Regulação do ciclo de Krebs

O ciclo de Krebs tem um papel central no nosso metabolismo. Em todas as aulas de metabolismo que eu dou, o ciclo de Krebs está presente...
Tal como já referi em posts anteriores, é composto por 8 passos, sendo que 3 deles são catalisados por enzimas regulatórias. Essas enzimas são a citrato sintase (1ª reação), isocitrato desidrogenase (3ª reação) e alfa-cetoglutarato desidrogenase (4ª reação).
Neste post vou falar um pouco sobre os principais ativadores e inibidores de cada uma delas. Conforme vão poder ver, existem muitos moduladores que são comuns a mais do que uma enzima, o que facilita a vida de quem tem que estudar esta via metabólica. :)

Citrato sintase:

Inibidores
Succinil-CoA - é um intermediário do ciclo de Krebs. Mais concretamente, é o 4ª intermediário do ciclo de Krebs, ou seja, é formado numa reação posterior à reação que estamos a considerar. Sendo assim, se temos uma acumulação de intermediários formados em reações posteriores, faz todo o sentido que esses possam inibir as primeiras reações da via metabólica em causa, neste caso a primeira.
Citrato - é o produto da reação, pelo que faz sentido que iniba a sua síntese.
ATP - o ciclo de Krebs é uma via catabólica, ou seja, tem como objetivo produzir energia (ATP). Se a célula já tiver energia, o processo é inibido.
NADH - o raciocínio é equivalente ao feito para o ATP. Ou seja, o NADH tem um potencial energético elevado, pois na respiração celular pode levar à produção de ATP, pelo que é lógico que funcione como um inibidor do ciclo de Krebs.
Ácidos gordos-CoA de cadeia longa - não está completamente esclarecido o papel inibitório dos ácidos gordos de cadeia longa no ciclo de Krebs, mas pensa-se que essa propriedade está relacionada com o facto de funcionarem como detergentes, pois são compostos anfipáticos, compostos por uma parte polar (grupo carboxílico) e uma parte apolar (cadeia hidrocarbonada). O ácido oleico (18 carbonos e uma ligação dupla no carbono 9) aparenta ser o principal ácido gordo inibidor da citrato sintase.

Ativadores
ADP - o ADP sinaliza um défice energético na célula, pois é produzido quando se gasta ATP para obtenção de energia. Sendo assim, faz todo o sentido que ative o ciclo de Krebs, pois o objetivo principal desta via metabólica é a produção de energia.

Isocitrato desidrogenase:

Inibidores
Succinil-CoA - o raciocínio que foi efetuado para a citrato sintase aplica-se nesta situação.
ATP - o raciocínio que foi efetuado para a citrato sintase aplica-se nesta situação.
NADH - o raciocínio que foi efetuado para a citrato sintase aplica-se nesta situação.

Ativadores
ADP - o raciocínio que foi efetuado para a citrato sintase aplica-se nesta situação.
Ca2+ (músculo) - conforme já referi num post anterior, sobre a regulação do complexo piruvato desidrogenase, o Ca2+ é um mensageiro intracelular cuja concentração aumenta durante a contração muscular. Portanto, nesse contexto de contração as células vão precisar de energia, pelo que os processos catabólicos, e, em particular, o ciclo de Krebs, será ativado.

Alfa-cetoglutarato desidrogenase:

Inibidores
Succinil-CoA - é o produto da reação, pelo que faz sentido que iniba a sua síntese.
ATP - o raciocínio que foi efetuado para a citrato sintase aplica-se nesta situação.
NADH - o raciocínio que foi efetuado para a citrato sintase aplica-se nesta situação.

Ativadores
Ca2+ (músculo) - o raciocínio que foi efetuado para a isocitrato desidrogenase aplica-se nesta situação.