Deficiência de Carnitina

Luís Felipe Ferres Luís Filipe Nakayama Luiz Felipe Lessa

Triacilgliceróis

Principal forma de armazenamento de substrato energético

Energia contida na molécula: 5% no glicerol 95% nos ácidos graxosSão armazenados nos adipócitos

Lipase Hormônio Sensível

Localizada no adipócitoAtivada quando fosforilada por

proteína quinase A (glucagon, epinefrina, ACTH,GH)

Inibida através da desfosforilação (insulina)

Perilipina – recobre as gotículas de gordura

Desfosforilada – impede o acesso da enzima

Fosforilada – permite o acesso à enzima

Ácidos Graxos

Principal substrato energético para os humanos

Supre as necessidades energéticas entre as refeições e períodos de demanda aumentada

São mobilizados pela hidrólise do triacilglicerol

Caso Clínico

Uma jovem de 21 anos foi trazida ao serviço médico estudantil da UNIFESP apresentando queixas de cansaço e de tolerância reduzida a exercícios físicos. Um exame neurológico cuidadoso revelou fraqueza muscular nas extremidades. Várias biópsias musculares foram realizadas e o exame microscópico indicou que o músculo estava repleto de vacúolos contendo lipídeos. Medidas químicas indicaram que as amostras de músculo continham quantidade muito elevada de triglicerídeos, e quantidade diminuída de carnitina.

Carnitina

Formada a partir de Lisina e Metionina, em presença de Fe e vitaminas C, B6 e B3

Pode ser obtida na Dieta

Função intracelular da carnitinaRealiza o transporte de ácidos

graxos ativados de cadeia longa para a matriz mitocondrial de forma reversível

Carnitina palmitoil transferase I (CPT I) : Localizada na membrana mitocondrial externa

Carnitina palmitoil transferase II (CPT II): Localizada na membrana mitocondrial interna

Função intracelular da carnitina

Carnitina Acilcarnitina Translocase – realiza a passagem da acil carnitina para a matriz mitocondrial e da carnitina para o espaço intermembranas

β Oxidação

Quebra seqüencialmente o Acila em duas unidades – um acetil CoA e um acil CoA (com 2 carbonos a menos)

São produzidos um FADH2 (~1,5 ATP) e um NADH (~2,5 ATP) que serão oxidados na cadeia de transporte de elétrons

Deficiências de carnitina

Carência nos níveis de carnitina sintetizada nos rins e no fígado

Defeito nas proteínas de membrana plasmática de alta afinidade em tecidos como músculo, rim, coração e fibroblastos (CPTI, CPTII e translocase) → primária

Defeitos na via de β oxidação, geralmente hereditários → secundária

Falta da carnitina e atividade da piruvato desidrogenase

A diminuição do aporte de ácidos graxos, por conta da falta de carnitina, promove um maior uso do piruvato no ciclo TCA

Em situações de maior demanda energética (exercícios físicos ou jejum prolongado) diminui-se a quantidade de substrato para a enzima Piruvato desidrogenase

Acúmulo de triglicerídeos nos músculos na deficiência de carnitinaO músculo, assim como outros

tecidos, armazena ácidos graxos na forma de triacilglicerol

Ocorre acúmulo de triacilgliceróis nos músculos da paciente pois a deficiência de carnitina promove defeito na oxidação de ácidos graxos

Excesso de ácidos graxo no músculo são reconvertidos a triacilgliceróis

Corpos Cetônicos

Importate adaptação em períodos de jejum prolongado

Produtos hidrossolúveis da oxidação de lipídeos

São formados em mitocôndrias hepáticas e renais a partir do Acetil-Coa

Tipos: Acetona – tóxica e volatilizada no pulmão Acetoacetato e β-hidroxibutirato

– combustíveis para tecidos não hepáticos (músculo cardíaco, músculo esquelético e cérebro)

Corpos Cetônicos

A síntese de corpos cetônicos comeca com a condensação de duas moléculas de acetil CoA para formar acetoacetil coA, em uma reação que é o reverso da etapa final da β oxidação

Aproveitamento extra hepático dos corpos cetônicos

β hidroxibutirato é oxidado a acetoacetato (D-β-hidroxibutirato desidrogenase)

Acetoacetato é ativado para formar o éster da coenzima A (acetoacetil-CoA)

O éster da coenzima A sofre uma tiólise e forma 2 acetil CoA (entra no ciclo TCA)

Obs: β cetoacil-CoA transferase – enzima mitocondrial ausente no fígado

Deficiência de carnitina e fraqueza muscular

As deficiências de carnitina resultam em acúmulo de gordura nos músculos e desordens funcionais nos músculos cardíaco e esquelético ( fraqueza muscular)

As manifestações como cansaço e baixa tolerância a exercícios físicos se dão pela fraqueza muscular que decorre da interrupção da rota metabólica da β-oxidação e da consequente interrupção da produção de ATP

Carnitina para emagrecimento

Carnitina para emagrecimento

A suplementação de carnitina, em indivíduos saudáveis, NÃO propricia benefício no processo de emagrecimento visto que ele já possui o composto em quantidade adequada no seu organismo

No entanto, há uma exceção no caso de ingestão com a finalidade de práticas físicas prolongadas uma vez que facilita a β oxidação

Papel da CPT II

Transfere o grupo acil (de cadeia longa), da acilcarnitina, para o grupo CoA presente na matriz mitocondrial

Acil CoA resultante segue para a β oxidação

Cadeias curtas e médias são afetadas?

Não dependem de carnitina para o transporte

Atravessam a membrana pelos próprios transportadores de membrana

Carnitina na dieta

Como os níveis de carnitina estão baixos no músculo é provável que a paciente tenha problema na síntese do composto

A ingestão de carnitina é efetiva no tratamento da paciente, no entanto a absorção intestinal é pobre e as bactérias entéricas metabolizam formando um composto com odor de peixe podre (trimetilamina)

Bibliografia

MEISENBERG, G. & SIMMONS, W.H. – “Principles of Medical Biochemistry” (2nd Edition)

NELSON, D.L. & COX, M.M. – “Lehninger Principles of Biochemistry” (3rd Edition)

DEVLIN, T.M. – “Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas” (Sexta Edição)

MONTGOMERY, R., CONWAY, T.W. & SPECTOR, A.A. – “Bioquímica Uma Abordagem Dirigida por Casos” (Quinta Edição)

SMITH, C., MARKS, A.D. & LIEBERMAN, M. – “Bioquímica Médica Básica de Marks - UMA ABORDAGEM CLÍNICA” (Segunda Edição)

www.scielo.br - acessado em 06/10/2009 às 13h