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ESTUDO DIRIGIDO INTRODUÇÃO AO METABOLISMO CELULAR: Respondam os exercícios que estão no final dos slides da aula. RESPIRAÇÃO CELULAR Respondam os exercícios que estão no final dos slides da aula. INTRODUÇÃO À BIOQUÍMICA CLÍNICA 1) Complete as lacunas nas afirmativas abaixo: I. A identificação do anticoagulante (aditivo) no tubo de coleta de sangue também é realizada pela cor da tampa. As cores das tampas dos tubos são, respectivamente, ROXO para EDTA (sem gel separador), AZUL para citrato de sódio (proporção 9:1), CINZA para fluoreto de sódio/EDTA e VERDE para heparina. II. O SORO é o fluído obtido quando se coleta um tubo de sangue sem anticoagulante, deixando a amostra coagular, e PLASMA é a porção líquida do sangue não coagulado, após centrifugação. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas. 2) Indique se as afirmativas são verdadeiras ou falsas: (V) Idade e sexo são considerados variáveis pré-analíticas não controláveis e tabagismo é uma variável controlável. ( F) A hemólise in vitro, independente da intensidade, não interfere nas dosagens enzimáticas-colorimétricas, não sendo motivo para pedir nova coleta de amostra. (V) A aplicação prolongada do torniquete (garroteamento) provoca aumento da pressão intravascular no território venoso, facilitando a saída de líquido e de moléculas de baixo peso molecular para o espaço intersticial, resultando em hemoconcentração relativa. (V) A atividade física possui efeito transitório sobre alguns componentes sanguíneos devido à mobilização de água e outras substâncias, entre os diferentes compartimentos corporais, além das variações nas necessidades energéticas do metabolismo. (V) A utilização de drogas ou medicamentos pode causar variações nos resultados laboratoriais, seja pelo próprio efeito fisiológico in vivo ou pela interferência analítica, in vitro. Um exemplo de interferência in vivo é a administração de isotretinoína para tratamento de acne, pois ela altera o perfil lipídico. (V) As variáveis analíticas são conhecidas como um conjunto de operações, as quais ocorrem na execução dos exames de acordo com determinado método de análise. (F) Os principais erros encontrados na fase analítica do exame laboratorial são identificação errada do paciente, troca das amostras, transporte/armazenamento inadequado das amostras e uso de conservante biológico inadequado. São erros pré- analíticos (V) Os processos pós‐analíticos são constituídos por etapas que têm início após a execução do exame e que incluem: análise da consistência de resultados, liberação de laudos, armazenamento de material ou amostra do paciente, transmissão e arquivo de resultados e consultoria técnica. METABOLISMO DE CARBOIDRATOS Respondam os exercícios que estão no final dos slides da aula. 1) Defina gliconeogênese e diga onde ela ocorre e qual a sua importância: 2) Que classe de biomoléculas são utilizadas pelo fígado para a gliconeogênese? 3) No fígado, a gliconeogênese e a glicólise funcionam ao mesmo tempo? 4) Em que situações fisiológicas a gliconeogênese estará ativa? 5) Defina glicogenólise e glicogênese: 6) Em que órgãos o metabolismo do glicogênio é especialmente importante? 7) Quais são as enzimas chave da glicogênese e glicogenólise, respectivamente? Quando a carga energética da célula está alta, qual das duas está ativa? 8) Qual o destino da glicose liberada pela glicogenólise hepática? E o da glicose liberada pela glicogenólise muscular? 9) As vias biossintéticas e de degradação de uma molécula são o simples inverso um do outro? Qual a importância deste fato? 10) De que forma o fígado repõe a glicose sanguínea? 11) Analise as afirmações abaixo, relativas ao processo do metabolismo energético: I. Fermentação, respiração aeróbica e respiração anaeróbica são processos de degradação das moléculas orgânicas em compostos mais simples, liberando energia. II. Todos os processos de obtenção de energia ocorrem na presença do oxigênio. III. A energia liberada nos processos do metabolismo energético é armazenada nas moléculas de ATP. IV. No processo de fermentação, não existe uma cadeia de aceptores de hidrogênio que está presente na respiração aeróbica e anaeróbica. V. Na respiração aeróbica, o último aceptor de hidrogênio é o oxigênio, enquanto na respiração anaeróbica é outra substância inorgânica. VI. Na fermentação, a energia liberada nas reações de degradação é armazenada em 38 ATPs, enquanto na respiração aeróbica é armazenada em 2 ATPs. Está invertido Estão corretas: a) I, III, IV, V. b) I, III, V, VI. c) I, IV, V, VI. d) I, II, IV, V. e) I, II, III, IV. 12) Sobre a Glicólise, é INCORRETO afirmar: a) A sequência de reações que converte uma molécula de glicose em 2 moléculas de piruvato, durante a qual é gerado ATP e NADH, denomina-se glicólise. b) A oxidação anaeróbica de uma glicose produz 2 moléculas de lactato e uma produção líquida de 2 moléculas de ATP. c) A oxidação aeróbica de uma molécula de glicose se faz por meio da via Glicolítica seguida da reação da piruvato desidrogenase, do ciclo de Krebs e da fosforilação oxidativa. d) O saldo de moléculas de ATP produzidas pela oxidação aeróbica da glicose é 106 ou 108, que depende do sistema lançadeira de elétrons do NADH citosólico para a mitocôndria. e) O 1,3-bifosfoglicerato e o fosfoenolpiruvato são intermediários da via glicolítica e são moléculas ricas em energia que impulsionam a síntese de ATP a partir do ADP. 13) A membrana plasmática é impermeável glicose 6P, o acúmulo intracelular desta substância poderia acarretar entrada de água na célula muscular. No entanto, a glicose pode ser estocada neste tipo celular. De que modo isto é possível? a) Utilizando a glicose 6P na fermentação. b) Armazenando a glicose 6P sob a forma de um polímero, chamado glicogênio. c) Armazenado a glicose 6P no complexo de Golgi para que possa ser usada quando necessário. d) Armazenando a glicose 6P sob a forma de amido. 