Bioquimica As E Colesterol

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO CURSO: MEDICINA MÓDULO: ORGANIZAÇÃO ESTRUTURAL DO CORPO HUMANO DISCIPLINA: BIOQUÍMICA

LIPOPROTEÍNAS E COLESTEROL - METABOLISMO

Professora: Madalena Pares COLSAN-UNIFESP [email protected]

CARACTERÍSTICAS DOS LIPÍDEOS • Compostos orgânicos insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos – – – – – – – –

Triacilglicerois (triglicérides) Ácidos graxos Fosfolípides Colesterol Vitaminas lipossolúveis (A, D, E, K) Hormônios esteróides Sais biliares Eicosanóides (20 C) – prostaglandinas, tromboxanos

FUNÇÕES DE LIPÍDEOS • Fonte de energia • Componentes biomembranas

gorduras

glicerol Ac. graxosl

mitocôndria

• Veículos para absorção vitaminas • Substratos para síntese mediadores celulares e hormônios esteróides

membrana

fosfolípides

Bi-camada lipídica

citoplasma

Papel biológico dos lipídeos Reserva energética Fonte de C (acila)

Proteção contra choques

Isolante elétrico célula

Isolante térmico

Gorduras no organismo • 20-25% do peso = 15 Kg (85% do total de calorias) • Músculo = 6 Kg total de calorias)

(14,5% do

• Glicogênio muscular = 0,15 Kg ( 0,4% do total de calorias) • Glicogênio hepático = 0,08 Kg (0,1% do total de calorias) 70 Kg

Gorduras da dieta • 20 - 30% de calorias totais 90% = triglicérides 10% = fosfolípides, colesterol, outros ésteres lipídicos de plantas

LIPASE SALIVAR

Glândulas saliv.

Estomago

Fígado

SAIS BILIARES

P PROLIPASE

Vesícula biliar

COLIPASE

ÁCIDOS GRAXOS LIVRES SAIS BILIARES

QUILOMICRONS

Digestão de lipídeos I

Gota de lipídeo

Ligação da lipase lingual ESTÔMAGO

Lipase lingual Colipase Lipase pancreática

ESTÔMAGO Emulsificação por sais biliares Ligação da lipase pancreática DUODENO

Quebra das gotas em gotículas

Digestão de lipídeos II Colipase Lipase pancreática

Difusão de ácidos graxos e 2 monoacil para micelas

DUODENO

Sais biliares Difusão de micelas

MICELAS

DUODENO E ÍLEO

Ácido graxo 2,3 diacilglicerol 2 monoacilglicerol Sal biliar

MICROVILOSIDADES ENTERÓCITOS

SAIS BILIARES E MICELAS Glicocolato

se Fa

lip

ca íd i

d

i ce m a

la

FACE POLAR

Su

pe

ie rf í c

h

of id r

a ílic

FACE APOLAR

Colato

AÇÃO DA LIPASE PANCREÁTICA

Lipase Ácido biliar

Ácido biliar

Local de clivagem TAG

Micelas

Lipídeos de dieta

Absorção e ressíntese de lipídeos Lumen intestinal

Micro vilosidades

enterócito triacilglicerol

2 monoacilglicerol

Acil-CoA

ac. graxo livre

sintetase

linfa sangue quilomicrons capilar

LPL

Cel. endotelial Cel. tecidos

Resumo - absorção e ressíntese de lipídeos Lumen intestinal

Triacil glicerol

Síntese Ac. graxos

Linfa

1

Síntese Ac. graxos

Glicó lise Diacil glicerol

Ducto torácico

Sangue 2 1

2 Moniacil glicerol

Vasos porta

Ac graxos

1

Fígado

Glicerol enterócito

1

Lipase pancreática

2

Acil- CoA sintetase estimulado por sais biliares, colipase, fosfolípides e Ca2+

LIPOPROTEÍNAS • Partículas esféricas de tamanho e densidade variáveis responsáveis pelo transporte de lipídeos no organismo.

• Principais lipoproteínas: QM - quilomícrons. VLDL - lipoproteínas de densidade muito baixa. IDL - lipoproteínas de densidade intermediária. LDL - lipoproteínas de baixa densidade. HDL - lipoproteínas de alta densidade.

ESTRUTURA DE LIPOPROTEÍNA Camada de fosfolipídios

Apoproteína

Colesterol Triglicerídios

livre Ésteres de colesterol

LIPOPROTEÍNAS

Apoproteínas • Proteínas sintetizadas por enterócitos (B-48, C) e pelo fígado (B-100, A) • Compõem lipoproteínas • São reconhecidas por receptores específicos no fígado e em outros tecidos

CARACTERÍSTICAS GERAIS DAS LIPOPROTEÍNAS Características

QM

VLDL

IDL

LDL

HDL

Diâ me tro (nm)

75 -1200

30 - 80

25 - 35

18 - 25

5 -12

6) Ma ssa mole cula r (x 10

400

10 - 80

5 -10

2,3

0,17-0,36

-1 Densidade (g.ml )

0,95

0,95-1,006 1,006-1,019 1,019-1,063 1,063-1,21

Mobilida de e le troforé tica

orige m

pré -ß

pré -ß

ß

α

Triglicerídios (%)

80 - 95

55 - 80

20 - 50

5 - 15

5 -10

Éste r de Cole ste rol (%)

