque a oferecida pela IgM/SIgM pentamérica porque: (i) a pIgA tem acesso

Sítio de indução Sítios efetores

Glândulaslacrimalsalivar emamária

Tecido linfóideMucosa intestinalHEV associado ao

intestino(GALT)

Linfócitos B e T Busca e disseminaçãoInexperientes de células B e T (de memória e Mucosa das

efetoras estimuladas) vias aéreas

FIGURA 2 – Esquema ilustrativo do mecanismo de retorno no sistema imunológico

integrado (“comum”) da mucosa humana. Linfócitos B e T inexperientes são recrutados

pelo tecido linfóide associado ao intestino (GALT) através da vênula endotelial superior

(HEV), na zona parafolicular da célula T. Esses sítios indutivos linfoepiteliais contêm

folículos de células B ativadas com células dendríticas foliculares (FDG), e os domos

são recobertos por um epitélio especializado, onde as células de “membrana” (M)

transportam os antígenos luminais (Ag) para o interior. Os linfócitos B e T estimulados

por antígenos migram através da linfa e alcançam a circulação periférica, sendo

posteriormente direcionados aos sítios efetores da mucosa. Seu extravasamento é

particularmente eficiente na lâmina própria do intestino (setas grossas) mas a

disseminação também ocorre do GALT para os sítios efetores mais distantes, de uma

maneira integrada, conforme indicado (setas delgadas).

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mais facilmente ao pIgR sendo depois eficientemente transportada aolúmen; (ii) a SIgA é uma classe de anticorpos particularmente estávelsendo, portanto, bem adequada para realizar a imunoexclusão; (iii) apIgA geralmente atua de maneira não inflamatória e pode estar envolvidana remoção de antígenos solúveis presentes na mucosa, assim como naneutralização de vírus intra-epiteliais (Fig.1); (iv) a pIgA une-serapidamente ao receptor FcaR nos fagócitos e pode normalmente reduzirseu potencial pró-inflamatório; e (v) a pIgA pode eficientemente ativaros eosinófilos e assim aumentar seu potencial pró-inflamatório, nassituações em que a exclusão imunológica falhar, como nas infestaçõesparasitárias.

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seleção da pró-SI é mediada por glicanos acoplados em O e localizadosna região do pedículo da subunidade isomaltase.

Deficiências Enzimáticas e Fenótipos da LPHe Sacarase-Isomaltase

Deficiência de LPH

A intolerância à lactose é o mais comum dos distúrbios intestinaisassociados à ausência, ou a níveis drasticamente reduzidos de uma enzimaintestinal [4]. O padrão de redução da atividade foi denominado de“deficiência da lactase de início tardio” ou de “forma adulta dehipolactasia”. Acreditava-se que a regulação da lactase fosse pós-traduçãoe que resultasse em alterações das características estruturais da LPH.Todavia, estudos recentes sugerem que o principal mecanismo deregulação da LPH está na transcrição. Outras formas de intolerância àlactose compreendem a rara deficiência congênita de lactase e formassecundárias, como as causadas por danos à mucosa, resultantes dagastroenterite infecciosa, doença celíaca, infestação parasitária, enteriteinduzida por medicamentos e doença de Crohn.

Deficiência de Sacarase-Isomaltase

A regulação da atividade da sacarase-isomaltase é um eventotranscricional envolvendo muitos fatores nucleares específicos dasacarase-isomaltase e do intestino. Entretanto, existem condiçõesincomuns nas quais a deficiência de sacarase-isomaltase é resultado deum processamento pós-tradução imperfeito, defeituoso ou anormal deuma proteína que, sob todos os outros aspectos é expressadanormalmente - por exemplo, a deficiência congênita de sacarase-isomaltase (CSID) [5]. A CSID é herdada como um traço autossômicorecessivo e clinicamente manifesta-se por diarréia aquosa osmótico-fermentativa quando da ingestão de dissacarídeos e oligossacarídeos.

