Digestão - Bioquímica Fisiológica

Digestão - Bioquímica Fisiológica

Universidade de Lisboa Faculdade de Medicina Bioquímica Fisiológica

Luis Madeira (monitor) Isto não é um documento oficial do Instituto de Bioquímica Fisiológica.

ESTADIOS DA DIGESTÃO1
1. FASE CEFÁLICA1
2. FASE ORAL (BOCA)1
3. FASE GÁSTRICA (ESTÔMAGO)1 A Regulação da Digestão no Estômago:............................................................ 1 A Digestão no Estômago .................................................................................... 2
4. FASE INTESTINAL (INTESTINO)2 A Regulação do Processo digestivo ................................................................... 2 A Digestão no Intestino Delgado ....................................................................... 3

Universidade de Lisboa Faculdade de Medicina Bioquímica Fisiológica

Estadios da Digestão o Representa a antecipação da comida pelo cérebro atráves da visão ou do cheiro. A estimulação cefálica do Fluxo Salivar ocorre através da activação das Glândulas Salivares pelo Sistema Nervoso Parasimpático (SNPS). Durante esta fase ocorre o aumento da estimulação gástrica e aumento da secreção Insulínica; o A Presença de Comida na boca estimula receptores nervosos mecânicos e químicos que reforçam o estímulo de secreção salivar. o A acção mecânica dos dentes diminui a dimenção dos alimentos tornando a área de acção das enzimas maior; o É produzida em pares de glândulas salivares que estão localizadas ao longo da linha da mandíbula: Parótida, Submaxilar; Submandibular; o Contém Bicarbonato e iões fosfato. Apresenta uma Glicoproteína com função lubrificante, a mucina. A enzima em maior concentração na saliva é α-amilase que hidrolisa as ligações α1-4 para iniciar o processo de digestão dos Glícidos.

o O estômago é um saco muscular distensível que é capaz de comportar 1,5L ou mais. As paredes musculares são constituídas por 3 camadas de tecido muscular liso. As células do epitélio produzem muco e um liquor alcalino(bicarbonato). Entre estas células há muitos milhões de glândulas gástricas secretoras de HCl, denominam-se células oxínticas. Estas células além de acidificarem o meio segregam o Factor Intrínseco de Castle, importante na absorção da vitamina B12. Existem ainda as células zimogénicas (ou células chefe) que segregam proteínas como a proenzima pepsinogénio.

o O pH ideal (<2) é atingido apenas quando 3 sinais chegam às células oxínticas. O sinal do SNPS (acetilcolina), Gastrina, (hormona produzidas nas glândulas ao nível do Piloro), e histamina (produzida em resposta ao estímulo dos componentes alimentares nas células adjacentes à Glândula Oxíntica, é portanto um fenómeno de regulação parácrina) o A Gastrina, é uma hormona segregada pela zona pilórica. A secreção desta hormona é aumentada pela ingestão de Etanol, cafeína e cálcio. A secreção de gastrina também é activada pelo SNPS. A Gastrina é inibida pela somatostatina quando o pH desce abaixo de 2. A somatostatina é uma hormona inibidora da secreção das hormonas polipeptídicas. Inibe a secreção de GH(daí o seu nome,

Universidade de Lisboa Faculdade de Medicina Bioquímica Fisiológica

GH=somatotropina), gastrina, insulina e glicagina. Se for segregada em pequenas quantidades funciona como estímulo parácrino.

o A Pepsina (derivada do pepsinogénio, autocataliza a sua transformação) degrada proteínas a péptidos. o A Lipase gástrica, cinde os triacilglicerois (TAG) tem um pH óptimo 4-6 mas estudos provam que está activa a pH=1. Parece cindir 25% dos TAG e também preparar os lípidos para a acção da Lipase Pancreática.

