Aspectos bioquímicos e clínicos da digestão e absorção de macromoléculas

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ASPECTOS BIOQUÍMICOS E
CLÍNICOS DA DIGESTÃO E
ABSORÇÃO DE
MACROMOLÉCULAS
INTRODUÇÃO
● Macronutrientes: principais e que normalmente são levados em
consideração nas dietas (ex.: carboidratos, proteínas e lipídios)
● Micronutrientes: minerais e vitaminas
CONSIDERAÇÕES GERAIS
● Proteínas, carboidratos e lipídios: compostos bioquímicos que
servem como nutrientes para os humanos
● Os alimentos são digeridos e os nutrientes são absorvidos no
sistema circulatório passando então para as células que
utilizam esses nutrientes para produzirem energia a fim de se
manterem adequadamente no corpo
● Aparelho digestivo: responsável pela digestão e absorção dos
nutrientes
○ Cavidade bucal
○ Faringe
○ Esôfago
○ Estômago
○ Fígado
○ Pâncreas
○ Vesícula biliar
○ Duodeno
○ Intestino grosso
○ Intestino delgado
○ Apêndice
○ Reto
○ Ânus
● Situações que modifiquem os sistemas de digestão e absorção
podem comprometer o adequado aproveitamento dos
nutrientes
○ Ex.: patologias
● Os nutrientes precisam estar em um tamanho e forma molecular
específica para que sejam absorvidos
○ Ex.: os carboidratos precisam ser reduzidos a
monossacarídeos para serem absorvidos
○ Ex.: a lactose é um dissacarídeo e por isso não consegue
ser absorvida
○ O alimento pode ser fermentado se não digerido
corretamente e isso pode levar a gases e outros
desconfortos para o indivíduo
● Tudo digestório: caminho percorrido pelos alimentos que
começa na boca e termina no ânus
○ Função: degradar os alimentos que ingerimos em suas
unidades constituintes
○ Gera energia para as células e matéria prima para
fabricarmos os elementos que compõem nosso corpo
○ Alguns alimentos precisam estar em sua forma mínima
(carboidratos) e outros não (proteínas e lipídios)
● Ingestão: entrada de alimento em um organismo
● Digestão: quebra das moléculas dos alimentos
● Absorção: passagem das moléculas à circulação
● Distribuição: oferta de substâncias às células
● Enzimas que auxiliam na digestão e substâncias alvo:
○ Glândulas salivares:
■ Amilase salivar: amido
■ Lipase lingual: triacilgliceróis
● Mais importante nos neonatos para o
aproveitamento dos triglicerídeos no leite
○ Estômago:
■ Renina: precipitação da caseína
■ Pepsina: proteínas
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● Existe um tempo certo para ser ativada, se
for ativada antes do tempo pode haver
uma absorção das proteínas do próprio
pâncreas causando uma pancreatite
○ Pâncreas (são produzidas no pâncreas mas agem no
intestino e por isso possuem um pH mais básico)
■ Quimiotripsina: proteínas/polipeptídeos
■ Elastase: elastina
■ Nucleases: ácidos nucleicos
■ Amilase pancreática: amido
■ Lipase pancreática: lipídios
■ Carboxipeptidase: proteínas e peptídeos
■ Tripsina: proteínas e peptídeos
○ Intestino delgado: pode haver diminuição da digestão e
absorção dos nutrientes se houver algum problemas nas
bordas em escova do intestino
■ Dipeptidases: dipeptídeos
■ Enterocinase: tripsinogênio
■ Dipeptidases: dipeptídeos.tripeptídeos
■ Maltase: maltose
■ Sucrase: sacarose
■ Lactase: lactose
● A produção de lactase diminui quando se
tem uma dieta restritiva (ex.: para pessoas
com intolerância a lactose) e quando se
tem uma ingestão posterior os sintomas da
intolerância são mais fortes
Obs: muitas das enzimas são produzidas por influência da ingestão;
Obs: o uso indiscriminado de antibióticos pode alterar a bordas em
escova do intestino (por isso é muito comum quadros de diarreia após
o uso prolongado de antibióticos)
● Pâncreas e intestino delgado são essenciais para a digestão e a
absorção de todos os nutrientes fundamentais
○ Possuem grande capacidade de reserva
○ Má digestão por insuficiência pancreática: problema
clínico quando a taxa de secreção de enzimas cai abaixo