Sabe-se hoje que os diferentes defeitos moleculares ou mutações nogene da sacarase-isomaltase são responsáveis pela CSID e são conhecidoscinco fenótipos diferentes da sacarase-isomaltase na CSID. Nos fenótiposI e II, a sacarase-isomaltase é bloqueada no retículo endoplasmático e noaparelho de Golgi, respectivamente. O fenótipo III sintetiza uma sacarase-isomaltase enzimaticamente inativa que, todavia, é transportadacompetentemente e que atinge corretamente a membrana apical. Ofenótipo IV é caracterizado pela expressão de uma sacarase-isomaltaseparcialmente dobrada que é incorretamente encaminhada à membranabasolateral. Finalmente, o fenótipo V deve-se a um gênero de sacarase-isomaltase que sofre degradação intracelular, deixando para trás a

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Estrutura, Função e Regulaçãoda Lactase-Frolizina Hidrolasee da Sacarase-Isomaltase na

Saúde e na DoençaHASSAN Y. NAIM

Os hidratos de carbono são hidrolisados em monossacarídeos porenzimas específicas no lúmen intestinal antes de serem transportadospara o interior das células através da membrana da borda em escova dascélulas epiteliais. As enzimas envolvidas na digestão de hidratos decarbono no interior do lúmen intestinal são glicoproteínas ligadas amembrana e que são expressadas nos ápices dos enterócitos [1, 3].

Lactase-Frolizina Hidrolase

A lactase-florizina hidrolase (LPH) é uma glicoproteína da membranacomposta de 1927 aminoácidos divididos em quatro regiões estruturaise funcionais conservadas. Nas células epiteliais do intestino delgado aLPH é sintetizada como pró-LPH não clivada que forma homodímerosantes do processamento pelo aparelho de Golgi. A dimerização é crucialpara a obtenção da atividade enzimática. A O-glicosilação dos resíduosSer/Tre aumenta em quatro vezes a atividade enzimática da LPH. Ocomplexo da pró-LPH glicosilada madura e a 160kDa LPHβ clivada sãoselecionadas com grande fidelidade pela membrana da borda em escova.

Sacarase-Isomaltase

Devido à sua especificidade hidrolítica, a sacarase-isomaltase (SI)pertence à superfamília das a-glicosidases, que são encontradas nosorganismos superiores. A sacarase-isomaltase é uma glicoproteína damembrana do tipo II (N-terminal

in/C-terminal

out). É sintetizada

exclusivamente nas células intestinais como um polipeptídeo pró-SI nãoclivado, selecionado com grande eficiência pela membrana apical ondeé clivado pelas secreções pancreáticas em sacarase e isomaltase. A

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Desenvolvimento da Estrutura edas Funções Neuromusculares

do Trato GastrintestinalPETER MILLA

A estrutura e o funcionamento do intestino é resultado de interaçãocomplexa entre vários tipos de células e componentes que são reguladospor hormônios e fatores do crescimento, em conjunto com estímulosneurológicos e imunológicos. O intestino desenvolve-se a partir de trêscamadas germinativas: o endoderma, que fornece as células epiteliaisda mucosa; o mesoderma esplâncnico, que fornece as célulasmesenquimatosas, tais como as musculares; e o ectoderma, que é aorigem das células nervosas. Nos últimos anos tem sido avaliada aimportância da formação dos aglomerados de células do mesênquimae do endoderma na formação e citodiferenciação da mucosa, juntocom o estabelecimento do sistema nervoso intrínseco do intestino pelamigração e diferenciação das células da crista neural. Na formação damucosa e da neuromusculatura entérica são cruciais a adesão e outrasinterações entre as células e o microambiente extracelular.

O microambiente extracelular consiste em um grupo de moléculasque interagem, lábeis, que se regulam pelo desenvolvimento. Algumassituam-se na interface entre as células de origem mesodérmica e domesênquima, onde são capazes de orientar determinados comportamentoscelulares. Outro grupo de moléculas interagentes encontra-se associadoà matriz extracelular da camada muscular do intestino e está envolvidonas etapas morfogenéticas da migração, alojamento e diferenciação, tantodas células neurais quanto das células do músculo liso.

