Mapa metabólico sobre os efeitos do óxido nítrico (NO) no músculo liso

Cartoons - O estudo da Bioquímica...

Estes 2 cartoons fantásticos foram feitos por uma jovem cartoonista de Viana do Castelo - Ana Meira, que quis documentar a "batalha" que a mãe tem travado com a Bioquímica, na Escola Superior de Saúde, do Instituto Politécnico de Viana do Castelo... :)

Glucagon

O Glucagon (ou glicagina) deriva de gluco (glucose) e agon (agonista). Trata-se de um polipeptídeo de cadeia única com 29 aminoácidos, produzido nas células-α das ilhotas de Langerhans, localizadas na porção endócrina do pâncreas. Esta proteína é importante no metabolismo dos hidratos de carbono. A sua função é aumentar a glicemia, agindo como antagonista da insulina. Aquando de uma situação de hipoglicemia, o glucagon é libertado na corrente sanguínea dirigindo-se ao fígado, onde se irá ligar a recetores específicos nos hepatócitos (que armazenam glicogénio), estimulando-os a produzir e posteriormente a libertar glicose. Este mecanismo é chamado de glicogenólise. Após as reservas de glicogénio cessarem, o fígado passa a sintetizar glicose através da gluconeogénese.Assim, em condições normais, a ingestão de glicose inibe a secreção de glucagon. Já em jejum, há diminuição do glicogénio hepático, diminuição da glicólise no fígado, aumento da gluconeogénese, estimulação da oxidação dos ácidos gordos nos adipócitos e aumento dos níveis séricos desta proteína. Uma importante função do glucagon é manter a concentração de glicose alta o suficiente para o funcionamento normal dos neurónios, impedindo convulsões ou coma hipoglicémico em situações normais de jejum, como no sono noturno.

A secreção do glucacon é controlada fisiologicamente pelo organismo não só pela hipoglicema como também aquando de níveis baixos de ácidos gordos, hiperaminoacidemia, estímulo vagal e estímulos do sistema adrenal, tais como o stresse ou exercício físico. O aumento de glucagon no sangue vai ativar a lipase das células adiposas, inibe o armazenamento de triglicerídeos no fígado, inibe a reabsorção de sódio pelos rins, aumenta sensivelmente o débito cardíaco, aumenta a secreção da bile e inibe a secreção de ácido gástrico.
Em caso de patologia, níveis demasiado elevados de glucagon no sangue podem estar relacionados com glucagonoma, uma neoplásia rara das células-α do pâncreas, havendo um aumento dos níveis de glicose e lípidos, diminuição dos níveis de aminoácidos, anemia, diarréia e perda de peso. Observa-se também o aparecimento de eritema migratório necrolítico, caracterizado pela presença de bolhas eritematosas no inferior do abdómen, nádegas, períneo e virilha. A diabetes mellitus frequentemente decorre do desequilíbrio entre as hormonas insulina e glucagon presente nesta neoplasia.
O glucagon pode ser usado em emergências no consultório de Medicina Dentária, tal como no estado de hipoglicemia severa, frequente num diabético não controlado, administrado via intramuscular, provocando o aumento rápido dos níveis de glicose no sangue.

Texto escrito por:

- Catarina Capelo

- Dina Nair

- Marta Santos

- Samyra Matni

Cartoon sobre radicais livres (2)

Stress oxidativo (considerações gerais)

Hoje decidi fazer um post sobre um tema muito importante, o stress oxidativo. Este assunto é muitas vezes referido nas aulas de bioquímica (e não só!) mas nem sempre fica claro para quem fala ou ouve falar, o que é que realmente representa.

A ideia é simples de compreender… Conforme eu digo muitas vezes nas minhas aulas, nós temos um péssimo hábito, que nos mata aos poucos, sem exceção: passamos uma vida inteira a respirar oxigénio. E essa molécula, tão importante para a nossa bioquímica, em particular para o metabolismo aeróbico, é que nos vai matando aos poucos, e nos faz envelhecer. E não tenham dúvidas, se não morrermos de acidente, ou de alguma doença, vamos morrer porque estivemos durante a nossa vida a respirar O2! :)

Então o que é que o oxigénio tem assim de tão perigoso? Basicamente nada, ou seja, a molécula em si é inócua para as nossas moléculas/células. O problema está na sua suscetibilidade para sofrer reduções parciais, ou seja, captar eletrões. Na realidade, nós estamos continuamente a formar as chamadas espécies reativas de oxigénio, que são essencialmente 3: o radical hidroxilo (radical livre), o anião superóxido (radical livre) e o peróxido de hidrogénio. Destas 3, as duas primeiras são mais agressivas, pois são radicais livres. Os radicais livres são moléculas que apresentam um eletrão desemparelhado (por isso é que são representadas com um pontinho preto, que é o tal eletrão desemparelhado). 