de um décimo da taxa normal
● Digestão gástrica facilita e aumenta a efetividade do processo
digestivo total
○ A digestão do estômago gera uma insuficiência na
absorção de nutrientes
■ Alguns médicos consideram como uma
subnutrição clínica e geralmente é preciso fazer a
suplementação de nutrientes
● Má absorção:
○ Deficiência das enzimas pancreáticas: ocorre diminuição
na absorção de todos os nutrientes devido a presença de
enzimas que vão digerir todos os tipos de
macromoléculas
○ Processos que alterem a digestão
■ Dentição precária (aumento da superfície de
contato é bom para a atuação das enzimas)
■ Mal preparo de alimentos
■ Diminuição de HCl: diminui a absorção de ferro
■ Diminuição do fator intrínseco (produzido no
estômago): diminui a absorção de vitamina B12
■ Deficiência de sais biliares: diminui a absorção de
gordura
■ Alteração superficial da absorção insuficiente:
anatomia anormal, doenças da mucosa
■ Infestações parasitárias
■ Anormalidade linfática: diminui a absorção de
gordura
● Saciedade:
○ Importância de comer fibras: distendem as paredes do
estômago e estimulam os receptores de volume (primeiro
aviso que o tubo digestivo transmite ao cérebro pedindo
o fim da refeição)
○ Grelina: hormônio orexígeno produzido principalmente
no estômago
■ Diminuir o metabolismo basal causando sono,
preguiça, "ganho de energia" (pois faz a pessoa
comer mais e gastar menos)
■ Produzido no duodeno
■ Estimula o apetite
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CARBOIDRATOS
● Na digestão ocorre a quebra do dissacarídeo através da
hidrólise (entrada de água) separando seus dois
monossacarídeos
● Maltose: glicose + glicose
○ Enzima: maltase
● Sacarose: glicose + frutose
○ Enzima: sacarase
● Lactose: glicose + galactose
○ Enzima: lactase
● Composição do amido: dependendo do amido existem
proporções diferentes
○ Amilose: cadeia não ramificada, ligações do tipo alfa 1-4
○ Amilopectina: menos hidrossolúvel que a amilose,
ramificada, ligações do tipo alfa 1-4 e alfa 1-6
● Digestão dos carboidratos:
○ Tem início na boca
■ Liberação da alfa amilase salivar
■ Dextrinas do amido (resíduos de glicose)
■ Isomaltose
■ Maltose
■ Maltotriose
■ Lactose
■ Sacarose
■ Celulose
○ Amido: maior digestibilidade no duodeno com a amilase
pancreática
○ No estômago é cessada a liberação da amilase salivar e
no pâncreas é liberada a amilase pancreática
■ Isomaltose
■ Maltose
■ Maltotriose
■ Lactose
■ Sacarose
■ Celulose
○ Sacarose, lactose, bem como os produtos da digestão do
amido, as maltodextrinas: são hidrolisados pelas enzimas
da borda em escova intestinal
○ Sacarase e lactase: encontradas em maior concentração
no jejuno, enquanto a maltase é abundante no íleo
○ Os carboidratos que não são digeridos (ex.: celulose)
ajudam na formação do bolo fecal
○ Os nutrientes após serem digeridos são absorvidos indo
para a corrente sanguínea e são então distribuídos pelo
corpo
● Absorção dos carboidratos: são absorvidos como
monossacarídeos na borda em escova
○ Galactose e glicose: transporte ativo
■ Transportador: SGLT1 (dependente do sódio)
■ Entra glicose e sódio
■ Passa por outro transportador (GLUT 2) antes de
cair na corrente sanguínea
■ Na membrana contraluminal normalmente há uma
bomba de sódio e potássio
○ Frutose: difusão facilitada
■ Transportador: GLUT 5 (responsável pela absorção
da frutose)
■ Passa por outro transportador (GLUT 2) antes de
cair na corrente sanguínea
Obs: no lúmen intestinal os transportadores são diferentes já na
circulação os transportadores são os mesmos (GLUT 2)
PROTEÍNAS
● Macromolécula formada por até 20aa diferentes unidos por
ligações peptídicas
● É degradada em peptídeos e aa
● A digestão começa no estômago com a pepsina e as outras
atuam no intestino
● Enzimas proteolíticas
○ Endopeptidases: cliva ligações no meio da cadeia
peptídica
■ Pepsina (ativa o pepsinogênio A), tripsina (ativa o
