Bioq.Clinica-Aminoacidos e Proteinas

Bioq.Clinica-Aminoacidos e Proteinas

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Bioquímica Clínica: Princípios e Interpretações

Aminoácidos e Proteínas

das pelas células vivas de todas as formas de vida.

São polímeros complexos de a-aminoácidos, unidos entre si por um tipo específico de ligação covalente – a ligação peptídica. As proteínas são constituídas por 20 aminoácidos diferentes reunidos em combinações praticamente infinitas, possi- bilitando a formação de milhões de estruturas diversas. Estas combinações permitem às células a produção de proteínas com diferentes tamanhos,

A seqüência de aminoácidos, que define as características das proteínas, é determinada pelas informações genéticas contidas no núcleo da cé- lula. Por hidrólise, as proteínas fornecem somente aminoácidos (proteínas simples) ou, além dos

As funções biológicas atribuídas às proteínas são variadas e importantes. Atuam como:

Enzimas. São proteínas altamente especializadas com atividade catalítica; praticamente todas as reações químicas celulares onde participam bio- moléculas orgânicas são catalisadas por enzimas.

Existem milhares de enzimas, cada uma capaz de catalisar um tipo de reação química diferente.

Proteínas transportadoras. São proteínas que se ligam a íons ou a moléculas específicas, as quais são transportadas de um órgão para outro.

Transportam hormônios, v itaminas, metais, drogas e oxigênio (hemoglobina); solubilizam os lipídios (apoproteínas). Muitas proteínas estão presentes nas membranas plasmáticas e nas membranas intracelulares de todos os organismos; elas trans - portam, por exemplo, a glicose, aminoácidos e outras substâncias através dessas membranas.

Proteínas de armazenamento. Atuam no ar- mazenamento de certas substâncias, ex.: ferritina, que armazena átomos de ferro.

Proteínas contráteis ou de motilidade. Pro- teínas que modificam sua forma ou contraem-se, ex.: actina e miosina.

Proteínas estruturais. São proteínas que ser- vem como filamentos de suporte, cabos ou lâminas para fornecer proteção ou resistência à estru- turas biológicas, ex.: queratinas, colágeno e elastina.

Proteínas de defesa. Um grande número de proteínas defendem o organismo contra a invasão de outras espécies ou o protege nos ferimentos. As imunoglobulinas ou anticorpos – proteínas especi- alizadas sintetizadas pelos linfócitos – podem reconhecer e precipitar, ou neutralizar, invasores como bactérias, vírus ou proteínas estranhas oriundas de outras espécies. O fibrinogênio e a trombina são proteínas que participam da coagulação sangüínea que previnem a perda de sangue quando o sistema vascular é lesado. Algumas destas proteínas, incluindo o fibrinogênio e a trombina, também são enzimas.

Proteínas reguladoras. Várias proteínas atuam na regulação da atividade celular ou fisiológica, ex.: hormônios e proteína G.

Outras proteínas. Existem numerosas proteínas com funções ditas exóticas ou de difícil classificação.

Bioquímica Clínica: Princípios e Interpretações

São milhares as funções das proteínas. Além das resumidas acima citam-se algumas de grande importância clínica: manutenção da distribuição de água entre o compartimento intersticial e o sis- tema vascular do organismo; participação da ho- meostase e coagulação sangüínea; nutrição de tecidos; formam tampões para a manutenção do pH.

Bibliografia consultada

CAMPBELL, M. K. Biochemistry. 3 ed. Philadelphia : Saunders, 1999. p. 76-95.

LEHNINGER, A. L., NELSON, D. L., COX, M. M. Princípios de bioquímica. São Paulo : Sarvier, 195. p. 9-117.

STRYER, L. Bioquímica. 4 ed. Rio de Janeiro : Guanabara-Koogan, 1995. p. 17-69.

