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Profa. Marcella Martins Terra Biomédica Bioquímica Clínica dos Lipídeos Marcella.terra@uvv.br INTRODUÇÃO Os lipídeos são um grupo de compostos quimicamente diversos, cuja característica em comum que os define é a insolubilidade em água. Porém, são solúveis em solventes orgânicos não-polares (éter, álcool, clorofórmio); INTRODUÇÃO São armazenados no tecido adiposo. A gordura deposita-se em nas células adiposas, que se encontram em volta dos órgãos ou na parte mais profunda da pele, onde formam uma camada chamada de panículo adiposo. Cada grama de lipídio armazena 9 kcal de energia, enquanto cada grama de glicídio ou proteína armazena somente 4 quilocalorias. TIPOS DE TECIDO ADIPOSO Diferem quanto à morfologia, função e localização: 1) Tecido Adiposo Unilocular (Branco) – Células apresentam uma gotícula lipídica que ocupa quase todo o citoplasma (A) 2) Tecido Adiposo Multilocular (Pardo) – Células com várias gotículas lipídicas e muitas mitocôndrias (B) (A) CLASSIFICAÇÃO Reserva energética: funcionam como uma eficiente reserva de energia pois, sua oxidação, gera aproximadamente o dobro de energia que os carboidratos; sempre que o organismo necessita de energia, esta será obtida pela oxidação de carboidratos e posteriormente pela queima de gordura que está armazenada. Os lipídios podem ser classificados de acordo com suas funções biológicas CLASSIFICAÇÃO Estrutural: os lipídios compõem parte da membrana celular (as bicamadas lipídicas) que funcionam como barreira altamente seletivas à entrada de compostos nas células; o grau de insaturação dos lipídios é responsável pela fluidez da membrana, ou seja, impede que a membrana celular seja rígida; Proteção mecânica: a gordura age como suporte mecânico para certos órgãos internos e sob a pele de aves e mamíferos, protegendo-os contra choques e traumatismos; CLASSIFICAÇÃO Lipídios de armazenamento (neutros) Lipídios de membrana (polares) Triacilgliceróis Fosfolipídios Glicerofosfolipídios Esfingolipídios Esfingolipídios Glicolipídios Alguns tipos comuns de lipídeos de armazenamento e de membrana ÁCIDOS GRAXOS Os Ácidos Graxos são espécies químicas constituídos por cadeia de carbonos e hidrogênios ligados entre si, que podem apresentar tamanhos variados. Estes ácidos carboxílicos (COOH) são os principais constituintes dos lipídios e são caracterizados pelo número de átomos de carbono que possuem. Os Ácidos Graxos de ocorrência biológica apresentam em sua maioria um número par de carbonos (12 a 24 carbonos). ÁCIDOS GRAXOS Calda apolar Cabeça polar Hidrofóbica HidrofílicaÁcido palmítico (16:0) ácido hexadecanoico Ácidos Graxos Saturados: ◦ origem animal ◦ Elevam LDL e colesterol total Insaturados ◦ Origem vegetal ◦ Diminuem LDL Circulam no sangue: - formas não esterificadas (livres) - Formas esterificadas: triglicerídeos, fosfolipídios ou ésteres ÁCIDOS GRAXOS ÁCIDOS GRAXOS Ácido palmítico (16:0) ácido hexadecanoico Ácido oleico (18:1) Ácido graxo saturado Ácido graxo insaturado Número de C Número de Ligações duplas ÁCIDOS GRAXOS SATURADOS Ácido Butírico: ácido butanoico Ácido Láurico: ácido dodecanoico Ácido Palmítico: É também chamado de ácido hexadecanoico Ácido Esteárico: É também chamado de ácido octadecanoico EXEMPLOS ÁCIDOS GRAXOS INSATURADOS • Possuem uma ou mais ligações duplas entre as cadeias carbônicas; • São geralmente líquidos à temperatura ambiente; • A dupla ligação, quando ocorre em um ácido graxo natural, é sempre do tipo “cis”; • Os óleos de origem vegetal são ricos em ácidos graxos insaturados; • Quando existem mais de uma dupla ligação, estas são sempre separadas por pelo menos 3 carbonos, nunca são adjacentes nem conjugadas (Δ9, Δ12, Δ15) ÁCIDOS GRAXOS INSATURADOS Podem ser classificados em: Monoinsaturados: são aqueles ácidos graxos que possui apenas uma ligação dupla Poli-insaturados: são aqueles ácidos graxos que possui mais de uma ligação dupla ÁCIDOS GRAXOS INSATURADOS EXEMPLOS ÁCIDOS