Bioquímica Metabólica: Ciclos, Hormonas e Patologias

Por que razão o hálito é desagradável no diabético?

Ao tratar-se de um indivíduo diabético, a secreção de insulina pelas células B do pâncreas endócrino é deficiente ou ausente. Tal traduz-se numa série de acontecimentos que levam à produção de cetonas, conferindo ao hálito um cheiro desagradável. A diminuição da concentração de insulina traduz-se numa diminuição da entrada de glucose para as células. Este facto provoca o aumento da glicogenólise e da gluconeogénese a partir de elementos que não são hidratos de carbono, como proteínas e gorduras, aumentando os níveis de glucose plasmática. Contudo, devido à ausência de insulina, há um aumento da filtração renal de glucose e cetonas (derivadas de compostos da beta-oxidação de ácidos gordos a Acetil-CoA). Este facto, por sua vez, provoca uma diurese osmótica em que aumenta a excreção de água e Na⁺, levando a uma diminuição da volémia e consequente diminuição do volume sanguíneo cerebral, podendo levar à morte.

O Ciclo da Ureia

Na mitocôndria, o dióxido de carbono na forma de HCO₃^- + amónio + carbamoil-fosfato sintetase I formam carbamoil-fosfato. Este composto, pela ação da ornitina transcarbamoilase, cede um grupo carbamoil à ornitina, formando citrulina. Esta abandona a matriz mitocondrial para o citosol, onde recebe um grupo amino do aspartato, originando argininosuccinato pela argininosuccinato sintetase. Assim, o argininosuccinato sofre clivagem em arginina + fumarato; a arginina origina ureia, e o fumarato integra o ciclo dos ácidos tricarboxílicos para originar oxaloacetato que, por transaminação, origina alfa-cetoácido e aspartato. É este aspartato que cede um grupo amino à citrulina. Logo, podemos concluir que o ciclo dos ácidos tricarboxílicos e o ciclo da ureia estão ligados pelo argininosuccinato, que se converte em fumarato, oxaloacetato e aspartato, permitindo a continuação do ciclo pela doação do grupo amino à citrulina.

3) Qual a relação entre glutamato desidrogenase e as reações de transaminação?

No processo de degradação de aminoácidos são necessárias principalmente duas enzimas: uma transaminase e uma L-aminoácido desidrogenase. O efeito combinado das transaminases e da glutamato desidrogenase substitui a necessidade de desidrogenases individuais para todos os aminoácidos. Assim, a transaminase catalisa a transaminação, ou seja, o processo de transferência de um grupo amino de um aminoácido para um cetoácido correspondente. A glutamato desidrogenase catalisa a reação em que o glutamato se converte em alfa-cetoglutarato e amónio. As transaminações ocorrem para que os grupos amino dos aminoácidos sejam condensados no glutamato, para que este, posteriormente, no interior de hepatócitos, possa sofrer a ação da desidrogenase.

4) Em que circunstâncias é secretado glucagon e qual a sua função no metabolismo?

O glucagon é secretado em períodos de jejum prolongado, que provoca uma diminuição da glicemia. Nestes casos, verifica-se um aumento da glicogenólise e da gluconeogénese a partir de ácidos gordos e aminoácidos, assim como a secreção de cetonas por parte do fígado. O glucagon é produzido pelas células alfa do pâncreas, sendo o seu tecido alvo, em primeiro lugar, o fígado. Por ser um potente lipolítico, aumenta o catabolismo lipídico, possibilitando um aumento da beta-oxidação dos ácidos gordos para formação de ATP. No metabolismo dos aminoácidos, o glucagon permite um aumento no transporte de aminoácidos através da membrana celular, o que permite uma maior disponibilidade no líquido intracelular para a síntese de glucose.

5) Classes de hormonas e transporte plasmático

Existem dois tipos de hormonas: Hormonas tipo I (lipofílicas) e Hormonas tipo II (hidrofílicas).

• Tipo I: Transportadas na corrente sanguínea associadas a proteínas, dada a sua insolubilidade no plasma. Têm um tempo de atuação mais prolongado e os seus receptores localizam-se a nível intracelular, atuando diretamente na síntese proteica.
• Tipo II: Circulam livres no plasma dada a sua solubilidade. Os seus receptores localizam-se na membrana plasmática (mensageiros primários). Ativam mecanismos de transdução de sinal como AMPc, GMPc e Ca²⁺.

6) Hipercolesterolemia e medidas terapêuticas

A hipercolesterolemia caracteriza-se por valores de colesterol muito elevados no sangue, o que pode levar à formação de placas de gordura nas paredes das artérias (aterosclerose), dificultando a circulação. Uma medida terapêutica é a adoção de uma dieta equilibrada, rica em frutas e legumes, evitando o consumo de alimentos salgados e ricos em gordura saturada ou colesterol.

7) Hiperamonemia hereditária e ciclo da ureia

Todos os distúrbios do ciclo da ureia resultam em hiperamonemia (excesso de amónio plasmático, tóxico para o organismo). Como neste caso os níveis de citrulina são baixos, ocorreu uma deficiência ao nível da enzima carbamoil-fosfato sintetase ou da ornitina transcarbamoilase. Níveis de citrulina muito altos indicariam deficiência na argininosuccinato sintetase; níveis intermédios indicariam deficiência na argininosuccinato liase.

8) Mecanismo de absorção e digestão dos hidratos de carbono

Monossacarídeos como glucose, frutose e galactose são absorvidos pela parede intestinal. A digestão do amido inicia-se na boca com a ptialina, que o degrada em maltose e dextrina. No duodeno, amilases pancreáticas convertem a maltose em glucose. A lactase degrada a lactose em galactose e a sacarase degrada a sacarose em frutose. Elementos como a celulose são degradados pela flora bacteriana intestinal, originando metano, lactato, CO₂, H₂ e ácidos gordos de cadeia curta. O transporte de monossacarídeos do lúmen para as células ocorre por ação do transportador SGLT (contra-transporte com Na⁺) para glucose e galactose, e por difusão simples para a frutose. Na membrana contraluminal, o transporte pelo GLUT2 é efetuado a favor do gradiente de concentração.