apg - soi 1 bilirrubina

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1. Explicar o metabolismo das proteínas.
Qual a importância das proteínas?
As proteínas degradadas no processo digestivo resultam em aminoácidos, que são absorvidos
pelas células epiteliais do intestino delgado, transportados para a corrente sanguínea e
distribuídos aos diversos tecidos.
Os aminoácidos são fundamentais na síntese protéica e são precursores de todos os
compostos nitrogenados não protéicos, como as bases nitrogenadas dos nucleotídeos, e as
aminas e seus derivados, como a histamina e a adrenalina. Estima-se que num ser humano
adulto e saudável haja uma renovação de aproximadamente 400g de proteína por dia. Cerca
de 300g são passíveis de serem reutilizados, enquanto os demais 100g são eliminados. Os
seres vivos não são capazes de armazenar estoques de aminoácidos ou proteínas e, portanto,
se faz necessária a ingestão diária de proteínas.
A elevação do nível plasmático de aminoácidos, assim como de glicose, estimula as células β
do pâncreas endócrino a secretar insulina. Este hormônio estimula a captação de aminoácidos
pelo músculo e pelo fígado, além de ativar o aparato enzimático responsável pela síntese de
proteínas.
Cerca de três quartos dos sólidos corporais são formados por proteínas. As proteínas podem
ser estruturais, enzimas, proteínas transportadoras de oxigênio, proteínas que causam a
contração muscular e muitos outros tipos de proteínas. As propriedades químicas das
proteínas são tão extensas que constituem grande parte de toda a bioquímica.
Os principais componentes das proteínas são os aminoácidos, 20 dos quais estão presentes no
corpo em quantidades significativas. Destes 20 aminoácidos, metade são aminoácidos
essenciais que não podem ser sintetizados de forma alguma ou então em quantidades
suficientes no corpo. O uso do termo essencial não significa que os outros 10 aminoácidos
não sejam igualmente essenciais para a formação de proteínas, mas apenas que esses outros
não são essenciais na dieta. Nas proteínas, os aminoácidos são agregados em longas cadeias
por meio das denominadas ligações peptídicas. Na ligação peptídica, o radical amino de um
aminoácido combina-se com o radical carboxila do outro aminoácido.
Ocorre a liberação de um íon hidrogênio do radical amino, enquanto uma hidroxila é liberada
do radical carboxila; ambos combinam-se para formar uma molécula de água. Muitas
proteínas altamente complexas são fibrilares, sendo denominadas proteínas fibrosas. Os
principais tipos de proteínas fibrosas são os colágenos, que constituem as proteínas
estruturais básicas do tecido conjuntivo, tendões, cartilagem e osso; as elastinas, que formam
as fibras elásticas dos tendões, artérias e tecido conjuntivo; as queratinas, proteínas estruturais
do cabelo e das unhas; e a actina e a miosina, que são as proteínas contráteis dos músculos.
Depois de serem absorvidos pelo trato gastrintestinal, os aminoácidos são levados pelo
sangue às células.
Quase imediatamente após sua entrada nas células, os aminoácidos são conjugados em
proteínas celulares sob a influência de enzimas celulares. Toda vez que a concentração
plasmática de aminoácidos cai abaixo de seu nível normal, ocorre transporte de aminoácidos
para fora das células a fim de repor os suprimentos no plasma. Simultaneamente, verifica-se a
degradação de proteínas intracelulares em aminoácidos. Alguns tecidos corporais participam
em maior grau do que outros no armazenamento de aminoácidos.
Assim, o fígado, que é um grande órgão dotado de sistemas especiais para o processamento
de aminoácidos, armazena grandes quantidades de proteínas lábeis. Os três tipos principais de
proteínas presentes no plasma são a albumina, a globulina e o fibrinogênio. A principal
função da albumina é promover a pressão coloidosmótica no plasma que, por sua vez, impede
a perda de líquidos plasmáticos dos capilares. Entre as funções das globulinas, destaca-se a
imunidade contra organismos invasores.
