Lipídios: Funções, Tipos e Consequências de Excesso, Trabalhos de Bioquímica Médica

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FACULDADE DE MEDICINA

TUTORIA 1ª ETAPA

UNIDADE III

SITUAÇÃO PROBLEMA 2: MOTOR ENVENENADO!

Carlos Antônio C Filho Caroline Freitas Rezende Diego de Oliveira Andrade Fernanda Maria Alves da Silva Uilton Martins de Queiróz Virgínea Machado Serafim Wanessa Cândida Queiroz Belfort Tutora: Camila Botelho

Mineiros – GO 2018

SUMÁRIO

• 1. INTRODUÇÃO
• 2. OBJETIVOS ...................................................................................................
• 2.1 Objetivo Geral.................................................................................................
• 2.2 Objetivo Específicos.......................................................................................
  • 3. DESENVOLVIMENTO ...................................................................................
  • 4. CONCLUSÃO
  • 5. REFERÊNCIAS

2.2 Objetivos Específicos

 Descrever e classificar lipídeos  Descrever o processo de digestão, absorção, armazenamento e transporte dos lipídeos.  Descrever o programa hiperdia e dislipidemia.  Entender o processo de degradação de obtenção de energia através de degradação de lipídeos.  Caracterizar as principais consequências de uma dieta desbalanceada com ingestão excessiva de lipídeos.  Descrever o processo da síntese endógena de lipídeos através do excesso de carboidratos na dieta (via das pentoses).  Relacionar o excesso de lipídeos, a obesidade e as alterações em relação aos níveis de triglicerídeos e colesterol.

OBJETIVO GERAL - COMPREENDER AS NECESSIDADES NUTRICIONAIS COM

ÊNFASE NO METABOLISMO DE LIPÍDEOS

Os lipídeos, juntamente com as proteínas e os carboidratos são macro nutrientes de importância biológica que podem ser sintetizados no organismo, com exceção dos ácidos graxos essenciais. São moléculas orgânicas formadas a partir de ácidos graxos e álcool. Não são solúveis em água, mas se dissolvem em solventes orgânicos, como a benzina e o éter. Os lipídeos são a principal fonte de energia para o corpo e fornecem também a barreira hidrofóbica que permite a partição dos conteúdos aquosos das células e estruturas subcelulares. Os lipídeos também atuam em outras funções do organismo. Por exemplo, certas vitaminas lipossolúveis têm funções regulatórias ou de coenzimas. Por sua vez, as prostaglandinas e os hormônios esteroides exercem papel fundamental no controle da homeostasia do organismo. Os lipídios são de grande importância na indústria alimentícia, já que são a fonte majoritária de energia na dieta e afetam diretamente os valores nutricionais, o gosto e a textura dos alimentos. Não é surpreendente que deficiências ou

desequilíbrios do metabolismo de lipídeos possam levar a alguns dos principais problemas clínicos observados pelos médicos, como aterosclerose e obesidade. Na atualidade ainda são vivenciadas mudanças intensas no padrão alimentar humano, uma vez que os malefícios de alguns tipos de lipídeos vêm sendo identificados de forma expressiva. A principal consequência dessas descobertas é a redução da quantidade de gordura consumida. Contudo há de se considerar que o aspecto qualitativo é relevante, bem como um dos princípios básicos da alimentação saudável, isto é, o equilíbrio entre alimentos e nutrientes.

DESENVOLVIMENTO

Os lipídios são moléculas orgânicas formadas por quatro compostos, sendo eles: ácidos graxos “livres”, que localizam nos plasma ligado a albumina; fosfolipídios; colesterol, que são as gorduras neutras; os triglicerídeos, que são ésteres de colesterol com ácidos graxos livres e todos associados com algum álcool. A parte lipídica básica dos triglicerídeos e dos fosfolipídios é formada por ácidos graxos- que são cadeias longas de hidrocarbonetos ácidos, um exemplo típico é o ácido palmítico, CH 3 (CH 2 ) 14 COOH. Além disso, não são solúveis em água, contudo se dissolvem em solventes orgânicos como a benzina e o éter que são apolares, assim como os lipídios. Esses ainda apresentam, uma coloração esbranquiçada ou de forma moderada um amarelado, e podem ser classificados em:

1. Classificação de Lehninger: Há duas classificações sendo elas: a) Lipídeos de Armazenamento: Como representantes se destacam as gorduras e os óleos, por serem formas de armazenamento de energia por alguns organismos, e ambos são derivados dos ácidos graxos. Além disso, existe dois compostos que contém os ácidos graxos, sendo eles os triglicerídeos e as ceras. Ainda possui, o estado semelhante de oxidação dos hidrocarbonetos encontrados nos combustíveis fósseis. Nesse sentido, a oxidação celular dos ácidos graxos (produzindo CO2 e H2O), assim como a queima dos combustíveis em motores de combustão interna, é altamente exergônica.

a porção hidrofóbica, devido a presença de uma ligação fosfodiéster), são formados de ésteres de ácidos graxos, e ainda uma molécula de ácido fosfórico e um composto nitrogenado. Outro exemplo pertencente a esse grupo, são os cerebrosídios ou glicolipídeos (possuem como uma característica a não presença de fosfato, porém contém um açúcar simples ou um oligossacarídeo complexo em suas extremidades polares), são constituídos de ácidos graxos, um grupo nitrogenado e um carboidrato.

c) Derivados: São os compostos resultantes da hidrólise dos lipídeos simples de compostos. Esse grupo apresenta como representantes os ácidos graxos; álcoois, como glicerol, álcoois de cadeia reta de alto peso molecular; e esteróis; hidrocarbonetos; vitaminas lipossolúveis; pigmentos e compostos nitrogenados, como colina, serina, esfingosina e aminoetanol.

3. Outra classificação é a presença ou não de ácidos graxos em sua composição:

 Presença de ácidos graxos: são saponificáveis, pois ao reagirem com a base, formam sabões. Esses compostos são os mais energéticos, e assim são eles que fornecem acetil-coA para o Ciclo de Krebs. Seus representantes são: glicerídeos, ceras, fosfolipídeos, esfingolipídeos e glicolipídeos.

 Ausência de ácidos graxos: Não são saponificáveis e energéticos, porém ainda assim são essenciais para o metabolismo. Seus principais representantes são: vitaminas lipossolúveis e o colesterol. O metabolismo dos lipídeos tem início no estômago por ação enzimática catalisada pela enzima lipase lingual , que se origina de glândulas localizadas na base da língua, e que se mantem estável em meio ácido. As moléculas lipídicas degradadas por essa enzima são formadas por cadeias curtas ou médias (com menos de 12 carbonos), como as encontradas na gordura do leite. Essas mesmas moléculas são também degradas por outra enzima, a lipase gástrica , que é secretada pela mucosa

gástrica, essas enzimas também são estáveis em meio ácido com pH ótimo entre 4 e

6. Essas lipases, desempenham um papel importante na digestão de lipídeos em neonatos, para quem a gordura do leite é a principal fonte de calorias. Os lipídios da dieta são emulsificados no duodeno pela ação detergente dos sais biliares. Os sais biliares são moléculas anfipáticas que tem regiões hidrofóbicas e hidrofílicas. Eles são caracterizados pela baixa solubilidade em água e outros solventes polares e alta solubilidade em solventes apolares. São sintetizadas pelo fígado a partir do colesterol e temporariamente armazenados na vesícula biliar e liberados no intestino delgado após a ingestão de gorduras. A função da emulsificação é aumentar a área da superfície dos lipídeos, para que as enzimas digestivas tenham uma maior área de contato com o substrato, tornando mais eficiente a reação de degradação. A porção polar das moléculas de sais biliares, interage com a água, enquanto o grupo não polar interage com os lipídeos hidrofóbicos. Desse modo, os lipídios são finamente dispersos no meio aquoso. Três enzimas hidrolíticas são encontradas no suco pancreático secretado no duodeno: lipase−pancreática, colesterol−esterase e fosfolipase A2. Para compreender como ocorre a digestão dos lipídeos deve-se ter em mente que os lipídeos, mais especificadamente os triacilgliceróis e os fosfolipídeos, são moléculas hidrofóbicas, que precisam ser hidrolisadas e emulsificadas para que nosso organismo seja capaz de absorvê-las. As vitaminas lipossolúveis A, D, E é K são absorvidas em sua forma dissolvida nas micelas lipídicas As células da mucosa do jejuno e do duodeno produzem um hormônio chamado colecistocinina (CCK), a CCK age sobre a vesícula biliar (fazendo-a liberar a bile), e sobre o pâncreas (fazendo-o liberar enzimas digestivas). Os ácidos graxos e o colesterol são os principais produtos da digestão dos lipídeos. Essas substâncias em conjunto com os sais biliares e as vitaminas lipossolúveis, formam as micelas. Essas micelas são solúveis, “elas permitem que os produtos da digestão, incluindo as vitaminas lipossolúveis, sejam transportados no ambiente aquoso do lúmen intestinal para entrar em contato direto com a borda em escova das células da mucosa intestinal, possibilitando a sua captação no epitélio. As micelas são os principais veículos no movimento dos ácidos graxos, monoacigliceróis e glicerol da luz para a superfície das células da mucosa intestinal onde ocorre a absorção.