14) A via das pentoses é uma via alternativa de oxidação das hexoses. A(s) principal(is) função(ões) dessa via é(são): a) Fornecer glicose 6P e ATP para glicólise. b) Produzir ATP para ser utilizado no início da glicólise. c) Oxidar NADPH+H+. d) Fornecer o NADPH+ H+ como função redutora (fonte de elétrons) e ribose-5- P, o açúcar constituinte dos ácidos nucléicos. 15) O glicogênio é um polímero de glicose que se apresenta como uma forma de armazenamento desse açúcar. A glicose é armazenada principalmente no fígado e nos músculos. Pode - se afirmar que: a) As duas fontes de glicogênio priorizam manter a glicemia em níveis normais no organismo. b) O glicogênio do fígado é utilizado principalmente para manter a glicemia enquanto o muscular fornece suporte energético para contração muscular. c) Como a taxa de glicogênio armazenada no fígado é muito baixa, o glicogênio muscular mantém a glicemia e dá suporte energético. d) O glicogênio acumulado no fígado tem como principal função dar suporte energético para contração muscular. 16) Sobre os destinos catabólicos do piruvato, pode-se afirmar: a) Segue diretamente para o ciclo do ácido cítrico para ser oxidado, sendo essa sua única alternativa. b) Em condições aeróbicas o piruvato é oxidado a AcetilCoA, entrando no ciclo do ácido cítrico, gerando elétrons que depois passam pelos intermediários da cadeia transportadoras de elétrons, gerando condições termodinâmicas favoráveis para a fosforilação do ADP. Em condições anaeróbicas, o piruvato pode ser reduzido a etanol ou a lactato. c) Em condições aeróbicas o piruvato é reduzido a etanol ou a lactato no ciclo do ácido cítrico. Em condições anaeróbicas, o piruvato pode ser oxidado no citosol, gerando condições termodinâmicas para fosforilação de ADP. d) Em condições aeróbicas o piruvato é oxidado no citosol,tendo com subprodutos desta reação o etanol ou o lactato. 17) Um atleta, participando de uma corrida de 1500 m, desmaiou depois de ter percorrido cerca de 800 m, devido à oxigenação deficiente de seu cérebro. Sabendo- se que as células musculares podem obter energia por meio da respiração aeróbica ou da fermentação, nos músculos do atleta desmaiado deve haver acúmulo de: a) glicose. b) glicogênio. c) monóxido de carbono. d) ácido láctico. e) etanol. 18) Com relação à gliconeogênese e suas diferenças e semelhanças com a glicólise, assinale a opção correta. a) A gliconeogênese emprega as reações inversas da glicólise em suas etapas regulatórias. b) A enzima fosfofrutoquinase catalisa a conversão da glicose em glicose 1,6- bifosfato. c) Durante o jejum, a glicose pode ser sintetizada a partir de precursores como glicerol e alanina. d) O glucagon promove aumento na velocidade da glicólise. Liberamos glucagon em jejum, momento em que começamos a fazer tudo para produzir glicose para manutenção da glicemia, então não podemos fazer a glicólise, que seria oxidar, quebrar a pouca que tenho disponível. Aumentamos neste caso, a gliconeogênese e a glicogenólise, para manter a glicemia, utilizando precursores, como glicerol, alanina, piruvato, entre outros. A regulação é feita nas enzimas que são diferentes... O controle da gliconeogênese é realizado pelo glucagon, que estimula esse processo, e pela insulina, que atua de inibindo, e as enzimas que regulam são as diferentes da glicólise... DM E DIAGNÓSTICOS LABORATORIAIS DAS DISGLICEMIAS Caso clínico 1 Pedro de 12 anos foi diagnosticado com diabetes aos 8 anos de idade, hoje aos 13 reclama de tomar insulina diariamente. Ana, sua vizinha de 65 anos, também tem diabetes, mas não precisa tomar insulina. Ana controla sua patologia apenas cuidando da alimentação e realizando atividades físicas. O médico de Pedro disse que ele precisa tomar insulina porque seu Peptídeo C está praticamente indetectável. 1) Existem duas formas principais de diabetes melito, o diabetes dependente de insulina (tipo 1) – Pedro - e o diabetes não dependente de insulina (tipo 2) - Ana. Diabetes tipo 1 é causado por uma falta grave ou por ausência completa de insulina. Também conhecida como diabetes de início precoce, essa doença geralmente é causada pela destruição autoimune de células β do pâncreas. Por outro lado, o diabetes tipo 2 é causado por resistência à insulina devido à insuficiência de insulina. Resistência à insulina é definida como uma incapacidade de resposta à concentrações fisiológicas de insulina. Inicialmente, o pâncreas compensa produzindo mais insulina. Nesse estágio, o paciente é descrito como intolerante à glicose, mas à medida que a doença progride, o grau de resistência à insulina frequentemente piora. O diabetes tipo 2 ocorre quando a secreção de insulina é insuficiente