tripsinogênio), quimotripsina e elastase
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■ Não forma aminoácidos, forma dois peptídeos
menores
A tripsina ativa muitas outras peptidases: quimiotripsinogênio,
pró-elastase, pró-carboxipeptidase A, pró-carboxipeptidase B
○ Exopeptidases: cliva ligações nas extremidades da cadeia
peptídica
■ Carboxipeptidase A e B: C-terminal
■ Aminopeptidases: N-terminal■ Forma um aminoácido da extremidade em que vai
atuar e um peptídeo menor
● Digestão: não é preciso ir até os aa para serem absorvidos
○ Di e tripeptídeos conseguem ser absorvidos, os maiores
não conseguem
○ Quando não há digestão adequada elas não conseguem
ser absorvidas
○ Digestão através das proteases gerando aa, dipeptídeos,
tripeptídeos e peptídeos maiores (que não são
absorvidos e sofrem então degradação antes de serem
enviados para excreção)
● Absorção de proteínas:
○ Aminoácidos livres:
■ Jejuno e porção superior do íleo
■ Acontece dependendo do tipo de aminoácido
● A maioria acontece por difusão facilitada
(transportador dependente de sódio SGLT1),
transporte ativo ou difusão passiva (aa
hidrofóbicos, principalmente o triptofano)
● Quando entram podem ser encaminhados
para o metabolismo da célula ou para a
circulação
● Lembrar da presença da bomba de sódio e
potássio presente na membrana
contraluminal
● Dependendo do tipo de aminoácido há
transportadores diferentes
○ Pequenos peptídeos
■ Co-transportador próton dependente
■ Transporte ativo secundário - gradiente
eletroquímico
■ A diminuição de prótons diminui a absorção dos
nutrientes (ex.: ferro)
● Mostra o risco do uso de inibidores da
bomba de próton, que vão diminuir a
acidez estomacal
■ Podem continuar a digestão através das
dipeptidases ou tripeptidases, serem
encaminhados para o metabolismo da célula ou
para a circulação
● Proteínas são importantes para quem quer emagrecer por
causa da rápida saciedade
○ Ex.: o whey é muito utilizado para atingir a quantidade de
proteínas que o organismo precisa e para ajudar a
manter a saciedade
○ Os mais indicados para manter a saciedade são o
concentrado e o isolado (utilizado também para o ganho
de massa muscular e para atingir a quantidade de
proteínas ingeridas)
○ O hidrolisado é indicado para quando se tem a intenção
de atingir a quantidade de proteínas e ganho de massa
muscular
■ Não é indicado para atingir a saciedade por que
já foi digerido e será então rapidamente absorvido
LIPÍDIOS
● Grupo heterogêneo de compostos
● Baixa solubilidade em água
● Alta solubilidade em solventes não polares
● Melhora a capacidade de absorção das vitaminas lipossolúveis
(K,A,D,E)
● Fornecem AG essenciais importantes para as membranas dos
tecidos
● Atuam como precursores da regulação do metabolismo
● Interfere na palatabilidade
● Gorduras
○ Sabor: primeira resposta sensorial é a percepção através
do nariz ou da boca de moléculas voláteis de sabor e
lipossolúveis
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○ Textura: percepção
● Digestão dos lipídios:
○ Só uma pequena quantidade é digerida na boca pela
lipase lingual (muito importante principalmente em
neonatos para digestão do leite materno)
○ No estômago tem a presença da lipase gástrica que
também digere apenas uma parte das partículas
○ A digestão maior ocorre no duodeno através da ação da
bile ajudando na emulsificação
○ Estômago:
■ Proteínas parcialmente digeridas
■ Carboidratos parcialmente digeridos
■ Gorduras praticamente intactas
○ Ecs (éster de colesterol), FLs (fosfatidilcolina) e TGs
(triglicerídeos) estão inalterados na boca
■ Hidrólise:
● ECs formam um ácido graxo e colesterol
● FLs formam dois ácidos graxos e
glicerilfosforilcolina
● TGs formam 2 ácidos graxos e
2-monoacilglicerol (hidrólise parcial)
○ A grande digestão ocorre no intestino através da ação
da bile causando a emulsificação dessas partículas
