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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA BQA 5104 Roteiro objetivos específicos Proteínas plasmáticas – albumina (Referência para consulta: Baynes & Dominiczac. Bioquímica Médica. 3ª. Ed.) 1. Descrever os principais componentes do sangue. R: Plasma: A substância fundamental do sangue é de natureza líquida e é denominada plasma. O plasma é composto por cerca de 90 - 91% de água e por 9 – 10% de substâncias orgânicas e inorgânicas. Dentre as substâncias orgânicas, podemos citar a glicose, albuminas, enzimas, anticorpos, vitaminas, hormônios, colesterol, triglicérides, ureia, ácido úrico e creatinina e dentre as inorgânicas, a água e os sais. Glóbulos Vermelhos: Também chamados de hemácias ou eritrócitos. São células anucleadas, discoidais, bicôncavas, especializadas em transporte de gases. Duram cerca de 120 dias no organismo sendo continuamente renovadas. Estima-se que na espécie humana existam cerca de 4,5 (mulher) a 5 milhões (homem) de hemácias por mm³ de sangue, porém esse valor varia de acordo com fatores internos como as anemias e fatores externos, como as altitudes. As hemácias transportam a hemoglobina, pigmento responsável pelo transporte de gás para os tecidos. Glóbulos Brancos: Também chamados de leucócitos, são células de diferentes formas, tamanhos e funções. Seu núcleo pode ser simples ou lobulado e em seu citoplasma pode ou não haver granulações. Estão envolvidos com o mecanismo de defesa do corpo, possuem a propriedade de atravessar os capilares sanguíneos (diapedese), deslocando-se para diferentes tecidos, onde fagocitam microrganismos ou corpos estranhos quando presentes. Plaquetas: Também conhecidas como trombócitos, são corpúsculos que apresentam diversas formas e se originam da fragmentação de células maiores da medula óssea, os megacariócitos. Seu número na corrente sanguínea é de 200 a 300 mil por mm³ de sangue. As plaquetas estão diretamente relacionadas à produção de tromboplastina ou tromboquinase, enzima envolvida no processo de coagulação. 2. Explicar a principal diferença entre plasma e soro. R: : A diferença entre soro e o plasma é que o soro é o plasma sem fibrinogênio, liberado após a coagulação do sangue, enquanto o plasma é preparado para coagulação do sangue, e com função no sistema imunológico. 3. Citar a classificação geral das proteínas plasmáticas. Citar os nomes e definir os papéis das proteínas do plasma. R: • Dois grupos: – Aquelas sintetizadas pelo fígado (incluindo albumina) – Imunoglobulinas – sintetizadas por plasmócitos da medula óssea (resposta imunológica) A maioria das proteínas plasmáticas é sintetizada no fígado: albumina, fibrinogênio • 80 % das globulinas = no fígado (lipoproteínas) • Gama-globulinas – síntese extra-hepática (sistema reticulo-endotelial - baço) • Doenças hepatocelulares (....) podem alterar a síntese proteica (tipo de proteínas e quantidade das proteínas) 4. Citar tipos de proteínas que estão presentes nas frações α1, α2, β, γ de uma eletroforese de proteínas plasmáticas. R: Cinco bandas – frações: – albumina, α1, α2, β, γ Albumina – é a proteína plasmática mais abundante. Corresponde a 50% das proteínas totais do plasma humano [concentrações séricas normais = 3,5 g/dL e 5,0 g/dL. • É uma molécula relativamente pequena – 69 kDa, formada por uma cadeia de 585 aminoácidos, polipeptídeo simples, arranjada predominantemente em α-hélices sustentadas e unidas por 17 pontes dissulfeto. • Altamente polar • Dissolve-se facilmente na água. • Albumina – Sintetizada exclusivamente pelo fígado • Cerca de 12% a 20% da capacidade de síntese hepática é disponibilizada para a síntese de albumina • É produzida 150mg a 250mg de albumina/dia/kg de peso corporal em indivíduos saudáveis • Consome 6% da ingestão diária de nitrogênio • Concluído o processo de síntese, as moléculas de albumina deixam o fígado e se dirigem para o plasma Citocinas • Como não é possível classificar as citocinas quanto a célula de origem ou quanto a função biológica, elas foram agrupadas em: • interleucinas (IL, numerada sequencialmente de IL-1 a IL-35), • fatores de necrose tumoral (FNT), • quimiocinas (citocinas quimiotáticas), • interferons (IFN) e • fatores de crescimento mesenquimal 5. Em qual (quais) órgão (ãos) são sintetizadas as principais proteínas plasmáticas? R: Fígado 6. Descrever por que o estado nutricional afeta a síntese de albumina. R: A concentração de uma proteína no plasma pode refletir o estado nutricional durante o período de tempo relacionado a sua meia-vida. As proteínas normalmente utilizadas com este fim são a albumina e a transtirretina (pré-albumina). •Diversos estudos confirmam a ligação entre a síntese de albumina no fígado (a meia-vida da albumina é de aproximadamente 20 dias) e o estado nutricional. • A transtirretina, a qual tem uma meia-vida de dois dias, também tem sido