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Catabolismo de Aminoácidos em Mamíferos
O grupo amino e o esqueleto de
carbono seguem vias separadas.
A amônia é tóxica para os animais
• As bases moleculares não são totalmente
esclarecidas
• Em humanos, estágios finais de
intoxicação-leva ao coma.
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A maioria dos aminoácidos é
metabolizada no fígado...
Formas de
excreção para o
nitrogênio
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Etapas para Eliminção de Amônia
• 1. Remoção do grupo amino (Transaminação)
• 2. Transporte de NH4+ para o fígado (Alanina e
Glutamina)
• 3. Eliminação de NH4+ no fígado (Ciclo da Uréia)
1. Remoção do grupo amino
TRANSAMINAÇÃO
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Aminotransferase ou Transaminase
A piridoxal fosfato (derivado da Vit. B6)
funciona como carreador intermediário dos
grupos amino.
As células têm várias aminotransferases
As aminotransferases diferem quanto a especificidade por seus substratos (aminoácidos).
A maior parte aceita alfa-cetoglutarato (ou em menor grau oxaloacetato) como alfacetoácido, produzindo glutamato (ou aspartato no caso do oxaloacetato).
EXCEÇÃO: aminotransferases do músculo que aceitam piruvato produzindo alanina.
Diagnóstico de
lesões hepáticas
Ex:
Alanina aminotransferase (ALT ou TGP)
Aspartato aminotransferase (AST ou TGO)
Diagnóstico de lesões
cardíacas
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2. Transporte de NH4+ para o fígado
Devido a sua toxicidade, a NH4+ produzida em tecidos extrahepáticos é incorporado em compostos não tóxicos que
atravessam membranas com facilidade:
Glutamina na maioria dos tecidos extra-hepáticos
Alanina no músculo
(I) Transporte de NH4+ sob a forma de GLUTAMINA
•Glutamina sintetase catalisa a
incorporação de NH4+ em glutamina
(tecidos extra-hepáticos)
•Glutamina libera NH4+ no
fígado e no rim pela ação
da glutaminase
Glutamine
synthetase
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(II) Transporte de NH4+ sob
a forma de ALANINA
Ciclo Alanina-Glicose
– Alanina transporta
NH4+ do músculo
esquelético até o fígado
– Piruvato é convertido
em glicose no fígado e
este retorna ao músculo
3. Eliminação de NH4+ no fígado
• O excesso de amônia é excretado como
URÉIA
• A produção de uréia ocorre no FÍGADO
(Ciclo da Uréia).
• A uréia produzida passa para a corrente
sanguínea e vai para o rim onde é excretada
na urina.
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Metabolismo dos aminoácidos no fígado
1. O grupo amino da maioria dos aminoácidos é coletado inicialmente como Glutamato,
através de uma reação catalisada por aminotransferases.
Aminotransferases
2. A desaminação (Glutamato Desidrogenase) do glutamato libera seu grupo amino como
NH3 (amônia), que se converte em NH4+ (íon amônio) no pH fisiológico
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3. Os íons amônio (NH4+) são convertidos em URÉIA pelo Ciclo da Uréia.
Regulação do ciclo da uréia
• O fluxo de nitrogênio varia com a dieta.
• Todas as enzimas do ciclo da uréia e a
carbomoilfosfato sintase são sintetizadas
em velocidade maior em animais com dietas
ricas em proteínas e no jejum.
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Defeitos Genéticos no Ciclo da Uréia pode
causar sérios danos à saúde.
Pessoas com defeitos genéticos em qualquer uma das enzimas do
ciclo da uréia não toleram dietas ricas em proteínas.
Não é possível eliminar as proteínas da dieta pois somos incapazes
de sintetizar os 20 aminoácidos, e os aminoácidos essenciais têm
que ser adquiridos pela dieta.
Destino do Esqueleto de Carbonos...
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O esqueleto de carbonos pode ser convertido em:
• Piruvato
• Acetil-CoA
• Intermediários do ciclo de Krebs
Corpos cetônicos
Cetogênicos
Glicogênicos
Glicose
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Defeitos genéticos que afetam o catabolismo
de aminoácidos
Consequência: - Acúmulo de um metabólito e excreção
Diagnóstico:
- Dosagem do metabólito acumulado (sangue ou urina)
- Dosagem da enzima alterada
Efeitos:
-Varia conforme a enzima defeituosa podendo ser grave e
inviabilizar o desenvolvimento do feto ou provocar lesões graves
(retardamento mental e físico, redução na expectativa de vida)
Diagnóstico precoce é fundamental (Pré-Natal)
Defeitos genéticos que afetam o catabolismo
de aminoácidos
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Fenilcetonúria
Incidência: 1 para cada 12000 nascimentos (ou 8 a cada 100.000)
Causa: Ausência de fenilalanina hidroxilase (acúmulo de fenilalanina)
Diagnóstico: “Teste do Pezinho”
- Determinação da concentração de fenilalanina no sangue
Tratamento:
- Administrar precocemente uma dieta contendo um mínimo de
fenilalanina
Fenilcetonúria
Acúmulo de fenilalanina causa retardamento mental na
infância !!
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Fenilcetonúria
Fenilalanina em excesso é convertida a fenilpiruvato e fenilacetato através de uma
via metabólica secundária
Excretados na Urina
(FENILCETONÚRIA)
Aspartame
CONTEM FENILALANINA
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Síntese de Aminoácidos
-O organismo humano só sintetiza 11 dos 20 aa
-O processo de síntese proteica requer a presença dos 20 aa
-9 aa essenciais
Fenilalanina, Histidina, Isoleucina, Leucina, Lisina,
Metionina, Treonina, Triptofano, Valina
-11 aa não essenciais (sintetizados no organismo)
O grupo amino é derivado de glutamato e glutamina
O esqueleto de carbonos é derivado de intermediários da
glicólise, ciclo de Krebs e via das Pentoses
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