BIOQUÍMICA AVANÇADA
A bioquímica metabólica desempenha um papel fundamental na compreensão das interações entre hormônios, genes e o meio ambiente, sendo essencial para a promoção de um metabolismo saudável e livre de doenças metabólicas. Nesta página, discutiremos as principais doenças metabólicas, como diabetes, obesidade e distúrbios do colesterol, e suas complexas relações com os processos metabólicos. Abordaremos a influência dos fatores genéticos, que predispõem os indivíduos a determinadas condições, bem como os impactos do estilo de vida e do ambiente na saúde metabólica. Além disso, ressaltaremos a importância da alimentação equilibrada, atividade física e hábitos saudáveis na prevenção e tratamento de doenças metabólicas, oferecendo informações úteis que possam contribuir para que cada pessoa compreenda melhor o seu próprio metabolismo e tome decisões conscientes sobre sua saúde.
Vitaminas
Vitaminas lipossolúveis
As vitaminas lipossolúveis, que incluem as vitaminas A, D, E e K (conhecidas como ADEK), são essenciais para diversas funções do organismo. Devido à sua natureza apolar, essas vitaminas não se dissolvem em água, o que influencia sua absorção e armazenamento. A vitamina A, por exemplo, é absorvida no intestino delgado e transportada por lipoproteínas para os tecidos onde é armazenada no fígado. A vitamina D é crucial para a regulação do cálcio e é sintetizada na pele em resposta à luz solar; seu transporte também se dá por lipoproteínas. A vitamina E, com suas propriedades antioxidantes, é armazenada em tecidos adiposos e no fígado, enquanto a vitamina K, importante para a coagulação sanguínea, é absorvida junto com as gorduras na dieta e é armazenada em quantidades menores no fígado. A eficiência na absorção e no armazenamento dessas vitaminas é fundamental para a saúde do organismo.
Vitaminas hidrossolúveis
As vitaminas hidrossolúveis, que incluem as do complexo B e a vitamina C, são solúveis em água e, portanto, possuem caráter polar. Essas vitaminas são absorvidas pelo trânsito intestinal e circulam facilmente no sangue, mas não são armazenadas em quantidades significativas no organismo, o que implica na necessidade de sua ingestão regular por meio da dieta. As vitaminas do complexo B desempenham papéis cruciais no metabolismo energético, na formação de glóbulos vermelhos e na saúde do sistema nervoso, enquanto a vitamina C é essencial para a síntese de colágeno, o funcionamento do sistema imunológico e a absorção de ferro. Devido à sua natureza hidrossolúvel, essas vitaminas exigem uma ingestão constante, já que o excesso é excretado pela urina.
Relação entre Vitamina D, Calcitonina e PTH
A vitamina D, o paratormônio (PTH) e a calcitonina são hormônios que desempenham papéis cruciais na manutenção da homeostase do cálcio no organismo. Seus mecanismos de ação estão interligados para garantir que os níveis de cálcio no sangue permaneçam dentro de uma faixa estreita, essencial para várias funções fisiológicas, como a saúde óssea, a transmissão nervosa e a contração muscular.
Vitamina D
A vitamina D é um hormônio esteroide que desempenha um papel fundamental no metabolismo do cálcio. Ela é sintetizada na pele sob a influência da luz solar e também pode ser obtida através da dieta. A vitamina D passa por duas hidroxilações, primeiro no fígado para formar 25-hidroxivitamina D [25(OH)D] e depois nos rins para formar 1,25-di-hidroxivitamina D [1,25(OH)2D ou calcitriol], que é a forma biologicamente ativa.
A principal função do calcitriol é aumentar a absorção de cálcio no intestino delgado. Ele se liga a receptores nas células intestinais, induzindo a expressão de proteínas transportadoras de cálcio, como a calbindina, que facilitam a absorção do cálcio da dieta. O calcitriol também atua nos ossos, estimulando a reabsorção óssea, ou seja, a liberação de cálcio do tecido ósseo para o sangue, quando os níveis de cálcio sérico estão baixos. Além disso, o calcitriol atua nos rins, aumentando a reabsorção de cálcio nos túbulos renais, reduzindo assim a excreção de cálcio na urina.
