Lípidos. Fonte de energia (ligações C-H) Forma eficiente de armazenar calorias em excesso

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1 Lípidos Funções Fonte de energia (ligações C-H) Forma eficiente de armazenar calorias em excesso Integram as membranas celulares papel importante na estrutura celular 1

2 Ácidos gordos Saturados Não saturados Triglicerídeos (TG) Colesterol (CT) Fosfolípidos (Fosf) Lípidos no Plasma Transporte dos lípidos Ácidos gordos albumina Restantes - lipoproteínas 2

3 Ácido gordo Ácidos gordos Glicerol Triglicerídeo Fosfolípido Colesterol 3

4 Lipoproteínas - Estrutura Proteínas (apolipoproteínas) HO O R O Lípidos não polares (TG e ésteres de colesterol) R HO HO Fosfolípidos Colesterol 4

5 Classificação das lipoproteínas De acordo com a densidade: Quilomicras VLDL (very low density lipoprotein; lipoproteína de muito baixa densidade) IDL (intermediate density lipoprotein; lipoproteína de densidade intermédia) LDL (low density lipoprotein; lipoproteína de baixa densidade) HDL (high density lipoprotein; lipoproteína de alta densidade) Lipoproteína (a) 5

6 Lipoproteína Densidade (g/ml) Mobilidade electroforética Fonte Função Apolipoproteínas Composição (%) Quilomicras <0,95 Origem Intestino Transportar triglicerídeos exógenos C-I, C-II, C-III, B-48, A-I, A-II, A-IV, E triglicerídeos 2-6 fosfolípidos; 2-4 ésteres de colesterol; 1 colesterol livre; 1-2 apolipoproteínas VLDL 0,95-1,006 pré-β Fígado Transportar triglicerídeos endógenos B-100, C-I, C-II, C-III, E triglicerídeos fosfolípidos 8-14 ésteres de colesterol 4-7 colesterol livre 5-10 apolipoproteínas IDL 1,007-1,019 broad β Catabolismo da VLDL Precursor da LDL B-100, C-III, E triglicerídeos fosfolípidos ésteres de colesterol 7-10 colesterol livre apolipoproteínas LDL 1,020-1,063 β Catabolismo da VLDL, via IDL Transporte de colesterol B-100, C ésteres de colesterol 6-15 colesterol livre fosfolípidos 4 triglicerídeos apolipoproteínas HDL 1,064-1,21 α Fígado, intestino Transporte reverso do colesterol A-I, A-II, C-I, C-II, C-III, E, D fosfolípidos ésteres de colesterol 5 colesterol livre 3 triglicerídeos apolipoproteínas 6

7 Apolipoproteína Massa molecular (Da) Concentração sérica (mg/dl) Função A-I Activação da LCAT; Função estrutural na HDL; Ligante aos receptores das HDL. A-II Activação da lipase hepática; proteína estrutural na HDL. A-IV Componente das lipoproteínas intestinais. B Função estrutural nas quilomicras. B Ligante para os receptores das LDL; Função estrutural na VLDL e na LDL. C-I Co-factor da LCAT C-II Activação da LPL C-III Inibição da LPL. D ? E Depuração hepática das quilomicras remanescentes e da IDL; Remoção celular lipoproteica. F ? G 72000?? H ? J ? Transporte lipídico;? Chaperon membranar (a) Função estrutural na Lp(a);? Inibidor da ligação do plasminogénio 7

8 Enzimas e proteínas de transporte ligadas ao metabolismo das lipoproteínas. Enzimas e proteínas Fonte Função LCAT ( lecithin-cholesterol acyltransferase ) Fígado Esterificação do colesterol livre das HDL. Lipase hepática Fígado Hidrolisar triglicerídeos das VLDL, IDL e HDL. Lipoproteína lipase (LPL) Tecido Adiposo Tecido Muscular Hidrolisar triglicerídeos das quilomicras e VLDL. CETP ( cholesteryl ester transfer protein ) Fígado Transferência de ésteres de colesterol das HDL para as VLDL e quilomicras, e de triglicerídeos em sentido inverso. 8

9 Metabolismo das lipoproteínas Absorção dos lípidos Via exógena engloba o transporte dos lípidos da dieta, através das quilomicras formadas no intestino delgado, para o fígado. Via endógena responsável pelo transporte dos lípidos hepáticos, através da VLDL e da LDL, para os tecidos periféricos. Transporte reverso do colesterol envolve a HDL, que transporta o colesterol dos tecidos periféricos para o fígado 9