O fibrinogênio polimeriza-se durante a coagulação sanguínea, formando coágulos sanguíneos
que ajudam a reparar vazamentos no sistema circulatório. Praticamente todas as proteínas
plasmáticas, albumina, fibrinogênio e metade das globulinas são formadas no fígado. O
restante das globulinas é sintetizado nos tecidos linfóides e na medula óssea. Trata-se
principalmente das gamaglobulinas, que constituem os principais anticorpos do sistema
imune. As proteínas são sintetizadas em todas as células do corpo e as características
funcionais de cada célula dependem dos tipos de proteína que ela é capaz de sintetizar.
Quando a pessoa não ingere nenhuma proteína, certa proporção de suas proteínas corporais
continua a ser degradada em aminoácidos.
Ciclo da uréia
O ciclo da ureia é uma sequência de reações bioquímicas com o objetivo de produzir este
composto, a partir da amônia.
A amônia é uma substância tóxica, do metabolismo do nitrogênio, que deve ser eliminada
rapidamente do organismo. A eliminação pode ser por excreção direta ou por excreção após a
conversão em compostos menos tóxicos. A degradação da proteína leva a uma perda diária de
nitrogênio protéico pela uréia excretada, em quantidade aproximada de 35 a 55g/dia.
Qualquer aminoácido que não seja utilizado pelo organismo é degradado. O processo de
remoção do grupo amino libera amônia, substância extremamente tóxica, que então é
convertida em um composto não tóxico (uréia) excretado pela urina.
Ou seja, o ciclo da uréia é o principal processo de eliminação de amônia, tendo início na
mitocôndria, necessitando de 4 adenosina trifosfato (ATP) para excretar, pelos rins, duas
moléculas de amônia na forma de uréia.
O descarte do nitrogênio é feito de 2 formas:
● 1ª – remoção do grupo amino dos aminoácidos, que ocorre por 2 vias: a
transdesaminação (transaminação ligada à desaminação oxidativa) e a transaminação
● 2ª – formação de uréia pelo ciclo da ornitina, que consome 1,5 ATP para cada
molécula de uréia formada
Este ciclo ocorre nos hepatócitos, na mitocôndria e no citossol.
No fígado, existe uma enzima chamada glutamato desidrogenase, encontrada na mitocôndria.
Essa enzima é responsável pela incorporação da amônia como grupo amino no
alfa-cetoglutarato, formando o glutamato e o NADPH é usado como coenzima, com consumo
de ATP. Esta mesma enzima utiliza o NAD como coenzima para catalisar a reação reversa.
2. Entender o metabolismo da bilirrubina (formação, processamento e excreção).
Como é a bilirrubina é formada
A partir de glóbulos vermelhos e outras células porfirinas. Essas células possuem em seu
interior um tipo molecular denominado moléculas hemes. Essas moléculas possuem um
átomo de ferro em sua composição.
É a partir do metabolismo das moléculas heme que são formadas as moléculas de bilirrubina.
Quando as células do sangue se quebram, elas liberam o heme no sangue, o que poderia
causar danos se não fosse controlado. O heme é ativamente degradado no fígado, como pode
ser visto na imagem abaixo. Primeiro é convertido em biliverdina.
Outra enzima continua o processo e converte o biliverdina em bilirrubina. Ela então é
depositada nos intestinos, através do ducto biliar.
De lá, ele pode ser excretado na urina ou nas fezes. Nos intestinos é convertido em
estercobilina, uma substância marrom-avermelhada que dá às fezes sua coloração distinta. Na
urina, a bilirrubina torna-se urobilina, uma substância muito amarela.
● Sistema digestório
● Sistema Urinário
● Sistema circulatório
A bilirrubina, por estar relacionada às moléculas da porfirina, é um pigmento natural. À
medida que se transforma em diferentes moléculas e versões, também muda de cor.
Os cientistas podem usar essas cores para detectar doenças. Por exemplo, uma contusão é
causada pelo acúmulo de sangue sob a pele.
O sangue em um hematoma tem coloração vermelho escuro ou roxo, e lentamente se tornará
mais acastanhado à medida que o ferro se oxida.
Como o sangue é removido e reciclado, os grupos heme devem ser quebrados. O heme é
primeiro convertido em biliverdina, que tem um tom esverdeado.