O trato gastrintestinal forma-se a partir da 4a. semana de gestação,como um tubo de epitélio estratificado que se estende da boca ao ânus.Pode ser dividido em três partes distintas:

- intestino anterior (esôfago, estômago, duodeno proximal, fígadoe pâncreas);

- intestino pré-cecal (intestino delgado, até o ceco) e;- intestino pós-cecal

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Três grandes fases do desenvolvimento ocorrem no tratogastrintestinal humano:

- um período precoce de proliferação e morfogênese;- um período intermediário de diferenciação, quando surgem diversos

tipos diferentes de células;- um período posterior, de maturação, resultando em um intestino

capaz de transportar o conteúdo luminal e de digerir e absorver nutrientes.A última década presenciou muitas pesquisas sobre o desenvolvimento

da função motora do intestino delgado. Foram identificados quatroestágios que se encontram resumidos na tabela 1.

TABELA 1 – Estágios da atividade motora no jejum

Velocidade dePadrão Idade Gestacional Duração do Intervalo do Propagação

(semanas) complexo (min) complexo (min) (cm/min)

Aleatório 28-32 0 0 0

Contraçõesem salvas 30-35 1-20 4-35 0-5

Contraçõescontínuas 34-36 5-40 4-30 1-5

Complexomotor 37-42 3-7 18-45 2-7,5migrantório

Leitura recomendada

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19

triglicérides no microssoma, cuja presença é indispensável para aformação de quilomicrons e proteínas de densidade muito baixa no âmbitodo retículo endoplasmático [5]. A apolipoproteína B, no entanto, ésintetizada em quantidades normais. Os níveis dos lípides plasmáticossão muito baixos. O tratamento consiste na suplementação de vitaminaE e na redução da gordura da dieta.

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Deficiência de sais biliares

A diminuição do suprimento de sais biliares ao intestino pode resultarem solubilização imperfeita das gorduras desdobradas. Normalmente, 95%dos sais biliares excretados a cada dia são reabsorvidos pelo transportadorde bile dependente do sódio no íleo terminal. No caso de ressecção doíleo ou de enfermidade, os sais biliares podem ser perdidos para o cólono que determina um aumento da síntese de sais biliares no fígado. Até umcerto nível, a maior taxa da síntese pelo fígado pode ser suficiente mas seessa quantidade for insuficiente haverá redução na quantidade de saisbiliares supridos ao intestino delgado em resposta a uma refeição, podendodaí resultar a esteatorréia [4]. A perda excessiva de sais biliares resulta emmodificações na composição dos depósitos de sais biliares com umaumento na proporção desses sais conjugados à glicina em vez de taurinae uma maior proporção do depósito sob a forma de deoxicolato.

Enteropatia por Sensibilidade ao Glúten

A enteropatia por sensibilidade ao glúten (doença celíaca) é umadoença de origem imunológica na qual uma agressão ambiental parecedesencadear uma cadeia de eventos que conduzem a manifestaçõesclínicas explícitas num hospedeiro com propensão genética. Os sintomasclássicos da esteatorréia e perda de peso podem não estar presentes ea doença poderá manifestar-se como anemia por deficiência de ferro,osteopenia ou deficiência de folato. A doença celíaca manifesta-se emindivíduos que expressam os haplótipos DR3 ou DR5/DR7 quando ingeremcereais que contêm glúten. São muitas as causas da esteatorréia na doençacelíaca (Quadro I). O tratamento consiste da remoção do glúten da dieta.

QUADRO I – Causas da esteatorréia na enteropatia por sensibilidade

ao glúten

1. Há aumento das secreções intestinais causando diluição dos sais biliares ereduzindo a solubilização dos lípides.

2. Imaturidade das células voltadas para o lúmen.3. Reduzida liberação de colecistocinina duodenal.4. Área superficial do intestino reduzida por causa do achatamento das

vilosidades intestinais e altura reduzida das microvilosidades.