A absorção dos lipídios dietéticos já terá sido tipicamente completada quando essas substâncias alcançarem o jejuno médio, em contraste os ácidos biliares são absorvidos essencialmente na parte terminal do íleo. Lipólise Mobilização dos triacilgliceróis, ocorre durante o jejum, exercício vigoroso e em resposta ao estresse, os triacilgliceróis são hidrolisados (quebram suas ligações éster) em ácidos graxos e glicerol pela ação da lipase hormônio-sensível (HSL). Os hormônios adrenalina e glucagon (secretados em resposta a baixos teores de glicemia) ativam a adenilil−ciclase na membrana plasmática dos adipócitos. A adenilil− ciclase transforma ATP em AMPc (AMP cíclico). A proteína− cinase dependente de AMPc, fosforila e, assim, ativa a lipase. Os triacilgliceróis são hidrolizados em ácidos graxos e glicerol. Elevados teores de glicose e de insulina exercem atividades opostas, acumulando triacilgliceróis no tecido adiposo. Oxidação dos ácidos graxos. Os ácidos graxos são degradados por oxidação em uma sequência repetitiva de reações que produzem moléculas de acetil−CoA e liberam energia. O mecanismo é conhecido como β–oxidação na qual os ácidos graxos são degradados pela remoção de unidades de dois carbonos (acetil−CoA). Nas mitocôndrias, os ácidos graxos são degradados pela oxidação com a remoção sucessiva de fragmentos de dois carbonos na forma de acetil−CoA, posteriormente oxidada a CO2 no ciclo do ácido cítrico. Em cada ciclo da β−oxidação, forma-se um mol de acetil−CoA, um de FADH2 e um de NADH. No fígado, a energia liberada pela β-oxidação é empregada para dirigir a gliconeogênese. Produção de energia na oxidação dos ácidos graxos. Cada volta do ciclo de β−oxidação produz um NADH, um FADH2 e uma acetil−CoA. A oxidação do NADH e do FADH2 na cadeia mitocondrial transportadora de elétrons acoplada à fosforilação oxidativa, produz 2,5 e 1,5 ATP, respectivamente. Cada molécula de acetil−CoA proveniente da β−oxidação é metabolizada a CO2 e água no ciclo do ácido cítrico e fosforilação oxidativa, com a produção de 10 ATP. No entanto, na ativação do ácido graxo são consumidos dois equivalentes de ATP (um ATP é transformado em AMP + 2Pi). Hipertensão e diabetes são doenças crônicas sendo elas um dos principais fatores de risco para as doenças cardiovasculares. Em 2001 foi criado o plano de reorganizar a atenção arterial e diabetes, visando o cadastramento desses usuários no sistema informatizado do DATASUS. O hiperdia é o sistema de cadastramento e acompanhamento de hipertensos e diabéticos oferecidos pelo Ministério da Saúde