10 Absorção dos lípidos Digestão c/ intervenção enzimática (p.e. lipase pancreática) Triglicerídeos mono e diglicerídeos Ésteres de colesterol colesterol livre Fosfolípidos lisofosfolípidos todos estes lípidos + ác. Biliares micelas Os produtos resultantes da digestão lipídica penetram nos enterócitos sob a forma de micelas. A absorção ocorre qdo as micelas contactam com as microvilosidades das membranas da mucosa intestinal Absorção por processos passivos e em alguns casos facilitada por transportadores específicos Reacções inversas (re-esterificação no retículo endoplasmático liso dos enterócitos); formação de quilomicras. 10

11 Via Exógena TG, fosf e CT são combinados com as apolipoproteínas B-48, A-I, A-II, A-IV. As lipoproteínas formadas, quilomicras, são ricas em triglicerídeos e contêm quantidades relativamente pequenas de proteínas. A sua principal função é o transporte dos triglicerídeos provenientes da dieta. Elas também são constituídas por colesterol proveniente da dieta, mas também podem receber colesterol, quer recentemente sintetizado no intestino, quer transferido de outras lipoproteínas presentes na linfa ou no plasma. As quilomicras recém-formadas recebem apolipoproteínas C das HDL (Apo C-I, Apo C-II, Apo C-III), bem como apolipoproteína E, que pode provir das HDL, mas também pode ser obtida das quilomicras circulantes. A Apo C-II adquirida pelas quilomicras vai permitir a activação da LPL, presente no endotélio capilar do músculo esquelético e tecido adiposo. Esta enzima liberta os TG das quilomicras, hidrolisando-os a ác. gordos e glicerol, que são removidos pelos tecidos locais (tecido muscular, tecido adiposo). Os ác gordos são, então armazenados novamente sob a forma de TG. As quilomicras tornam-se progressivamente mais pequenas, o conteúdo em TG diminui e em colesterol e proteínas aumenta. Os constituintes da superfície das quilomicras (fosf, CT livre e apolipoproteínas C) são então transferidos para a HDL. As partículas resultantes, enriquecidas em ésteres de colesterol, são designadas de quilomicras remanescentes. A Apo E permite, então, o catabolismo das quilomicras remanescentes pelo fígado. Uma vez captados pelo fígado, os componentes lipídicos das quilomicras remanescentes podem ser armazenados, catabolizados ou resecretados 11 como componentes das lipoproteínas VLDL.

12 Metabolismo das Quilomicras Triglicerídeos da Dieta Intestino Delgado Apo CII Apo E HDL Colesterol Esterificado Apo CII Colesterol TG Quilomicras Fígado LPL Quilomicras remanescentes Ácidos Gordos Livres Tecido Adiposo ou Muscular Receptor Remanescente 12

13 Via Endógena O fígado secreta as VLDL, lipoproteínas ricas em TG, mas de síntese endógena, que contêm também uma pequena proporção de CT e fosfol, e uma fracção proteica característica, a Apo B-100. A sua principal função é o transporte dos TG endógenos, permitindo o fornecimento destes aos tecidos. Após secreção hepática, as VLDL sofrem uma série de modificações semelhantes às que ocorrem com as quilomicras, ou seja, aquisição de apolipoproteínas (Apo C-I, Apo C-II, Apo C-III e Apo E) e sucessiva remoção de TG do seu interior pela enzima LPL. O colesterol livre é transferido para a HDL em função do gradiente de concentração, sendo posteriormente esterificado pela enzima LCAT, e, uma vez ocorrida esta reacção, é novamente transferido para a VLDL em troca de TG. Este processo não ocorre por simples difusão, dada a hidrofobicidade dos ésteres e porque o gradiente de concentração é desfavorável. O transporte é realizado pela CEPT. A molécula de VLDL vai-se tornando mais pequena, quer por lipólise, quer por transferência de material de superfície para as HDL, convertendo-se em LDL. Este processo envolve um intermediário a IDL, que ainda possui Apo E, e apresenta algumas semelhanças com as quilomicras remanescentes. As IDL podem ser captadas directamente pelos hepatócitos, um processo mediado pela Apo E, ou serem adicionalmente hidrolisadas pela lipase hepática, sendo transformadas 13 em LDL

