Metabolismo Problema 5 - pt1

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Problema 5 – pt 1
- Os rins são os meios primários para a eliminação de produtos indesejáveis do metabolismo que não são mais necessários ao corpo. 
- Esses produtos incluem ureia (do metabolismo dos aminoácidos), creatinina (da creatina muscular), ácido úrico (dos ácidos nucleicos), produtos finais da degradação da hemoglobina (tais como a bilirrubina) e metabólitos de vários hormônios. 
- Esses produtos indesejáveis devem ser eliminados do corpo tão rapidamente quanto são produzidos.
“Descrever o metabolismo da ureia”
O nosso corpo ele pode obter aminoácidos de 2 formas:
 A partir da nossa dieta, ou seja, a ingestão de alimentos;
 Ou a partir das proteínas que já estão presentes no nosso corpo, as chamadas proteínas endógenas, como por exemplo as proteínas presentes no nosso músculo, que o corpo pode pegar e digerir para formar aminoácidos;
As proteínas endógenas são uma via de mão dupla, nós podemos tanto obter proteínas endógenas a partir de aminoácidos, como obter aminoácidos a partir das proteínas endógenas.
Quando comemos muitas proteínas e formamos aminoácidos em excesso o nosso corpo não é capaz de armazenar ele, já que não existe um deposito de aminoácido no corpo. Então os aminoácidos tomam alguns destinos, como formar compostos nitrogenados não proteicos (ex: nucleotídeos). E já que o aminoácido é uma importante fonte de hidrogênio ele também pode ser utilizado para fazer glicose, ácidos graxos, ou entrar na respiração celular para fazer ATP, e para isso ele vai ter que perder o grupo amina, liberando dessa perda a cadeia carbônica (aminoácido sem o grupo amina)
Só que amônia é tóxica, então nosso corpo tem um mecanismo para converter amônia em ureia.
Nós convertemos amônia em ureia porque ela tem 2 problemas ela é muito tóxica e ela é muito solúvel em água. Se fossemos urinar amônia iriamos perder muita água.
Como é feita a retirada do grupo amina?
-Ou os aminoácidos vêm da dieta para o fígado pelo sistema porta, ou na renovação do organismo, que muitos aminoácidos vão pro fígado para ele metabolizar.
Para a maioria dos aminoácidos o grupo amina sai por meio de uma transaminação (o grupo amina é transferido de uma molécula para outra)
Resumindo:
 No fígado: o aminoácido vai ser transaminado; transferido o grupo amina para o α-cetoglutarato formando o glutamato, 
 Já o α-cetoglutarato vai transferir sua dupla de oxigênio para esse aminoácido, formando o α-cetoácido.
Agora nosso aminoácido, sem o grupo amina, está pronto para seguir em frente.
Mas agora vamos acompanhar esse grupo amina.
O Glutamato pode ser submetido a dois processos: ou ele sofre um TRANSAMINAÇÃO ou uma DESAMINAÇÃO (o grupo amina fica livre na forma de amônia).
Na transaminação:
 O grupo amina vai ser passado do glutamato para o oxalacetato, formando o aspartato.
A dupla “O” do oxalacetato entrará no lugar do grupo amina, formando o α-cetoglutarato.
Na desaminação:
 O glutamato vai reagir com ou com o NAD+ ou com o NAD(P), tendo a entrada do NAD e uma molécula de água.
 O oxigênio da água vai passar para o glutamato, e quando o glutamato receber essa dupla “O” ele volta a ser o α-cetoglutarato.
 O NAD vai receber hidrogênio formando o NAD(P)H + H+ e vai liberar amônio (NH4+).
Resumo: 
Ciclo da ureia
O carbono veio do CO2, um nitrogênio veio do grupo amina da desaminação, e o outro nitrogênio veio do grupo amina do Aspartato resultante da transaminação.
 O Carbamoil fosfato na mitocôndria se une a ornitina vinda do citosol formando a citrulina.
E o que aconteceu com o fosfato?
Tudo junto:
 Agora a citrulina irá se unir ao aspartato formando arginino-succinato.
Para formar o arginino-succinato foi gasto ATP e perdido 2 fosfatos, liberando o AMP.
 
*Argino-succinato vai ser decomposta. um produto que sai dessa molécula é o Fumarato (vai pro ciclo de Krebs)
Resumindo:
*O início ocorre na mitocôndria e vai para o citosol a partir da citrulina.
Até agora já tivemos um custo de 4 ATPs.
 Arginina libera a Ureia. Quando a ureia sai da arginina, essa arginina se converte em Ornitina.