Aminoácidos e proteínas

número de proteínas distintas dentro de uma célula humana é estimado entre 3.0 a

5.0. Mais de 300 proteínas diferentes foram identificadas somente no plasma sangüíneo. Mui- tas delas apresentam papéis bioquímicos específi- cos sendo que suas concentrações podem ser afetadas por processos patológicos e, portanto, são determinadas na investigação de várias doenças.

Apesar do grande número de proteínas presentes no plasma sangüíneo, somente algumas são medi- das rotineiramente. As mais medidas são as pre- sentes no sangue, urina, líquido cefalorraquidiano (LCR), líquido amniótico, peritonial ou pleural,

As funções das proteínas plasmáticas incluem transporte, manutenção da pressão oncótica, tam-

ponamento de alterações do pH, imunidade humo- ral, atividade enzimática, coagulação e resposta de fase aguda.

A concentração das proteínas plasmáticas é de- terminada por três fatores principais: velocidade de síntese, velocidade do catabolismo e o volume de líquido no qual as proteínas estão distribuídas.

Síntese. A maioria das proteínas plasmáticas são sintetizadas no fígado enquanto algumas são produzidas em outros locais, por exemplo, imunoglo-

ximadamente 25 g das proteínas plasmáticas são sintetizadas e secretadas cada dia, pois não há armazenamento intracelular.

Distribuição. Normalmente, a concentração de proteínas totais no plasma está ao redor de 7,0 g/dL e, aproximadamente, 250 g de proteínas são encontradas no compartimento vascular de um homem adulto de 70 kg. A água atravessa mais livremente as paredes capilares que as proteínas e, portanto, a concentração das proteínas no espaço vascular é afetada pela distribuição líquida.

Catabolismo. As proteínas plasmáticas são d egradadas através do corpo. Os aminoácidos libera- dos ficam disponíveis para a síntese de proteínas celulares.

Desidratação. A desidratação causa o aumento

(relativo) de todas as frações protéicas na mesma proporção. Pode ser promovida pela inadequada ingestão de líquidos ou perda excessiva de água

Enfermidades monoclonais. Mieloma múlti- plo, macroglobulinemia de Waldenström e doença da cadeia pesada. Estas condições promovem a elevação de imunoglobulinas, causando o aumento

Enfermidades policlonais crônicas. Cirrose hepática, hepatite ativa crônica, sarcoidose, lupus eritematoso sistêmico e infecção bacteriana crônica.

Aumento do volume plasmático. Hemodiluição por intoxicação hídrica, também como na cirrose quando a ascite está presente.

Perda renal proteínas. Síndrome nefrótica e glomerulonefrite crônica.

Perda de proteínas pela pele. Queimaduras severas.

Gota. Aumento da uricemia.

Bioquímica Clínica: Princípios e Interpretações

Distúrbios da síntese protéica. A síntese é sensível ao suprimento de aminoácidos e, assim, a desnutrição, má absorção, dietas pobres em proteínas, enfermidade hepática não-virótica severa promovem hipoproteínemia. A insuficiência da função hepatocelular reduz a síntese na enfermidade hepática crônica.

Outras causas. Analbuminemia, colite ulcera-

tiva, dermatite esfoliativa, doença de Crohn, doença de Hodgkin, edema, enteropatia perdedora de proteínas, hemorragia grave, hepatite infecciosa,

tiva, kwashiorkor, leucemia, má absorção e úlcera péptica.

Paciente. Não deve ingerir dieta rica em gorduras durante 8 horas antes do teste. Suspender as medicações que interferem nos níveis das proteínas séricas.

Amostra. Soro sem hemólise e não lipêmico. A amostra pode ser refrigerada por até uma semana.

Interferentes. Resultados falsamente elevados: bromossulfaleína, clofibrato, contrastes radiológi- cos, corticoesteróides, corticotropina, dextrano, heparina, insulina, somatropina, tireotropina e tolbutamida. Resultados falsamente reduzidos:

anticoncepcionais orais, dextrano, íon-amônio, líquidos intravenosos excessivos contendo glicose, pirazinamida e salicilatos.

Métodos. Historicamente o método de referência para a determinação das proteínas totais no soro sangüíneo é o método de Kjeldahl. Este método não é empregado rotineiramente no laboratório clínico devido a sua complexidade.