Paratormônio (PTH)
O PTH é um hormônio secretado pelas glândulas paratireoides em resposta à diminuição dos níveis de cálcio no sangue. Sua principal função é elevar a concentração de cálcio sérico, atuando em três órgãos-alvo:
Ossos: O PTH estimula os osteoclastos, células responsáveis pela reabsorção óssea, a liberar cálcio e fosfato na circulação.
Rins: O PTH aumenta a reabsorção de cálcio nos túbulos renais, reduzindo a excreção de cálcio na urina, e estimula a produção de 1,25(OH)2D, que, por sua vez, aumenta a absorção intestinal de cálcio.
Intestino: O PTH indiretamente aumenta a absorção de cálcio no intestino, estimulando a produção de 1,25(OH)2D nos rins.
Calcitonina
A calcitonina é um hormônio secretado pelas células parafoliculares (células C) da glândula tireoide em resposta ao aumento dos níveis de cálcio no sangue. Sua ação é oposta à do PTH, ou seja, ela atua para reduzir a concentração de cálcio sérico, principalmente através da inibição da reabsorção óssea pelos osteoclastos. A calcitonina também aumenta a excreção de cálcio pelos rins, embora esse efeito seja menos significativo em humanos.
Inter-relação
A vitamina D, o PTH e a calcitonina atuam em conjunto para manter a homeostase do cálcio:
Quando os níveis de cálcio no sangue estão baixos, as glândulas paratireoides secretam PTH, que estimula a produção de 1,25(OH)2D nos rins. O calcitriol aumenta a absorção de cálcio no intestino, enquanto o PTH estimula a reabsorção óssea e a reabsorção de cálcio nos rins.
Quando os níveis de cálcio no sangue estão altos, as células parafoliculares da tireoide secretam calcitonina, que inibe a reabsorção óssea e aumenta a excreção de cálcio pelos rins. A calcitonina tem um papel menor na regulação do cálcio em adultos saudáveis, mas pode ser mais importante em situações de alta ingestão de cálcio ou turnover ósseo aumentado, como no crescimento ou na osteoporose.
Em resumo, a vitamina D promove a absorção de cálcio, o PTH eleva os níveis de cálcio sérico através da reabsorção óssea e renal, e a calcitonina reduz os níveis de cálcio sérico, inibindo a reabsorção óssea e aumentando a excreção renal. Esses hormônios trabalham em conjunto em um sistema de feedback complexo para manter a homeostase do cálcio e garantir o funcionamento adequado de diversos processos fisiológicos.
Via glicolítica e o ciclo de Krebs
A glicólise, o ciclo de Krebs e a cadeia transportadora de elétrons são processos bioquímicos essenciais que ocorrem no metabolismo celular. A glicólise é a primeira etapa, onde a glicose é decomposta em piruvato, gerando ATP e NADH, fundamentais para a energia celular. O ciclo de Krebs, por sua vez, ocorre na matriz mitocondrial e utiliza o piruvato para produzir moléculas de alta energia, como NADH e FADH2, além de liberar dióxido de carbono como subproduto. Finalmente, a cadeia transportadora de elétrons, situada na membrana mitocondrial interna, utiliza os elétrons do NADH e FADH2 para sintetizar ATP através da fosforilação oxidativa. Juntos, esses processos garantem que os nutrientes ingeridos sejam eficientemente convertidos em energia utilizável, essencial para a manutenção das funções vitais do organismo.
A CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS E A FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA
A cadeia transportadora de elétrons e a fosforilação oxidativa são etapas cruciais do metabolismo energético nas células. Durante esse processo, os elétrons provenientes da oxidação do NADPH + H+ e FADH2 são transferidos através de uma série de complexos proteicos localizados na membrana interna da mitocôndria. Este transporte de elétrons ocorre entre citocromos fixos e móveis, resultando na formação de um gradiente de prótons. Esse gradiente é fundamental, pois cria as condições necessárias para a síntese intensa de ATP, a principal moeda de energia da célula. Assim, a cadeia transportadora de elétrons não apenas facilita a geração de energia, mas também desempenha um papel essencial na regulação do metabolismo celular, garantindo que as células tenham a energia necessária para suas funções vitais.
