bioquimica aplicada a saude-unidade 2-2 2-1sem2022

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<p>Bioquímica Aplicada à Saúde</p><p>Prof. MSc. André B. da Silveira</p><p> Unidade de Ensino 2: Carboidratos</p><p>● Seção 2.2: Digestão e absorção de carboidratos. Glicólise</p><p>e a oxidação do piruvato. Glicogênese. Gliconeogênese e o</p><p>controle da glicemia.</p><p> A glicose (um monossacarídeo) é a principal fonte de</p><p>energia na natureza e utilizada por todos os</p><p>organismos, por isso, o conhecimento das reações</p><p>químicas que retiram a energia da glicose é tão</p><p>importante (sem contar as implicações desses processos</p><p>metabólicos na fisiopatologia de muitas doenças.</p><p> Assim, nesta seção, serão estudados a digestão e</p><p>absorção de carboidratos obtidos por meio da</p><p>alimentação.</p><p> Como carboidratos complexos, tais como o glicogênio o</p><p>e amido, são digeridos?</p><p> Por que não conseguimos digerir a celulose?</p><p> Uma vez que a glicose, o principal carboidrato</p><p>absorvido pelo organismo, encontra-se na circulação</p><p>sanguínea, como essa molécula polar atravessa a</p><p>barreira lipídica da membrana plasmática?</p><p> Como o organismo regula a concentração plasmática</p><p>de glicose ou glicemia?</p><p> Há alguma relação com a diabetes mellitus?</p><p> Finalmente, veremos as vias metabólicas que</p><p>utilizam a glicose para a produção e o armazena-</p><p>mento de energia.</p><p> Como se forma a nossa reserva de glicose (o glicogênio)</p><p>nas células?</p><p> Como essas células mobilizam a glicose a partir do</p><p>glicogênio?</p><p> As vias metabólicas dos carboidratos só servem para a</p><p>produção de energia?</p><p> Somos capazes de produzir glicose?</p><p> Esses são conceitos mais complexos, porém com grandes</p><p>implicações na área da Saúde, pois estão relacionados a</p><p>muitos processos fisiopatológicos.</p><p> Em um centro oncológico sabe-se que, em parte dos</p><p>pacientes é comum que os mesmos apresentem</p><p>quadros de hipoglicemia e de acidose metabólica.</p><p> A taxa de crescimento do número de células</p><p>cancerígenas é muito alta, maior que a taxa de</p><p>vascularização do tumor em crescimento.</p><p>└ dessa maneira, a maior parte das células do</p><p>tumor cresce em condições de hipóxia, pois essas células</p><p>estão afastadas dos vasos sanguíneos formados no tumor</p><p>e, portanto, recebem pouco gás oxigênio.</p><p> Ao mesmo tempo, essas células tumorais têm grande</p><p>atividade metabólica devido ao grande número de</p><p>mitoses para o crescimento do tumor, e essa atividade</p><p>metabólica alta demanda maior quantidade de energia.</p><p> Nesse momento, você se questiona em relação aos</p><p>aspectos bioquímicos do crescimento do tumor:</p><p>└ você sabe que, em situação de hipóxia, as células</p><p>utilizam a fermentação para a manutenção da glicólise, porém</p><p>essa via metabólica gera pouca energia quando comparada à</p><p>oxidação completa da glicose.</p><p> Como explicar então a relação entre essa situação</p><p>metabólica das células tumorais e o quadro</p><p>clínico de hipoglicemia e acidose metabólica?</p><p> Nesta seção 2.2, iniciamos os nossos estudos das vias</p><p>metabólicas produtoras de energia, que também</p><p>fornecem intermediários para várias vias de</p><p>biossíntese no organismo.