2-4

16 - 22

20 - 40

46 - 50

15 - 20

Fosfolipídios (%)

3-9

10 - 20

15 - 25

20 - 25

20 - 30

Cole ste rol livre (%)

1-3

4-8

4-8

6-8

3-5

Proteína s (%)

1-2

6 -10

5 - 25

18 - 22

45 - 55

B-100, C-I

B-100

A -I, A -II, E

Apoprote ínas principais A -I, A -IV , B, C-I, C-III, E B, E, C-I, C-III

FUNÇÃO DE LIPOPROTEÍNAS •Quilomícrons: transporte de lípideos alimentares do intestino para células do organismo e fígado VLDL: transporte de TAG, colesterol e fosfolipídeos do fígado para adipócitos e outras células IDL: transporte de TAG e colesterol para macrófagos e glicerol para fígado LDL: transporte colesterol livre e esterificado para células HDL: transporte de colesterol das células para o fígado; fornece apoproteínas para outras lipoproteínas

Metabolismo de Lipoproteínas Objetivo: suprir o organismo com lipídeos da dieta e com colesterol para síntese de membranas, transportar colesterol das células para processamento hepático Local: fígado, enterócitos, sangue, endotélio vascular Enzimas importantes: LPL – lipoproteína lipase: libera TAG de lipoproteínas LCAT – lecitina:colesterol aciltransferase: esterificação CETP – proteína de transferência de colesterol-éster

Metabolismo de quilomícrons Cel. intestinal da HDL

sangue

linfáticos

Quilomicron no ducto torácico

Quilomicron no sangue periférico

Quilomicron sob ação de LPL Quilomicron remanescente

da HDL

Ligação a receptor apoE

Cel. hepática para HDL

Cel. endotelial

Endocitose mediada por receptor apoE

Metabolismo de VLDL e LDL Cel. hepática da HDL

VLDL nascente VLDL na circulação

Cel. endotelial VLDL remanesc. ligação recep apoE VLDL sob ação de LPL da HDL

Endocitose mediada por receptor apoE

para HDL

Cel. hepática

VLDL remanesc. processamento a LDL

VLDL remanesc.

para HDL

LDL

Ligação LDL ao receptor LDL hepático ou extrahep

Endocitose mediada por receptor LDL

Cel. tecidos

LDL-colesterol

Metabolismo de HDL de outras lipoproteínas

Fígado

do plasma

HDL nascente

do plasma

intestino

HDL 3

Cel. tecidos HDL 2

remanescentes

Cel. tecidos

Quilomícrons VLDL

LPL

Cel. tecidos

Resumo lipoproteínas

COLESTEROL •Composto alicíclico: insolúvel em água •Ocorre esterificado com ác. linoleico, livre •Presente em membranas – forma livre - fosfolípideos •Derivado da dieta, síntese em quase todas as células fígado, intestino, adrenal e órgãos reprodutores

Colesterol

Núcleo ciclopentanoperidrofenantreno

Sistema de numeração dos carbonos

Funções colesterol Constituinte das membranas celulares Precursor de: ácidos biliares, hormônios esteróides e vitamina D Colesterol Ac. biliares

Vitamina D Progesterona

Cortisol

Androgênios e Estrogênios Aldosterona

Grupo fosfato

Ac graxos

Grupo Colesterol hidroxila

Síntese do colesterol Acetil-CoA

Mevalonat o

Isopentenil difosfato

Esqualen o

Colestero l

O

AcetilCoA 3 hidroxi-

Mevalonat o

3 metil glutaril-CoA

Insulina Tiroxina Colesterol Glucagon

Mevalonat o

HMGCoA redutase

Mevalonil

Oxiestoroides

difosfato

Enzima chave

1

2

Isopentenil difosfato

Metabolismo do colesterol Acetil-CoA

Dimetilalil difosfato

Mevalonat o

Isopentenil difosfato

Isopentenil difosfato

Esqualen o

Colestero l

Esqualen o

2 passagens

Geranil difosfato

Lanoster ol Farnesil difosfato

3

4

múltiplas passagens

Esqualen o

Colestero l

• Esquema final de síntese do colesterol

Resumo Colesterol Colesterol dieta

Lipoproteínas plasmáticas

Colesterol extrahepático

Quilomicrons remanescentes

éster de colesterol

Colesterol de membrana Colesterol Ac biliares

Acetil-CoA Colesterol Ac biliares

Vesícula biliar

Resumo síntese do colesterol DESCARBOXILAÇÃO

5C

6C

2C

CONDENSAÇÃO

HMG-CoA redutase

Passo limitante

RECEPTORES LDL C

C

C

I II III IV V VI VII

C

CC

NH 2 A B

Cys C

SR A-I

COOH Receptor B/E

SR A-II N NN

N NN

Receptores de varredura

Fase I – processo aterosclerose

↑ permeabilidade endotelial

migração de monócitos

↑ adesão endotelial

adesão de monócitos

Fase II – processo de aterosclerose

migração de cél. muscular

cél. espumosa

ativação cel. T

aderência plaquetas

aderência de linfócitos T

Fase III – processo de ateroscleorse

macrófagos

LDL modificadas

Fase IV – processo aterosclerose

acúmulo de macrófagos

core necrótico

cápsula fibrosa

% de incidência de infarto

Incidência de infarto e colesterol sérico

Colesterol sérico mg/dL