para manter uma normoglicemia. A doença é assim caracterizada tanto por hiperinsulinemia como por hiperglicemia. O grau em que os diferentes órgãos desenvolvem resistência à insulina quase nunca é uniforme. A disponibilização de glicose mediada por insulina no músculoesquelético (que, em geral, é responsável por 60% do total de glicose disponível no sangue) é mais afetada, seguida pela supressão da liberação de glicose do fígado estimulada por insulina. A combinação da diminuição da utilização periférica de glicose e o aumento da produção de glicólise no fígado (direcionado pela resistência hepática à glicose assim como pelo aumento nos níveis circulantes de glucagon nas pessoas com diabetes tipo 2) contribuem em conjunto para a hiperglicemia. A sinalização por insulina no tecido adiposo parece menos afetada em pessoas com diabetes tipo 2. Hiperinsulinemia, em face da hiperglicemia e dislipidemia (frequentemente associada com diabetes do tipo 2), estimula a lipogênese no tecido adiposo de modo a contribuir com a obesidade que, muitas vezes, está associada a essa doença. 2) Quais são os fatores de predisposição para as diabetes tipo 1 e 2? Fatores de risco para Diabetes Tipo 1 - Já se sabe que há uma influência genética - ter um parente próximo com a doença aumenta consideravelmente as chances de você ter também. Mas ainda não há pesquisa conclusivas sobre os fatores de risco para o Diabetes Tipo 1. Fatores de risco para Diabetes Tipo 2 - Pessoas que apresentam fatores de risco para o desenvolvimento de Diabetes Tipo 2 devem fazer consultas médicas periódicas e exames com frequência. Você deve ficar mais atento se: • Tem diagnóstico de pré-diabetes – diminuição da tolerância à glicose ou glicose de jejum alterada • Tem pressão alta; • Tem colesterol alto ou alterações na taxa de triglicérides no sangue; • Está acima do peso, principalmente se a gordura estiver concentrada em volta da cintura; • Tem um pai ou irmão com diabetes; • Tem alguma outra condição de saúde que pode estar associada ao diabetes, como a doença renal crônica (veja em Complicações); • Teve bebê com peso superior a quatro quilos ou teve diabetes gestacional (veja em Diabetes Gestacional); • Tem síndrome de ovários policísticos; • Teve diagnóstico de alguns distúrbios psiquiátricos, como esquizofrenia, depressão, transtorno bipolar; • Tem apneia do sono; • Recebeu prescrição de medicamentos da classe dos glicocorticoides. 2) Quais são os principais órgãos e sistemas que podem ser lesionados pela diabetes? Por quê? As complicações do diabetes se dividem em três categorias: 1. Neuropatia diabética É uma doença que acomete os nervos, prejudicando a transmissão de mensagens para o corpo. O tipo mais comum da patologia chama-se neuropatia periférica, que afeta braços e pernas. Por causar falta de sensibilidade nos pés, há mais chance de lesões nos membros que, se não tratadas corretamente, podem levar a amputação. Entre os principais sintomas estão: dormência, dor, fraqueza e sensação de formigamento nas mãos, braços, pés e pernas. A neuropatia também pode acometer outros locais, como sistema digestivo, coração e órgãos sexuais. Cerca de 50% das pessoas com diabetes têm algum grau de dano nos nervos, no entanto, nem todas apresentam sintomas físicos. As neuropatias são mais comuns em pessoas que convivem com o diabetes há pelo menos 25 anos, estão acima do peso, apresentam mau controle glicêmico e têm pressão alta. 2. Doença macrovascular O acúmulo de glicose no sangue provoca o endurecimento das artérias (aterosclerose), que pode desencadear ataque cardíaco, derrame ou má circulação nos pés. A doença cardíaca é a principal causa de morte relacionada ao diabetes. Pesquisas mostram que adultos diabéticos apresentam taxa de mortalidade relacionadas a doenças cardíacas de 2 a 4 vezes maior do que adultos sem a doença. O risco de acidente vascular cerebral (AVC) também é de 2 a 4 vezes maior para portadores de diabetes. 3. Doença microvascular O excesso de glicose no sangue também pode lesionar os pequenos vasos, reduzindo a circulação de sangue para pele, braços, pernas, pés, olhos e rins. Assim, a redução do fluxo sanguíneo capilar pode causar algumas manchas marrons nas pernas. Para prevenir e minimizar o desenvolvimento das complicações, é fundamental controlar a glicemia, priorizando manter a hemoglobina glicada (HbA1c) igual ou inferior a 7%. Pesquisas mostram que para cada 1% de redução da HbA1c, há diminuição de 14% do risco de ataque cardíaco, 37% do risco de doença microvascular e 43% do risco de doença vascular periférica. Lembrando que na presença de alguma complicação decorrente do diabetes, existem diversos tratamentos disponíveis atualmente. 3) O que é o Peptídeo C? Quando fazer a dosagem laboratorial? O peptídeo C é uma substância (uma cadeia curta de aminoácidos) produzida quando a pró- insulina, uma molécula inativa, se divide para formarduas moléculas. Uma é o peptídeo C e a outra é a insulina. O peptídeo C é produzido na mesma velocidade que a insulina, o que o torna um marcador útil da produção de insulina. O exame da dosagem serve: • Quando o paciente tem hipoglicemia - para monitorar a produção de insulina pelas células beta do pâncreas e ajudar a determinar causa de hipoglicemia. • Quando o médico suspeita de resistência à insulina. • Para determinar a produção da insulina em um paciente com diabetes. • Para verificar a hora de suplementar a medicação oral com injeções de insulina ou com uma bomba de insulina. 