GRAXOS INSATURADOS Existe outro modo de nomenclatura dos ácidos graxos insaturados. Sistema ômega (ω) H3C C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H C H C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C O OH H3C C H2 C H2 C H2 C H2 C H C H C H2 C H C H C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C O OH H3C C H2 C H C H C H2 C H C H C H2 C H C H C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C O OH Omega 9 ou n–9 Omega 6 ou n–6 Omega 3 ou n–3 ácido oleico ácido linoléico ácido linolênico Ácido Graxos - Classificação Devido à presença de insaturações, os ácidos graxos podem ter configurações CIS ou TRANS, dependendo do arranjo das cadeias carbonadas em torno da insaturação. Quando as cadeias carbonadas se dispõem em um mesmo lado em torno da insaturação, este adota a conformação CIS. Os ácidos graxos de ocorrência natural são todos pertencentes a esta conformação. Se as cadeias carbonadas estão dispostas em lados opostos em relação à insaturação, este adota a conformação TRANS. Os ácidos graxos podem adotar esta conformação somente após processos tecnológicos como o aquecimento (Ex.: Reutilização de óleos de fritura). Os ácidos graxos TRANS possuem pontos de fusão e de ebulição mais elevados do que o CIS, são considerados mais prejudiciais a nossa saúde devido à facilidade em acumular, formando placas de gordura em nossa circulação sanguínea Ácido Graxos - Classificação GORDURA TRANS Trans-9 – ácido elaídico Cis-9 – ácido oléico A hidrogenação é um processo parcial, não sendo por completa, mantendo assim, algumas das ligações duplas, onde resulta em um produto “cremoso”. GORDURA TRANS • Diminuem significantemente o colesterol bom (HDL); • Aumentam grandemente o colesterol mau (LDL); • Causam arteriosclerose nas artérias do coração, do cérebro, dos rins, etc. aumentando assim as probabilidades de ataques cardíacos; • As gorduras trans diminuem os mecanismos de defesa da nossa imunidade; Gorduras trans podem ocasionar sérios problemas de saúde, tais como: TRIGLICERÍDEOS • Se tratam de moléculas compostas por grupamentos acil (ácido graxos) (R-COO-) ligado ao glicerol. Formando mono, di ou tri- acilglicerol. Mais conhecidos como mono, di ou triglicerídeos. • São os principais lipídios de reserva, o que os coloca como uma das moléculas mais calóricas utilizadas no metabolismo celular. • Em animais são armazenados no tecido adiposo, que tem capacidade de absorver grande quantidade dos triglicerídeos provenientes da alimentação. Estrutura molecular de uma Micela- estrutura globular formada por um agregado de moléculas anfipáticas TRIGLICERÍDEOS Reação de formação de triglicerídeo TECIDO ADIPOSO UNILOCULAR ADIPÓCITOS FOSFOLIPÍDEOS São anfipáticas: uma cabeça hidrofílica e uma cauda hidrofóbica. São lipídeos complexos que se ordenam e bicamadas, sendo os principais componentes das membranas. Existem dois tipos de fosfolipídeos: • Glicerofosfolipídeos • Esfingolipídeos Bicamada lipídica MEMBRANA CELULAR Citosol Parte externa ESFINGOLIPÍDEOS São formados por uma molécula de ácido graxo de cadeia longa a uma molécula esfingosina - um aminoálcool de cadeia longa - ou um de seus derivados, e uma cabeça polar alcoólica. São divididos em três principais subclasses: • Esfingomielinas: bainha de mielina • Cerebrosídios: membrana das células nervosas • Gangliosídios: ligam-se a neurotransmissores durante a transmissão do impulso nervoso (receptores de membrana). ESFINGOLIPÍDEOS Fosfocolina COLESTEROL Atua como precursor de hormônios esteroides (hormônios sexuais como a progesterona, testosterona e o estradiol), sais biliares e vitamina D. O colesterol tem, ainda, uma função estrutural importante nas membranas de células animais. Sua molécula exibe um caráter fracamente anfipático porque o grupo hidroxila é polar e o restante da molécula é apolar Polar Apolar O colesterol é sintetizadopelo fígado, em um processo regulado por um sistema compensatório: quanto maior for a ingestão de