Meio Interno e as proteínas plasmáticas

O meio interno pode ser definido como o conjunto dos líquidos extracelulares do corpo, como o sangue, linfa, líquido intersticial, líquor. É nesse meio que ocorrem as trocas de substâncias e metabólitos, excretas e outras moléculas. Ele tende a ser mantido em uma faixa de concentração padrão de substâncias, para que não haja nenhum desequilíbrio. 

Após a retirada das células do sangue, ele pode ser chamado de duas formas distintas: PLASMA ou SORO. Ambos são porções líquidas do sangue, sem células, porém diferem principalmente em suas constituições proteicas. O PLASMA contém todas as proteínas originais do sangue, enquanto o SORO contém apenas parte dessas proteínas sanguíneas.

Para obter o soro, não é necessário o uso de anti-coagulante. O sangue em "repouso" forma um coágulo no fundo do recipiente, que é formado os hemácias, células brancas, plaquetas e algumas proteínas do sangue. A parte líquida que fica no tubo e não forma o coágulo é o soro.

Já para a obtenção do plasma, é necessário o uso de anti-coagulante e, em seguida o sangue é centrifugado, resultando em três fases distintas: o depósito de hemácias no fundo do recipiente (pois são mais pesadas), uma camada mais clara formada por leucócitos e uma camada líquida superior, que é o plasma. 

*Os anti-coagulantes agem indisponibilizando o Ca2+, fator importante para a coagulação sanguínea.

SANGUE

O sangue tem função de ligação entre vários tecidos do corpo. A lesões de alguns tecidos podem ser identificadas pela medição de restos metabólicos no sangue. Ele também possui função endócrina, devido ao transporte de hormônios e função de manutenção da homeostasia, estando principalmente relacionado com o equilíbrio hídrico e controle da volemia. Além disso, o sangue é essencial para o equilíbrio ácido-base, dessa forma, o pH deve ser sempre mantido numa faixa entre 7,35 e 7,45.

Outra função essencial do sangue é a função de defesa, através das células do sistema imune que o compõem. O sangue também atua no equilíbrio térmico e possui capacidade de auto-defesa, através da coagulação sanguínea e fibrinólise (importante na manutenção da homeostasia).

Os elementos celulares do sangue são: eritrócitos (as hemácias), leucócitos (os glóbulos brancos, como neutrófilos, monócitos, linfócitos, eosinófilos, basófilos) e as plaquetas. Os eritrócitos são as células mais abundantes do sangue, constituindo em média a metade de todo o volume sanguíneo. As plaquetas são fundamentais para a formação dos tampões plaquetários.

O plasma sanguíneo é constituído por compostos orgânicos oriundos do metabolismo de glicídeos, lipídeos e proteínas, cada um numa concentração específica. Alguns desses compostos podem ser tóxicos quando encontrados em altas concentrações, como a amônia e a ureia, oriundas do metabolismo de proteínas. Além desses compostos orgânicos, o plasma também é constituido por substâncias iônicas.

Além disso, as concentrações das substâncias contidas nos fluidos extracelulares (plasma e soro) e intracelulares (citosol das células) é diferente, importante para a manutenção das funções e do equilíbrio do organismo.

Visão geral dos principais componentes sanguíneos:

As proteínas do plasma desempenham funções essenciais para a manutenção da homeostasia. As albuminas agem como "esponjas", fazendo o transporte de diversas substâncias hidrofóbicas. As globulinas são transportadores mais específicas, de formato mais rígido e menos carregadas. Uma lesão do fígado pode provocar uma queda de concentração da albumina no sangue, promovendo a formação de edemas.

DE QUE FORMA AS PROTEÍNAS SÃO FRACIONADAS?

As proteínas podem ser fracionadas a partir da utilização de duas técnicas:

1. A Salinização Progressiva (Salting in e Salting out)

2. Eletroforese

Na Salinização Progressiva, o sal diminui a solubilidade das proteínas na água. Observa-se que pouca quantidade de sal aumenta a solubilidade das proteínas, mas altas quantidades diminuem essa solubilidade, promovendo a aglomeração dessas proteínas. 