com execução nas Unidades Básicas de Saúde (UBS) e Estratégias Saúde da Família (ESF), que visa reduzir as hospitalizações, minimizar os fatores condicionantes, complicações e atingir o tratamento e acompanhamento na Atenção Básica. Esse programa gera informações para aquisição e dispensação de medicamentos para todos aqueles cadastrados. Através das informações cadastradas no sistema o gestor público tem acesso ao perfil epidemiológico da sua população onde poderá propor estratégias de controle (DATASUS). (SANTOS; SILVA; MARCON, 2018). Segundo Santos, Silva e Marcon (2018), os pacientes cadastrados no programa são acompanhados por uma equipe multidisciplinar, consultas médicas, desenvolvimento de grupos voltados para ações educativas em saúde. O programa visa a prevenção das complicações causadas pela Hipertensão e diabetes e cria uma rotina de maior responsabilização e fidelidade no tratamento pelos pacientes. Realiza- se atendimento sistematizado com estratificação dos usuários cadastrados, verificando os riscos de complicações e a forma de adesão ao tratamento. Uma das ações do Hiperdia é capacitar a pessoa para o autocuidado, onde visa capacitação para o empoderamento das pessoas para autogerenciarem a sua própria saúde junto com a assistência prestada. Então é necessário ter a pessoa cadastrada no serviço de saúde, utilizar de estratégias que apoiem o autocuidado e definições de metas a serem alcançadas, sendo assim é necessário organizar o serviço de saúde e os da comunidade para que o usuário sinta-se apoiado nesse tratamento conjunto. O paciente melhora o auto cuidado em relação a sua saúde quando participa das atividades de educação em saúde, sendo tudo isso associado ao autocontrole dos níveis de hipertensão e glicemia, adesão à atividade física e uma dieta alimentar adequada, sem a necessidade de restrições e imposições de tratamentos. A meta principal das equipes da atenção básica nos atendimentos aos diabéticos e hipertensos é a adesão ao tratamento, pois o programa quando bem realizado traz um melhor controle das doenças. A abordagem tanto individual quanto em grupo, deve-se considerar a subjetividade do indivíduo, seus conhecimentos, suas culturas, valores, crenças e principalmente o modo de como cada um enfrenta a doença e como adere ao tratamento. (FEIJÓ, 2016). Segundo o Ministério da Saúde 2013, a dislipidemia é um distúrbio onde ocorre a alteração nos níveis dos lipídios, sendo chamada de hiperlipidemia, esta por sua vez é caracterizada pelo aumento do colesterol total, pelo aumento do LDL, dos triglicerídeos, e ou pelo baixo nível do valor HDL, este sendo considerado o colesterol

que 100 mg/dl, estão relacionados com maior risco de desenvolver eventos ateroscleróticos e níveis abaixo de 100mg/dl em indivíduos que apresentam risco cardiovascular elevado devem ser tratados. Outra dislipidemia que está associada a causa de doenças é a hipertrigliceridemia, que está relacionada com o aparecimento da pancreatite aguda, onde níveis maiores que 500mg/dl pode precipitar as crises. O diagnóstico é realizado através da dosagem dos lipídios séricos como colesterol total, HDL-C e triglicerídeos. O tratamento da dislipidemia pode ser tanto medicamentos ou não medicamentoso. O tratamento não medicamentoso inclui exercícios físicos, terapia nutricional e abandono do tabaco, esta conduta deve ser orientada para todos os pacientes com dislipidemia. O objetivo do tratamento é atingir níveis de LDL menor que 100mg/dl ou de triglicérides menor que 150mg/dl e com isso reduzir os riscos cardiovasculares. Os medicamentos que estão disponíveis para o tratamento da dislipidemia pelo Sistema Único de Saúde (SUS) são: Atorvastatina de 10, 20, 40 e 80 mg, comprimido;

• Fluvastatina 20 e 40 mg capsula;
• Lovastatina 10, 20 e 40 mg, capsula;
• Pravastatina 10, 20 e 40 mg, comprimido;
• Sinvastatina 10, 20 e 40 mg, comprimido;
• Bezafibrato 200 mg e comprimidos de desintegração lenta de 400 mg;
• Ciprofibrato 100 mg comprimido;
• Etofibrato 500 mg, capsula;
• Fenofibrato 200 mg e cápsulas de liberação retardada de 250 mg;
• Genfibrozila 600 e 900 mg comprimido;
• Ácido nicotínico 250, 500 e 750 mg, comprimido. Com a utilização das estatinas espera-se a prevenção de episódios cardiovasculares maiores, como infarto agudo do miocárdio, acidente vascular cerebral, revascularização e morte; Com o uso dos fibratos busca-se a prevenção de fenômenos cardiovasculares mais graves quando utilizados em pacientes com hipertrigliceridemia associada a HDL baixo e também previnir pancreatite aguda; Ácido nicotínico: prevenção de doenças cardiovasculares mais graves (BRASIL, 2013).