colesterol vindo dos alimentos, menor é a quantidade sintetizada pelo fígado. COLESTEROL Insolúvel em água e, consequentemente, insolúvel no sangue. Para ser transportado na corrente sanguínea o colesterol liga-se com algumas proteínas e outros lipídios, em um complexo chamado Lipoproteína. COLESTEROL Absorvido no intestino Na célula da mucosa intestinal, é acondicionada com triglicerídeos, fosfolipídeos e apolipoproteína → QUILOMÍCRONS Lipoproteínas - Quilomícron Maiores lipoproteínas, menos densas Contem alta proporção de triglicerídeos Transportam os ácidos graxos obtidos na dieta para os tecidos, onde serão consumidos ou armazenados. Produzidos a partir de gorduras da dieta, no RE dos enterócitos. apoB-48, apoE e apoC-II Lipoproteínas Apolipoproteínas Interagem com receptores celulares Determinam destino metabólico das lipoproteínas Mantem a integridade da lipoproteína Atuam como inibidores ou ativadores das enzimas envolvidas no metabolismo das lipoproteínas Lipoproteínas Diferentes combinações de lipídeos e proteínas produzem lipoproteínas com densidades diferentes VLDL VLDL são sintetizadas pelo fígado e transportam triacilglicerídios para os músculos e para o tecido adiposo. Na medida em que perdem triacilglicerídios, estas partículas podem coletar mais colesterol e tornarem-se LDL. Lipoproteínas de muito baixa densidade LDL carregam cerca de 70% de todo o colesterol que circula no sangue. São pequenas e densas o suficiente para atravessar os vasos sanguíneos e ligarem-se às membranas das células dos tecidos. Por esta razão, as LDL são as lipoproteínas responsáveis pela arteriosclerose Elas são capazes de transportar o colesterol do sítio de síntese, o fígado, até as células de vários outros tecidos. Lipoproteínas de baixa densidade COLESTEROL HDL são responsáveis pelo transporte reverso do colesterol: carrega o colesterol em excesso de volta para o fígado onde é utilizado para a síntese do ácido biliar. O nível elevado de HDL está associado com baixo índices de doenças cardiovasculares Composta por ácidos graxos insaturados; Lipoproteínas de alta densidade VALORES CLÍNICOS DISLIPIDEMIAS Aumento de lipídios no sangue - Alterações no metabolismo das lipoproteínas plasmáticas, levando a defeitos no transporte dos lipídeos, sobretudo colesterol e triglicerídeos. Aumento de VLDL e Quilomícrons – leva ao aumento de Triglicérides Aumento de LDL – leva ao aumento do colesterol Caso Clínico João da Silva, um homem de 45 anos, procura atendimento médico devido à fadiga e desconforto no peito que ele sente durante suas atividades físicas regulares, como corrida e ciclismo. Ele relata que esses sintomas começaram há cerca de seis meses e se tornaram progressivamente piores. Ele também observou um ganho de peso inexplicável, especialmente na região abdominal. João tem um histórico familiar de doença cardíaca, com seu pai tendo sofrido um infarto do miocárdio aos 50 anos. Ele fuma ocasionalmente (cerca de cinco cigarros por dia) e bebe álcool socialmente. Não há histórico significativo de doenças crônicas, como diabetes ou hipertensão, em sua família. João não está tomando medicamentos atualmente. Caso Clínico Exames Laboratoriais Iniciais: Uma série de exames laboratoriais é solicitada, incluindo um lipidograma. Os resultados são os seguintes: • Colesterol Total: 280 mg/dL • HDL-Colesterol: 35 mg/dL • LDL-Colesterol: 195 mg/dL • Triglicerídeos: 250 mg/dL Formação de cetonas Jejum prolongado Metabolismo de carboidratos deficiente Mobilização de ácidos graxos do tecido adiposo Formação de acetil-CoA em excesso (β-oxidação hepática) Excesso de acetil-CoA: via alternativa na mitocôndria Acetoacetato + β-hidroxibutirato + acetona Jejum curto Estrutura dos triglicerídeos (TAG) Jejum Prolongado Vai haver uma diminuição da via gliconeogênica Restauração da cetose: - Fornecimento de glicose - insulina Coronariopatias Colesterol total e LDL elevados ◦↑ incidência e prevalência de coronariopatia HDL elevado ◦ Protetor