VAMOS ENTENDER O “PROCESSO DAS VIAS DAS PENTOSES – FOSFATO” DO INÍCIO:
Anote aí
Em relação as vias das pentoses – FOSFATO, a princípio, o NADP+ é o receptor de elétrons, gerando NADPH. As células que se dividem rapidamente, como aquelas da medula óssea, da pele e da mucosa intestinal, assim como aquelas dos tumores, utilizam a pentose ribose-5-fosfato para fazer RNA, DNA e coenzimas como ATP, NADH, FADH2 e coenzima A.
Ocorre na maioria dos tecidos, o principal destino catabólico da glicose-6-fosfato é a degradação glicolítica até piruvato, oxidando a maior parte no ciclo de Krebs e levando a formação de ATP.
A via de pentoses fosfato é a fonte de ribose fosfato para a síntese de RNA e DNA; o NADPH é utilizado em biossínteses redutoras (ác. Graxos e esteróis), na proteção celular contra espécies reativas de oxigênio e na produção de óxido nítrico.
A via das pentoses fosfato ocorre no citosol
-> Tecidos em que ocorre a síntese de grande quantidades de ácidos graxos como fígado, tecido adiposo, glândulas mamárias ou a síntese muito ativa de colesterol e hormônios esteroides utilizam o NADPH produzido por essa;
-> Os eritrócitos e as células da córnea e do cristalino estão diretamente expostos ao oxigênio e, por isso, aos efeitos danosos dos radicais livres gerados pelo oxigênio. Antioxidante: glutationa reduzida
Por manter um ambiente redutor (uma relação alta de NADPH para NADP+ assim como forma reduzida para a forma oxidada da glutationa), essas células podem impedir ou recuperar o dano oxidativo de proteínas, lipídios e outras moléculas sensíveis.
O NADPH formado na fase oxidativa é utilizado para produzir glutationa, GSSG e dar suporte para a biossíntese redutora. O outro produto da fase oxidativa é a ribose-5- fosfato, que serve como precursor para nucleotídeos, coenzimas e ácidos nucleicos.
Em células que não estão utilizando a ribose-5-fosfato para a biossíntese, a fase não oxidativa regenera seis moléculas da pentose em cinco moléculas da hexose glicose-6-fosfato, permitindo a produção contínua de NADPH e convertendo glicose-6-fosfato (em seis ciclos) a CO2.
VIAS DAS PENTOSES – FOSFATO: Vamos entender como funciona esse processo:
Se liga
Em primeiro lugar, a glicose-6-fosfato perde um H+ para o NADP+, reduzindo-o (NADPH). NADPH reduz a glutationa oxidada (GSSG para GSH). Esse GSH vai para hemácia por exemplo e transforma Fe3+ em Fe2+ para carregar oxigênio. Seguindo, esse GHS volta a ser GSSG e tem que ser reduzido novamente a GSH pelo NADPH, formando um ciclo.
Em segundo lugar, as duas coenzimas — NAD+ e NADPH — têm, então, papéis metabólicos opostos: a primeira é utilizada quando um substrato está sendo oxidado e a segunda, quando um substrato está sendo reduzido.
Também são diferentes os processos de regeneração das duas coenzimas: o NADH produzido no metabolismo degradativo é oxidado na cadeia de transporte de elétrons; o NADPH não é substrato da cadeia de transporte de elétrons e sua oxidação é feita nas vias de sínteses e outras reações redutoras.
Posteriormente, na via das pentoses fosfato, a energia derivada da oxidação da glicose é exclusivamente armazenada sob a forma de poder redutor (NADPH) e não de NADH e ATP, como na glicólise.
VIAS DAS PENTOSES – FOSFATO: VOCÊ CONHECE AS ETAPAS DESSE PROCESSO?