Abetalipoproteinemia

A abetalipoproteinemia é um defeito hereditário no qual ocorremutação do gene codificante da proteína que faz o transporte dos

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Combustível para asCélulas Intestinais

DAVID H. ALPERS

A mucosa que recobre os intestinos delgado e grosso requer umcombustível para manter o metabolismo, para expressar genes, para ocrescimento durante o rápido processo de renovação celular e para otransporte e a absorção de nutrientes. Os fatores que podem afetar o usode um substrato incluem o padrão de alimentação (alimentado ou em jejum),composição da dieta, local da apresentação dos nutrientes (luminal vs.

vascular, intestino delgado vs. cólon, jejuno vs. íleo), estágio dedesenvolvimento (lactente, ablactação, velhice) ou a presença de patologias(por exemplo, desnutrição, sepse, infecção, ressecção de intestino, diabetes).

Embora a mucosa do intestino delgado seja apropriada paratransportar grandes quantidades de todos os nutrientes para o sangue,os principais nutrientes usados no crescimento e na manutenção dosenterócitos são poucos. Os principais alimentos para a mucosa dointestino delgado são os aminoácidos (glutamina, glutamato, aspartato),enquanto a glicose e os ácidos graxos são de menor importância. Osácidos graxos de cadeia curta parecem ser o principal combustível damucosa do intestino grosso, especialmente o butirato.

Fatores que Afetam a Utilização de Substratospelo Intestino Delgado

A alimentação tem grande influência sobre a utilização de substratosmistos. Nos ratos em jejum, as cetonas são o principal combustíveloxidado em CO

2 pelos enterócitos do jejuno. Entretanto, depois de

alimentados, os aminoácidos (glutamina, glutamato e aspartato) fornecemcerca de 77% do CO

2. Existe grande diferença entre a oxidacão de

combustível no intestino delgado e no intestino grosso (Tabela I). Tambémexistem diferenças significativas entre espécies [1, 3].

Metabolismo da Glicose

Embora grande quantidade de glicose livre seja ingerida ou estejadisponível a partir do metabolismo do amido, apenas uma pequena

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quantidade é metabolizada in vivo através da glicólise aeróbica, pelamucosa do intestino delgado dos mamíferos [4].

Apesar de enterócitos e colonócitos serem capazes de oxidar a glicose,a extensão dessa oxidação varia grandemente, segundo as condiçõesexperimentais [2].

TABELA 1 – Importância relativa dos combustíveis intestinais.

Combustível Lúmen Sangue

Glutamina,Glutâmico, aspártico

Essencial: 80% do total Essencial: 20% do total

Glicose Pouca Pouca

Ácidos Graxos Pouca (delgado) PoucaMuita (cólon)

Cetonas Pouca Essencial (rato em jejum)Moderada (homem em jejum)

Poliaminas ?? ??

Nucleotídeos ?? ??

Metabolismo dos Aminoácidos

Os dados disponíveis sugerem que os aminoácidos (em grande parteglutamina, glutamato e aspartato) são a maior fonte de energia dointestino delgado. O consumo de oxigênio associado a esses trêsaminoácidos representa cerca de 80% do valor total. O glutamato émetabolizado em quantidades muito maiores que os outros aminoácidos(86% vs. 10 a 35% para leucina, lisina, fenilalanina e treonina), mastodos estão igualmente incorporados na proteína da mucosa. Osaminoácidos da alimentação, não vasculares, parecem ser os preferidospara a síntese protéica, pelo menos no porco.