Refractometria. Os métodos que empregam a medida do índice de refração avaliam as proteínas totais no soro, plasma, urina e LCR. Estão baseados na determinação refratométrica dos sólidos totais nos líquidos antes e depois da remoção das proteínas. Estes métodos são influenciados por variações da temperatura, relação albu- mina/globulinas, azotemia, hiperglicemia, hiperbilirrubinemia e, particularmente, hiperlipemia.

Biureto. É o mais usado atualmente, pois além de preciso e exato é de fácil execução, sendo, portanto, bastante empregado para a automação.

envolve cor violeta. As proteínas são determina- das por reação idêntica ao do biureto. O complexo colorido é de composição desconhecida, sendo formado entre os íons cúpricos e duas ou mais ligações peptídicas. A intensidade do produto colorido é proporcional ao número de ligações peptídicas presentes nas proteínas. O reativo seco DT Vitros baseia-se nesta reação.

Valores de referência para proteínas totais no soro sangüíneo

Adultos ambulatoriais 6 a 7,8 g/dL

Como resultado da pressão hidrostática, as proteínas de baixa massa molecular rotineiramente são filtradas através da membrana basal glomerular.

Esta membrana atua como uma barreira à filtração graças ao tamanho dos poros e a carga negativa.

As proteínas de pequeno tamanho molecular são conduzidas para dentro do túbulo renal onde são quase totalmente reabsorvidas; no entanto, uma pequena fração é conduzida através dos túbulos e aparece na urina. Entre 20-50% da proteína urinária é albumina. O restante consiste de uromucóide, mucoproteína de Tamm-Horsfall provenientes das células tubulares renais, pequenas quantidades de microglobulinas séricas e tubulares e proteínas de secreções vaginais, prostática e seminal. A proteinúria anormal é classificada como:

Benigna. A forma benigna é provocada por alterações hemodinâmicas ou clínicas não associadas com morbidez ou mortalidade e são de causa des -

Aminoácidos e proteínas conhecida. Este tipo de proteinúria (em geral <1 g/d) é a razão mais freqüente de resultados positi-

§ Proteinúria funcional, secundária à doenças febris, após exercícios vigorosos, insuficiência cardíaca congestiva e hipertensão essencial.

§ Proteinúria idiopática, relativamente comum em crianças assintomáticas e adultos jovens

§ Proteinúria ortostática ou postural, ocorre quando a pessoa fica em pé por muito tempo e desaparece quando ela se deita por algumas h o- ras. Ocasionada, provavelmente, pela grande pressão sobre a veia renal quando o indivíduo fica em posição vertical.

Sobrecarga. Proteínas de baixa massa molecular aumentadas no plasma são filtradas pelo glomérulo em grandes quantidades, ultrapassando a capacidade de reabsorção do túbulo.

Tubular. É devida a incapacidade dos túbulos renais realizarem a absorção, provocada por uma disfunção ou quando o excesso de proteínas no líquido tubular ultrapassa a capacidade reabsortiva dos mesmos. Na proteinúria tubular, pequenas moléculas que em condições normais ultrapas sam a membrana glomerular e são absorvidas, aparecem na urina final em razão da reabsorção tubular incompleta. A presença de proteinúria é um dos

da disfunção tubular em condições como: envene- namento por metais pesados, síndrome de Fanconi e hipocalemia crônica. Em doenças tubulares a excreção urinária diária é inferior a 3,5 g de proteínas.