Primeira etapa: oxidativa:
A glicose-6-fosfato sofre descarboxilação, originando uma pentose fosfato, a ribulose 5-fosfato, e NADPH. Esta transformação ocorre por meio de duas reações de oxidação catalisadas por desidrogenases específicas para NADP+, intercaladas por uma reação de hidrólise. Ocorre no sentido da conversão de NADP+ a NADPH graças à irreversibilidade da reação catalisada pela lactonase.
-> Principal enzima: G6PD (glicose-6- fosfato-desidrogenase.
Segunda etapa: não oxidativa
Sistema de rearranjo moleculares, que açúcares fosforilados. A ribulose-5-fosfato é transformada em ribose-5-fosfato ou xilulose-5-fosfato, por ação de uma isomerase ou de uma epimerase, respectivamente.
Estas pentoses sofrem, em seguida, uma série de conversões, catalisadas por dois tipos de enzimas: transcetolases, que transferem grupos de dois carbonos e têm tiamina pirofosfato (TPP) como grupo prostético, e transaldolases, que transferem grupos de três carbonos. Nos dois casos, a transferência é feita de uma cetose para uma aldose.
Todas as reações da etapa não oxidativa são reversíveis, permitindo a livre interconversão de açúcares.
Essas reações convertem pentoses-fosfato a hexoses-fosfato, permitindo a continuação das reações de oxidação. A transcetolase e a transaldolase são específicas dessa via; as outras enzimas também participam das vias glicolítica e gliconeogênica. Diagrama esquemático mostrando a via a partir de seis pentoses (5C) a cinco hexoses (6C). Todas as reações mostradas aqui são reversíveis.
→ 1° enzima: transcetolase – necessita de TPP (tiamina pirofosfato) = coenzima derivada da vitamina tiamina B1.
VIAS DAS PENTOSES – FOSFATO: CONHECENDO OS COMPOSTOS INTERMEDIÁRIOS COMUNS ENTRE A GLICÓLISE E PENTOSE FOSFATO
É importante ressaltar que ambas acontecem no citosol. Possuem como produtos comuns: glicose-6-fosfato, frutose-6-fosfato e Gliceraldeído-3-fosfato. O compartilhamento de compostos e a reversibilidade das reações da etapa não oxidativa da via das pentoses fosfato tornam possível canalizar os açúcares fosforilados desta via para a glicólise ou vice-versa.
Adicionalmente, as duas etapas, oxidativa e não oxidativa, podem ser acionadas separadas. O caminho a ser seguido pela glicose 6-fosfato na via das pentoses fosfato é determinado, principalmente, pelas demandas celulares de NADPH ou ribose 5-fosfato.
VOCÊ CONHECE OS RADICAIS LIVRES?
Em diversas reações oxidativas do metabolismo, são produzidas espécies reativas de oxigênio, devido à redução parcial do oxigênio molecular; são também resultantes da ingestão de substâncias exógenas (drogas, medicamentos).
Estas espécies radicalares reagem praticamente com qualquer composto, as macromoléculas inclusive, causando alterações estruturais irreversíveis Assim, os organismos dispõem de sistemas enzimáticos (superóxido dismutase e catalase) e não enzimáticos (vitaminas antioxidantes) capazes de dissipar os radicais livres.
O NADPH constitui uma reserva importante de poder redutor, imprescindível não só para as sínteses redutivas, mas também para os mecanismos celulares que previnem o estresse oxidativo. Ou seja, nesses processos antioxidantes, o NADPH atua em associação com o tripeptídio glutationa.
Na mesma linha, as hemácias são células particularmente sensíveis ao dano oxidativo, por disporem de um leque de vias metabólicas muito restrito, sendo incapazes de reproduzir macromoléculas danificadas. Desta forma, a exposição a concentrações aumentadas de espécies reativas de oxigênio provoca, além da oxidação de grupos sulfidrila (SH) de proteínas, a peroxidação de lipídios e a oxidação do íon ferroso da hemoglobina.
Posteriormente, a glutationa dissulfeto é reduzida por NADPH, na reação catalisada pela glutationa redutase. Em mamíferos, a glutationa é um dos principais agentes redutores de dissulfetos e peróxidos; o NADPH reduz a glutationa oxidada, sendo o redutor primário da glutationa redutase.