</p><p> As primeiras etapas da oxidação da glicose (a</p><p>fermentação, a glicogênese, a glicogenólise e a</p><p>gliconeogênese) são as vias metabólicas que estão</p><p>presentes nesta seção 2.2.</p><p> Serão abordados, também, a digestão e absorção dos</p><p>carboidratos, bem como o transporte transmembrana</p><p>da glicose.</p><p> O metabolismo é o conjunto das reações químicas</p><p>que ocorrem nos seres vivos, porém essas reações</p><p>químicas estão encadeadas, sendo que o produto de</p><p>uma reação será o substrato de outra reação</p><p>química, portanto:</p><p>└ as reações químicas que ocorrem nos organismos</p><p>são interdependentes e coordenadas.</p><p> As vias metabólicas podem ser divididas em</p><p>catabólicas e anabólicas.</p><p> As vias catabólicas ou catabolismo envolvem as</p><p>reações químicas que decompõem moléculas</p><p>complexas em moléculas mais simples.</p><p> Como exemplo, podem-se citar:</p><p>- a digestão dos carboidratos e a oxidação da glicose.</p><p> As vias anabólicas ou anabolismo envolvem as</p><p>reações que sintetizam moléculas mais complexas a</p><p>partir de moléculas mais simples, com utilização de</p><p>energia no processo.</p><p> Como exemplo de anabolismo, pode-se citar:</p><p>- a síntese de peptídeos e proteínas a partir dos</p><p>aminoácidos, como visto na unidade 1.</p><p>VIAS CATABÓLICAS</p><p> A nossa primeira via catabólica é a digestão dos</p><p>carboidratos que ocorre no trato gastrintestinal.</p><p> A glicose é a principal fonte de energia para a maioria</p><p>das células, sendo substrato para as reações oxidativas,</p><p>resultando em produção de energia, mas, agora, a</p><p>questão é: como obtemos a glicose?</p><p> Bom, a resposta é:</p><p>└ pelos alimentos que serão processados no trato</p><p>gastrintestinal</p><p>VIAS CATABÓLICAS</p><p> Alguns carboidratos estão presentes na nossa alimen-</p><p>tação, tais como:</p><p>- o amido e a celulose, presentes nos vegetais;</p><p>- o glicogênio, presente nas carnes;</p><p>- a lactose, presente no leite e derivados;</p><p>- e, a sacarose, presente no açúcar de cana e de beterraba.</p><p> Esses carboidratos sofrem hidrólise catalisada</p><p>por glicosidases específicas, principalmente na</p><p>boca e no duodeno, e essas glicosidases catalisam</p><p>a hidrólise das ligações glicosídicas entre os</p><p>monossacarídeos.</p><p>VIAS CATABÓLICAS</p><p> Na boca, inicia-se a digestão do amido e do glicogênio</p><p>pela ação da enzima alfa-amilase salivar (ou ptialina)</p><p>presente na saliva; essa enzima catalisa a hidrólise das</p><p>ligações glicosídicas do tipo (alfa 1 –> 4), ou seja, as</p><p>ligações entre o carbono 1 da alfa-D-glicose e o carbono</p><p>4 de outra alfa-D-glicose.</p><p> Esse tipo de ligação está presente tanto no amido</p><p>quanto no glicogênio.</p><p> A celulose, também presente nos vegetais, é composta</p><p>por moléculas de D-glicose ligadas entre si por ligações</p><p>do tipo (beta 1 –> 4), que não são reconhecidas pelas</p><p>enzimas alfa-glicosidases, como a alfa-amilase salivar e</p><p>alfa-amilase pancreática, portanto, a celulose não é</p><p>digerida por nós e nem por outros animais.</p><p>SISTEMA</p><p>DIGESTÓRIO</p><p> A celulose e outras substâncias que resistem à digestão</p><p>enzimática são chamadas de fibras.</p><p> As bactérias da microbiota intestinal podem realizar a</p><p>fermentação dessas fibras, resultando em ácidos graxos de</p><p>cadeia curta.