14 Metabolismo da VLDL F íg a d o L ip a se H e p á tic a H D L C E T P C o le ste ro l E ste rifica d o L D L A p o C II A p o C II C o le ste ro l T G V L D L ID L L P L Á c id o s G o rd o s L ivre s T e cid o A d ip o so o u M uscula r R e ce p to r d a ID L R e ce p to r d a L D L R e ce p to r d a H D L 14

15 Via Endógena (cont) A fracção de IDL convertida em LDL vai influenciar a concentração sérica desta última. Se o fígado produzir muita VLDL, mais moléculas de LDL se formarão. As moléculas de LDL são relativamente ricas em CT, e suficientemente pequenas para poderem atravessar o endotélio vascular entrando no fluido tecidular. Funcionam assim como transportadores de colesterol para os tecidos. O catabolismo das IDL e das LDL é relativamente lento, operando próximo do nível de saturação dos seus receptores, pelo que as LDL são as responsáveis pela maior parte do colesterol plasmático. LDL é capaz de penetrar nas células por vários processos, alguns são regulados pelas necessidades de cada célula em CT, outros parecem depender das concentrações extracelulares de LDL, e outros são ainda dependentes de modificações da LDL. Nas células existe um receptor de superfície, que se liga especificamente a lipoproteínas que contenham a Apo B-100 ou Apo E. Após ligação, o complexo LDL-receptor é interiorizado na célula onde sofre degradação lisossomal. A Apo B é hidrolisada nos aminoácidos que a constituem, e os ésteres de colesterol em CT livre. A libertação de CT na célula vai reprimir a enzima HMG CoA redutase ( 3- hidroxy-3methyl-glutaryl coenzyme A reductase ), centralizando a biosíntese de CT ao fígado e intestino; suprime ainda a síntese do receptor da LDL, e activa a ACAT ( acyl-coa:acylcholesterol acyltransferase ), por forma a que 15 qualquer excesso de colesterol seja esterificado e convenientemente armazenado.

16 Penetração e degradação da LDL LDL Mem brana Celular Endossoma Lisossoma Digestão lisossom al da LDL Colesterol Livre ACAT Ésteres do Colesterol Inibição: - HMG CoA redutase - Síntese de receptor da LDL APO B-100 Receptor da LDL 16

17 Transporte Reverso do Colesterol O retorno do CT dos tecidos para o fígado é designado por transporte reverso do colesterol. A lipoproteína HDL remove o excesso de colesterol dos tecidos periféricos, transportando-o para o fígado, daí o seu efeito anti-aterogénico. Os precursores da HDL plasmática são pequenas moléculas constituídas principalmente por proteínas e fosfolípidos secretadas pelo intestino e fígado, provavelmente com a forma de disco. Entre os componentes proteicos é de referir a Apo A-I, Apo A-II e possivelmente Apo E. As outras apolipoproteínas, bem como o restante conteúdo lipídico, são adquiridos durante a circulação através dos fluidos vasculares e outros fluidos extracelulares. Com a incorporação de CT proveniente, quer das lipoproteínas ricas em TG, quer dos tecidos periféricos, as partículas HDL3 vão aumentando de tamanho. O colesterol é esterificado, por acção da LCAT, acabando as HDL3 por originar as HDL2. As HDL podem entregar o CT no fígado directamente ou, indirectamente, transferindo-o para as lipoproteínas com Apo B, um processo mediado pela CETP. O colesterol é excretado pelo fígado com a bílis, quer como CT, quer após o metabolismo dos ácidos biliares. Sob a acção da lipase hepática, as HDL2 são recicladas e transformadas novamente em HDL3. Níveis séricos altos de HDL reduzem o risco de doença cardiovascular (DCV). Esta lipoproteína ajuda a prevenir DCV porque, como já foi dito, realiza o transporte reverso do colesterol e impede modificações 17 oxidativas da LDL.