O metabolismo lipídico acontece no fígado, os lipídios são oriundos: dos alimentos ingeridos e tecido adiposo conhecido também como reserva orgânica. As funcionalidades biológicas dos lipídeos são tão variadas quanto sua química. Gorduras e óleos são considerados universalmente como os principais estoques de energias em muitos organismos. Ingerimos cerca de 25g-105g de lipídios diário. Estes estão normalmente na forma de triglicerídeos (TG). O estoque de ácidos graxos na forma de TG é efetivo e simultaneamente mais relevante do que o de carboidratos na forma de glicogênio. Sendo que a reserva de carboidrato oferece energia para suprir as funções biológicas por, aproximadamente, um dia, enquanto os lipídios fornecem energia para semanas. No momento em que os hormônios indicam a necessidade de energia metabólica, propicia a liberação destes TG com a finalidade de transforma-los em ácidos graxos livres, os quais serão oxidados para produzir energia. Porém, outros tipos de lipídios constituem a dieta diária, como os fosfolipídios, o colesterol e as vitaminas lipossolúveis. No duodeno, a primeira porção do intestino delgado, sob a ação da bile que é constituída por sais biliares, formada no fígado e transferida pelo canal colédoco até o duodeno, os lipídios da dieta são emulsionados, formando partículas de 500- micra de diâmetro, contendo essencialmente TG. Estes elementos ativam as lipases pancreáticas, enzimas responsáveis pela digestão de lipídios. As enzimas localizam-se no suco pancreático, atuando apenas em pH alcalino (8 a 8,5) que é garantido pelo bicarbonato de sódio (NaHCO3) que também se encontra no suco pancreático. As lipases quebram os lipídios em ácidos graxos livres e monoglicerídeos, catalisando a hidrólise dos triglicerídeos com a produção de dois monoglicérideos e dois ácidos graxos. Os ácidos graxos são os mecanismos primordiais para elaboração de energia. A oxidação dos ácidos graxos de cadeia longa à acetil-coA é uma via central de geração de energia em vários organismos e tecidos. Pro coração e fígado ela viabiliza certo de 80% das necessidades energéticas em todas as condições fisiológicas. O avanço da industrialização provocou mudanças significativa nos hábitos alimentares contemporâneos e mudanças do estilo de vida da população. Segundo estudo do (IBGE, 2005) realizada em todo o Brasil, a proporção de calorias lipídicas no meio urbano já se aproxima do limite máximo de 30% fixado pelas recomendações

O excesso de peso associa-se ainda a alterações desfavoráveis do perfil lipídico, relacionando-se, independentemente da idade e do sexo, valores mais altos de Índice de Massa Corporal (IMC) com níveis plasmáticos mais elevados de triglicerídeos, colesterol total e colesterol não-HDL, e com níveis mais baixos de colesterol HDL. As alterações no metabolismo das lipoproteínas circulantes são decorrentes da genética do indivíduo, do hábito alimentar, do estilo de vida, de morbidades adquiridas como: diabetes mellitus, hipotireoidismo, obesidade e o uso de medicamentos, como diuréticos, betabloqueadores, corticoides, anabolizantes. A aterosclerose se desenvolve na íntima das artérias de médio e grande calibre, e é considerada uma patologia imune-inflamatória, uma vez que há o envolvimento de células imunocompetentes. As enfermidades provindas da aterosclerose - infarto do miocárdio, angina de peito, acidente vascular cerebral isquêmico - são as principais causas de morbidade e mortalidade em adultos nos países desenvolvidos, e em alguns países em desenvolvimento, como o Brasil. Tão logo o alimento acuse um excedente de energia aproveitável, o corpo forma ácidos graxos. Nesse sentido, a glicose e as proteínas são fontes importantes. A biossíntese dos ácidos graxos se dá principalmente no fígado e também no tecido adiposo. As etapas individuais da reação são catalisadas por um sistema enzimático multifuncional: a ácido-graxo-sintase. Esse sistema enzimático está localizado no citoplasma e necessita da acetil-CoA como molécula inicial. Em uma reação cíclica, esse resíduo de acetil é sete vezes alongado em uma unidade C2. Nesse processo, O NADPH serve como agente de redução. O produto final da reação é o ácido palmítico (ácido graxo saturado C16), que subsequentemente pode ser transformado em outros ácidos graxos. A via de pentoses- fosfato (desvio hexose-monofosfato ou via oxidativa do fosfogliconato) é uma via metabólica alternativa à glicólise para oxidação da glicose. Não exige e não sintetiza ATP. A via pentose-fosfato:

 Gera NADPH (nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato reduzido), um agente redutor empregado na biossíntese de ácidos graxos (fígado, tecido adiposo), colesterol, hormônios esteroides (testículos, ovários, córtex adrenal), ácidos biliares, neurotransmissores e nucleotídeos; reações de desintoxicação e excreção de fármacos pelas monoxigenases com citocromo P450; redução da glutationa oxidada e produção de radicais livres para destruir patógenos.

 Sintetiza ribose-5-fosfato, componente estrutural de RNA, DNA, ATP, NADH, FAD e coenzima A.  Estabelece uma rota para o excesso de pentoses na dieta e, portanto, desnecessárias para as reações biossintéticas, e que se converte em intermediários da via glicolítica. As reações da via das pentoses-fosfato têm lugar no citoplasma de todas as células. As enzimas da via são mais abundantes em tecidos com alta demanda por NADPH usado para sínteses redutoras e em células que se dividem rapidamente e necessitam de grandes quantidades de ribose-5-fosfato para síntese de ácidos nucleicos. A via ocorre em duas etapas: reações oxidativas, em que a glicose-6-fosfato é convertida em ribulose-5-fosfato (Ru5P) com formação de duas moléculas de NADPH; e reações não oxidativas, que envolvem a isomeração e a condensação de outros açúcares. Três intermediários do processo são utilizados em outras vias: ribose-5- fosfato, frutose-6-fosfato e gliceraldeído-3-fosfato.

A) Reações oxidativas: A etapa oxidativa da via das pentoses-fosfato consiste em três reações. Na primeira, a glicose-6-fosfato desidrogenase (G-6-PD) catalisa a oxidação do carbono 1 da glicose-6-fosfato para formar 6-fosfoglicono-δ-lactona e NADPH. A reação é a etapa limitante da via e controla a velocidade de produção de NADPH. A 6-fosfoglicono-δ-lactona é então hidrolisada para produzir o 6-fosfogliconato por meio da 6-fosfoglicono lactonase. O 6-fosfogliconato sofre descarboxilação oxidativa em presença de NADP+ e da 6- fosfogliconato desidrogenase, em ribose-5-fosfato. São também produzidos CO (provenientes do C1 da hexose) e uma segunda molécula de NADPH. Na etapa oxidativa são geradas duas moléculas de NADPH para cada molécula de glicose-6-fosfato que entra na via é transformada em ribulose-5-fosfato que entra na via e é transformada em ribulose-5-fosfato.

B) Reações não oxidativas: A etapa não oxidativa da via inicia-se com isomerização da ribulose-5-fosfato à ribose- 5-fosfato, um açúcar com um grande aldeído em vez de uma cetona em reação catalisada pela ribulose-5-fosfato isomerase.

Alternativamente, a via das pentoses-fosfato pode ser concebida como um desvio para a produção de frutose-6-fosfato a partir da glicose-6-fosfato. Tanto a glicose-6- fosfato como o gliceraldeído-3-fosfato produzidos pela via das pentoses-fosfato podem formar piruvato.