</p><p> Esses ácidos graxos e as fibras não fermentadas aumentam</p><p>o volume fecal, o que estimula o peristaltismo intestinal e,</p><p>consequentemente, melhora a motilidade intestinal, por</p><p>isso, a ingestão de celulose e de outras fibras é importante</p><p>para regular a função do intestino e as evacuações.</p><p> Há animais que conseguem digerir a celulose, como os</p><p>ruminantes (como exemplo, temos os bois, as vacas, os</p><p>cavalos e as ovelhas) e os cupins, pois possuem nos seus</p><p>tratos gastrintestinais bactérias que produzem uma enzima</p><p>específica, a celulase, que catalisa a hidrólise das ligações do</p><p>tipo (beta 1 –> 4) presentes na celulose.</p><p> Após a digestão parcial do amido e do glicogênio na</p><p>boca, os oligossacarídeos resultantes, além de</p><p>dissacarídeos sacarose e lactose, resistentes à ação da</p><p>alfa-amilase salivar, são direcionados para o estômago;</p><p>nesse órgão, não ocorre a digestão enzimática dos</p><p>carboidratos, pois a acidez do meio desnatura a alfa-</p><p>amilase salivar deglutida com os alimentos.</p><p> Em seguida, os carboidratos, presentes no quimo,</p><p>alcançam o duodeno, onde ocorrem as etapas finais da</p><p>digestão dos carboidratos, além da absorção dos</p><p>monossacarídeos pela mucosa duodenal.</p><p>SISTEMA</p><p>DIGESTÓRIO</p><p> No duodeno, a enzima alfa-amilase pancreática</p><p>continua com a digestão enzimática dos oligossa-</p><p>carídeos, originando, principalmente, os dissacarídeos</p><p>maltose e isomaltose, o trissacarídeo maltotriose, bem</p><p>como, pequenos polímeros de D-glicose: as chamadas</p><p>alfa-dextrinas.</p><p> As enzimas presentes no epitélio duodenal (alfa-</p><p>dextrinase, maltase, isomaltase, sacarase e lactase)</p><p>terminam a digestão dos carboidratos:</p><p>*a alfa-dextrinase catalisa a hidrólise das alfa-dextrinas,</p><p>liberando as unidades de glicose;</p><p>*a maltase catalisa a hidrólise da maltose e da</p><p>maltotriose, enquanto a isomaltase catalisa a hidrólise</p><p>da isomaltose, liberando as unidades de glicose;</p><p>*a sacarase catalisa a clivagem hidrolítica da sacarose,</p><p>liberando glicose e frutose;</p><p>*e, finalmente, a hidrólise da lactose é catalisada pela</p><p>lactase, resultando na liberação de glicose e galactose.</p><p> No duodeno e na parte inicial do jejuno, ocorre a</p><p>absorção dos monossacarídeos resultantes da digestão</p><p>dos carboidratos, especialmente a glicose, que</p><p>corresponde a mais de 80% de todos os monossacarídeos</p><p>absorvidos.</p><p> O transporte da glicose e da galactose para o interior</p><p>das células da mucosa intestinal é concomitante à</p><p>entrada de íons sódio com o auxílio de uma proteína</p><p>transportadora: o cotransportador de glicose dependente</p><p>de sódio tipo 1 (SGLT-1), e a frutose entra nas células da</p><p>mucosa intestinal com o auxílio de uma proteína</p><p>transportadora de glicose tipo (ou isoforma) 5, GLUT-5.</p><p> Já digestão dos carboidratos e a absorção dos</p><p>monossacarídeos no duodeno estão representados na</p><p>figura a seguir.</p><p> Podem ocorrer deficiências das glicosidases, o que resulta</p><p>em digestão anormal dos carboidratos, e podemos destacar</p><p>duas delas:</p><p>- a intolerância à sacarose e,</p><p>- a intolerância à lactose.