o O intestino delgado apresenta 3 porções: o duodeno, o jejuno e o íleon. Há duas importantes glândulas exócrinas desta região, a vesícula biliar (Fígado) e o pâncreas. No entanto, há 4 (e não 2) agentes importantes que determinam a digestão neste local: A Vesícula Biliar (sais biliares); o Pâncreas (bicarbonato e mistura de enzimas digestivas; Glândulas entéricas (produtoras de muco isotónico e neutro); e a camada glicoproteica (Brush border) o A eficiencia da digestão é normalmente muito alta. o A Presença de quimo nas paredes do duodeno (tanto química como volumétrica) inicia o conhecido reflexo entero-gástrico no qual o cérebro reduz a actividade do SNPS (um dos maiores estimuladores da secreção e contracção gástrica) e aumenta a inervação por parte do Sistema Nervoso Simpático (SNS) que faz a contracção do esfingter pilórico. O conjunto dos efeitos mantém a comida no estômago até o duodeno estar preparado para mais. A acidez no duodeno faz iniciar a secreção de Secretina, uma hormona entérica (a primeira a ser descoberta 127aa). Esta hormona tem o seu nome por aumentar a secreção pancreática mas também diminui a secreção e contracção do estômago. Este efeito (na secreção pancreática) é reforçado por outras hormonas que são segregadas em resposta à acidez duodenal, a Colecistoquinina e o Gastric Inibitor Peptide (GIP). Estas hormonas têm importantes funções na secreção das enzimas digestivas. A secretina estimula a produção de bicarbonato pelo pâncreas. A colecistoquinina estimula o pâncreas a produzir o suco digestivo que é relativamente baixo em bicarbonato e alto em enzimas. O nome colecistoquinina vem, no entanto, da sua função na vesícula biliar, onde produz a contracção e sucessiva libertação dos sais biliares. o As hormonas gastrointestinais ainda modelam a secreção de insulina. Assim é justificavel que a chegada de comida a este local amplifique a secreção de insulina esperada pela simples adição de glicose pela via parentérica. o A colecistoquinina parece também estar associada com a ingestão de alimentos. Foi sugerido que a colecistoquinina libertada em resposta à comida no intestino pode assinalar no cérebro a saciedade. O mesmo efeito foi também atribuido à apolipoproteína AIV, produzida no intestino delgado e segregada ligada aos Quilomicron. O papel desta apolipoproteína no metabolismo lipídico é incerto,

Universidade de Lisboa Faculdade de Medicina Bioquímica Fisiológica talvez porque a sua real função seja assinalar no cérebro a saciedade. Também foi descoberto, há muito pouco tempo, um péptido segregado no estômago, a “ghrelin”, que tem um papel inverso, isto é, estimula a fome, mas que decresce, como seria de esperar, nas refeições e aumenta no jejum. o Embora a absorção lipídica ocorra preferencialmente no jejun alguns lípidos podem chegar ao íleon. Se tal acontecer é segregado um péptido, o péptido Y (y=tirosina) que actua como neurotransmissor e hormona.

o O suco pancreático inclui amilases, proteases, e uma lipase sendo, sem dúvida, o local de maior importância neste processo.

Digestão do Amido o O Suco pancreático contém 2 α-amilases, isto é, enzimas que hidrolizam as ligações α1-4 glicosídicas. O seu pH óptimo é 7. Estas enzimas não hidrolizam as ligações α1-6 nem as ligações adjacentes a estas. Logo vão sobrar pequenos oligossacáridos contendo ligações α1-6 denominados dextrinas limite, assim como di e trissacáridos como a maltotriose e a maltose. Estes são degradados pela camada glicoproteica da bordadura em escova. As enzimas são Sucrase/isomaltase (α1β2 originando Frutose, que entrará pelo GLUT 5, e Glucose, que entra pelo

SLGT 1); Maltase/glucoamilase (α1-4 actua sobre a maltose originando Glicose que entra pelo SLGT 1); Lactase (β1,4 actua sobre a lactose originando Glicose que entra pelo SLGT 1); e Trehalose (β1-1 actua na trehalose originando Glicose que entra pelo SLGT 1) o O suco pancreático tem um grande número de enzimas proteolíticas. As de maior importância são segregadas enquanto proenzimas ou zimogénios que são activadas pela proteólise no lúmen intestinal, talvez para evitar que o pâncreas se autodestrua. Estas proteases são a Tripsina, quimiotripsina e carboxipeptidases. A enzima Tripsina é derivada do tripsinogénio depois de sofrer a acção de uma enterocinase da membrana da Bordadura em escova. Cada uma destas tem especifidade para determinadas ligações peptídicas, da qual resultam alguns aminoácidos livres e uma mistura de oligopétidos. Estes últimos são reduzidos a tri ou dipéptidos pela bordadura de escova.

o Envolve processos enzimáticos e fisicoquímicos. A digestão lipídica depende da emulsificação dos TAG e da formação de partículas ainda mais pequenas que aquelas das emulsões lipídicas, as micelas. Com a progressão da digestão formamse moléculas anfipáticas que ajudam há emulsificação; monoacilglicerois, fosfolípidos e lisolecitina. A lipase pancreática faz parte da família das lipases de que também faz parte a Lipoproteína Lipase (LpL). As enzimas que actuam em ligações ester das posições 1 e 3 mas não na posição 2. Assim formam-se ácidos gordos livres (FFA) e monoacilglicerois (MAG). Os MAG são também agentes emulsificadores. Assim

Universidade de Lisboa Faculdade de Medicina Bioquímica Fisiológica vamos obtendo micelas mistas (partículas contendo MAG, FFA, sais biliares, colesterol, etc) que são capazes de se mover pelo ambiente aquoso dos conteúdos intestinais sendo absorvidos pelo bordo luminal das células.

o São absorvidos pelos transportadores de glicose SLGT 1 e de frutose GLUT 5.