para coronariopatia Aterosclerose Doença progressiva das artérias musculares grandes e médias Formação de placas fibrogordurosas nas túnicas íntimas das artérias Iniciador: lesão no endotélio ◦ Hiperlipidemia ◦ Distúrbios hemodinâmicos, hipertensão ◦ Tabagismo ◦ Toxinas ◦ Agentes infecciosos Avaliação laboratorial Fase pré-analítica ◦ Dieta habitual e estado metabólico normal ◦ não há necessidade de jejum para CT, HDL e apolipoproteínas ◦ Laudo: sem jejum e com jejum (12h) ◦ Elevação de TG pós-prandial é indicativo de maior risco cardiovascular ◦ Jejum 12h: ◦ TG>440mg/dL ◦ Doença cardiovascular aterosclerótica precoce ◦ História de hiperlipidemia genética Avaliação laboratorial Fase analítica ◦ Método enzimático colorimétrico: CT, HDL-c e TG ◦ Para a avaliação adequada do risco cardiovascular é imperativa a análise das frações não HDL-c, HDL-c e LDL-c ◦ LDL: cálculo fórmula de Friedewald, dosagem direta ou fórmula de Martin ◦ Outro parâmetro de risco: não-HDL (TG> 400mg/dl) Fórmula de Friedwald LDL-c – Dosagem direta ou cálculo LDL-c = CT – HDL-c – 𝑇𝐺 5 mg/dl Cálculo estimado do valor de VLDL- c * Limitações: TG valor até 400 mg/dl para usar na fórmula Fórmula de Martin LDL-c = CT – HDL-c - 𝑇𝐺 𝑋 X = Valor da tabela pelo TG e colesterol Não-HDL do paciente Não HDL = Colesterol total – HDL-c Baixo risco: Pessoas jovens, sem doenças ou com hipertensão bem controlada, com LDL entre 70 e 189 mg/dl Risco Intermediário: pessoas com 1 ou 2 fatores de risco, como tabagismo, pressão alta, obesidade, arritmia controlada, ou diabetes inicial, leve, controlada. Risco alto: pessoas com placas ateroscleróticas, aneurisma de aorta abdominal, doença renal crônica, diabetes há mais de 10 anos ou com múltiplos fatores de risco. Risco muito alto: pessoas com angina, infarto, AVC ou outro tipo de obstrução arterial por placas Carlos é fumante e ocasionalmente consome álcool socialmente. Ele relata uma dieta que inclui fast food e alimentos processados com frequência, bem como uma falta de atividade física regular devido às demandas de seu trabalho de escritório. Seu índice de massa corporal (IMC) está no limite superior da faixa saudável. Perfil Lipídico: 1. Colesterol Total: 250 mg/dL 2. HDL-Colesterol: 35 mg/dL 3. Triglicerídeos: 200 mg/dL Caso clínico *Obs.: Encontre os valores Não HDL e LDL usando as duas fórmulas Carlos se encontra em qual categoria de risco? Classifique o tipo de dislipidemia se houver Caso clínico Luciano, 45 anos, sem histórico significativo de doenças cardiovasculares. Não é fumante, consome álcool ocasionalmente, pratica exercícios físicos regularmente (caminhadas 3 vezes por semana) e mantém uma dieta balanceada. Sem histórico familiar conhecido de doenças cardiovasculares precoces. Queixa Principal: Consulta de rotina para avaliação de exames laboratoriais. Resultados do Lipidograma: Colesterol Total: 197 mg/dL HDL : 66 mg/dL Triglicérides: 70 mg/dL *Obs.: Encontre os valores Não HDL e LDL usando as duas fórmulas Luciano se encontra em qual categoria de risco? Classifique o tipo de dislipidemia se houver Caso clínico Helena, 58 anos, hipertensa há 15 anos, diabética tipo 2 diagnosticada há 10 anos, dislipidêmica. Ex- tabagista, cessou o hábito de fumar há 5 anos, após 30 anos de tabagismo (20 cigarros/dia). Obesidade grau II (IMC: 34 kg/m²). Histórico familiar de infarto agudo do miocárdio (pai aos 55 anos). Sedentária e com alimentação rica em gorduras saturadas e carboidratos refinados. História da Doença Atual: A paciente relata que, nos últimos seis meses, tem sentido aumento da falta de ar (dispneia) ao realizar atividades como subir escadas ou caminhar distâncias curtas. Negou episódios de síncope, mas relata cansaço constante e edema leveem membros inferiores ao final do dia. Lipidograma: Colesterol Total: 260 mg/dL HDL : 35 mg/dL Triglicérides: 220 mg/dL Glicemia de jejum: 152 mg/dL HbA1c: 8,2% Helena se encontra em qual categoria de risco? Classifique o tipo de dislipidemia se houver