Metabolismo Dos Aminoacidos

Metabolismo dos Aminoácidos

O metabolismo dos aminoácidos envolve diversas reações e etapas que envolvem diferentes agentes, como enzimas e ciclos. Dentre elas é importante observar o ciclo da ureia, as enzimas que participam da síntese no fígado e que depois a excreta para a corrente sanguínea e, mais importante que as suas etapas, saber a energia gerada e a importância do ciclo no catabolismo dos aminoácidos, no que diz respeito à manutenção do equilíbrio fisiológico. Quando esse equilíbrio é quebrado surgem as patologias relacionadas, como devido a defeitos enzimáticos, tais como a Hiperamonemia hereditária e adquirida. Também é importante o estudo sobre as porfirinas, como a do grupo heme, que tem fundamental importância no transporte de gases para a hemoglobina, também como ocorre a biossíntese e as deficiências enzimáticas relacionadas às porfirinas que irão causar as porfirias, tanto de forma hereditária como adquirida. Por fim, fala-se sobre a degradação do grupo heme e a patologia icterícia, que está relacionada, devido à impregnação dos tecidos por bilirrubina, a qual se encontra em níveis elevados no sangue (hiperbilirrubinemia).

Ciclo da Uréia

A uréia é sintetizada no fígado que depois a excreta para a corrente sanguínea, de onde é libertada pelo rim. As enzimas que participam do ciclo são: (1) carbamoil-fosfato-sintetase, (2) ornitinatranscarbamoilase, (3) arginino-succinato-sintetase, (4) arginino-succinase e (5) arginase. As enzimas (1) e (2) sãomitocondriais e as enzimas 3-5 são cito sólicas.A primeira fase é a formação de carbonil-fosfato uma forma ativa de azoto. Carbamoil−fosfato−sintetase I. O substrato inicial para o ciclo da uréia é uma molécula “ativada” produzida pela condensação do bicarbonato e íon amônio, catalisada pela carbamoil−fosfato−sintetase I. A reação consome dois ATP e produz carbamoil−fosfato (composto de alta energia). Tecnicamente a reação não faz parte do ciclo da uréia. A enzima requer N−acetilglutamato como efetor alostérico positivo. Essa é a etapa limitante de síntese da uréia.

O grupo carnamoil é então transferido para a ornitina para produzir citrulina. Essas duas primeiras etapas ocorrem na mitocôndria. A citrulina é então transferida para o citoplasma, onde ocorre o resto do ciclo.

Ornitina−transcarbamoilase. A reação seguinte do ciclo é transferência do grupo carbamoil (NH2−CO−), oriundo do carbamoil−fosfato, para a ornitina para produzir citrulina. A reação ocorre na matriz mitocondrial pela ação da ornitina−transcarbamoilase. A citrulina é transferida para o citosol por uma proteína transportadora específica. As reações seguintes do ciclo da uréia têm lugar no citosol.

3-Arginino−succinato−sintetase. O segundo grupo amino da uréia é doado pelo aspartato. A condensação necessita ATP e é catalisada pela arginino−succinato−sintetase. Os produtos formados são: arginino−succinato, AMP e pirofosfato (PPi). O pirofosfato (forte inibidor da reação) é clivado a ortofosfato (2Pi). A clivagem supre energia adicional para as reaçõessintéticas, além de remover o efeito

inibidor do pirofosfato.

A principal fonte de aspartato é a transaminação do glutamato com o oxaloacetato:

Oxaloacetato + glutamato > aspartato + α−cetoglutarato

4-Arginino−succinase. A arginino−succinase (argininossuccinato−liase) catalisa a clivagem do arginino-succinato para fornecer arginina e fumarato. A síntese do fumarato une o ciclo da uréia ao ciclo do ácido cítrico. O fumarato também pode ser reconvertido a aspartato. 5-Arginase. Somente o fígado possui a enzima arginase que catalisa a hidrólise da arginina produzindo uréia e regenerando a ornitina. A ornitina retorna para a mitocôndria onde condensa novamente com a carbamoil−fosfato para reiniciar o ciclo. Através da corrente sanguínea, a uréia é transportada até os rins, onde é excretada pela urina. A hidrólise da arginina produz uréia e ornitina, que depois de entrar na mitocôndria pode recomeçar o ciclo. Energia gerada

a síntese de uma molécula de uréia requer quatro ATP. A reação da glutamato−desidrogenase produz NADH (ou NADPH), e a conversão de malato a oxaloacetato pela malato−desidrogenase também gera NADH (equivalente a 3 ATP). Total das duas reações: 6 ATP. O rendimento líquido é 2 ATP por molécula de uréia.

Sua importância para o catabolismo dos aminoácidos

a degradação da amônia formada é feita através da síntese da uréia, um processo metabólico hepático que degrada amônia com a participação da ornitina e cirtulina como transportadores dessa amônia mitocondrial, favorecendoa liberação da uréia formada no citoplasma. A toxidade da amônia formada impede que esta reação seja citoplasmática, pois poderia levar a sua saída para o sangue, o que acarretaria danos sérios, principalmente ao sistema nervoso central. Os músculos precisam ajustar o consumo de aminoácidos com a exportação da amônia para o fígado na forma dos aminoácidos glutamina ou alanina, em uma via metabólica extremamente importante e que permite o equilíbrio fisiológico, principalmente durante a realização de exercícios físicos.

Hiperamonemia hereditária é uma síndrome caracterizada por uma deficiência hereditária autossômica recessiva de arginosucinate liase. Essa deficiência enzimática está envolvida no ciclo da uréia, o que leva a hiperamonemia e deficiência arginina. tem início logo após o nascimento com grave hiperamonemia o que pode levar ao coma e às vezes ser fatal. Quando a doença tem início na infância provoca hipotonia, dificuldades e atraso no crescimento, anorexia e vômitos crônicos, além de distúrbios comportamentais. A doença pode ter ainda seu início mais tardio com distúrbios comportamentais que levam a diagnóstico psiquiátrico. Como ocorrências comuns nesta síndrome têm-se hepatomegalia significativa.

Hiperamonemia adquirida é o aumento de amônia no sangue através do reflexo de uma lesão que leva à falência hepática. Pode ser causada por: má formação do fígado, desnutrição, ingestão de toxinas (principalmente álcool), infecções virais, doenças auto-imunes, quimioterapia e medicamentos. Através desta disfunção, há diminuição da produção de albumina, causando edemas, e outras proteínas hepáticas, diminuição de fatores de coagulação, causando hemorragias, e cefalopatia hepática.

Consequência a alta taxa