1) Qual a importância dos carboidratos na nossa alimentação? • Principal fonte de energia do corpo. • Regulam o metabolismo proteico, poupando proteínas • A quantidade de carboidratos da dieta determina como as gorduras serão utilizadas para suprir uma fonte de energia imediata. Se não houver glicose disponível para a utilização das células (jejum ou dietas restritivas), os lipídios serão oxidados, formando uma quantidade excessiva de cetonas que poderão causar uma acidose metabólica, podendo levar ao coma e a morte. • Necessários para o funcionamento normal do sistema nervoso central. O cérebro não armazena glicose e dessa maneira necessita de um suprimento de glicose sanguínea. A ausência pode causar danos irreversíveis para o cérebro. • A celulose e outros carboidratos indigeríveis auxiliam na eliminação do bolo fecal. Estimulam os movimentos peristálticos do trato gastrointestinal e absorvem água para dar massa ao conteúdo intestinal. • Apresentam função estrutural nas membranas plasmáticas das células. 2) Como ocorre a liberação de insulina e sua captação no tecido periférico? Ler o artigo: PAIVA, M.C. O papel fisiológico da insulina e dos hormônios contrarregulatórios na homeostase glicêmica. Revista brasileira de nutrição funcional. v. 26, n. 61, 2014. Disponível em: https://www.vponline.com.br/portal/noticia/pdf/625a3c9793434f4226ef9eb5508f2c51. pdf 3) Explique a cetoacidose diabética. Cetoacidose diabética (CAD) é uma complicação metabólica aguda do diabetes caracterizada por hiperglicemia, hipercetonemia e acidose metabólica. A hiperglicemia causa diurese osmótica com perda significativa de líquidos e eletrólitos. Ocorre principalmente no diabetes melito tipo 1. Causa náuseas, vômitos e dor abdominal e pode evoluir para edema cerebral, coma e morte. É diagnosticada pela detecção de cetonemia e acidose metabólica com intervalo de ânions positivo, na presença de hiperglicemia. O tratamento envolve expansão de volume, reposição de insulina e prevenção de hipopotassemia. A cetoacidose diabética é menos comum no diabetes melito tipo 2, mas pode ocorrer em situações de estresse fisiológico excepcional. O diabetes tipo 2 propenso à cetose é uma variante do diabetes tipo 2, que algumas vezes é visto nos pacientes obesos, geralmente de origem africana (inclusive afro-americanos ou afro- caribenhos). Os diabéticos com propensão à cetose (também conhecida como diabetes Flatbush) podem apresentar comprometimento significativo da função das células beta das ilhotas pancreáticas com hiperglicemia e, portanto, têm maior probabilidade de CAD no caso de hiperglicemia importante. Os inibidores de SGLT- 2 foram implicados na causa da cetoacidose diabética no DM tipo 1 e tipo 2. A deficiência de insulina faz com que o organismo metabolize triglicerídeos e aminoácidos em vez de glicose para produzir energia. As concentrações plasmáticas de glicerol e AGL se elevam em decorrência da lipólise não controlada, assim como a alanina do catabolismo muscular. Glicerol e alanina fornecem substrato para a gliconeogênese hepática, a qual é estimulada pelo excesso de glucagon que acompanha a insuficiência de insulina. O glucagon também estimula a conversão mitocondrial de AGL em cetonas. A https://www.vponline.com.br/portal/noticia/pdf/625a3c9793434f4226ef9eb5508f2c51.pdf https://www.vponline.com.br/portal/noticia/pdf/625a3c9793434f4226ef9eb5508f2c51.pdf insulina normalmente bloqueia a cetogênese pela inibição do transporte de derivados de AGL na matriz mitocondrial, mas a cetogênese prossegue na ausência de insulina. Os principais cetoácidos produzidos, os ácidos acetoacético e beta- hidroxibutírico, são ácidos orgânicos fortes que causam acidose metabólica. A acetona derivada do ácido acetoacético acumula-se no sangue e é eliminada lentamente pela respiração. A hiperglicemia causada pela deficiência de insulina causa diurese osmótica que provoca perda significativa de água e eletrólitos na urina. A excreção urinária de cetonas causa necessariamente perdas adicionais de sódio e potássio. O sódio sérico pode cair em razão da natriurese ou aumentar em virtude da excreção de grandes volumes de água livre. Ocorre também perda de potássio em grandes quantidades, algumas vezes > 300 mEq/24 h. Apesar do déficit significativo de potássio corporal total, inicialmente o potássio sérico inicial está normal ou elevado, devido à migração extracelular do potássio em resposta à acidose. As concentrações de potássio geralmente caem mais durante o tratamento, à medida que o tratamento com insulina leva o potássio para o interior das células. Se o potássio sérico não for monitorado e reposto quando necessário, pode ocorrer hipopotassemia potencialmente fatal. 4) Quais os riscos associados à diabetes gestacional para a criança e para a mãe? Quando não é controlada adequadamente, a diabetes gestacional pode ter consequências a curto, médio e longo prazo, nomeadamente: Durante a gravidez: Desenvolvimento de um feto com excesso de peso; Maior risco obstétrico. Pós- parto: Ocorrência de hipoglicemias na criança. Maior risco de desenvolver diabetes tipo 2 (mãe); Na infância: Maior risco de obesidade juvenil; Maior risco de diabetes tipo 2 precoce. 