A técnica da Eletroforese requer mais estrutura laboratorial e a presença de uma fonte elétrica. Essa técnica consiste na migração de uma molécula carregada sob a influência de um campo elétrico. Um gel poroso é fixado na cuba e, então, dois polos são definidos: o negativo e o positivo. O pH do meio é mantido constante, alcalino. Ao ligar a fonte elétrica, as proteínas carregadas negativamente migram para o polo positivo, cada uma em uma velocidade diferente de acordo com suas cargas. Há um desenho densidométrico normal para cada uma das proteínas sanguíneas em cada espécie.

Destino dos nutrientes pós-absorção

Os principais combustíveis metabólicos do corpo são a glicose, os aminoácidos, os ácidos graxos e os corpos cetônicos, sendo a glicose o principal combustível do metabolismo na maioria dos animais. Os aminoácidos, além de constituírem a estrutura das proteínas, também são combustíveis importantes, para o organismo, pois sua metabolização também resulta em geração de energia. Quando degradados, os aminoácidos geram amônia, um composto tóxico que precisa ser excretado através da urina. Os ácidos graxos são a principal forma de armazenamento de energia no organismo, e os corpos cetônicos são metabólitos derivados da gordura, que servem como substitutos da glicose em casos de hipoglicemia. Todos esses compostos possuem diferentes vias de transporte e formas de armazenamento.

O Ciclo de Krebs é a principal via produtora de energia com utilização de combustíveis no organismo, já que nele entram vias da glicólise e da beta-oxidação, além de estar relacionado também com a degradação dos aminoácidos. Nesse ciclo, os dois carbonos constituintes do Acetil-Coa são liberados em forma de CO2, ou seja, o acetato não gera carbono para o ciclo.

Através do ciclo jejum-alimentado, o homem é capaz de usar uma entrada variável de combustíveis para satisfazer uma demanda metabólica variável, de acordo com a necessidade do organismo.

Vias de absorção dos nutrientes:

Todo sangue que sai do intestino passa pelo fígado antes de retornar ao coração. Esse sangue, rico em nutrientes (açúcares, aminoácidos e alguns triacilgliceróis), é captado pelos hepatócitos, que transformam os nutrientes obtidos da dieta em combustíveis e precursores requeridos por outros tecidos e os exportam de volta para o sangue. Dessa forma, o fígado é o grande processador e distribuidor dos nutrientes. 

A drenagem linfática do intestino é desviada do fígado, entrando na circulação sanguínea só após ter circulado o corpo todo, através do ducto torácico. Como visto anteriormente na publicação sobre digestão e absorção de lipídeos, a absorção dos lipídeos resulta na formação de uma lipoproteína, o quilomícron, que é excretada para a linfa, não para o sangue. Na linfa, vão substâncias mais hidrofóbicas, e para o sangue vão as mais hidrofílicas, como o glicerol e os ácidos graxos curtos.

É possível diferenciar três momentos distintos após a absorção dos nutrientes: As fases de absorção, pós-absorção e jejum.

FASE DE ABSORÇÃO

O metabolismo durante o período de absorção é marcado pelo movimento dos combustíveis potenciais para os locais de armazenamento, e pela utilização da glicose como combustível energético. No esquema abaixo, G = glicose, AA = aminoácidos e TG = triglicerídeos. A representação do fogo indica a metabolização da glicose principalmente através do Ciclo de Krebs, gerando energia.

Na fase de absorção, os carboidratos, aminoácidos e alguns triglicerídeos passam para o sangue e são captados pelo fígado, que transforma esses nutrientes em combustíveis. A glicose sai do intestino e chega no hepatócito, onde é fosforilada pela enzima glicoquinase (homóloga à hexoquinase dos tecidos extra hepáticos).

A glicose fosforilada pode ir para a via de glicogênese (síntese de glicogênio) ou ser convertida em piruvato, indo para a mitocôndria, onde ocorre o Ciclo de Krebs. No citosol, o Acetil-Coa liberado em excesso é convertido em ácido graxo, que será armazenado no tecido adiposo. A formação de citrato a partir do oxaloacetato e do acetil-coA é a primeira reação do Ciclo de Krebs (CK). A formação de ácidos graxos é uma alternativa à oxidação do CK, quando há acetil-coA mais do que suficiente na célula para fornecer energia através da atividade do CK.