 A ornitina vai voltar para a mitocôndria e retomar o ciclo
Resumindo tudo:
Etapas do Ciclo da Ureia
Consiste em cinco reações, duas no interior da mitocôndria e três no citosol.
Cada etapa é catalisada por uma enzima. Assim, há cinco enzimas envolvidas no ciclo da uréia: carbamil-fosfato sintetase, ornitina-transcarbamilase, arginino-succinato sintetase, arginino-succinato liase e arginase.
De modo resumido, o ciclo ocorre da seguinte forma:
1. A enzima carbamil-fosfato sintetase, presente na mitocôndria, catalisa a condensação da amônia com bicarbonato e forma carbamoilfosfato. Para essa reação há o consumo de duas moléculas de ATP.
2. A condensação da ornitina, presente na mitocôndria, e do carbamoilfosfato gera citrulina, sob ação da enzima ornitina-transcarbamilase. A citrulina é transportada para o citosol e reage com aspartato gerando argininosuccinato e fumarato.
3. A enzima arginino-succinato sintetase, presente no citosol, catalisa a condensação da citrulina e do aspartato, com consumo de ATP, e forma argininossuccinato.
4. A enzima arginino-succinato liase catalisa a transformação do argininossuccinato em arginina e fumarato.
5. Por fim, a enzima arginase catalisa a quebra da arginina, originando ureia e ornitina. A ornitina volta para a mitocôndria e reinicia o ciclo.
Excreção da ureia
O ser humano apresenta como excreta principal a ureia. A ureia é formanda no fígado e lançada no sangue. Então o sistema excretor realiza a filtração do sangue e elimina a ureia através da urina.
Exame de ureia
A ureia pode ser dosada através de um exame de sangue ou de urina. O exame é indicado sempre que houver suspeita de alguma disfunção nos rins ou fígado. No entanto, quando há problemas no fígado ou nos rins, ou quando se tem uma dieta muito rica em proteínas, a quantidade de ureia circulante no sangue aumenta, caracterizando a uremia, que é tóxica para o organismo.
Os valores de referência normalmente considerados são:
· Para crianças até 1 ano: entre 9 e 40 mg/dl;
· Para crianças acima de 1 ano: entre 11 e 38 mg/dl;
· Para adultos: entre 13 e 43 mg/dl.
1. Ureia alta
O aumento da concentração de ureia no sangue pode indicar que há grande quantidade de ureia sendo metabolizada pelo fígado ou que os rins não estão funcionando corretamente, havendo alteração no processo de filtração do sangue. Algumas situações que podem levar ao aumento da ureia no sangue são:
· Insuficiência renal;
· Diminuição do fluxo de sangue para os rins, podendo ser devido à Insuficiência Cardíaca Congestiva e Infarto, por exemplo;
· Queimaduras graves;
· Desidratação;
· Dieta rica em proteínas.
2. Ureia baixa
A diminuição da quantidade de ureia no sangue normalmente não é preocupante, podendo acontecer devido à falta de proteína na alimentação, desnutrição, gravidez, baixa absorção do intestino ou por incapacidade do fígado de metabolizar a proteína, como na insuficiência hepática.
“Descrever o metabolismo da Bilirrubina”
O metabolismo da bilirrubina pode ser subdividido em captação, armazenamento, conjugação e secreção hepática, na qual se encontram enzimas cujas atividades podem ser alteradas causando processos patogénicos.
As hemácias são formadas na medula óssea e se destinam ao sistema circulatório, circulam por 120 dias e são destruídas. No transcorrer desse período, seu sistema metabólico torna-se cada vez menos ativo, a sua membrana fica mais frágil (senescente) e rompe-se durante sua passagem em lugares estreitos.
A ruptura das hemácias libera a hemoglobina, que é captada pelo sistema retículo-endotelial, sendo transformada a pela enzima hemeoxigenase em biliverdina (monóxido de carbono e ferro). A enzima biliverdina-redutase converte a biliverdina em bilirrubina.
A bilirrubina é então lançada na corrente sanguínea (indireta ou não conjugada). E essa bilirrubina não é hidrossolúvel, por isso deve conjugada com a albumina.
A bilirrubina indireta chega no fígado, que o capta através de receptores, para que no interior do hepatócito (célulasque constituem o parênquima do fígado) ocorra a conjugação da bilirrubina através a enzima UDP-glucuronil-transferase.
A bilirrubina conjugada é a que ganhou uma ou duas moléculas de ácido glicurônico, e isso torna a bilirrubina mais solúvel.
Ela é então secretada pelo fígado através da vesícula biliar, cai na segunda porção do duodeno (parte descendente) e segue no tubo.
