TGI Nutricao Digestao

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BIOQUÍMICA & FISIOLOGIA DIGESTIVA
Trato Gastrointestinal,
Nutrientes & Digestão
Morfofuncionalidade · Micronutrientes · Macronutrientes · Regulação Hormonal
OBJ 1 Morfofuncional TGI OBJ 2 Macronutrientes OBJ 3 Micronutrientes OBJ 4 Digestão & Absorção OBJ 5 Hormônios Digestivos
Nível: Graduação em Medicina | Nutrição e Metabolismo
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OBJETIVO 1
Aspectos Morfofuncionais do TGI
Boca & Esôfago
Mastigação mecânica; α-amilase salivar inicia digestão de amido; muco lubrifica; deglutição via reflexo faríngeo; peristaltismo esofágico.
Estômago
HCl (pH 1–2): desnatura proteínas e ativa pepsinogênio → pepsina. Células parietais: H⁺/K⁺-ATPase. Fator intrínseco (B12). Mistura mecânica (quimo).
Intestino Delgado
Duodeno/Jejuno/Íleo. Vilosidades + microvilosidades (borda em escova) → ↑1000× área. Enzimas pancreáticas + bile. Principal sítio de absorção.
Intestino Grosso
Absorção de H₂O e eletrólitos. Microbiota: fermentação de fibras → AGCC. Produção de vitamina K e biotina. Formação e excreção de fezes.
Fígado & Pâncreas
Fígado: síntese de bile (sais biliares emulsificam gorduras), metabolismo de nutrientes. Pâncreas: enzimas (lipase, amilase, proteases) + NaHCO₃ (neutraliza ácido).
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OBJETIVO 1 — CONT.
Parede Intestinal: Camadas Histológicas
Serosa / Adventícia
Tecido conjuntivo; membrana peritoneal
Muscular Externa
Circular interna + longitudinal externa; Plexo Mioentérico (Auerbach) → peristaltismo
Submucosa
TC frouxo; vasos, linfáticos; Plexo Submucoso (Meissner) → secreção/absorção
Mucosa
Epitélio + lâmina própria + muscular da mucosa; Criptas de Lieberkühn; células de Paneth, enterócitos, células caliciformes
Lúmen
Conteúdo luminal; quimo; microbiota; bile; enzimas pancreáticas
💡 A estrutura em vilosidades + microvilosidades aumenta a área absortiva do intestino delgado em ~600 vezes (≈200m²)
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OBJETIVO 1 — CONT.
Digestão Química: Enzimas e Mecanismos
	Sítio	Enzima / Agente	Substrato	Produto	pH
	Boca	α-Amilase Salivar	Amido	Maltose, Dextrinas	6,7–7,0
	Estômago	Pepsina (ativada por HCl)	Proteínas	Peptídeos	1,5–2,0
	Estômago	Lipase Gástrica	TG de cadeia curta	AG livres	3–5
	Duodeno	Amilase Pancreática	Amido/Dextrinas	Maltose, Isomaltose	7,0–8,0
	Duodeno	Lipase Pancreática + Colipase	TG	2-MG + AG	7,0–8,0
	Duodeno	Tripsina/Quimotripsina	Polipeptídeos	Oligopeptídeos	7–8
	Duodeno	Elastase / Carboxipeptidase	Peptídeos	Aa livres + dipep.	7–8
	Borda escova	Lactase	Lactose	Glicose + Galactose	~7
	Borda escova	Sacarase-Isomaltase	Sacarose/Isomaltose	Glicose + Frutose	~7
	Borda escova	Aminopeptidases	Oligopeptídeos	Dipeptídeos / Aa	~7
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OBJETIVO 1 — CONT.
Absorção Intestinal: Transportadores & Mecanismos
SGLT-1
Co-transporte Na⁺/glicose e galactose (apical). Dependente do gradiente eletroquímico de Na⁺ gerado pela Na⁺/K⁺-ATPase basolateral.
GLUT-2 / GLUT-5
GLUT-5: frutose apical (difusão facilitada). GLUT-2: saída basolateral de glicose/galactose/frutose para corrente portal.
PepT-1
Cotransporte H⁺/di e tripeptídeos (apical). Absorção mais rápida que aminoácidos livres. Peptídeos hidrolisados intracelularmente por peptidases citosólicas.
Transportadores de AA
Família SLC: neutros (ASCT), básicos (CAT-1), ácidos (EAAT). Sistema B⁰AT1 (SLC6A19) → aminoácidos neutros apicais.