Ácidos Graxos de Cadeia Curta

O amido e as fibras dos alimentos não absorvidas no intestinodelgado entram no cólon dos não-ruminantes, onde bactérias convertemos hidratos de carbono em ácidos graxos de cadeia curta. A absorçãodesses nutrientes permitem ao cólon recuperar grande quantidade deenergia que, de outra forma, se perderia nas fezes. Ácidos graxos decadeia curta, especialmente butirato, fornecem o substrato para 5-30%da taxa metabólica basal do organismo sadio e parecem ser a maiorfonte de combustível para os colonócitos. No ser humano, em países

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Má AbsorçãoC. M. MANSBACH

Define-se a má absorção como a absorção imperfeita de nutrientes quepodem compreender hidratos de carbono, proteínas, gordura emicronutrientes. A gordura é usada como índice da adequação geral daabsorção porque não é possível interpretar adequadamente os dados dobalanço de outros nutrientes numa situação clínica. A absorção de lípidesé geralmente superior a 95% do conteúdo de gordura da dieta, numa amplagama de volumes de ingestão [1]. Pode ser prejudicada por causa dereduzida hidrólise, baixa solubilização dos produtos da lipólise, doençasda mucosa ou ressecção, ou defeitos no transporte linfático. A diarréia,assim definida quando há um volume superior a 200 g de fezes por dia,quase sempre acompanha a esteatorréia (gordura excessiva nas fezes).Isto se deve aos efeitos adversos sobre a capacidade do cólon de absorverágua causados pela carga osmótica dos nutrientes mal absorvidos,hidroxilação do ácido oléico em hidroxioleato e pelos ácidos graxos.

Insuficiência Pancreática

A insuficiência pancreática, geralmente causada pelo álcool, é aprincipal causa de lipólise imperfeita. O diagnóstico de pancreatite baseia-se nas dores abdominais recorrentes, na presença de diabetes ou naidentificação de calcificação pancreática ou de dutos pancreáticosdilatados. A pancreatografia endoscópica retrógrada, o ultra-somendoscópico, o ultra-som abdominal, a tomografia computadorizada e acolangiopancreatografia por ressonância magnética são todos métodosúteis para estabelecer o diagnóstico. Um baixo nível de tripsinogêniosérico também pode ajudar. Mais de 90% do pâncreas deve ter sidodestruído antes que ocorra esteatorréia [2]. O tratamento da esteatorréiade origem pancreática não é tão simples quanto pode parecer, pois aterapia oral de substituição da enzima pancreática é prejudicada peladificuldade em levar as enzimas ao intestino na forma ativa. A atividadeenzimática pode ser aumentada pela redução farmacológica do nível deacidez gástrica [3].

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da família da secretina. Esse processo secretório encontra-se sob o íntimocontrole de um sistema de “feedback” negativo envolvendo a tripsinaintestinal ativa e um peptídeo liberador de CCK.

Além de seus conhecidos efeitos sobre a secreção da enzimapancreática, a CCK também demonstra efeitos tróficos sobre o pâncreasde muitos roedores. A ocupação crônica dos receptores CCK

A pancreáticos

pela ceruleína, análoga da CCK, resultou em crescimento pancreáticocaracterizado pela hipertrofia e hiperplasia das células acínicas.

Quanto à fisiologia pancreática humana, a principal pergunta aindasem resposta está no potencial de regeneração depois de pancreatite oude ressecção parcial; nisso tudo, o eventual papel fisiológico do receptorCCK

B presente no pâncreas humano é fator de incertezas ainda maiores.

A resposta a essa questão provavelmente virá de estudos realizados empâncreas de porcos que possuem o mesmo receptor CCK

B encontrado

no pâncreas humano. Todavia, enquanto Friess et al. [3] observaramaumento pancreático em resposta à administração de inibidor da tripsina,outro estudo recente indicou que o pâncreas humano não se regeneraapós ressecção parcial [4]. Este campo de pesquisa ainda está aberto,pois dois estudos recentes indicaram que o pâncreas do porco se regenera[5,6]. Demonstrou-se que o pâncreas do rato regenera-se depois depancreatite aguda.

A pesquisa sobre o pâncreas permanecerá ativa pois ainda nãoresolvemos como o pâncreas humano secreta suas enzimas pancreáticase estabelece seu potencial para regenerar-se depois de lesão.

Bibliografia

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6. Morisset J, Morisset S, Lauzon K, et al. Evidence of pancreas regenerationin the pig after subtotal pancreatectomy. Pancreas 1999;19:432.

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desenvolvidos, os ácidos graxos de cadeia curta fornecem cerca de 6-10% da energia necessária ao organismo.