5) Como deve ser o tratamento da diabetes tipo 1 e 2? Ler Diretrizes https://diretriz.diabetes.org.br/metas-no-tratamento-do-diabetes/ 6) O teste de hemoglobina glicada é utilizado no monitoramento da glicemia. Analise as alternativas, diga qual é a correta e justifique o que está incorreto nas outras alternativas. a) As hemoglobinas glicadas são obtidas pela adição espontânea de glicose ao grupo amino da cadeia alfa da hemoglobina. b) O teste é adequado para o acompanhamento de pacientes diabéticos portadores de hemoglobinopatias. c) A quantidade de glicose ligada à hemoglobina é diretamente proporcional à concentração média de glicose dos últimos três a quatro meses. d) A concentração de glicose ligada a hemoglobina se baseia na glicemia de duas a três semanas. 7) Em pacientes diabéticos portadores de hemoglobinopatias, qual é o exame empregado no monitoramento da glicemia? Frutosamina. 8) Um indivíduo foi diagnosticado com diabetes tipo I. Esse tipo de diabete é causado em razão de uma redução na produção do hormônio insulina. Esse hormônio é produzido nas células beta das ilhotas de Langerhans. 9) Analise as seguintes afirmativas sobre o diabetes: I. A hiperglicemia acentuada evoluindo rapidamente para cetoacidose é mais característico do diabetes tipo 1. ok II. No diabetes tipo 2 há destruição da célula beta geralmente causada por processo autoimune que leva ao estágio de deficiência absoluta de insulina. (F: Autoimune Diabetes tipo I) III. Diabetes gestacional é um estado de hiperglicemia mais severo que o diabetes tipo 1 e 2. (F: menos severo) IV. No diabetes tipo 2, o início é insidioso e muitas vezes a pessoa não apresenta sintomas. ok São CORRETAS: a) apenas uma afirmativa está correta. b) duas afirmativas estão corretas. c) três afirmativas estão corretas. d) todas as alternativas estão corretas. 10) O Diabetes mellitus, quando não tratado, pode provocar, em longo prazo, disfunção e falência de vários órgãos. Em relaçãoa complicações agudas ou crônicas, relacione a Coluna 1 à Coluna 2. Coluna 1 1. Cetoacidose. 2. Síndrome hiperosmolar hiperglicêmica não cetótica. 3. Retinopatia diabética. 4. Neuropatia diabética. Coluna 2 ( ) Apresenta um quadro variado, com múltiplos sinais e sintomas, dependentes de sua localização em fibras nervosas sensoriais, motoras e/ou autonômicas. ( ) Apresenta um estado de hiperglicemia grave (superior a 600 mg/dL a 800 mg/dL, acompanhada de desidratação e alteração do estado mental, na ausência de cetose. ( ) Apresenta alteração nos vasos da retina, porém é assintomática nas suas fases iniciais, não sendo possível detectá-la sem a realização de fundoscopia. ( ) Apresenta acúmulo de corpos cetônicos e é decorrente da deficiência absoluta ou relativa de insulina. A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é: a) 1 – 3 – 2 – 4. b) 4 – 1 – 3 – 2. c) 3 – 2 – 4 – 1. d) 4 – 3 – 2 – 1. e) 4 – 2 – 3 – 1. 11) Complete as lacunas: O diagnóstico laboratorial do diabetes mellitus (DM) pode ser realizado por meio de glicemia de jejum, glicemia 2 horas após teste oral de tolerância à glicose (TOTG) e hemoglobina glicada (HbA1c). Os níveis séricos desses exames, para diagnóstico do DM, devem apresentar glicemia de jejum maior ou igual a 126 mg/dL, glicemia (2 horas) maior ou igual a 200 mg/dL; hemoglobina glicada maior ou igual a 6,5%. AULA PRÁTICA - GLICOSE E FRUTOSAMINA 1. Explique como ocorre a glicação de proteínas em nosso organismo. A glicação é uma reação não enzimática que ocorre quando uma molécula de glicose é aderida a uma molécula de proteína rígida, sendo que a partir disto têm-se a formação de glicotoxinas que alteram as estruturas celulares, impossibilitando a bom desempenho destas no organismo. Essa reação entre os grupos amino de proteínas e os grupos carbonila induzem uma série de reações químicas heterógenas de compostos conhecidos como Produtos de glicação avançada (AGEs) que estão associados a patologias como Diabetes e Doença de Alzheimer, além do processo de senescência. Tem início com a formação de uma base de Schiff instável, ocasionada pela condensação de grupamento carbonila de açúcar redutor (como a glicose), com um grupamento amina (como o aminoácido lisina). Na sequência, a base sofre rearranjos, tornando-se uma estrutura mais estável, o produto de Amadori. A hemoglobina glicada e a frutosamina são conhecidos exemplos de produtos de Amadori. Esses produtos gerados possuem grupos carbonilas reativos, que se condensam com grupos amina primários acessíveis, dando origem aos produtos avançados da reação de Maillard – AGEs. A formação de AGEs ocorre devagar sob condições fisiológicas, afetando predominantemente moléculas de meia-vida longa, como o colágeno, exercendo assim importante função no processo de envelhecimento. No entanto, sob condições de hiperglicemia ou estresse oxidativo, a geração de AGEs aumenta intensamente. Os portadores de diabetes apresentam concentrações séricas de AGEs significativamente mais altas que os indivíduos não-diabéticos. 