No trânsito intestinal, a bilirrubina conjugada é submetida no íleo às bactérias que produzem glicuronidases, que convertem a bilirrubina conjugada em urobilinogênio que uma parte vai virar estercobilinogênio, que vai ser transformado em estercobilina (=cor das fezes).
E uma parte vai para os rins para ser secretada pela urina em forma de urobilina.
· Bilirrubina indireta (ou não conjugada): essa forma não se dissolve em água e é a bilirrubina que viaja na corrente sanguínea para o fígado, onde é transformada em uma substância solúvel
· Bilirrubina direta (ou conjugada): quando a bilirrubina indireta chega ao fígado é excretada na forma de bile, constituindo um dos pigmentos biliares. Essa substância então retorna à corrente sanguínea para ser excretada nas fezes. Por ser solúvel em água, a bilirrubina conjugada é encontrada em pequenas quantidades na urina.
 
“Descrever o metabolismo da Albumina”
A albumina é uma proteína globular composta apenas por aminoácidos, sendo a mais abundante no sangue humano.
Para que serve e quais os seus benefícios?
A albumina apresenta diversas funções no organismo, com importantes funções no metabolismo:
- Regulação da pressão osmótica: controle a quantidade de água entre os tecidos e o sangue.
- Transporte de hormônios da tireoide: realiza a condução dos hormônios na corrente sanguínea.
- Transporte de nutrientes: realiza a condução de nutrientes como o cálcio e a bilirrubina na corrente sanguínea.
- A albumina é a proteína plasmática predominante. Não tem atividade enzimática ou hormonal conhecida e representa, aproximadamente, 50% das proteínas encontradas no plasma humano.
- Sua concentração normal é de 35-45 g/L. 
- A taxa de síntese de albumina (14-15 g por dia) depende do estado nutricional do indivíduo, especialmente no nível de deficiências de aminoácidos. 
- A meia-vida da albumina fica em torno de 20 dias. 
- Além disso, embora os níveis de albumina reflitam o estado nutricional a longo prazo, em pacientes hospitalizados as alterações a curto prazo na concentração de albumina plasmática ocorrem geralmente devido a mudanças na hidratação.
- A albumina é a principal proteína plasmática responsável pelo transporte de ácidos graxos hidrofóbicos, bilirrubina e fármacos -A albumina pode ligar (e, assim, solubilizar) uma série de substâncias, como os ácidos graxos de cadeia longa, os esteróis e vários compostos sintéticos. 
- O transporte dos ácidos graxos de cadeia longa serve de base para distribuir pelo organismo diversos substratos ricos em energia. 
- Há muitos sítios de ligação para os ácidos graxos na molécula de albumina com afinidades variadas. 
- Acredita-se que os sítios de maior afinidade estejam situados em segmentos globulares dentro de fendas especializadas da molécula de albumina (as fendas hidrofóbicas). 
- Além da ligação a ácidos graxos, a albumina liga a bilirrubina não conjugada. 
- Os sítios na molécula de albumina também são capazes de ligar uma série de fármacos, como salicilatos, barbitúricos, sulfonamidas penicilina e varfarina, e são de grande relevância farmacológica. 
- Tais interações são fracas e os ligantes tornam-se facilmente deslocados do sítio de ligação por substâncias concorrentes. 
- Surpreendentemente, de certo modo a albumina não é essencial para a sobrevivência humana, e raros defeitos congênitos já foram descritos em que existe hipoalbuminemia ou completa ausência de albumina (analbuminemia). 
- O catabolismo desta proteína dá-se, preferencialmente, em órgãos com elevadas taxas de metabolismo (fígado, baço e rim). -Existem alguns tipos de albuminas, cujo nome varia conforme o local onde são mais prevalentes: seroalbumina (presente no plasma sanguíneo), ovoalbumina (principal proteína da clara do ovo) e lactoalbumina (presente no leite, é composta por aminoácidos essenciais tendo, por isso, um valor nutricional elevado).
Metabolismo da Albumina
A concentração da albumina no fluido intravascular é o resultado do balanço entre a síntese e o catabolismo. Estes processos são complexos e independentes, embora ocorram simultaneamente. 