Dessa forma, a glicose plasmática repõe o estoque de glicogênio hepático, muscular e é convertida em ácidos graxos para ser armazenada na forma de triglicerídeos no tecido adiposo. Ela pode seguir 5 vias metabólicas distintas no fígado: conversão em glicose sanguínea; conversão em glicogênio, degradação oxidativa; conversão em ácidos graxos e colesterol; degradação pela via pentose fosfato.

Efeitos da insulina na glicemia:

A alta de glicose sanguínea induz a secreção de insulina pelo pâncreas, que estimula a captação e o consumo ou armazenamento da glicose, enquanto a hipoglicemia induz à secreção de glucagon, que estimula a gliconeogênese e a exportação da glicose (evento este que não ocorre no momento de absoção).

Os aminoácidos absorvidos são desaminados e se dividem em NH3- e esqueletos de carbono. A amônia, tóxica ao organismo, deve ser eliminada, sendo primeiramente convertida em ureia. Os esqueletos de carbono vão entrar no Ciclo de Krebs, auxiliando na  formação de compostos energéticos.

Alguns aminoácidos absorvidos pelo fígado são utilizados para a síntese de proteínas, mas a maioria é convertida em carboidratos. Alguns aminoácidos essenciais de cadeia ramificada (Leucina, Isoleucina e Valina) não são facilmente absorvidos pelos enterócitos, indo para a circulação sistêmica. Esses aminoácidos serão utilizados para a síntese proteica em outros tecidos, como o próprio tecido muscular.

Na figura acima, os diferentes destinos dos aminoácidos no fígado de um cão.

É importante destacar que o consumo excessivo de proteínas de maneira inadequada sobrecarrega os rins, por causa da produção excessiva de ureia que precisa ser excretada.

Após a absorção dos lipídios, existem 4 lipoproteínas plasmáticas para facilitar o transporte dos lipídeos pelo plasma: VLDL, HDL, LDL e Quilomícron.

Os quilomícrons são sintetizados na mucosa intestinal à partir dos lipídeos da dieta, sendo ricos em triglicerídeos. A VLDL sai do fígado e vai para a circulação sistêmica, transportando lipídeos para outros tecidos. A LDL é rica em colesterol, sendo fonte de colesterol para os tecidos à partir do fígado e intestinos. A HDL remove o colesterol dos tecidos e leva de volta ao fígado.

FASE DE PÓS-ABSORÇÃO

Na fase de pós-absorção, há movimentação de combustíveis energéticos para fora dos locais de armazenamento para uso imediato. A glicose da glicogenólise ou da gliconeogênese é um combustível importante nesse momento, os aminoácidos formam o substrato para a gliconeogênese, há catabolismo de aminoácidos de cadeia ramificada, ácidos graxos liberados do tecido adiposo e transportados pela albumina.

Nesse momento metabólico, é possível observar os efeitos da liberação de glucagon pelo pâncreas, pois é um momento de baixa na glicose sanguínea. O glucagon liberado no sangue aumenta o AMPc (AMP cíclico) da adenilato ciclase, fazendo com que várias enzimas sejam fosforiladas, alterando o metabolismo.

Nesse momento, existem dois destinos diferentes para o piruvato -> conversão em glicose através da gliconeogênese ou oxidação até acetil-coA para gerar energia.Destinos para os ácidos graxos -> níveis baixos de glicose no sangue despertam a mobilização de tracilgliceróis liberados do adipócito, através da liberação de glucagon, que tem ação sobre a adenilato ciclase dos adipócitos. Há estimulação da mobilização também por adrenalina e o hormônio adrenocorticotrópico. 

FASE DE JEJUM

Durante longos períodos de privação de alimentos ou privação energética, os corpos cetônicos, ácidos graxos e triglicerídeos tornam-se os principais combustíveis energéticos do organismo. A oxidação da glicose diminui, poupando a proteína muscular, que seria necessária para a gliconeogênese. No esquema abaixo, cc = corpos cetônicos, AG = ácidos graxos e TG = triglicerídeos.

As situações que aumentam a gliconeogênese, como diabetes e jejum prolongado, desaceleram o Ciclo de Krebs devido ao consumo de oxaloacetato, aumentando a conversão do acetil-coA em acetoacetado. As moléculas da coenzima A liberadas permitem que a beta-oxidação dos ácidos graxos ocorra normalmente.