Micelas & Quilomícrons
AG + 2-MG + colesterol formam micelas com bile → difusão passiva. Dentro do enterócito: re-síntese de TG → quilomícrons (ApoB-48) → linfa.
Ferro (DMT-1 / Ferroportina)
Fe²⁺: redução por DcytB, entrada por DMT-1 apical. Fe³⁺: receptor de transferrina. Saída basal por ferroportina + hefestina → Fe³⁺ → transferrina.
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OBJETIVO 2
Macronutrientes: Classificação, Estrutura e Função
CARBOIDRATOS (4 kcal/g)
Classif.: Monossacarídeos (glicose, frutose, galactose); Dissacarídeos (sacarose, lactose, maltose); Oligossacarídeos (frutooligossacarídeos); Polissacarídeos (amido, glicogênio, celulose). Estrutura: Fórmula geral (CH₂O)n. Carbono quiral (configuração D/L). Ligações glicosídicas α (1→4) amido; β (1→4) celulose. Amido: amilose (linear) + amilopectina (ramificada α1→6). Glicogênio: altamente ramificado. Funções: Principal fonte energética (4 kcal/g). Glicose: único substrato do SNC sob condições normais. Glicogênio hepático: manutenção da glicemia. Fibras: microbiota, trânsito intestinal, AGCC. Ribose/desoxirribose: estrutura de ácidos nucleicos.
PROTEÍNAS (4 kcal/g)
Classif.: Classificação por função: estruturais (colágeno), enzimáticas, transportadoras (Hb), hormonais (insulina), imunes (Ig), contráteis (actina/miosina). Por valor biológico: completas (todos aa essenciais) vs. incompletas. Estrutura: 20 aminoácidos: 9 essenciais (His, Ile, Leu, Lys, Met, Phe, Thr, Trp, Val). Ligação peptídica (CO-NH). Estruturas 1ª→4ª. aa essenciais dependem da dieta; condicionalmente essenciais em estados catabólicos (Gln, Arg, Cys). Funções: Síntese e reparo tecidual; enzimas e catálise; transporte (albumina, transferrina); imunidade (anticorpos); regulação hormonal; tampão ácido-base; fonte energética em jejum prolongado (gliconeogênese a partir de aa glucogênicos).
LIPÍDEOS (9 kcal/g)
Classif.: Triglicerídeos (TG); Fosfolipídeos (fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina); Esteróis (colesterol, hormônios esteroides); Esfingolipídeos; Ceras. AG: saturados (sem dupla), monoinsaturados (1 dupla), poli-insaturados PUFA (ω-3, ω-6). Estrutura: TG: glicerol + 3 AG (ester bond). AG essenciais: Linoleico (ω-6, C18:2) e α-Linolênico (ω-3, C18:3) — precursores de eicosanóides (prostaglandinas, leucotrienos, tromboxanos). DHA/EPA derivados de ω-3. Funções: Maior reserva energética (9 kcal/g); componente estrutural de membranas (bicamada de fosfolipídeos); precursores de hormônios esteroides (colesterol → cortisol, aldosterona, testosterona); vitaminas lipossolúveis; proteção de órgãos; termorregulação.
Macronutrientes fornecem energia e estrutura. CHO e PTN: 4 kcal/g | Lipídeos: 9 kcal/g | Distribuição recomendada: CHO 45–65%, PTN 10–35%, LIP 20–35% (DRI/AMDR)
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OBJETIVO 3 — CONT.
Vitaminas Hidrossolúveis: Complexo B & Vitamina C
	Vitamina	Forma Ativa / Coenzima	Principais Funções	Deficiência
	B1 – Tiamina	TPP (pirofosfato de tiamina)	Descarboxilação oxidativa (PDH, α-CGDH); Pentose-fosfato	Beribéri; Wernicke-Korsakoff
	B2 – Riboflavina	FMN, FAD	Transporte e (β-ox, CTE, amino.; reações redox)	Queilose, glossite, fotofobia
	B3 – Niacina	NAD⁺/NADH, NADP⁺/NADPH	Oxidação/redução em >400 reações; síntese ác. graxos	Pelagra (3 D's)
	B5 – Ac. Pantotênico	CoA (Coenzima A)	Transferência de grupos acila; metabolismo de AG, glicídios	Rara: parestesia, fadiga
	B6 – Piridoxina	PLP (piridoxal-5-fosfato)	Aminotransferases, descarboxilases, glicogênio-fosforilase	Anemia, convulsões
	B7 – Biotina	Biotina (carboxilases)	Carboxilações: piruvato→OAA, Acetil-CoA→Malonil-CoA	Dermatite, alopecia
	B9 – Folato	THF (tetra-hidrofolato)	Síntese de purinas/TMP; transferência de C1; com B12	Anemia megaloblástica; DTN
	B12 – Cobalamina	Metilcobalamina; Adenosilcobalamina	Metilação de homocisteína; isomerase metilmalonil-CoA	Anemia megaloblástica; neuropatia
	C – Ác. Ascórbico	Ác. Ascórbico (antioxidante)	Síntese de colágeno (prolil-hidroxilase); imunidade; Fe²⁺	Escorbuto
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OBJETIVO 3 — CONT.