O fígado é o único órgão capaz de sintetizar albumina. Cerca de 12% a 20% da capacidade de síntese hepática é disponibilizada para a síntese desta proteína, produzindo diariamente 150mg a 250mg de albumina por kg de peso corporal em indivíduos saudáveis, o que consome 6% da ingestão diária de nitrogênio. A síntese de albumina não sofre influência dos níveis séricos, mas depende de uma interação complexa entre a pressão coloidosmótica no fluido extracelular hepático, níveis séricos de hormônios que sabidamente estimulam esta síntese (corticosteróides, esteróides anabólicos e tiroxina), presença de citocinas pró-inflamatórias que inibem esta síntese, e estado nutricional, incluindo aí, a disponibilidade de energia, proteínas e micronutrientes. A ingestão alimentar insuficiente causa uma redução de 50% na síntese hepática de albumina logo nas primeiras 24 horas. Isso persiste se essa situação se prolonga. Parece que o efeito da ingestão alimentar deficiente tem um impacto maior sobre a síntese de albumina que sobre a síntese das demais proteínas produzidas pelo fígado. 
Cabe salientar que a redução da síntese depende do tempo em que for mantida a oferta insuficiente. Inicialmente, 50% a 90% dos aminoácidos que são utilizados para a síntese de albumina são oriundos da quebra das proteínas hepáticas, ao passo que, para a síntese de outras proteínas, o fígado utiliza como substrato, aminoácidos obtidos da quebra das proteínas da musculatura esquelética. Posteriormente, se o período de privação se estende, ocorre uma redução no número de mRNA responsáveis pela síntese de albumina. Este mecanismo é uma resposta adaptativa, lenta, à falta de substratos, e não é rapidamente reversível. A oferta de energia parece ter uma importância maior que a de proteína na produção fisiológica de albumina. Portanto, mais que os aminoácidos, a ingestão de energia determina, mais diretamente, a síntese de albumina, ao menos sob circunstâncias fisiológicas.
Concluído o processo de síntese, as moléculas de albumina deixam o fígado e se dirigem para o plasma. O espaço intravascular retém 30% a 40% do total da albumina liberada, enquanto o espaço extravascular retém 60% a 70%. A distribuição extravascular da albumina varia entre os diferentes órgãos. A pele, que corresponde a apenas 6% do peso corporal total, contém 11% a 18% do total da albumina corporal. Sob condições normais, a musculatura esquelética contém em torno de 15% do pool total de albumina. -Por outro lado, a maioria das vísceras contém quantidades insignificantes de albumina. O fígado, por exemplo, apesar de ser o local da síntese de albumina, contém menos de 1% do pool desta proteína. Cerca de 1g é perdido a cada dia pelo trato gastrointestinal e 0,4g é filtrado através do glomérulo renal. Porém, apenas 17mg escapam da reabsorção e são excretados na urina. A albumina tem uma alta taxa absoluta de catabolismo em comparação a outras proteínas plasmáticas; mas, devido à sua abundância, sua taxa catabólica fracional (pool de albumina plasmática catabolizada por unidade de tempo) é baixa. 
O catabolismo da albumina ocorre em células de muitos tecidos, especialmente nas células dos capilares endoteliais, que lisam a albumina durante o processo de pinocitose. Os aminoácidos liberados podem ser utilizados pelos tecidos periféricos. O controle da degradação da albumina não é claramente conhecido, mas a taxa catabólica fracional pode permanecer constante apesar de grandes alterações na taxa total de degradação. 
Além disso, há uma redução na taxa total de degradação em resposta à queda nos níveisséricos de albumina, possivelmente como um mecanismo compensatório. Por outro lado, caso seja realizada uma administração exógena de albumina com o intuito de elevar suas concentrações a níveis supranormais, o organismo responderá com um aumento na taxa catabólica fracional, paralelamente a uma redução na taxa de síntese, o que, rapidamente, traz essas concentrações de volta aos níveis de normalidade. Durante períodos de ingestão energética e proteica insuficiente, há também uma queda na taxa de degradação absoluta que, associada à longa vida média da albumina, impede que ocorra uma queda nos seus níveis plasmáticos, mesmo após uma semana de privação.
Exame da Albumina
Pode ser tanto a dosagem de albumina no sangue como na urina.
O valor aumentado de albumina no sangue, também chamado de hiperalbuminemia, normalmente está relacionado à desidratação. Isso acontece porque na desidratação há diminuição da quantidade de água presente no organismo, o que altera a proporção de albumina e água, indicando maior concentração de albumina no sangue.
Albumina diminuída
O valor diminuído de albumina, também chamado de hipoalbuminemia, pode ocorrer devido a diversas situações, como por exemplo:
· Problemas renais, em que há o aumento da sua excreção na urina;
· Alterações intestinais, o que impede a sua absorção no intestino;
· Desnutrição, em que não há a absorção correta ou ingestão adequada de nutrientes, interferindo na absorção ou produção de albumina;
· Inflamações, principalmente relacionadas ao intestino, como por exemplo a doença de Crohn e a colite ulcerativa.