18 Metabolismo da HDL Fígado HDL HDL 3 2 Intestino Delgado Precursor da HDL LCAT CETP TG Ésteres do colesterol Colesterol Quilomicras VLDL Tecidos Periféricos Quilomicras remanescentes, IDL 18

19 Metabolismo das lipoproteínas Intestino Delgado Quilomicras LPL Quilomicras Remanescentes Via Exógena Via Endógena Fígado Tecidos Periféricos Lp(a)? LPL VLDL IDL Lipase LDL Hepática HDL 19

20 Doseamento do colesterol total Método de Abell-Kendall (referência) Método de Liebermann-Burchard Método ρ-tsa Método enzimático (+ usado) Ésteres de colesterol + H 2 O colesterol esterase Colesterol + RCOOH Colesterol + O 2 colesterol oxidase Colesteno-3-ona + H 2 O 2 2 H 2 O Aminoantipirina + Fenol peroxidase quinoneimina + 4H 2 O 20

21 Doseamento dos TG Determinações químicas do glicerol Reacção de Schryver Reaccção de Eegriwe Reacção de Pay Reacção de Hantzsch Determinações enzimáticas Consumo de NADH (+ usadas) Colorimétrica (+ usadas) Fluorescente 21

22 Determinação enzimática colorimétrica dos TG Triglicerídeos lipase ác. gordos + glicerol Glicerol + ATP glicerokinase glicerofosfato + ADP Glicerofosfato + O 2 glicerofosfato oxidase dihidroacetona + H 2 O 2 H 2 O 2 + Dye peroxidase composto c/ cor 22

23 Outras determinações HDLc Ultracentrifugação ( Lipid Research Clinic ) Método da precipitação Método directo LDLc Ultracentrifugação ( Lipid Research Clinic ) Método de precipitação por adição de polivinilsulfato Método directo Fórmula de Fridewald LDLc=CT-TG/5-HDLc Fórmula de Delong LDLc=CT-TG/6-HDLc 23

24 Lipidograma Separação das lipoproteínas em função das suas diferentes cargas eléctricas Simples, pequena quantidade de amostra; deve usar-se soro fresco O uso do método electroforético para o cálculo dos valores de LDL, HDL e VLDL é reduzido Três bandas:β, pré-βeα 24

25 Outras determinações Doseamento de apolipoproteínas Apo A-I e Apo B Métodos + usados são imunoensaios (p.e. electroimunoensaio e imunoturbidimetria) Lipoproteína (a) Correlação positiva entre níveis séricos de Lp(a) e doença isquémica cardíaca Concentrações elevadas constituem forte indicador de risco independente de DCV Métodos + usados são imunoensaios (p.e. electroimunoensaio e imunoturbidimetria) 25

26 Lipoproteínas plasmáticas HDLc LDLc TG Sexo F > M M = F F < M Idade Ligeir F P/S -/ -/ Exercício Obesidade - Álcool - Estrog exog 26

27 Aterosclerose OMS: Associação em proporções variadas de modificações na íntima das artérias, consistindo numa acumulação local de lípidos, de complexos de HC, de sangue e de produtos de origem sanguínea, acompanhados pela formação de tecido fibroso e de depósitos calcários; sendo tudo acompanhado de modificações da média 27

28 Factores de Risco Concentração aumentada de lipoproteínas aterogénicas; Deficiente transporte reverso de colesterol; Stress oxidativo; Estímulo pró-inflamatório; Hiperhomocisteinemia; Factores pró-coagulantes; Efeitos antifibrinolíticos; Alterações do endotélio; Mecanismos imunológicos; Aumento de proteína C reactiva; Factores hemorreológicos; Variações genéticas; Obesidade; Hipertensão arterial; Tabagismo. 28

29 Perfil lipídico alterado factor de risco O significado de risco da concentração do colesterol está relacionado com as concentrações de HDLc e LDLc Concentrações normais ou pouco elevadas de CT com valores de LDLc superiores aos normais são sinónimo de risco de DCV, que estará aumentado se a concentração de HDLc estiver diminuída Concentrações elevadas de CT com valores normais de LDLc e valores aumentados de HDLc por norma, não são sinónimo de risco 29

30 Para obter resultados rigorosos Manter estilo de vida habitual Jejum 12 horas Não deve ingerir álcool nos 2-3 dias que antecede colheita Não realizar, de preferência, nenhum exercício físico violento nas 12 horas anteriores Anotar o nº de cigarros fumados por dia, bem como os medicamentos prescritos (se possível não) Evitar beber quantidades excessivas de água nas 2-3horas que antecedem colheita Esperar calmamente15 minutos antes de colheita Padronizar o tempo de aplicação do garrote A evolução no estudo dos parâmetros deve ser executada, se possível, no mesmo laboratório 30