○ Inicialmente vão para a linfa e depois é que vão para a
corrente sanguínea
○ No estômago existe uma pequena absorção dos de
cadeia pequena e média
● Absorção de lipídios:
○ Colesterol e triglicerídeos são absorvidos
simultaneamente por estruturas diferentes
○ O colesterol proveniente de alimentos de origem animal é
capturado pela NPC1L1 (pode ser feita a inibição do
NPC1L1 em casos de colesterol alto)
○ Ocorre a reesterificação no enterócito
○ Parte do colesterol é bombeado de volta para o lúmen e
a proteína dependente de ATP faz a passagem
○ ACAT: Acil-CoA-colesterol aciltransferase
○ DCAT: Diacilglicerol aciltransferase
CONSIDERAÇÕES
● Hormônios envolvidos na digestão:
○ Gastrina: tem origem no estômago
■ Tem como estímulo o contato de alimentos
proteicos com as paredes do estômago (presente
já no início da digestão)
■ Estimula a secreção do suco gástrico e contração
da musculatura estomacal
○ Secretina: tem origem no intestino delgado
■ Tem como estímulo o contato do HCl estomacal
com o duodeno
■ Estimula o pâncreas a produzir o suco rico em
bicarbonato e o fígado a secretar bile para
facilitar o processo de digestão dos lipídios
○ Colecistoquinina ou pancreozimina: tem origem no
intestino delgado
■ Tem como estímulo o contato de lipídios e
aminoácidos na parede do duodeno
■ Estimula a liberação de enzimas digestivas e da
bile no duodeno
○ Enterogastrona: tem origem no intestino delgado
■ Tem como estímulo a presença de gordura no
intestino delgado
■ Tem papel contrário ao da gastrina: inibe a
secreção do suco gástrico bem como a motilidade
do estômago
● Estômago:
○ Grande reservatório onde a comida fica armazenada por
aproximadamente 2 horas
■ Medicamentos que devem ser tomados em jejum:
muitas vezes existem interação entre o alimento e
o medicamento então o indicado é tomar 1h antes
da ingestão ou 2h depois
Obs: quando se toma um medicamento e tem-se episódio de
vômito/diarreia o indicado é tomar outra dose se isso ocorre dentro do
período de 15 min (principalmente em casos de medicamentos em
comprimido devido a demora na absorção)
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○ HCl: importante para ativar a pepsina e também para
esterilizar a comida
■ Importante também para desnaturação de muitas
proteínas
○ Pepsina: enzima que inicia a digestão das proteínas
○ Muco: protege as paredes do estômago contra o pH
ácido
■ Se não houver a produção de muco ou deficiência
dela, pode-se ter gastrite e outras alterações por
causa do contato do suco gástrico com a mucosa
○ Fator intrínseco: glicoproteína (44 KDa)
■ Importante para absorção da vitamina B12
Obs: Deficiência de vitamina B12 pode ser causa de sintomas
depressivos em algumas pessoas
○ Suco gástrico: produção de 2L/dia
● HCl:
○ A secreção ativa de HCl é conseguida por uma
combinação de troca primariamente ativa de K+/H+ por
uma ATPase trocadora de K+/H+ (ou bomba de prótons
gástrica), canais de Cl- e K+ na membrana luminal e troca
de Cl-/HCO3- na membrana contraluminal
■ Cl- entra na célula e o HCO3- sai da célula
■ O Cl- vai para o lúmen do estômago (do mais
concentrado → menos concentrado)
○ A ATPase é exclusiva da célula parietal e acopla a
hidrólise de ATP com uma troca eletricamente neutra
obrigatória de K+ por H+ secretando H+ e movimento K+
para dentro da célula (contra o gradiente de
concentração)
CORRELAÇÕES CLÍNICAS
● Caso clínico 01: intolerância à lactose
○ Um jovem foi ao consultório do seu médico queixando-se
de "inchaço" e diarreia. O paciente apresentava olheiras
profundas, e o médico notou sinais de desidratação. A
temperatura do paciente estava normal. Ele explicou que
o episódio ocorreu após uma festa de aniversário, na
qual ele participou de um concurso de ingestão de
sorvete. O paciente relatou episódios anteriores de
natureza similar após a ingestão de quantidades
significativas de derivados do leite.