2. Qual é a diferença entre glicação e Glicosilação? Glicação: Ocorre ligação não enzimática e permanente com açúcares redutores como a glicose. Glicosilação: Ocorre uma ligação enzimática e instável. A glicosilação é realizada no lúmen do retículo endoplasmático e nela ocorre o acréscimo de açúcares às proteínas uma vez que a cadeia de oligossacarídeos (compostos por três moléculas de glicose, nove de manose e duas de N- acetilglicosamina) são pré-montadas e inseridas em cadeias laterais de asparaginas, na cadeia polipeptídica. Desta forma têm-se que a diferença entre esta e a glicação, que seria o envolvimento enzimático. 3. Em quais situações os exames a seguir são solicitados: a) Glicose em jejum R. É um exame de rotina e é solicitado a fim investigar hiperglicemias, hipoglicemias, diabetes e pré-diabetes. Caso o paciente apresente: poliúria, polidipsia, glicemia fora do jejum maior que 200mg/dL, entre outros, é útil para o monitoramento de pacientes acometidos tanto pela DM1 como DM2, insulinodependentes e acompanhamento da farmacoterapia para o tratamento de DM. b) Teste Oral de Tolerância à Glicose (TOTG): R. Também denominado como curva glicêmica, o exame de teste oral de tolerância à glicose é solicitado para auxiliar no diagnóstico de alterações relacionadas às células pancreáticas, em especial diabetes, pré-diabetes e resistência à insulina. Em indivíduos com glicemia de jejum entre 110 e 125 mg/dl ou com glicemia normal, mas com pelo menos dois fatores de risco. Também é indicado para diabetes gestacional prévio, com glicemia de jejum normal. c) Frutosamina: A avaliação da frutosamina é utilizada para avaliação de alterações do controle de diabetes em intervalo de tempo menor quando comparado à hemoglobina glicada, além do acompanhamento de diabetes gestacional, sendo indicada principalmente em casos onde a dosagem da HbA1C não é considerada como um bom parâmetro de seguimento (pacientes portadores de hemoglobinopatias e anemia hemolítica, anemia por deficiência de B12, por exemplo). d) Hemoglobina Glicada: A hemoglobina glicada é indicada para diagnóstico de Diabetes, para o controle glicêmico de diabéticos tipo 1, monitoramento de diabetes gestacional e de todos os diabéticos. e) Autoanticorpos: Autoanticorpos são identificados como marcadores de diabetes tipo 1, que levam a destruição gradual das células β pancreáticas e muitas vezes aparecem nos exames antes mesmo das manifestações clínicas. 4. Diferencie os exames Frutosamina e Hemoglobina Glicada quanto às técnicas utilizadas. A determinação da frutosamina, formada pela ligação da glicose com as proteínas plasmáticas, baseia-se na sua capacidade redutora em meio alcalino onde esta é convertida à forma enólica, que reduz o azul de nitrotetrazólio a um "formazan púrpura". A medida da diferença de absorbância, após incubação aos 10 e 15 minutos, é proporcional à concentração de frutosamina na amostra, sendo esta técnica denominada cinética de dois pontos. O exame de hemoglobina glicada possuí métodos de dosagem baseados nos seguintes fundamentos: diferença na carga iônica (cromatografia de troca iônica, eletroforese em gel de agarose e eletroforese capilar), características estruturais (cromatografia de afinidade utilizando derivados do ácido borônico e imunoensaio turbidimétrico) e reatividade química (método colorimétrico). Cabe ressaltar que quanto maior a glicemia, maior será a fração de hemoglobina glicada, uma vez que a quantidade de HbA1c é diretamente proporcional à concentração média de glicose plasmática durante 6 METABOLISMO LIPÍDICO 1) Em relação aos corpos cetônicos podemos afirmar: a) Quando a sua produção excede a captação pelos tecidos e a eliminação pelo organismo, pode resultar em alcalose metabólica; acidose b) Pode ser convertido em glicose em tecidos extra-hepáticos; acetilcoA c) Portadores de diabetes melittus de tipo I são mais suscetíveis ao desenvolvimento de hipercetonemia e hipercetonúria; d) Fígado oxida corpos cetônicos para obtenção de energia em condição de jejum. produz 2) A oxidação mitocondrial dos ácidos graxos saturados ocorre em três estágios. O primeiro – a ß-oxidação – consiste em uma sequência de quatro etapas, que resultam na diminuição em dois carbonos da cadeia do ácido graxo. A sequência correta das quatro reações da ß-oxidação é: a) oxidação, desidratação, hidrogenação e hidrólise. b) hidrogenação, hidratação, hidrogenação e tiólise. c) oxidação, hidratação, oxidação e tiólise. d) hidrogenação, desidratação, oxidação e hidrólise. 3) Assinale a alternativa incorreta sobre o destino da Acetil CoA produzida a partir da beta-oxidação hepática: a) Sofre oxidação no fígado para produçãode energia; b) Poderá ser convertido em corpos cetônicos em hepatócitos, que serão úteis como combustíveis para os tecidos extra-hepáticos; c) O cérebro tem como única fonte de energia a glicose, não se adaptando à produção de energia por corpos cetônicos; d) A presença de corpos cetônicos no sangue permite que tecidos extra-hepáticos o utilizem para a produção de energia, a fim de poupar glicose do sangue. 