</p><p> A intolerância à sacarose é devido à deficiência da</p><p>enzima sacarase e, traz como suas consequências: diarreia,</p><p>distensão abdominal, flatulência e meteorismo.</p><p> Há maior prevalência de casos na população de inuítes</p><p>(esquimós) da Groenlândia, do Alasca e do Canadá.</p><p> Já a intolerância à lactose é mais comum, atingindo até</p><p>70% da população adulta no mundo, sendo predominante</p><p>nos indivíduos negros e asiáticos.</p><p> A enzima lactase tem a sua atividade reduzida devido à</p><p>diminuição da sua quantidade, geralmente, a partir dos dois</p><p>anos de idade.</p><p> Pode haver outras formas de deficiência da lactase, como a</p><p>congênita e a secundária às doenças e lesões no intestino</p><p>delgado (como a doença celíaca e a doença de Crohn).</p><p> O tratamento é reduzir o consumo de leite e derivados,</p><p>assegurar a ingestão adequada de cálcio por meio de</p><p>vegetais e, a depender de indicações médicas, fazer uso de</p><p>lactase em cápsulas.</p><p> Entre as manifestações clínicas, podemos destacar:</p><p>- dor abdominal,</p><p>- distensão abdominal,</p><p>- flatulência,</p><p>- meteorismo (acúmulo de gases no trato digestivo, o que pode</p><p>acontecer devido à deglutição inconsciente de ar ao comer ou beber</p><p>algo rapidamente, levando ao aparecimento de alguns sintomas</p><p>como sensação de inchaço, desconforto e distensão abdominal);</p><p>- diarreia.</p><p> No duodeno e na parte inicial do jejuno, ocorre a</p><p>absorção dos monossacarídeos resultantes da digestão</p><p>dos carboidratos, especialmente a glicose, que</p><p>corresponde a mais de 80% de todos os</p><p>monossacarídeos absorvidos.</p><p> O transporte da glicose e da galactose para o interior</p><p>das células da mucosa intestinal é concomitante à</p><p>entrada de íons sódio com o auxílio de uma proteína</p><p>transportadora: o cotransportador de glicose depen-</p><p>dente de sódio tipo 1 (SGLT-1).</p><p> E, a frutose entra nas células da mucosa intestinal com</p><p>o auxílio de uma proteína transportadora de glicose</p><p>tipo (ou isoforma) 5, GLUT-5.</p><p> Já digestão dos carboidratos e a absorção dos</p><p>monossacarídeos no duodeno estão representados a</p><p>figura a seguir.</p><p> A glicose 6-fosfato pode ser utilizada por várias</p><p>vias metabólicas, tais como:</p><p>1) a glicogênese (formação do glicogênio);</p><p>2) a oxidação pela via da pentose-fosfato para a síntese</p><p>de ribose 5-fosfato (carboidrato essencial para a síntese</p><p>das pentoses que compõem os nucletídeos, isto é, os</p><p>monômeros formadores dos ácidos nucleicos RNA e DNA);</p><p>3) a oxidação pela glicólise para produção de energia.</p><p> O glicogênio é a reserva de glicose das células</p><p>animais, sendo que os hepatócitos e as fibras</p><p>musculares esqueléticas possuem as maiores concen-</p><p>trações de glicogênio.</p><p> Nas fibras musculares, o glicogênio fornece as</p><p>moléculas de glicose para a via glicolítica para a</p><p>produção de energia, visto que essas células consomem</p><p>muita energia nos processos de contração muscular.</p><p> No caso dos hepatócitos, o glicogênio é usado para a</p><p>manutenção da glicemia, pois são as únicas células que</p><p>possuem a enzima glicose 6-fosfatase, que catalisa a</p><p>clivagem do grupo fosfato da glicose 6-fosfato, o que</p><p>resulta na formação da glicose livre, que interage com</p><p>GLUT e consegue sair da célula.