4. Metabolismo de ferro e porfirinas PDF

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Metabolismo do ferro...

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Talita T. Andreatta 2ª Fase – Medicina Veterinária

Metabolismo de ferro e porfirinas Metabolismo do ferro: No metabolismo animal o ferro te a absorção ao nível do intestino e é regulada pela necessidade do elemento no organismo; Se não houver necessidade de ferro, o ferro passa diretamente pelo sistema digestivo, sendo secretado com as fezes; Não existe via de excreção de ferro – excreção endógena – como acontece com a ureia; Pode ser apenas perdido pelo organismo.

Proteínas que contêm ferro na sua estrutura: 1. Hemoglobina – Responsável pelo transporte de oxigênio; 2. Mioglobina – Responsável por “segurar” o oxigênio no músculo; 3. Citocromos – Participam do sistema de transporte de elétrons; 4. Catalases – Enzimas que degradam o peróxido de hidrogênio (água oxigenada) O ferro fica grudado ao grupamento heme, o qual possui um anel porfirinico ligado no meio da molécula.

Absorção do ferro: O ferro pode ser absorvido no organismo ligado ao grupamento heme ou livre;

Mioglobina tem o grupamento heme, portanto quando um carnívoro se alimenta da carne haverá degradação da proteína da mioglobina em aminoácidos, ocorrendo a liberação do grupo heme com o ferro que será absorvido no intestino; O ferro livre também pode ser absorvido ao nível intestinal

Absorção do ferro-heme: O grupamento heme é transportado para dentro do enterócito por um transportador. O ferro e o grupamento heme são invaginados junto com o transportador, formando uma vesícula no intestino. No intestino a hemioxigenase degrada e libera o ferro na forma de ferro2+, que é transportado até o citosol do enterócito por um transportador DMT1 (metal divalente); O ferro não pode mais ficar livre dentro do enterócito, sendo armazenado em uma proteína, chamada ferritina. O ferro então passa por um sistema constituinte por ferro portina e hefaestina, que pegam o Ferro2+ e retiram um elétron, tornandoo mais oxidado para que ele seja transportado por uma proteína chamada transferrina na forma de ferro3+.

Absorção de ferro livre: No sulfato ferroso, o ferro está no formato de ferro2+ e devido ao mecanismo de digestão, é oxidado a ferro3+ e chega ao intestino também como ferro3+; O ferro3+ não pode ser absorvido. Então para que o ferro seja absorvido no formato ferro2+, no intestino há uma proteína, chamada de citocromoduodenal (DcytB) responsável por transformar o ferro3+ em ferro2+, ou seja, é responsável por fazer a redução do ferro. O fero 2+ pode ser transportado para dentro do citosol do enterócito utilizando o mesmo transportador presente na vesícula. Então o ferro é transportado para dentro da vesícula, juntamente com o próton → transporte simporter. Uma vez o ferro2+ dentro do enterócito, ele pode ser armazenado junto com a ferritina ou pode ser enviado para a ferroportina, fazendo de novo a oxidação para que seja transportado pela transferrina

Anabolismo de porfirinas: Como o organismo produz o anel porfirínico utilizado nas hemácias, mioglobina, catalases e citocromos; Porfirina é um composto hidrogenado; O organismo produz o pirrol; Quatro anéis pirrolicos dão origem a porfina;

O organismo após absorver ferro pode armazená-lo no parênquima hepático ou nos macrófagos; Na medida em que o organismo vai necessitando, o ferro é liberado; O ferro pode ser perdido através de: ❖ Células mucosas; ❖ Menstruação; ❖ Outras perdas de sangue.

Quando é protoforfirina não há ferro; Ao final do processo o ferro é inserido, fazendo assim quatro ligações e criando o grupo heme; O anabolismo da porfirina inicia-se na mitocôndria, no interior;

