Detoxificação hepática PDF

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Resumo sobre Detoxificação Hepática, com as transcrições e materiais da aula mais informações de outros textos (internet e livros)...

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO BIOQUÍMICA 2 – BIOMEDICINA ALBERTO GALDINO ESTUDO DIRIGIDO – DETOXIFICAÇÃO HEPÁTICA – Prof. Zé Luiz 1) Descreva as fases do metabolismo de Xenobióticos no fígado. Esses compostos têm anéis aromáticos ou estruturas heterocíclicas, são hidrofóbicas, então não servem para outras funções no organismo. Sua detoxificação é obtida por meio da atividade de um grupo de enzimas das quais algumas dependem de citocromo P450. O seu metabolismo tem como finalidade aumentar a solubilidade destes compostos na água (> polaridade) e facilitar a excreção dos xenobióticos. Xenobiótico 

REAÇÕES DE FASE 1 Oxidação Redução Hidroxilação Hidrólise

Metabolismo Primário ↓ REAÇÕES DE FASE 2 Conjugação Sulfatação Metilação Glucuronidação

Metabolismo Secundário (Adequado para excreção)

Reação principal da fase 1: Hidroxilação. Enzimas: monooxigenases ou citocromo P450s. A reacção catalisada pela monooxigenase (citocromo P450) é: RH + O2 + NADPH + H+ R – OH + H2O + NADP Na 2ª fase, os derivados mais polares derivados da 1ª fase, são conjugados com moléculas como: Glicuronato, Sulfato,Glutationa, tornando-os hidrossolúveis e passíveis de excreção pela urina ou bile . 2) Qual o papel das enzimas Glutationa S-Transferase? Proteção contra dano por radicais livres causado pela redução de peróxido de hidrogênio e peróxidos lipídicos. Ela reduz os níveis de NAPQ1 que pode provocar danos celulares. 3) Qual a importância da Glutationa (Glutatião) no estresse oxidativo? Tem como precurssor o glutamato, cisteína e glicina. Protege contra danos por radicais livres. No estresse oxidativo: A nível neuronal, os astrócitos terão como função proteger as outras células neuronais da toxicidade de vários agentes, utilizando como mecanismo o fornecimento dos precursores da glutationa às células vizinhas. Os resultados deste estudo sugerem a existência de um sistema glutationa/astrócito deficitário em vários tipos de doenças neurológicas. Se não houvesse conjugação de xenobióticos potencialmente tóxicos com a Glutationa, iriam combinar-se livremente com o DNA, RNA ou proteínas das células provocando a lesão das células. Outras funções: proteger o organismo de agentes tóxicos, como os metais pesados, atuando como um agente antioxidante potente prevenindo a formação de radicais livres e inibindo a lesão celular.

4) Quais as vias de metabolização do Etanol? A principal rota é através da álcooldesidrogenase, que oxida ETANOL a ACETALDEÍDO com redução de NAD+ a NADH. O Acetaldeído é convertido pela aldeídodesidrogenase por oxidação a ACETATO, que pode ir para TCA ou na síntese de ácido graxo e também pode ser ativado pela acetil-CoA (gerando ác. graxos, corpos cetônicos e colesterol) no músculo esquelético. Outra rota é o sistema Microssomal. Esta via para o metabolismo do etanol envolve o citocromo P450 microssoma: sistema microssomal P450-dependente para oxidação do etanol, e envolve o NADPH e O2. Utiliza NADPH para doar O2 para receber elétrons. A atividade deste sistema está aumentada em situações de alcoolismo crônico. 5) Quais as consequências metabólicas decorrentes da elevação do NADH e depleção do NDPH durante o consumo de Etanol? Efeitos agudos da ingestão de álcool surgem principalmente pelo geração de NADH, o qual aumenta bastante a fração NADH/NAD+ no fígado. Como consequência, a oxidação de ácido graxo é inibida e pode ocorrer cetogenese. A elevação da fração de NADH/NAD+ pode causar também, acidose láctica e inibir a gliconeogenese. Uma função extremamente importante do sistema citocromo P450monoxigenase microssomal é a destoxificação de compostos estranhos ao organismo. Esse sistema é utilizado para hidroxilar o álcool, utilizando para isso NADHPH como fonte de equivalentes redutores. Como já se usa NADPH para regenerar a glutationa reduzida este processo pode, neste caso se tornar prejudicado 6) Explique por que o paracetamol não pode ser administrado juntamente com bebidas alcoólicas. A biotransformação desta droga é feita pela CYP2E1 (dimetilnitrozamina-Ndesmetilase). Um indutor desta forma de enzima é o etanol. A CYP2E1 participa na metabolização tanto do álcool como do paracetamol. Quando a ingestão do Paracetamol se faz concomitantemente ou logo após o uso de bebidas alcoólicas, a atividade do paracetamol é retardada porque o etanol assim como acetaminofeno, é um substrato para CYP 2E1 e consequentemente compete pela ligação no sítio ativo da enzima. As principais enzimas envolvidas nestas reações de fase 1 são os citocromosP450 (CYP), que existem principalmente no retículo endoplasmático (RE) e tipicamente catalisam reações de hidroxilação. Como as reações de fase 1, apesar de essenciais, apenas conferem um aumento modesto na solubilidade, a maioria das substâncias, mas não todas, terão que sofrer reações da fase 2. Nesta fase o hepatócito procede à conjugação dos metabolitos formados na fase 1 com compostos como o Ácido glicurônico, sulfato, glutationa, radicais metil e acetil entre outros, de maneira a produzir compostos mais hidrofílicos e/ou menos tóxicos que rapidamente são secretados no sangue ou na bile. Apesar de o hepatócito usar várias reações de conjugação, as 3 mais importantes são:

- A conjugação com o Ácido glicurônico através das UGTs (uridine diphosphate glucuronosyl transferases) que existem principalmente no RE; - A conjugação com o sulfato, através das sulfotransferases; - A conjugação com a glutationa através das glutationa-S-transferases, estas 2 últimas enzimas existem principalmente no citosol. Normalmente o acetaminofeno é metabolizado primariamente por reações da fase II, por vias de glucuronidação e sulfatação levando a formação de conjugados polares, inativos, que são excretados facilmente pelo sistema urinário e demais vias de excreção farmacológica. Como os níveis de CYP2E1 são baixos em comparação com outras formas de P450 a metabolização do paracetamol é feita primariamente pela conjugação das reações assintéticas da fase II. Assim, no consumo crônico de álcool CYP2E1 está ou é induzido em maiores quantidades, assim o paracetamol é metabolizado em maior intensidade levando a um aumento na produção de seu metabólito tóxico N-acetil-p-benzoquinoneimina (NAPQ1), um composto muito reativo que pode se conjugar com estruturas protéicas causando estresse oxidativo, toxicidade, desencadeando alterações hepáticas, com apoptose dos hepatócitos. 7) Comente sobre a toxicidade do Acetaldeído. O acetaldeído é o produto da oxidação do álcool por ação da enzima álcool desidrogenase. O acetaldeído é um comporto muito tóxico, por isso ele é rapidamente convertido em acetato (não apresenta toxicidade). Quando em acumulo no organismo o acetaldeído provoca mutações no DNA e, em certos casos, inibição da síntese dos ácidos nucléicos. Estudos mostram que este composto, quando encontrado nas células do epitélio bucal, reage com proteínas formando ligações fortes com os aminoácidos. A formação deste complexo inativa a função da proteína e esta passa a ser identificada como um corpo estranho pelo sistema imune do individuo ocasionado respostas inflamatórias. 8) Defina fibrose. De que maneira o álcool contribui para o desenvolvimento da Fibrose hepática? Fibrose é o acumulo excessivo de tecidos conectivos em órgãos parenquimatosos. A Fibrose Hepática é o crescimento do tecido conjuntivo em nível hepático, que pode estar relacionado à ação de agentes químicos e biológicos. O abuso do álcool causa a Cirrose, que é uma doença crônica do fígado que se caracteriza por fibrose e formação de nódulos que bloqueiam a circulação sanguínea. A cirrose faz com que o fígado produza tecido de cicatrização no lugar das células saudáveis (hepatócitos) que morrem (por elevação de acetaldeído ou aldeído). Com isso, ele deixa de desempenhar suas funções normais como produzir bile (um agente emulsificador de gorduras), auxiliar na manutenção dos níveis normais de açúcar no sangue, produzir proteínas, metabolizar o colesterol, o álcool e alguns medicamentos, entre outras. 9) Defina Bilirrubina livre e conjugada e justifique porque também são chamadas de Bilirrubina Direta e Indireta, respectivamente. Bilirrubina Conjugada é expressa como Bilirrubina Direta porque pode ser acoplada facilmente a sais de diazônio. A Bilirrubina Indireta Não-Conjugada é ligada não covalentemente à albumina e não reage até que seja liberada, não elevando sua concentração na urina. Assim, a Bilirrubina Não-Conjugada tem alta afinidade por membranas lipídicas, porém, a conjugada é relativamente hidrossolúvel, sendo excreteda na urina.