</p><p> Dessa forma, os hepatócitos conseguem liberar a</p><p>glicose dos seus estoques de glicogênio para a corrente</p><p>sanguínea, mantendo a normoglicemia nos períodos</p><p>entre refeições e jejum.</p><p>1) GLICOGÊNESE - é a síntese do glicogênio</p><p>GLICOGENÓLISE</p><p> A degradação do glicogênio é chamada de</p><p>glicogenólise, que permite mobilizar a glicose</p><p>armazenada para a produção de energia ou, no caso</p><p>dos hepatócitos, liberar para a corrente sanguínea</p><p>para manutenção da glicemia.</p><p> A enzima glicogênio fosforilase catalisa a clivagem</p><p>das unidades de glicose do glicogênio, liberando a</p><p>glicose 1-fosfato, que, em seguida sofre a ação da</p><p>enzima fosfoglicomutase para ser convertida em</p><p>glicose 6-fosfato.</p><p> O metabolismo do glicogênio depende de um equilíbrio</p><p>entre as atividades das enzimas glicogênio sintase e</p><p>glicogênio fosforilase, sendo que ambas as ativi-</p><p>dades enzimáticas são reguladas por hormônios.</p><p> A insulina estimula a atividade da enzima glicogênio</p><p>sintase e, portanto, estimula a glicogênese.</p><p> E, a adrenalina e o glucagon estimulam a atividade da</p><p>enzima glicogênio fosforilase e, consequentemente,</p><p>aumentam a taxa de glicogenólise.</p><p>GLICOGENÓLISE</p><p> Oxidorredução (redox ou oxi-redução) é a reação</p><p>química de transferência de elétrons entre as espécies</p><p>químicas (átomos, moléculas e íons) participantes.</p><p> Essa reação química é composta por dois processos que</p><p>ocorrem simultaneamente e acoplados:</p><p>- a oxidação e,</p><p>- a redução.</p><p> A oxidação é o processo em que uma espécie química</p><p>perde elétrons, enquanto a redução é um processo em</p><p>que uma espécie química ganha elétrons.</p><p> Portanto, enquanto uma espécie química sofre oxidação,</p><p>a outra sofre redução, e, assim, ocorre a transferência de</p><p>elétrons entre essas espécies químicas.</p><p>•Os nucleotídeos são formados por:</p><p>base nitrogenada + açúcar (pentose) + grupo fosfato</p><p>2) OXIDAÇÃO PELA VIA DA PENTOSE-FOSFATO</p><p>PARA A SÍNTESE DE RIBOSE 5-FOSFATO</p><p>3) GLICÓLISE</p><p> Uma outra via metabólica de destino da glicose 6-</p><p>fosfato é a glicólise e, com a posterior oxidação do</p><p>piruvato.</p><p> A glicólise é a primeira etapa da oxidação completa da</p><p>glicose, sendo as duas outras etapas a oxidação do</p><p>piruvato e o ciclo do ácido cítrico (ou ciclo de Krebs).</p><p> No final da oxidação, a glicose é convertida em gás</p><p>carbônico com produção de energia.</p><p> A glicólise tem duas fases:</p><p>- a preparatória e,</p><p>- a de pagamento.</p><p> Na fase preparatória, são necessárias duas moléculas</p><p>de ATP, por isso, é uma fase em que há consumo de</p><p>energia.</p><p> Uma molécula de ATP é utilizada na fosforilação da</p><p>glicose para a formação da glicose 6-fosfato; em seguida,</p><p>a glicose 6-fosfato é convertida em frutose 6-fosfato, em</p><p>uma reação catalisada pela enzima fosfo-hexose-</p><p>isomerase.</p><p> Fase preparatória: consumo de duas moléculas de ATP.</p><p> Fase de pagamento: formação de quatro moléculas de</p><p>ATP e duas moléculas de NADH.