4) Com relação ao metabolismo dos corpos cetônicos, julgue os itens: (I) Cérebro, músculo cardíaco e músculo esquelético são os únicos tecidos que conseguem realizar cetogênese. Ocorre principalmente no fígado! (II) A cetonemia consiste na presença de corpos cetônicos no sangue e caracteriza- se por um aumento de pH sanguíneo. Diminui, causa cetoacidose! (III) O hálito cetônico é um aspecto clínico que evidencia que o indivíduo se encontra numa situação de hiperglicemia. Assinale a alternativa correta: a) Apenas I está correta b) Apenas II está correta c) Apenas III está correta d) Todas estão incorretas e) Todas estão corretas 5) Sobre os corpos cetônicos, é INCORRETO afirmar: a) A acetona, o acetoacetato e o β-hidroxibutirato são formados no fígado. b) A acetona e o acetoacetato servem como combustíveis nos tecidos extra- hepáticos. c) O aumento dos níveis sanguíneos de acetoacetato e de β-hidroxibutirato causa acidose. d) O jejum prolongado e o diabetes melito não tratado levam à superprodução de corpos cetônicos. e) Os corpos cetônicos são formados no fígado a partir de moléculas de acetil-CoA. 6) Em que células a síntese do colesterol é ativa: Células hepáticas. 7) De que molécula os átomos para a síntese do colesterol são derivados. AcetilCoA LIPOPROTEINAS 1) Pensando no metabolismo lipídico, explique a função de cada lipoproteína e qual o envolvimento delas no risco de infarto agudo do miocárdio. QUILOMÍCRONS Têm a função de transportar ácidos graxos da dieta para os tecidos onde eles serão consumidos ou armazenados como combustível. Os remanescentes de quilomícrons são quilomícrons que já perderam a maior parte de seus triacilgliceróis, mas quem contêm ainda colesterol, apoE e apoB- 48. Esses remanescentes de quilomícrons se locomovem do sangue para o fígado, no fígado a captação deles é feita por endocitose (processo ativo pelo qual material extracelular é transportado para o protoplasma graças a invaginações especiais da membrana plasmática) e, após liberarem o colesterol que estava neles, são degradados nos lisossomos. HDL Ativa e inibe a LCAT(lecitina-colesterol-acil-transferase); Interage com transportadores ABC; Troca de éster de colesterol com triglicerídeos da VLDL e LDL, através da CETP (Proteínas de Transferência de Colesterol Esterificado), diminuindo desta forma a quantidade de triglicerídeos armazenado nas lipoproteinas. Transporte e depuração de colesterol; Ativa e inibe a lipase lipoproteica; Desencadeia a depuração de VLDL e de remanescentes de quilomícrons. Quando em níveis ideais, previne o risco de DAC. VLDL Liga-se a receptores de LDL; Ativa e inibe a lipase lipoproteica; Transporta os triglicerídeos endógenos para os tecidos periféricos; Desencadeia a depuração de VLDL e de remanescentes de quilomícrons. LDL Liga-se a receptores de LDL; Nos lisossomos promove a hidrólise dos ésteres de colesterol. Elevações de seus níveis plasmático aumentam o risco de DAC. 2) Existem quatro classes principais de lipoproteínas: quilomícron (QM), lipoproteína de densidade muito baixa (VLDL) e lipoproteína de baixa densidade (LDL) e lipoproteína de alta densidade (HDL). Elas podem ser diferenciadas de acordo com a densidade, tamanho da partícula, composição química e mobilidade eletroforética, além de estarem associadas a apolipoproteínas específicas que exercem funções importantes no transporte dos lipídios. Analisem as afirmativas e digam a qual lipoproteína ela se refere: I. Possuem 18-22% de proteínas e aproximadamente 50% de colesterol. O fígado é responsável pela maior parte da captação. É produzida por meio da metabolização da VLDL. LDL II. São produzidas no fígado e abastecem os tecidos do corpo com triglicerídeos endógenos, de origem primariamente hepática. Conferem um aspecto turvo ao plasma quando presentes em excesso. VLDL III. São partículas produzidas pelo intestino, que transportam lipídeos provenientes da dieta alimentar até os tecidos do organismo. Por apresentarem uma proporção lipídeos/proteínas muito alta, são consideravelmente menos densos do que a água, e assim, flutuam sem necessitar de centrifugação. Quilomicrom IV. Consiste principalmente de proteína, colesterol e apenas traços de triglicerídeos. Produzida no fígado, está envolvida no transporte reverso do colesterol. HDL 3) Indique a sequência CRESCENTE das Lipoproteínas conforme sua densidade: Quilomicrons – VLDL - IDL – LDL – HDL. 4) Qual a principal apoproteína da lipoproteína de baixa densidade (LDL)? Apo-B100. 5) O aspecto lipêmico (turvo) do soro na lipemia pós-prandial demonstra a presença aumentada de qual lipoproteína? Quilomícrons. 6) O lipidograma de paciente do sexo masculino, 35 anos, apresentou os seguintes resultados: Triglicerídeos = 135 mg/dL; Colesterol Total = 200 mg/dL e HDL-Colesterol = 75 mg/dL. Pode-se concluir que o colesterol Não-HDL é: 125 mg/dL. Não-HDL = Ct – HDL = 200 – 75 = 125 PROTEÍNAS PLASMÁTICAS 1) O que acontece com os valores séricos de proteínas totais em casos de desidratação causada por vômito e diarreia, mieloma múltiplo, hepatite autoimune crônica? Embora a dosagem isolada da proteína total ter pouco valor, o seu aumento pode ser observado em desidratação causada por vômito e diarreia, mieloma múltiplo, hepatite autoimune crônica. 2) Onde a albumina é produzida e quais as suas principais funções? A albumina por ser produzida exclusivamente no fígado exerce um importante papel na regulação osmótica, como reservatório móvel de aminoácidos do fígado e transporte de inúmeros componentes tais como fármacos, cortisol e estrogênios. 3) A análise laboratorial das proteínas séricas precisa de jejum? Sim. De 4 a 8 horas. 4) Analise a afirmativa: “A síntese de proteína apresenta uma velocidade constante sendo sua concentração regulada por feedback negativo do nível de albumina da dieta proteica diária.” Ela é verdadeira ou falsa? Verdadeira. 