● Deficiência em lactase: quando não há quantidade suficiente de
lactase a lactose atrai água para o lúmen intestinal que vai
então gerar o caso clássico de diarréia e promove a produção
de ácidos e gases pela fermentação bacteriana, que geram as
dores abdominais, flatulência e gases.
○ Lactase exógena
○ Mais comum em adultos e jovens do que em crianças
○ Pode ser uma consequência temporária, em casos de
diarreia prolongada ou doenças inflamatórias
○ Os sintomas podem ocorrer em minutos ou horas após a
ingestão do leite de vaca
○ De uma forma geral, os sintomas são intestinas (alguns
estudos mostram pessoas que possuem outros sintomas
como dores de cabeça e surgimento de aftas)
● Exame: coleta de sangue em jejum paradosagem de glicose
seguido de outras coletas (podendo ser até 4 - 15/30/60 minutos)
para comparativo dos resultados
○ Pode ser feito também de 30/60/90 minutos
○ Se o indivíduo observa desconforto intestinal após o
consumo de alimentos derivados de leite, mesmo que o
teste dê negativo para a intolerância, o ideal é que se
reduza o consumo
○ Deve haver elevação de 20 a 25 mg/dL em relação ao
valor basal para o exame ser considerado normal
Obs: APLV (Alergia a proteina do leite de vaca)
● Mais comum em crianças, principalmente em bebês
○ Adultos raramente têm alergia a proteina do leite de vaca
● Sintomas digestivos: vômitos, cólicas, diarréia, dor abdominal,
prisão de ventre, presença de sangue nas fezes, refluxo, etc)
● Sintomas cutâneos: urticária, dermatite atópica de moderada a
grave
● Sintomas respiratórios: asma, chiado no peito, rinite
● Reação anafilática
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● Os sintomas podem ocorrer em minutos, horas ou dias após a
ingestão do leite ou de derivados de forma persistente ou
repetitiva
● 50% dos casos evoluem para cura até os 12 meses de idade e
90% até os 3 anos de idade
● Caso clínico 02: doença celíaca (ou intolerância ao glúten)
○ R.S.F, sexo feminino, 5 anos e 10 meses, 14 kg. Criança
encaminhada com quadro de distensão abdominal há 8
meses, associado a dor abdominal difusa, perda
ponderal (5kg), edema de MMII e periorbitário e
desconforto respiratório moderado após alimentação.
Hábito intestinal com presença de fezes pastosas (3
episódios diários). Diurese preservada. Nega febre,
cefaléia, tosse ou vômitos.
○ Na visita médica: BEG, corada, hidratada, desnutrida,
acianótica, anictérica, afebril, boa perfusão periférica,
sem edemas, ativa no leito, sorrindo, responde a todas as
perguntas.
○ Abdome: globoso, flácido, indolor à palpação, sem
massas palpáveis, fígado e baço não palpáveis.
○ TC de abdome: acentuada distensão de alças intestinais
● Glúten é a proteína do trigo que se divide em gliadina e
glutenina.
○ A glutenina é a que está ligada a doença celíaca
● As paredes do intestino delgado possuem vilosidades
responsáveis por aumentar a superfície de absorção dos
nutrientes.
● Quando o glúten chega ao intestino do celíaco, o organismo
passa a produzir grande quantidade de linfócitos intraepiteliais,
que acabam funcionando como anticorpos contra o glúten.
● Esses anticorpos atuam sobre as vilosidades do intestino, que
inflamam, se atrofiam e deixam de captar os nutrientes, que são
descartados com as fezes, provocando deficiências nutricionais
graves
● O que não é digerido é fermentado pelas bactérias no intestino
Extra:
● Orlistat: medicamento utilizado para reduzir a absorção de
gordura, ocorre a inibição da lipase e com isso há a diminuição
da digestão e, por consequência, da absorção de gorduras.
● Quando não há restrição da dieta associada ao medicamento,
pode haver aumento da frequência de evacuações, o aumento
da oleosidade, gases, diarreia