Os eletrões têm um grave problema, não gostam de andar sozinhos, e por isso vão procurar “companhia” na primeira molécula que lhe aparecer à frente, seja um lípido, uma proteína ou um ácido nucleico. Ou seja, as espécies reativas de oxigénios são moléculas altamente reativas, são agentes oxidantes poderosos, que vão reagir com as nossas biomoléculas, retirando-lhes um eletrão e alterando-as/destruindo-as. E o problema é que apesar do radical livre deixar de o ser quando capta um eletrão, a molécula com quem reage transforma-se num radical livre, dando origem a um processo destrutivo em cadeia.

Para contrariar esta situação, as nossas células têm várias defesas, os chamados antioxidantes. Portanto, o stress oxidativo surge quando nós temos um desequilíbrio entre os pró-oxidantes (espécies reativas de oxigénio e reações que as produzem) e os antioxidantes (processos que impedem a formação e/ou atuação dos pró-oxidantes), no sentido de favorecer os primeiros, ou desfavorecer os segundos.

Cartoon sobre lípido e hidrato de carbono

Glicogenina

A Glicogenina é uma proteína cuja principal função consiste em ser a molécula iniciadora da síntese do glicogénio (glicogénese), polímero de reserva de monossacarídeos, mais especificamente de glucose. Os resíduos de glucose são adicionados através de ligações α-1,4. O primeiro passo da síntese do glicogénio é, de facto, a síntese desta proteína. Cada molécula de glicogénio encontra-se ligada à glicogenina por uma ligação glicosídica que envolve o primeiro resíduo de glicose da cadeia e um resíduo de tirosina da glicogenina. A denominação de glicogenina tem origem no facto de esta proteína estar na génese do glicogénio funcionando como iniciador (primer) na formação de uma nova molécula de glicogénio. A glicogenina, através da sua atividade de glucosiltransferase, liga covalentemente a ela própria uma molécula de glucose (a partir de UDP-glucose-forma ativa de glucose). Seguidamente a glicogenina forma um complexo compacto com a glicogénio sintase, enzima responsável pela síntese do glicogénio. Depois ocorre a adição de até mais 7 resíduos de glucose (a partir da UDP-glucose), mediada mais uma vez pela atividade de glucosiltransferase da glicogenina. Finalmente a glicogénio sintase e a enzima ramificadora tomam conta das ocorrências, ficando a glicogenina covalentemente ligada à única extremidade redutora da molécula de glicogénio.
Nos humanos existem duas isoformas da glicogenina que podem ser expressas como Glicogenina-1 com um peso molecular de 37 kDa e codificado pelo gene GYG, que é expresso maioritariamente nos músculos, ou como Glicogenina-2 com um peso molecular de 66 kDae codificado pelo gene GYG2 que é expresso maioritariamente no fígado, músculo cardíaco e outros tipo de tecidos, exceto o músculo esquelético

Deficiência da Glicogenina-1 (GYG1) - Mutação do gene GYG1
Uma deficiência da glicogenina-1 é detetada na sequência do seu gene, GYG1, o que revelou uma mutação non-sense num alelo e uma mutação missense noutro alelo. A mutação missense é resultado da inativação da autoglicosilação da glicogenina-1, o que é necessário para o início da síntese de glicogénio em músculo. A autoglicosilação da glicogenina-1 ocorre no Tyr195 por ação da glucose-1-O-tirosina. Uma mutação missense induzida deste resíduo resulta numa autoglicosilação inativada. No entanto, também foi demonstrado que mutações missense que afetam outros resíduos da glicogenina-1 provocam eliminação da autoglicosilação.
As caraterísticas fenotípicas do músculo esquelético num paciente com este distúrbio são depleção glicogénica muscular, proliferação mitocondrial e predominância marcada de contração lenta e fibras musculares oxidadas. As mutações no gene GYG1 da glicogenina-1 também são causa de cardiomiopatia e arritmia.

Texto escrito por:

Daniela Marinheiro

Carla Marty

Maria Rocha

Marta Rodrigues

Rita Osório

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