Em contrapartida, o NADPH contribui ainda para a manutenção do íon de ferro do grupo heme da hemoglobina no estado de oxidação 2+, tornando-a capaz de ligar-se com o oxigênio; a oxidação do íon ferroso a Fe3+ origina a meta-hemoglobina, que não transporta oxigênio.
O QUE ACONTECE SE HOUVER ALGUMA DEFICIÊNCIA NA GLICOSE-6-FOSFATO-DESIDROGENASE?
A glutationa reduzida (GSH) protege a célula por destruir o peróxido de hidrogênio e os radicais livres hidroxil. A regeneração de GSH a partir de sua forma oxidada (GSSG) requer a produção de NADPH na reação da glicose-6-fosfato-desidrogenase.
Oxidação de ácidos graxos da membrana das hemácias, leva ao enfraquecimento da membrana que pode se romper facilmente. Porém, a presença de NADPH, faz com que esses ácidos graxos sejam novamente reduzidos, restabelecendo a estrutura da membrana que não se rompe.
Pacientes com deficiência na G6PD tem carência de NADPH, ou seja, o dano oxidativo da membrana, causado pela Divicina do feijão de Fava, não será reparado e a hemácia se rompe levando ao quadro de Anemia (pouca Hb e pouco oxigênio) Hemolítica (lise de hemácia).
VIAS DAS PENTOSES – FOSFATO: CONHECENDO O METABOLISMO DA G6P NO ERITRÓCITO
Corpos Heinz: precipitação de cadeias de globina que libertam-se do heme quando a hemoglobina é oxidada. Apresentam-se como inclusões intra-eritrocíticas, pequenas e arredondadas, caracteristicamente localizadas junto à membrana eritrocítica. Normalmente são removidos pelo baço.
SÍNDROME DE WERNICKE KORSAKOFF
Distúrbio causado por uma deficiência grave de tiamina, componente da TPP. A síndrome é mais comum entre pessoas etilistas do que na população em geral porque o consumo crônico e intenso de álcool interfere com a absorção intestinal de tiamina.
A síndrome pode ser exacerbada por uma mutação no gene da transcetolase que resulta em uma enzima com baixa afinidade por TPP – uma afinidade dez vezes menor que a normal.
É uma grave síndrome neuropsiquiátrica associada à carência de tiamina. Carência causada por consumo excessivo de álcool e/ou má alimentação. O Etanol dificulta a absorção de Tiamina no intestino.
-> Redução da síntese de TPP;
-> Perda da velocidade da Via das Pentoses;
-> Diminuição da Via Glicolítica Aeróbica;
-> Não utilização da glicose adequadamente pelo organismo.
Esses efeitos são capazes de causar uma lesão no Tálamo e Córtex Cerebral, o que resulta nos sintomas como: perda severa da memória, confusão mental e paralisia parcial.
Para o tratamento é realizado alguns procedimentos, como:
Em primeiro lugar, administração de tiamina para pacientes quando aparecem os primeiros sintomas. Com intuito de reduzir a progressão da síndrome;
Posteriormente, deve saber que não é capaz de reverter completamente os déficits já existentes.
Mutação na Transcetolase:
-> Primeiramente, resulta numa enzima com baixa afinidade pelo TPP.
-> Posteriormente, trata-se de uma carência moderada de Tiamina faz o nível de TPP cair abaixo do necessário para saturar a enzima.
-> Ainda, há redução da velocidade da Via das Pentoses e Via Glicolítica Aeróbica. Paciente com essa mutação tem maior probabilidade de ter a Síndrome de Wernicke-Korsakoff, com agravamento dos sintomas.
Sugestão para estudo:
Link: https://proffelipebarros.com.br/sistema-circulatorio-prof-felipe-barros/
Link: https://proffelipebarros.com.br/liquidos-corporais-prof-felipe-barros/