Pesquisas Futuras

Muitas dessas experiências foram realizadas durante o desenvolvimentoou manutenção da mucosa de pequenos roedores, especialmente o rato,um modelo no qual a adaptação da mucosa intestinal, pelo menos aojejum, é bem diferente do que a dos humanos. As futuras experiênciasprecisam estabelecer as diferença entre os efeitos verdadeiramentenutricionais de outros efeitos. A aplicação dos resultados obtidos compequenos roedores e células isoladas devem ser feita com cautela noscasos clínicos de órgãos humanos intactos.

Bibliografia

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vivo in small intestine of fed rats. Quantative importance of glutarnine,glutamate and aspartate. J Biol Chem 1980;255:107-l2.

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Funções Digestivas do EstômagoDANIEL MÉNARD E JEAN-RENÉ BASQUE

O estômago não serve apenas de reservatório para o alimento ingeridocomo também é responsável pela secreção de compostos luminais comomuco, ácido clorídrico, pepsinogênio e lipase. Umas das principaisfunções da secreção gástrica é a digestão das proteínas dos alimentos,o que envolve a liberação de pepsinogênios (Pg 1-5) pelas glândulasgástricas fúndica e antral [1]. Embora o papel dos pepsinogênios nadigestão de proteínas tenha sido estudado desde o século XIX, foi somentena última década que se demonstrou que essas enzimas têm papelimportante na digestão de gorduras [2].

Ao contrário da pepsina, a presença da verdadeira lipase gástrica foiobjeto de uma prolongada controvérsia. Ficou claramente estabelecido,em 1988, que não existe lipase lingual no ser humano, mas que existe umaverdadeira lipase de origem gástrica [3]. Essa lipase humana gástrica (HGL)consiste em um polipeptídeo de 379 aminoácidos com peso molecular de49 kDa. As características da HGL, como seu pH ácido ideal, sua resistênciaao ambiente acídulo e às proteases gástricas e sua capacidade de funcionarna ausência de sais biliares ou cofatores é vantajosa na lipólise gástrica.Existe um acúmulo de evidências de que a digestão gástrica de triglicéridesem condições fisiológicas normais é um pré-requisito para a lipóliseintestinal eficiente, pois os ácidos graxos e monoglicerídeos resultantesda lipólise gástrica acentuam a lipólise subseqüente dos triglicérides pelalipase pancreática. A HGL parece ser de particular importância no contextoda fisiologia perinatal e em condições patológicas em que a secreção delipase gástrica pode eventualmente compensar, num certo grau, a reduçãoda atividade pancreática.

Como a HGL pode ter uma função compensatória em criançasprematuras e recém-nascidas, é importante estabelecer sua ontogênesee localização celular e compreender os mecanismos reguladores quecontrolam sua síntese e secreção.

Como ilustrado na Fig. 1, a HGL e o pepsinigênio (Pg5) localizam-senas principais células humanas. A atividade da HGL já está presente, emníveis baixos, entre 10 e 13 semanas de gestação e aumentapaulatinamente até a 20a. semana (Fig.2). Um gradiente decrescente deatividade é evidente nas curvas superior maior e menor relativamente àscurvas inferiores maior e menor [4].

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Funções Pancreáticas ExócrinasJEAN MORISSET

O pâncreas exócrino fornece a enzima digestiva para a digestão doalimento no intestino e possibilita um meio intestinal alcalino adequado,necessário para as atividades dessa enzima digestiva que hidrolisa aspartículas de alimento que vêm do estômago. A água necessária paratransportar as enzimas digestivas através do sistema de dutospancreáticos e o bicarbonato necessário para tamponar o quimo gástricoácido originam-se das células dos dutos pancreáticos e são por elasliberados sob o controle do sistema nervoso parassimpático e dasecretina. As células pancreáticas acínicas realizam duas funçõesprincipais: síntese e secreção das enzimas digestivas sob o controlenervoso e hormonal da acetilcolina e colecistocinina (CCK).