utilizada na avaliação nutricional. • Transtirretina é sintetizada no fígado e forma um complexo com a proteína de ligação ao retinal no plasma. • A interpretação das concentrações plasmáticas das proteínas nutricionalmente relevantes é usualmente difícil, porque elas não são exclusivamente determinadas pelo estado nutricional. • Por exemplo, a concentração plasmática de albumina também depende do estado de hidratação: ela diminui em pacientes hiperhidratados. • Além disso, a albumina e a transtirretina são afetadas pela resposta de fase aguda (a concentração de transtirretina aumenta durante a reação de fase aguda, enquanto a concentração de albumina diminui). • Tudo isso significa que elas não podem ser interpretadas isoladamente, mas são úteis quando vistas como parte de um quadro clínico global. 7. Descrever as funções da albumina no sangue. R: 1 - regulação do equilíbrio hídrico orgânico → Tampão fisiológico (pH 7,4) ; Resíduos de histidina ; pKa – proton do grupo imidazol permite sua função em pH neutro (ácido ou base); Em pH 7,4 a albumina, que tem um pI de 4,8, está com carga negativa; A imunoglobulina, que tem um pI ∼ 8, apresenta carga positiva. 2 - desempenha papel na manutenção do equilíbrio ácido-básico 2.1 - Equilíbrio de pH: resíduos de histidina+ (pKa = 7,4); Ânion = 20 cargas negativas/molécula Tamponamento em acidose / alcalose metabólicas 3 - Reserva proteica – aminoácidos 40% de albumina no plasma / ~ 60% no espaço extracelular • A presença de altas quantidades de albumina no corpo (4-5 g/kg de peso corporal), com pelo menos 38% na região intravascular • manutenção do volume plasmático circulante, devido ao seu peso molecular relativamente baixo e à sua alta concentração. • Responsável por 75–80% da pressão osmótica coloidal do plasma humano. 4 - Transporte de moléculas fisiológicas → Albumina tem capacidade de ligar-se com várias moléculas; Moléculas lipossolúveis: ácidos graxos livres de cadeia longa; Hormônios: tiroxina, cortisol, aldosterona; Íons: cálcio, cobre, níquel, zinco; Bilirrubina; Liga-se a fármacos (competição pelos sítios de ligação): sulfonamidas, penicilina G, dicumarol, salicilatos (aspirina). 8. Citar doenças relacionadas à deficiência de proteínas (hipoalbuminemia). R: Hipoalbuminemia e desnutrição têm sido freqüentemente utilizados como sinônimos. • A queda no nível de albumina plasmática por diminuição da síntese, por aumento do catabolismo, ou por uma combinação dos dois fatores, leva ao déficit oncótico, que produz edema e diversas outras alterações fisiológicas. • Em pacientes com doenças agudas e crônicas, a concentração de albumina plasmática é inversamente proporcional ao risco de morte. • Falta de produção – Desnutrição (Kwashiorkor) – Hepatopatias (cirrose) – Desordens endócrinas• Perda corporal – Queimaduras – Hemorragias – Excreção urinária excessiva (síndrome nefrótica) • Catabolismo em excesso – Tireotoxicose – Queimaduras • Redistribuição corporal – Cirrose com ascite 9. Definir a resposta de fase aguda e a alteração que esta induz nas concentrações das proteínas plasmáticas circulantes. R: Se a concentração de proteínas do plasma é marcadamente reduzida, o fluido não é atraído de volta para o compartimento intravascular e acumula-se nos espaços extravasculares dos tecidos. 10. Explicar o mecanismo de ocorrência de edema, relacionado à concentração de albumina plasmática. R: Edema, é definido como acúmulo de fluido no espaço intersticial.A formação de fluído intersticial é regulada pelas forças da Equação de Starling . A pressão hidrostática dentro dos vasos sanguíneos tendem a expulsar a água para os tecidos, levando a uma diferença nas concentrações de proteínas entre o plasma sanguíneo e eles. Como resultado, a pressão coloidal, ou pressão oncótica - gerada principalmente pela albumina (responsável por 80% da pressão oncótica exercida pelo plasma) e globulina, proteínas que exercem significativa pressão osmótica devido à sua capacidade de se ligar a muitos íons, como Ca++, Na+ e K+ - no plasma tendem a retirar a água dos tecidos para os vasos sanguíneos novamente. A equação de Starling mostra que a taxa de vazão de um fluído é determinada pela diferença entre as duas forças e pela permeabilidade da parede do vaso à água, que determina a taxa do fluxo relativa ao desbalanceamento de certa força. A maior parte desse vazamento ocorre nos capilares ou vênulas pós-capilares, que possuem uma membrana semipermeável que permite que a água atravesse mais facilmente que as proteínas. As mudanças nas variáveis da equação de Starling podem contribuir para a formação de edemas pelo aumento da pressão hidrostática, diminuição na pressão oncótica ou também pelo aumento da permeabilidade dos vasos sanguíneos - que permite que água se mova mais facilmente e reduz a diferença na pressão oncótica por permitir que proteínas saiam dos vasos mais facilmente.