</p><p> A segunda molécula de ATP é utilizada para fosforilar a</p><p>frutose 6-fosfato em uma reação catalisada pela enzima</p><p>fosfofrutocinase-1, resultando em frutose 1,6-bifosfato;</p><p>a seguir, ocorre a reação que dá nome à via metabólica,</p><p>ou seja, a glicólise.</p><p> A reação é a clivagem da frutose 1,6-bifosfato, uma</p><p>molécula com seis carbonos, resultando em duas</p><p>moléculas de três carbonos, gliceraldeído-3-fosfato e di-</p><p>hidroxiacetonafosfato.</p><p> Essa reação química é catalisada pela enzima aldolase</p><p>e, assim, encerramos a primeira fase da glicólise: a</p><p>preparatória, que se encontra esquematizada, para</p><p>melhor compreensão</p><p>FASE</p><p>PREPARATÓRIA</p><p>DA GLICÓLISE</p><p>FASE DE</p><p>PAGAMENTO DA</p><p>GLICÓLISE</p><p>OXIDAÇÃO DO</p><p>PIRUVATO</p><p> Em situações de hipóxia e anóxia, não há gás oxigênio</p><p>suficiente para manter a oxidação completa da glicose.</p><p> Apesar de a primeira etapa da oxidação da glicose</p><p>(glicólise) ser anaeróbica,</p><p>as outras etapas dependem da</p><p>presença de gás oxigênio na mitocôndria, portanto,</p><p>nessas situações, apenas a glicólise continua</p><p>funcionando, porém há uma limitação.</p><p> Durante a glicólise, NAD+ é reduzido para formar</p><p>NADH, que, por sua vez, deixa os elétrons na cadeia</p><p>respiratória da mitocôndria, oxidando-se e retornando à</p><p>forma NAD+.</p><p> Dessa maneira, existe um ciclo de reciclagem de NAD,</p><p>porém na ausência ou insuficiência de gás oxigênio,</p><p>essa reciclagem é interrompida, havendo um acúmulo</p><p>de NADH e uma redução da quantidade de NAD+ nas</p><p>células.</p><p> A consequência é que, sem NAD+ disponível, não é</p><p>possível ocorrer a única reação de oxidação da glicólise,</p><p>isto é, a conversão de gliceraldeído-3-fosfato em 1,3-</p><p>bifosfoglicerato, portanto, a glicólise, a única via</p><p>produtora de energia em condições anaeróbicas, tem as</p><p>suas reações interrompidas.</p><p> Para evitar que isso ocorra, as células dispõem de uma</p><p>via metabólica que permite regenerar NAD+:</p><p>└ a fermentação.</p><p>- FERMENTAÇÃO LÁCTICA (ACIMA);</p><p>- FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA (ABAIXO)</p><p> Apesar dos estoques de glicogênio no fígado, o</p><p>suprimento de glicose para as demandas metabólicas do</p><p>organismo durante o jejum ou período entre refeições</p><p>pode não ser o suficiente.</p><p> Isso pode ocorrer em jejuns prolongados ou em</p><p>atividades físicas muito intensas e/ou prolongadas.</p><p> Para atender a essa demanda, as células possuem uma</p><p>via metabólica que é capaz de sintetizar novas</p><p>moléculas de glicose a partir de aminoácidos,</p><p>lactato e glicerol (molécula liberada da hidrólise dos</p><p>triacilgliceróis),:</p><p>└ e essa via metabólica é a gliconeogênese,</p><p>ocorrendo principalmente no fígado, responsável por até</p><p>90% da gliconeogênese, e em menor proporção, nos rins.</p><p>Gliconeogênese</p><p> A glicólise e a gliconeogênese não são vias</p><p>metabólicas idênticas que ocorrem em sentido</p><p>contrário, apesar de compartilharem muitas reações</p><p>químicas (7 no total de 10 reações).</p><p> O glicerol, um dos produtos da hidrólise dos</p><p>triacilgliceróis (lipídeos que atuam como reservas de</p><p>energia e que serão estudados na Unidade 3), após</p><p>algumas reações químicas catalisadas por enzimas, é</p><p>convertido em dihidroxiacetona-fosfato, que, por sua</p><p>vez, é convertido em gliceraldeído-3-fosfato, um</p><p>intermediário da gliconeogênese.