Se você já teve umagrande contusão que parecia esverdeada, é por isso. Depois disso, é
convertido em bilirrubina e tem uma cor amarela distinta. As velhas contusões irão tornar
este amarelo distinto antes de desaparecerem.
A coloração amarela distinta do acúmulo de bilirrubina é um sintoma comum de condições
como icterícia, em que há um acúmulo dessa substância em todo o corpo.
Isso pode acontecer em bebês, quando o fígado ainda não está totalmente desenvolvido, ou
em adultos com fígado não funcional.
https://planetabiologia.com/sistema-digestorio-funcao-anatomia-humano-resumo/
https://planetabiologia.com/funcao-do-sistema-urinario/
https://planetabiologia.com/sistema-circulatorio/
Enquanto a coloração amarela dos olhos e da pele é um sinal definitivo de que algo está
drasticamente errado, um teste de bilirrubina pode mostrar os níveis altos muito antes de se
tornarem perigosos.
A bilirrubina também é encontrada em plantas, como um produto de degradação da clorofila,
uma molécula altamente relacionada às moléculas heme nas células animais.
Também é muito semelhante ao pigmento ficobina, que é usado pelas bactérias autotróficas
para capturar energia da luz solar.
A icterícia é definida como a coloração amarelada da pele, escleróticas e membranas mucosas
consequente à deposição de bilirrubina, que deve estar em níveis elevados no plasma
(hiperbilirrubinemia). É clinicamente detectada quando a concentração sérica de bilirrubina
ultrapassa 2-3 mg/100 ml (valor normal: 0,3-1,0mg/100ml). Um passo importante para o
entendimento pleno das síndromes ictéricas diz respeito ao metabolismo da bilirrubina, que
pode ser encarado como um itinerário com três regiões principais: pré-hepática, hepática e
colestática.
De onde vem a bilirrubina?
A maioria dos eritrócitos normais (corresponde a cerca de 80% da produção de bilirrubina) é
sequestrada da circulação após 120 dias de vida pelas células reticulares do baço, fígado e da
medula óssea. Os 20% restantes da produção de bilirrubina são oriundos da destruição
prematura, na medula óssea ou no baço, de eritrócitos recém-formados e o maior componente
é formado no fígado, derivado do heme não eritróide e de hemoproteínas hepáticas tais como
mioglobina, citocromo e catalases.
O percurso pré-hepático
Dentro de células fagocíticas, como macrófagos, ocorre a lise dos eritrócitos e a degradação
da hemoglobina em fração heme e globina. A molécula globina é degradada, o anel de
ferroprotoporfirina é quebrado, e o ferro parcialmente utilizado para a síntese do heme.
Então, a heme oxigenase é responsável pela conversão da fração heme em biliverdina, que,
por sua vez, é convertida em bilirrubina pela enzima biliverdina redutase.
https://planetabiologia.com/o-que-e-clorofila-para-que-uma-planta-utiliza/
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Tal bilirrubina é dita não conjugada pois ainda não sofreu um processo chamado de
glicuronidação (o qual ocorre nos hepatócitos). Outro nome para a bilirrubina não conjugada
é o de bilirrubina indireta. É importante salientar que a bilirrubina indireta é lipossolúvel.
Posteriormente, na corrente sanguínea, a bilirrubina indireta realiza uma ligação reversível
com a albumina, a fim de ser transportada até o tecido hepático para sofrer o processo de
glicuronidação citado anteriormente. Após transportada pela albumina, a bilirrubina não
conjugada adentra o hepatócito.
A conjugação no hepatócito
Após captada pelo fígado, a bilirrubina se liga, em parte, a uma proteína
citoplasmática denominada ligandina, o que garante que a bilirrubina indireta não retorne
para o plasma. Em seguida, a bilirrubina é direcionada para o retículo endoplasmático, onde é
convertida pela ação da enzima UDP-glucuronil transferase em um composto solúvel em
água – a bilirrubina conjugada ou direta.