A glicina (aminoácido) + succinil-CoA são juntados um ao outro pela enzima ácidoaminolevulinico sintase (ALA) e uma coenzima, chamada piridoxal fosfatase; A enzima ALA produz através da reação glicina + succicinil-CoA uma molécula chamada ácidoaminolevulinico; O ácido aminolevulinico é transportado para o citosol, onde sofre a ação da enzima ácido-aminolevulinico dehidratase (liga dois ácidos levulinico); Um ácido aminolevulinico é ligado a outro, formando estruturas que fazem modificações nas ligações, chegando até um composto chamado, porfobilinogênio; O porfobilinogênio sofre ação de uma enzima, chamada porfobilinogênio deaminase, que liga várias moléculas de porfobilinogênio → quatro moléculas são ligadas, formando a molécula hidroximetilbilano (Conjunto de quatro moléculas de porfobilinogênio unidas de forma linear);

transforma em copro I → Não pode seguir o metabolismo e é excretado; O copro III segue o metabolismo, ele possui no anel 4 as moléculas de propil e metil; O copro III é levado de volta até a mitocôndria e sofre um processo de oxidação, formando uma molécula chamada protoporfirinogênio IX → Em alguns anéis (Anel I e anel II) o propril se oxidou e se transformou em vinil; A protoporfirinogênio IX sofre uma nova oxidação para mudar a posição das duplas ligações, se transformando em protoporfirina IX → Anel porfirinico que pode receber o ferro2+ → Quando o anel recebe o ferro2+ através de uma enzima chamada ferro quilatase se chega ao grupo heme; Grupo heme = Protoporfirina IX + Ferro;

URO III cosintase, enzima que pega o hidroximetibilano que estava linear e dobra, formando o anel porfirinico chamado de uroporfirinogênio III • •

Uro pois foi encontrado na urina; III pois foi a molécula III;

A enzima decarboxilase transforma o UROIII em coproporfirinogênio III → foi isolada das fezes; Na molécula URO III havia grupos acetil e grupos propil nas extremidades, com a ação da descarboxilase a retirada de carbonos transforma o acetil em metil na molécula coproIII; O hidroximetilbilano também formou o Uro I (uroporfirinogênio I), que com a ação da enzima descarboxilase se

O grupo heme é sintetizado junto com a hemoglobina para ser incorporado a hemoglobina, se ligando a proteína a partir da histidina F8 •

Ferro faz seis ligações

→ Quatro com anéis; → Uma com a histidina F8;

→ A outra fica livre para receber o oxigênio molecular que ele deve transportar dentro da célula hemácia.

Catabolismo de porfirinas: Grupo heme preso a proteína;

Uma vez que estiver no fígado é conjugada com açúcares, o açúcar utilizado é o glicuronato. Após o açúcar ser adicionado a bilirrubina, a molécula se transforma em glicuronato de bilirrubina, que é mais solúvel, pois agora ele será jogado na luz intestinal a partir da vesícula biliar;

No caso da hemácia: Quando a hemácia fica velha é retirada pelo sistema reticulo endotelial do organismo pelo baço para ser degradada e desmontada; A maior parte da hemácia tem a hemoglobina (proteína principal) que precisa ser desmontada; Começa com a oxidação, o ferro2+ se transforma em ferro3+; O ferro 3+ faz com que o sistema ligado a hemácia não seja mais funcional, então a hemácia que possui a coleglobina não possui mais função, pois o ferro3+ não consegue mais segurar o oxigênio; A globina sai e dá origem a aminoácidos, o grupo porfirinico com o ferro3+ no meio sem a globina sobra fechado num anel, a molécula se chama verdohemocromo; O verdohemocromo que estava fechado, sofre um processo de oxidação, na qual ele perde o ferro3+, e essa saída faz com que os anéis se abram, formando uma molécula de biliverdina; A biliverdina sofre um processo de redução nas suas ligações, se transformando em bilirrubina, que é um pigmento amarelo e não verde; A bilirrubina é conjugada: →Se for produzida fora do fígado, como por exemplo no baço, é transportada pela albumina (proteína transportadora) para que chegue ao fígado pois a bilirrubina é de caráter hidrofóbico e o sangue é hidrofílico;

No intestino, começa a haver uma alteração nos anéis, formando outros compostos/pigmentos: →Urobilinogênio; →Estercobilinogênio; →Estercobilina → Dá cor as fezes. Na Insuficiência hepática a não chegada de bilirrubina conjugada no intestino, faz com que as fezes percam cor pois a estercobilina é um produto da degradação bacteriana da bilirrubina conjugada no intestino; O grupo heme que estava nas hemácias para transportar o oxigênio é excretado como estercobilina quando o organismo não o utiliza mais. Quando há um hematoma → vermelho → roso → verde → amarelo, pois o sangue extravasado contém o grupo heme. Com a pigmentação amarela do hematoma, há presença da bilirrubina, que posteriormente será transportada para o fígado....