</p><p> As reações químicas que relacionam a produção de</p><p>lactato pela fermentação e sua posterior conversão em</p><p>glicose pela gliconeogênese fazem parte do ciclo de Cori.</p><p> A gliconeogênese é regulada por hormônios, sendo</p><p>que o glucagon estimula a gliconeogênese por</p><p>meio do aumento da atividade e da quantidade</p><p>das enzimas participantes dessa via metabólica.</p><p> Já a insulina inibe a gliconeogênese, reduzindo a</p><p>oferta de glicose para a corrente sanguínea.</p><p>GLICONEOGÊNESE</p><p> Em situações em que há oferta inadequada de O2 para</p><p>os músculos esqueléticos durante atividades físicas mais</p><p>intensas, as fibras musculares utilizam os seus estoques</p><p>de glicogênio e produzem energia principalmente por</p><p>glicólise.</p><p> Para manter a glicólise funcionando em uma situação</p><p>com oferta insuficiente de O2, é necessária a via de</p><p>fermentação, o que resulta na produção de grande</p><p>quantidade de lactato (ou ácido láctico).</p><p> No período de descanso ou de recuperação, a</p><p>fermentação láctica muscular cessa, pois, com menor</p><p>atividade muscular, a oferta de O2 se torna adequada</p><p>para as necessidades metabólicas, porém há uma</p><p>grande quantidade de lactato que é removida da</p><p>circulação sanguínea para o fígado, onde é substrato</p><p>para a via da gliconeogênese, dessa maneira, o excesso</p><p>de lactato é convertido em novas moléculas de glicose</p><p>que são usadas para repor os estoques de glicogênio das</p><p>fibras musculares esqueléticas.</p><p>CICLO DE CORI</p><p> O controle da glicemia depende do equilíbrio das ações</p><p>de dois hormônios pancreáticos: o glucagon e a insulina.</p><p> O glucagon tem efeito hiperglicemiante, atuando</p><p>no fígado, nos períodos entre refeições e de jejum, para</p><p>estimular a glicogenólise e a gliconeogênese, disponibi-</p><p>lizando maior oferta de glicose para a corrente</p><p>sanguínea.</p><p> A insulina apresenta efeito hipoglicemiante,</p><p>atuando após as refeições e em situações em que há</p><p>aumento da glicemia (como no estresse, com a liberação</p><p>de glicocorticoides que apresentam efeito</p><p>hiperglicemiante).</p><p> Ela atua no fígado para inibir a gliconeogênese e para</p><p>estimular a glicogênese; já nas fibras musculares e nos</p><p>adipócitos, a insulina aumenta a quantidade de GLUT-</p><p>4, permitindo que essas células captem grande</p><p>quantidade de glicose do sangue, o que leva à redução</p><p>da glicemia.</p><p> A situação-problema se refere aos conhecimentos de</p><p>Bioquímica que podem ser aplicados na prática clínica</p><p>no caso de oncologia.</p><p> Apesar da aparente simplicidade da questão, ela revela</p><p>a necessidade de conhecimentos básicos do metabolismo</p><p>da glicose para explicar a ocorrência de um quadro</p><p>clínico de hipoglicemia e acidose metabólica.</p><p> A taxa de crescimento tumoral é muito alta, não</p><p>sendo acompanhada pela formação de vasos</p><p>sanguíneos suficientes para irrigar adequada-</p><p>mente o tumor.</p><p> Dessa maneira, muitas células tumorais estão</p><p>localizadas distantes das redes capilares tumorais, o</p><p>que torna o suprimento de gás oxigênio insuficiente</p><p>para essas células.