5) O que a hipoalbuminemia faz com a pressão oncótica? A hipoalbuminemia leva à redução da pressão oncótica dentro dos vasos, permitindo o extravasamento de fluido e retenção de líquido no espaço intersticial, com edema como sua manifestação clínica. 6) Analise as afirmativas sobre proteínas plasmáticas e assinale se são verdadeiras ou falsas: (V) A hipoalbuminemia pode levar ao desenvolvimento de edema devido à diminuição da pressão coloidosmótica. (F) Sem a quantidade adequada de albumina, a pressão oncótica nos vasos sanguíneos aumenta, ocorrendo o extravasamento do plasma para fora do sistema circulatório. (V) A albumina aumentada é um indicador de desidratação e perda excessiva de fluídos, com valores séricos acima de 4,8g/dL. (V) Os níveis diminuídos de albumina sinalizam dano hepático crônico, doença renal, déficit alimentar de proteínas, hemorragias e síndrome de mal absorção, com valores séricos abaixo de 3,5g/dL. (F) Albumina sérica diminuída é um indicador de desidratação e perda excessiva de fluídos peritoneais e das meninges causando nefrites e insuficiência hepática com valores séricos acima de 4,8g/dL. A afirmativa é falsa (F), pois a albumina sérica diminuída não é um indicador de desidratação. Pelo contrário, como mencionado anteriormente, a desidratação pode levar a um aumento nos níveis séricos de albumina devido à concentração do plasma. (F) A albumina é um excelenteindicador cardíaco onde é utilizado como marcador de infarto agudo do miocárdio, por ter afinidade por líquidos cavitários indicando edema proveniente por insuficiência cardíaca e renal. A afirmativa é falsa (F), pois a albumina não é utilizada como marcador de infarto agudo do miocárdio. Os marcadores cardíacos típicos para infarto incluem troponinas cardíacas, CPK-MB, entre outros. A albumina não tem uma relação direta com o diagnóstico de infarto e também não tem os valores séricos citados como indicadores específicos de insuficiência cardíaca e renal. 7) Analise as afirmativas e responda a qual classe de proteínas estão se referindo: A. Composta por imunoglobulinas, predominantemente pela IgG. A ausência ou a diminuição desta banda indica imunodeficiências congênitas ou adquiridas. O aumento dessa banda sugere doenças inflamatórias crônicas, reações imunes, doenças hepáticas ou neoplasias disseminadas. Gamaglobulinas. B. É a proteína mais abundante no plasma, respondendo por cerca de 60% da concentração total destas proteínas. É sintetizada pelo fígado, e tem importante função na manutenção da pressão oncótica. A diminuição desta banda pode indicar inflamação aguda, doença hepática, e leucemia. Albumina. C. Composta pela hemopexina, transferrina, complemento C3, beta-2- microglobulina e antitrombina III. O hipotireoidismo, cirrose, nefroses, pancreatites, e alguns casos de diabetes mellitus podem ser evidenciados pelo aumento de colesterol e consequente aumento das betalipoproteínas. β-globulina. METABOLISMO DE AMINOÁCIDOS E CICLO DA URÉIA 1) Durante o metabolismo de aminoácidos, a amônia precisa de transportadores, por ser tóxica ao nosso organismo. Analise as frases abaixo e responda se são verdadeiras ou falsas (F) A liberação da amônia causa a acidificação do sangue e do líquido intersticial. Amônia é básica, não ácida... (V) A amônia é extremamente tóxica para o tecido cerebral, pois além de causar a depleção de intermediários do ciclo de Krebs, pode levar a depleção de alguns neurotransmissores. (F) A remoção da amônia gera níveis elevados de NADH e ATP, e com esses dois compostos aumentados, o ciclo de Krebs e a cadeia respiratória ficam inibidos. Diminui... (F) No músculo esquelético, a remoção de amônia causa a depleção do aminoácido glutamato, que é convertido em alanina, principal aminoácido usado no transporte de amônia do músculo para o fígado. PIRUVATO é o alfa-cetoácido correspondente da alanina (V) O transporte é feito por meio do aminoácido glutamato, que é formado na degradação de proteínas e pela reação de transferência do grupamento amino para o α-cetoglutarato. (F) O transporte é feito por meio do íon NH₄⁺, que é produzido por uma desaminação oxidativa, na matriz mitocondrial. Precisamos de transportadores justamente para a amônia não entrar na circulação... (V) O transporte pode ser feito por meio do aminoácido glutamina, que é produzido pela enzima glutamina sintetase, tendo como precursor o glutamato. (F) O transporte é feito por meio do aminoácido glutamina, que tem como precursor o piruvato ou lactato, essa forma ocorre principalmente a partir do tecido adiposo. O precursor da glutamina é o glutamato ENZIMOLOGIA CLÍNICA 1) Quando há lesão patológica celular, há maior libertação de enzimas, havendo um aumento da sua concentração sérica. Analise as afirmativas abaixo e responda qual é a enzima: a) Catalisa a hidrólise de ésteres na posição a de triglicerídeos. LIPASE b) Catalisa a liberação de ligações glicosídicas 1-4 do amido e do glicogênio. AMILASE c) Encontrada em tecidos de todos os animais e hidrolisa a acetilcolina em colina e ácido acético. COLINESTERASE d) Catalisa a reação de desaminação e aminação, onde um grupo amino de um aminoácido é (reversivelmente) transferido a um cetoácido e vice-versa. TRANSAMINASE