Ao nascimento, a glândula pancreática do rato está bem desenvolvidae pronta para assumir suas funções endócrinas e exócrinas. Em roedores,a aquisição da capacidade secretória pelas células pancreáticas acínicasem resposta a diferentes estímulos ocorre precocemente depois donascimento mas, muito mais tarde em lactentes novos [1]. Antes desecretar suas diversas enzimas a glândula tem de sintetizá-las e essaimportante função pode ser afetada por diferentes fatores inclusivealimentação, jejum, composição da dieta, liberação de hormôniogastrintestinal e a administração de agentes colinérgicos. Em ratostreinados a comer em intervalos regulares, a realimentação depois dejejum de 24 horas resulta num aumento da síntese de proteínaspancreáticas, enquanto durante o jejum a síntese de proteínas sofre umaacentuada diminuição depois de 48 horas ou mais [2]. As taxas da síntesedas proteínas pancreáticas também sofrem influência da dieta do animal.A alimentação de ratos com dieta rica em amido determina a incorporaçãode aminoácidos específicos à amilase, enquanto uma dieta rica emproteínas causa a incorporação específica ao quimotripsinogênio. Essasrespostas de adaptação às dietas podem ser o resultado da liberaçãoendógena de insulina, secretina ou CCK.

A secreção de enzimas pancreáticas pode ser medida tanto in vitro

quanto in vivo. Dentre os secretagogos que reconhecidamente aumentama secreção de enzimas pancreáticas encontram-se os agentes colinérgicos,os hormônios duodenais colecistocinina (CCK) e gastrina e os membros

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durante o desenvolvimento. O aumento gradual dos níveis relativos deproteína HGL é paralelo aos níveis de abundância relativa da HGL mRNA,sugerindo que a expressão da HGL é primariamente regulada ao nível domRNA [5]. Amostras de tecido gástrico fetal preparados em culturasecretam e sintetizam tanto o HGL quanto o Pg5 [6]. Entretanto, o nãoparalelismo da secreção das duas enzimas digestivas apóia o conceito deque elas são reguladas diferentemente na mucosa gástrica humana. Ofator de crescimento epidérmico (EGF), cujo papel importante nafisiologia gástrica é bem conhecido, reduz a expressão do HGL ao níveldo mRNA, envolvendo a via p42/44MAPK [5].

Estudos futuros deverão ser realizados para plenamente elucidar osmecanismos celulares e moleculares envolvidos na intricada relação entrefatores hormonais/de crescimento e as interações célula-célula/célula-matriz que afetam a atividade da HGL em condições normais oupatológicas. Esses dados deverão ajudar na elaboração de novasestratégias para atenuar a insuficiência pancreática.

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A B

FIGURA 1 – Imunolocalização de enzimas digestivas gástricas humanas na mucosa

fúndica (20 semanas de gestação). Imunomarcação (immunolabeling) dupla foi

realizada em tecido de 1 mm de espessura fixado em Lowicryl, empregando-se

anticorpos para HGL de cobaia (A) e coelho revelados por imunoglobulinas anti-

coelho marcadas por rodamina (B). Sempre constatou-se a HGL coexpressada com

pepsina e localizada no citoplasma apical de células principais distribuídas na porção

inferior das glândulas gástricas (magnificação original de x235).

FIGURA 2 — Ontogenia (A) e distribuição tecidual (B) de enzimas digestivas gástricas

humanas. (A) Atividades da lipase (HGL) e pepsina (Pg5) em amostras gástricas

entre 10 e 20 semanas de gestação. (B) Atividade da lipase (HGL) e da pepsina (Pg5)

em amostra de estômago na 20a. semana de gestação: fundus; curvatura superior

maior; curvatura superior menor; curvatura inferior maior; curvatura inferior

menor; antrum (adaptado da referência 4)

Enquanto a distribuição regional da atividade da HGL no adulto jáestá estabelecida entre a 15a. e a 16a. semana de gestação, a dopepsinogênio (Pg5) ainda não está estabelecida e irá ocorrer mais tarde

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