C) Via das pentoses fosfato em células com maior necessidade de NADPH que de ribose-5-fosfato: Quando a necessidade de NADPH na célula é maior que a de ribose-5-fosfato, a glicose-5-fosfato é oxidada a CO2. Por exemplo, os adipócitos necessitam de altos teores de NADPH para a síntese de ácidos graxos. A etapa oxidativa da via forma duas moléculas de NADPH e uma de ribose-5-fosfato. Os intermediários da etapa não oxidativa são utilizados pela glicólise com cooperação de quatro enzimas da via glicolítica: (1) triose-fosfato isomerase converte o gliceraldeído-3-fosfato em di- hidroxiacetona fosfato; (2) aldolase produz frutose-1,6-bisfosfato a partir do gliceraldeído-3-fosfato e di-hidroxiacetona-fosfato; (3) frutose 1,6-bisfosfatose hidrolisa a frutose-1,6-biofosfato a frutose-6-fosfato; (4) glicose-fosfato isomerase forma glicose-6-fosfato a partir da frutose-6-fosfato. A glicose-6-fosfato pode reentrar na via e repetir o processo. A frutose-6-fosfato é convertida em glicose-6-fosfato pela glicose-fosfato isomerase. O efeito líquido dessas reações é:

6 Ribose-5-P → 5 glicose-6-Pi

1. Células fagocíticas Elevados níveis de glicose-6-fosfato desidrogenase são encontrados em neutrófilos e macrófagos. Nessas células fagocíticas, o NADPH é usado para gerar radicais ânions superóxido (O2•) a partir do oxigênio molecular em reações catalisdas pela NADPH oxidase. O ânion superóxido, por sua vez, atua na geração de outras formas químicas reativas de oxigênio (ROS), como o peróxido de hidrogênio (H2O2), o ácido hidrocloroso (HOCl) e o radical hidroxila (OH•), que destroem os microorganismos fagocitados. O radical ânion superóxido pode também reagir com o óxido nítrico (NO) para gerar peroxinitrito (ONOOˉ), que pode formar outros radicais contendo nitrogênio. O aumento na velocidade de consumo de O2 pelas células fagocíticas após exposição a bactérias e outros estímulos é muitas vezes chamado oxygen burst.

2. Enterócitos As formas químicas reativas de oxigênio (ROS) continuamente formadas nas hemácias podem oxidar o ferro da heme e os lipídeos de membrana. Os eritrócitos dependem do NADPH para proteção contra hemólise causada pela exposição às ROS (peróxido de hidrogênio, radical ânion superóxido e peróxidos orgânicos). O principal antioxidante intracelular nas células vermelhas, como em muitas outras células, é a glutationa reduzida (GSH), um tripeptídeo contendo uma sulfidrila livre (γ- glutamilcisteinilglicina) que protege as hemácias de dano oxidativo. A vitamina E também exerce papel importante na eliminação de radicais livres. Como é lipídeo solúvel, a vitamina E tende a impregnar-se nas membranas, onde exerce função antioxidante. Os peróxidos são normamelte eliminados pela glutationa peroxidase, uma enzima citoplasmática contendo selênio, que emprega a glutationa como agente redutor, A destruição enzimática do perióxido de hidrogênio gera um dímero de glutationa oxidada (GSSG), na qual dois triptídeos estão ligados por uma ponte dissulfeto. O NADPH nas hemácias é usado pela glutationa redutase como fonte de elétrons par regenerar a glutationa reduzida, ou seja, reduzir a forma dissulfeto da glutationa para a forma sulfídrica:

GSSG + NADPH + H+ → 2 GSH + NADP+

O fluxo de glicose para a via das pentoses-fosfato aumenta em presença de infecção ou exposição a certos fármacos que aumentam o estresse oxidativo. Em caso de ausência de NADPH suficiente, o sistema de defesa da glutationa fica comprometido e o risco de hemólise aumenta.

D) Via das pentoses-fosfato em células com maior necessidade de ribose-5- fosfato que de NADPH: Em situações em que as células se dividem rapidamente, é importante produzir mais ribose-5-fosfato para a síntese de nucleotídeos percussores de DNA, mas sem a correspondente necessidade por NADPH. As reações consistem na conversão de maior parte da glicose-6-fosfato em frutose-6-fosfato e, a seguir, em gliceraldeído-3- fosfato pela via glicolítica. Então, as enzimas transaldolase e transcetolase revertem às reações antes descritas com a produção de ribose-5-fosfato.