Minerais: Macrominerais e Oligoelementos
MACROMINERAIS (> 100 mg/dia)
OLIGOELEMENTOS (traço)
Cálcio (Ca²⁺)
Mineralização óssea/dental; contração muscular; coagulação; sinalização (calmodulina); PTH/Vit D regulam.
Fósforo (PO₄³⁻)
ATP, ácidos nucleicos, fosfolipídeos de membrana, 2,3-DPG; tampão urinário.
Magnésio (Mg²⁺)
Cofator >300 enzimas (quinases, ATPases, DNA-pol); síntese de ATP; neurotransmissão.
Sódio (Na⁺)
Equilíbrio osmótico; potencial de repouso; cotransportadores; bomba Na⁺/K⁺-ATPase.
Potássio (K⁺)
Potencial de membrana; ritmo cardíaco; equilíbrio ácido-base.
Cloro (Cl⁻)
Equilíbrio ácido-base; produção de HCl; condutância (CFTR).
Ferro (Fe)
Hemoglobina, mioglobina, citocromos CTE; cofator enzimático; eritropoiese.
Zinco (Zn²⁺)
>300 metaloproteínas; dedos de zinco (TR); cicatrização; imunidade; gustina.
Iodo (I⁻)
Síntese de T3/T4 (tireoide);metabolismo basal; neurodesenvolvimento fetal.
Selênio (Se)
Selenoproteínas: Glutationa-Peroxidase (antioxidante); deiodinases (T4→T3).
Cobre (Cu²⁺)
Ceruloplasmin a (Fe); SOD; citocromo c oxidase; síntese de melanina e colágeno.
Manganês (Mn)
SOD mitocondrial; glicosiltransferases; metabolismo de aminoácidos.
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OBJETIVO 4
Digestão & Absorção de Carboidratos
BOCA
α-Amilase Salivar (ptialina)
Amido
Maltose + Dextrinas α-limite
ESTÔMAGO
Inativação da amilase (pH ácido)
—
Digestão mínima (amilase inativada)
DUODENO
α-Amilase Pancreática (pH alcalino)
Amido + Dextrinas
Maltose, Maltotriose, α-dextrinas
BORDA ESCOVA
Maltase, Sacarase, Isomaltase, Lactase
Dissacarídeos
Monossacarídeos (Glc, Fru, Gal)
ABSORÇÃO
SGLT-1 (Glc/Gal) | GLUT-5 (Fru)
Monossacarídeos
Circulação portal → GLUT-2 basal
LOCAL
ENZIMA / MECANISMO
SUBSTRATO
PRODUTO
⚠ Intolerância à lactose: deficiência de lactase → lactose não absorvida → fermentação bacteriana → flatulência, diarreia osmótica
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OBJETIVO 4 — CONT.
Digestão & Absorção de Proteínas
ESTÔMAGO
Pepsina (pepsinogênio → pepsina, pH 1–2)
HCl: desnatura estrutura 3ª e 4ª
Polipeptídeos grandes
DUODENO
Tripsina* (ativa zimogênios)
Quimotripsina (Phe, Trp, Tyr)
Elastase (Val, Ala, Gly, Ser)
Oligopeptídeos (3–10 aa)
DUODENO
Carboxipeptidase A (aa C-terminal, neutros)
Carboxipeptidase B (aa básicos C-terminal)
Dipeptídeos + AA livres
BORDA ESCOVA
Aminopeptidases (N-terminal)
Dipeptidases
Endopeptidases de borda escova
Dipeptídeos, Tripeptídeos, AA livres
ABSORÇÃO
PepT-1: di/tripeptídeos (H⁺-cotransporte)
Transp. de AA neutros (B⁰AT1/SLC6A19), básicos, ácidos
Hidrólise intracelular de peptídeos
AA → circulação portal
LOCAL
ENZIMAS / MECANISMOS
PRODUTO
* Enteropeptidase (enteroquinase) da borda escova ativa tripsinogênio → tripsina, que ativa os demais zimogênios pancreáticos em cascata
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OBJETIVO 4 — CONT.