</p><p> Sem o aporte adequado de gás oxigênio, a</p><p>oxidação da glicose se torna parcial, pois a</p><p>oxidação do piruvato, o ciclo do ácido cítrico e a</p><p>fosforilação oxidativa são prejudicados pela menor</p><p>disponibilidade de gás oxigênio.</p><p> Além disso, as moléculas de NADH não são</p><p>regeneradas à NAD+ na cadeia respiratória mito-</p><p>condrial, devido à redução da quantidade de aceptor</p><p>final de elétrons: o gás oxigênio.</p><p> Com o tempo, ocorre acúmulo de NADH e redução do</p><p>nível intracelular de NAD+, o que resulta em</p><p>interrupção da glicólise, a única via produtora de</p><p>energia em condições anaeróbicas.</p><p> Para evitar a interrupção da glicólise, as células</p><p>tumorais utilizam a via metabólica de regeneração de</p><p>NADH: a fermentação.</p><p> Nessa via metabólica de redução, o piruvato é</p><p>convertido em lactato ou ácido láctico, enquanto</p><p>NADH cede seus elétrons para a reação química,</p><p>tornando-se NAD+.</p><p> Com o aumento da disponibilidade de NAD+, devido à</p><p>fermentação, a glicólise continua funcionando para a</p><p>produção de energia, ao mesmo tempo, as células</p><p>tumorais, devido à alta taxa de crescimento do tumor,</p><p>necessitam de muita energia para atender às elevadas</p><p>demandas metabólicas.</p><p> Como a maior parte dessas células, em situação de</p><p>hipóxia, só consegue oxidar parcialmente a glicose, a</p><p>produção de energia é pequena.</p><p> Para compensar o baixo rendimento energético da</p><p>glicólise, as células tumorais precisam aumentar a taxa</p><p>de glicólise, o que requer maior consumo de glicose;</p><p>para isso, ocorre o aumento das quantidades de GLUT-</p><p>1, GLUT-3 e de enzimas da via glicolítica nas células</p><p>tumorais,em resposta ao fator de transcrição induzido</p><p>por hipóxia tipo 1 (HIF-1).</p><p> A consequência é a maior captação de glicose do</p><p>sangue, sem reposição compensatória da dieta e</p><p>da gliconeogênese hepática, o que leva a um quadro</p><p>de hipoglicemia.</p><p> Quanto mais agressivo for o tumor, maiores serão</p><p>a taxa de glicólise e a captação de glicose do meio.</p><p> Com o aumento da taxa de glicólise, em situação de</p><p>hipóxia, também ocorre o aumento da taxa de</p><p>fermentação e, consequentemente, o aumento da</p><p>quantidade de lactato, e como o lactato é ácido, ocorre a</p><p>liberação de prótons, o que reduz o pH do meio, com isso,</p><p>estabelece-se um quadro de acidemia decorrente da</p><p>acidose metabólica, visto que a causa primária é o</p><p>consumo de íons bicarbonato pelo excesso de prótons</p><p>derivados da grande quantidade de lactato produzida</p><p>pelo tumor.</p><p>VIAS ANABÓLICAS</p><p> As vias anabólicas ou anabolismo envolvem as</p><p>reações que sintetizam moléculas mais complexas a</p><p>partir de moléculas mais simples, com utilização de</p><p>energia no processo.</p><p> Como exemplo de anabolismo, pode-se citar:</p><p>- a síntese de peptídeos e proteínas a partir dos</p><p>aminoácidos, como visto na unidade 1.</p><p> Nesta seção</p><p>iniciamos o estudo das vias metabólicas da</p><p>glicose, em especial, a glicólise e a oxidação do piruvato,</p><p>ambas envolvendo reações do tipo redox, nas quais</p><p>elétrons são transferidos para as moléculas NAD</p><p>(nicotinamida adenina dinucleotídeo).</p>