A porção colestática e o trajeto intestinal
Depois da conjugação, a bilirrubina direta é excretada nas vias biliares, sendo
armazenada na vesícula biliar. Com a alimentação, a bile é secretada no duodeno e, por ser
polar, a bilirrubina conjugada não é absorvida, sofrendo hidrólise pela ação de enzimas
bacterianas, transformando-se em urobilinogênio. Este é não polar e somente uma mínima
parcela é absorvida no cólon. Em condições normais essa parcela é re-excretada pelo fígado
na bile (90% do total) e pelos rins (10% do total). Em situações de aumento da produção de
bilirrubina, pode haver aumento de urobilinogênio e de seus níveis na urina, ocorrendo o
fenômeno chamado de colúria.
No intestino grosso, o urobilinogênio é oxidado pela microbiota local em um outro
componente, o estercobilinogênio. A diminuição ou ausência de excreção de bilirrubina na
luz intestinal provoca alterações na cor das fezes tornando-as mais claras (hipocolia fecal) ou
esbranquiçadas (acolia fecal).
Bases patológicas para síndromes ictéricas
Acometimento pré-hepático
Note que, para que haja um aumento unicamente de bilirrubina indireta, algo deve ocorrer
com as hemácias. Assim sendo, um aumento isolado da fração não conjugada é raramente
devido a doença hepática, e geralmente traduz um aumento da produção de bilirrubina não
conjugada por aumento de destruição eritrocitária (hemólise).
Na presença de aumento único de bilirrubina indireta, devemos pensar em processos
hemolíticos, os quais podem ser adquiridos (por exemplo, anemias sideroblástica e
megaloblástica) ou hereditários (a saber, anemia falciforme, talassemias). O quadro clínico
característico do aumento de bilirrubina não conjugada é composto de palidez, taquicardia,
fadiga, icterícia leve e sem colúria ou acolia fecal.
Além de não ser excretada pelos rins por ser lipossolúvel, a bilirrubina não conjugada tem
afinidade pelo tecido nervoso e, quando em concentrações elevadas no sangue em
recém-nascidos, impregna os gânglios da base causando kernicterus. A icterícia neonatal
ocorre porque os recém-nascidos possuem baixos níveis de UDP-glicuronil transferase.
Acometimento hepático
Hiperbilirrubinemia indireta
Se há uma lesão hepática, podemos ter um aumento tanto de bilirrubina não conjugada,
quanto de bilirrubina conjugada, tendo em vista que ambas podem ser encontradas no interior
do hepatócito. Ao excluirmos a presença de hemólise (uma causa pré-hepática de síndrome
ictérica) em casos de aumentos unicamente de bilirrubina indireta, podemos pensar em
defeitos genéticos como as síndromes de Gilbert e as síndromes Crigler-Najjar 1 e 2.
A síndrome de Gilbert é um quadro benigno e intermitente ocasionado por uma deficiência
leve de UDP-glicuronosil transferase. Já a síndrome de Crigler-Najjar tipo 1 diz respeito à
ausência total desta enzima, sendo fatal nos primeiros dias de vida. A Crigler-Najjar tipo 2,
por sua vez, tem por característica a diminuição da atividade da UDP-glicuronil transferase,
possuindo menor risco de comprometimento neurológico.
Hiperbilirrubinemia direta
Geralmente, casos hepáticos de hiperbilirrubinemia pela fração conjugada são causados por
um defeito no transporte da bilirrubina direta do hepatócito para o ducto biliar. Tal situação
ocorre em hepatites (virais, alcoólica), na cirrose (por lesão hepatocelular) e nas síndromes de
Rotor e Dubin-Johnson.
Na síndrome de Dubin-Johnson, há um defeito genético autossômico recessivo na proteína
transportadora responsável pela passagem da bilirrubina direta do hepatócito para o
canalículo biliar, a MRP2. Essa síndrome é geralmente benigna e não requer tratamento.
Acometimento colestático
O termo colestase refere-se à supressão da secreção de bile. Esse fenômeno pode ocorrer por
lesão direta dos hepatócitos e dos colangiócitos que ficam impossibilitados de secretar bile
(colestase intra-hepática), mas também pode ocorrer porque há uma obstrução a qualquer
nível da árvore biliar que impossibilita que a bile secretada atinja o intestino (colestase
extra-hepática).