Podem ser transportados contra o gradiente de concentração à custa de iões Na + através da membrana (cujo diferencial de concentração é mantido pela bomba

Na+/K+ ATPase). A frutose como descrito é transportada no GLUT 5 por difusão facilitada. Dos enterócitos sai glucose e frutose pelos transportadores baso-laterais GLUT 2. No entanto nem todos os glícidos absorvidos são libertados para a corrente sanguínea. Pelo menos uma porção de glicose absorvida é utilizada pelo enterócito para a produção de energia (ATPases e multiplicação) sendo metabolizada a lactato. Este passo é de extrema importância como será visto mais tarde.

o Os produtos da digestão proteica são absorvidos no lumen intestinal por transportadores específicos quer sob a forma de aminoácidos que sob a forma de di ou tripéptidos. Os aminoácidos são depois excretados para a corrente sanguínea. Mas tal como os glícidos, parte deles são oxidados de uma forma muito inteligente (glutamina, glutamato e aspartato) A glutamina aliás é extraida da corrente sanguínea através da parede contra-luminal sendo oxidada. Alguns ditripéptidos são absorvidos por transportadores conhecidos como PEPT1 e PEPT2 que também existem nos túbulos renais. O transporte de péptidos foi sugerido ser mais rápido que o dos aminoácidos. O transporte destes está relacionado com o o É provável que a absorção dos ácidos gordos seja mediada pelo transporte facilitado levado a cabo pelos transportadores FAT e FATP (Fatty acid translocase, e Fatty acid transport peptide). Quando dentro da célula FFA ligam-se FABPpm (Fatty acid binding protein) que promove o movimento dentro do citosol. o Dentro dos enterócitos os FFA e os monoacilglicerois são reesterificados para formar novas moléculas de TAG. Isto ocorre principalmente pela via dos monoacilglicerois (por oposição ao que ocorre na maior parte dos tecidos, via do ácido fosfatídico). Os triacilglicerois são armazenados com a Apolipiproteína B, formando-se a partícula a que chamamos quilomicron. Estas são as maiores Lipoproteínas plamáticas. Elas saem do enterócito pelo túbulo lácteo (o diâmetro dos quilomicron é da mesma ordemdo comprimento de onda da luz visivel, logo há refracção da luz) denominado tal devido à coloração turva (tipo leite); Nem todos os àcidos gordos são reesterificados a TAG. Aqueles com cadeia mais curta, ou seja, com menos de 12-14 carbonos, não são bons substractos para a esterificação (de notar que são em menos concentração na dieta). O colesterol ingerido é incorporado em micelas mistas sendo em seguida absorvido pelas células

Universidade de Lisboa Faculdade de Medicina Bioquímica Fisiológica mas parte dele é de novo exportado activamente no intuito de manter a homeostase. O transportador ABC-A1 está envolvido. Este processo também exclui o colesterol dos peixes e das plantas mas pelos transportadores ABC-G5 e G8 (ABC=ATP binding cassette). No enterócito o colesterol é esterificado pela ACAT. Tanto o Colesterol como os seus esteres são transportados nos linfáticos pelos Quilomicron.

A digestão atrás descrita ocorre predominantemente no jejuno. No íleon é absorvida a Vitamina B12 e os sais biliares (muito importante na manutenção da homeostase do colesterol) o Uma das funções mais importantes do intestino grosso é a absorção de H2 O. Mas a actividade bacteriana nos Glícidos que escaparam actividade digestiva enzimática torna disponível energia que de outro modo teria sido perdida. A acção bacteriana, fermentação, permite fornecer 5% da energia basal diária. o Os Glícidos, como a celulose, que não são susceptiveis à degradação enzimática são quebrados (parte deles) por bactérias no cólon. No conjunto das substâncias utilizadas estão alguns ácidos gordos, por vezes chamados voláteis, entre os quais, Acetato, Propionato e Butirato. O acetato pode ser transformado em acetil CoA pelo fígado e outros órgãos. O propionato entra pela veia porta e é absorvido quase na sua totalidade pelo fígado para oxidação. O butirato é utilizado como combustível nos próprios colonócitos. O butirato parece estar envolvido na protecção das neoplasias do cólon. Devido aos benefícios da fermentação no cólon há produtos conhecidos como prebióticos e probióticos quesão considerados importantes. Os prébióticos são glícidos de difícil digestão (inulina ou frutooligosacáridos). Probióticos são bactérias que por vezes chamamos de Yogurtes vivos. o Um dos processo que também é muito importante no cólon é a degradação da

Ureia hepática em amónia que pode ser reabsorvida. Esta pode ser utilizada pelos tecidos para a formação de aminoácidos. Esta recuperação da ureia pode ser fulcral no jejum quando temos de manter o balanço nítrico o mais alto possível.

Comentários