Digestão & Absorção de Lipídeos
1. Emulsificação
Bile (sais biliares conjugados: taurocolato, glicocolato) emulsifica gorduras → gotículas menores → ↑ área de contato para lipases. CCK → contração da vesícula biliar.
2. Hidrólise
Lipase Pancreática + Colipase: TG → 2-monoglicerídeo + 2 ácidos graxos livres. Fosfolipase A2: fosfolipídeos → lisofosfolipídeos + AG. Colesterol-esterase: ésteres de colesterol → colesterol livre.
3. Formação de Micelas
2-MG + AG + colesterol + vitaminas lipossolúveis (A,D,E,K) + sais biliares formam micelas mistas ( 3. INIBIÇÃO: pH 1000 pg/mL + baixo pH gástrico.
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OBJETIVO 5 — CONT.
Hormônios Digestivos: Secretina
Estrutura & Origem
Produzida pelas células S do duodeno e jejuno proximal. Peptídeo de 27 aminoácidos. Primeiro hormônio gastrointestinal descoberto (Bayliss & Starling, 1902). Estrutura homóloga ao glucagon, GIP, VIP, GLP-1 (família secretina). Receptor: cAMP/PKA.
Estímulos para Secreção
pH 5 (NaHCO₃ pancreático neutraliza o ácido → feedback negativo); somatostatina.
Ações Fisiológicas
① Estimula células centroacinosas do pâncreas → ↑↑ secreção de NaHCO₃ (neutraliza ácido duodenal). ② Inibe secreção de gastrina e HCl. ③ ↑ Produção de bile pelo fígado (efeito colerético). ④ Inibe motilidade gástrica (↓ esvaziamento). ⑤ Estimula secreção de pepsinogênio (sinergismo com CCK).
Relevância Clínica
Teste da Secretina: diagnóstico de Zollinger-Ellison (paradoxalmente ↑ gastrina em vez de ↓). Pancreatite crônica: disfunção de secreção de HCO₃⁻ → má digestão → pH duodenal ácido persistente. Deficiência de secretina associada a má absorção de lipídeos.
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OBJETIVO 5 — CONT.
Hormônios Digestivos: CCK (Colecistocinina)
Estrutura & Origem
Secretada pelas células I do duodeno e jejuno. Múltiplas formas (CCK-8, CCK-33, CCK-58). Receptor CCK-A (periférico: vesícula, pâncreas) e CCK-B (gástrico = receptor da gastrina; SNC: saciedade). Via: IP₃/DAG/Ca²⁺.
Estímulos para Secreção
Ácidos graxos de cadeia longa e monoglicerídeos no duodeno (maior estímulo). Proteínas e aminoácidos luminais (especialmente Phe, Trp, Met). INIBIÇÃO: somatostatina; retroalimentação pelo próprio CCK liberado; esvaziamento duodenal.
Ações Fisiológicas
① Contração da vesícula biliar → liberação de bile. ② Relaxamento do esfíncter de Oddi. ③ Estimula secreção de enzimas pancreáticas (lipase, amilase, proteases). ④ Inibe esvaziamento gástrico. ⑤ Efeito trófico no pâncreas exócrino. ⑥ Saciedade (ação central em SNC via nervo vago).
Relevância Clínica
Cálculos biliares (colelitíase): hipofunção de CCK → estase biliar → cristalização de colesterol. Pancreatite: obstrução biliar → ativação intraacinar de zimogênios. Obesidade: resistência ao efeito de saciedade do CCK. Teste funcional: CCK-estimulado avalia função vesicular (ejection fraction).
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OBJETIVO 5 — SÍNTESE
Comparativo: Gastrina × Secretina × CCK
	Característica	GASTRINA	SECRETINA	CCK
	Origem	Células G – antro gástrico	Células S – duodeno/jejuno	Células I – duodeno/jejuno
	Estímulo principal	pH>3; AA; distensão gástrica; vago	pH duodenal