A bilirrubina não-conjugada ou bilirrubina indireta produzida no Sistema Retículo Endotelial é apolar e insolúvel em água e é transportada para o fígado via corrente circulatória ligada de maneira firme mas reversível, à albumina. O processo de conjugação transforma a molécula não-polar da bilirrubina em uma mistura polar/não-polar que atravessa as membranas celulares. Este derivado conjugado, solúvel em água, é excretado do hepatócito na forma de bile e constitui um dos pigmentos biliares. Devido a solubilidade em água, a bilirrubina conjugada é encontrada, em pequenas quantidades tanto no plasma como na urina. A excreção da bilirrubina é a fase limitante do processo. 10) O que pode elevar os níveis de Bilirrubina no sangue? Os níveis aumentados de bilirrubina no sangue levam á icterícia. E normalmente advém dos seguintes fatores: - Uma lise maciça de eritrócitos pode levar a uma produção de bilirrubina mais rápida do que a capacidade hepática de conjugá-la. Assim, mais bilirrubina é excretada na bile, a quantidade de urobilinogênio da circulação entero-hepática aumenta, assim como o urinobilinogênio urinário, levando a níveis aumentados de bilirrubina nãoconjugada no sangue. (icterícia hemolítica) ex: Anemia falciforme e anemias hemolíticas - Lesão nos hepatócitos pode causar aumento nos níveis plasmáticos de bilirrubina não-conjugada, devido a uma redução na conjugação. (icterícia hepatocelular) ex: Cirrose, hepatite - Quando há uma obstrução no ducto biliar,ocorre o impedimento da passagem da bilirrubina para o intestino. O fígado regurgita a bilirrubina conjugada para o sangue, constituindo a hiperbilirrubinemia. (icterícia obstrutiva) Ex: Tumor hepático, cálculos biliares. 11) Defina Icterícia e Kernicterus. Icterícia é uma síndrome caracterizada pela deposição do pigmento biliar na pele e nas membranas mucosas. A concentração de bilirrubina conjugada e não conjugada na pele e na esclera dá a coloração amarela a amarela-esverdeada observada em pacientes com icterícia. Kernicterus é uma coloração dos gânglios basais pela bilirrubina e ocorre devido a relativa deficiência de atividade de conjugação nos recém nascidos causado pelo deslocamento da bilirrubina de seus sítios de ligação na albumina. O metabolismo da bilirrubina não está desenvolvido no fígado prematuro e a bilirrubina não ligada pode atravessar a barreira hematoencefálica imatura e ocasionar kernicterus. 12) Explique como as pessoas respondem de maneiras diferentes às elevações na concentração de álcool no sangue. Isso é observado principalmente entre homens e mulheres. As mulheres são mais propensas a ficarem alcoolizadas mais rapidamente por terem menos H2O no corpo entre outros fatores. Mas os fatores que determinam a rota de metabolização do etanol incluem: - Genótipo: álcool-desidrogenases e aldeído-desidrogenases modificados com Km alterado - Atividade de ADH gástrica - Quantidade de Etanol consumido

13) O que são porfirias? Porfirias decorrem de deficiências enzimáticas na biossíntese do grupo heme da cadeia da hemoglobina (mutações em algumas fases dos passos da síntese do HEME). Na maior parte das vezes, são distúrbios hereditários, embora existam formas adquiridas. As porfirias apresentam ampla interação entre fatores genéticos e fatores ambientais, pois os portadores de mutações nem sempre desenvolvem a doença na ausência de fatores ambientais precipitantes. Todos os intermediários da biossíntese do heme são potencialmente tóxicos. A sintomatologia decorrente engloba sintomas cutâneos, decorrentes do acúmulo de porfirinas nas camadas mais superficiais da pele, e sintomas neuroviscerais, relacionados ao acúmulo de ALA e PBG. Para o diagnóstico de porfiria, é necessária a dosagem das profirinas nas fezes e na urina. A solubilidade na água destes intermediários determina sua forma de excreção: produtos solúveis em água são excretados na urina, produtos insolúveis em água são excretados nas fezes e produtos com solubilidade intermediária são excretados tanto na urina quanto nas fezes. As porfirias hepáticas são, por sua vez, subdivididas em hepáticas agudas e crônicas, sendo que a primeira engloba a porfiria por deficiência da ALA desidratase, a porfiria intermitente aguda, a coproporfiria hereditária e a porfiria variegata, e a segunda, a porfiria cutânea tarda e a porfiria hepatoeritropoiética. Mais recentemente, as porfirias foram divididas em agudas e crônicas. As porfirias agudas englobam o grupo das hepáticas agudas, enquanto que as porfirias crônicas englobam tanto as porfirias eritropoéticas quanto as hepáticas crônicas....