Glomerular. A proteinúria glomerular é uma conseqüência da perda de integridade da mem- brana do glomérulo que, em condições normais, não permite a passagem de proteínas de elevada massa molecular para a urina. Nestes casos encontram-se valores maiores que 1,0 g/d. Esta forma de proteinúria está associada com a síndrome nefrótica, hipertensão ou glomerulonefrite rapidamente progressiva. Nestas condições, o glomérulo torna-s e progressivamente permeável à proteínas, particularmente, à albumina. Quantida- des entre 3 a 6 g/d, podem ser perdidas nestas condições. Este tipo de proteinúria também ocorre como conseqüência secundária de outras enfermi- dades, tais como: amiloidose, lupus eritematoso e diabetes mellitus (ao redor de 30 a 40% dos paci- entes com diabetes tipo 1 desenvolvem nefropatia diabética que se manifesta clinicamente 8 a 10 anos após aquisição da doença). No curso tardio do diabetes esta elevação dos teores de proteínas na urina se torna persistente, dando lugar a uma insuficiência renal.

Proteínas não-plasmáticas. Proteínas de

Tamm-Harsfall (urumucóide), um constituinte dos cilindros urinários e provavelmente secretadas

Amostra. São utilizadas amostras de 24 h ou 12 h sem preservativos e mantidas em refrigerador. Não sendo possível a determinação nas primeiras

48 h após a coleta, deve-se misturar bem e separar uma alíquota. Amostras congeladas são estáveis por um ano.

Métodos. A determinação quantitativa das pro- teínas na urina é realizada por um dos seguintes métodos:

Turbidimetria. Os métodos turbidimétricos são tecnicamente simples, rápidos e suficientemente exatos. Os reagentes comumente usados são: ácido tricloroacético, ácido sulfossalicílico ou cloreto de benzetônio (BZC) em meio alcalino. Nestes métodos, o reagente precipitante é adicio- nado à urina e a proteína desnaturada precipita em uma suspensão fina que é quantificada turbidimetricamente. Nesta categoria, o método mais em- pregado é o do cloreto de benzetônio por ser o mais sensível dos métodos turbidimétricos.

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Corantes. Estas técnicas estão baseadas no desvio da absorvância máxima do corante quando ligado à proteínas. Os corantes freqüentemente

250) que liga-se aos resíduos NH3 das proteínas; e o molibdato vermelho de pirogallol que reage com grupos amino básicos tanto da albumina como das g-globulinas para formar um complexo azul.

Biureto. Os métodos que empregam o reagente do biureto são pouco utilizados por serem mais complexos e sofrerem a interferência de

certos metabólitos como a bilirrubina. As proteínas são concentradas pela precipitação com ácido tricloroacético ou ácido fosfotúngstico-HCl-eta- nólico (reagente de Tsuchya) e redissolvido no reagente do biureto onde o Cu2+ forma um com- plexo colorido com as ligações peptídicas. O pre- cipitante de Tsuchya melhora a sensibilidade e a linearidade do método.

Indicador de pH. É um método semi-quanti- tativo onde a proteína (principalmente a albumina) liga-se ao indicador provocando alterações na cor.

Apresenta falso-positivos em urinas pH>8,0.

Valores de referência para as proteínas na urina

Adultos 40 a 100 mg/d Mulheres grávidas Até 150 mg/d

Até 300 mg/d

Pode-se, também, classificar as proteínas como proteínas marcadoras da disfunção renal. Deste modo, três grupos são identificados, os quais corres pondem a três tipos de defeitos renais:

Proteínas com massa molecular de

³‡100.0 Dáltons. Aparecem na urina somente quando houver um avançado comprometimento da membrana, envolvendo a perda da função de permeabilidade glomerular, a proteinúria é não-seletiva. Uma proteína típica deste grupo é a IgG.

Proteínas com massa molecular entre 50.0 e 80.0 Dáltons. O aumento da secre- ção urinária destas proteínas em razão da baixa filtragem de íons, representa um possível defeito reversível no glomérulo, sendo uma proteinúria glomérulo seletiva. Proteínas típicas deste grupo são a albumina e a transferrina.

Proteínas com massa molecular <50.0 Dáltons. Estas proteínas de baixa massa mole- cular estão normalmente presentes na urina nos casos de um defeito renal intersticial. Assim, a função de reabsorção fica diminuída resultando numa proteinúria tubular. As proteínas marcadoras renais, pós-renaise não-renais que também acarretam aumentos da proteinúria.

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