Bioquímica da Digestão

Alexandre Bussinger Lopes

Digestão é uma quebra química e mecânica dos alimentos em pequenas unidades que podem atravessar o epitélio intestinal.

A manutenção do bom estado nutricional necessita, obrigatoriamente, da disponibilidade de todos os nutrientes, além de ser necessário que as suas quantidades sejam adequadas às necessidades do corpo naquele momento.

01. Cavidade Oral Digestão química: salivaFunções: primeira barreira de proteção; lubrificação do bolo alimentar; digestão de carboidratos; auxílio na limpeza dos dentes; conserva a língua livre de partículas de alimento.Digestão mecânica: mastigação - lábios, língua e dentes contribuem, criando um bolo mole.

Saliva Secretada pelas glândulas salivares e composta por 95% água, proteínas (mucinas, imunoglobulinas, lisozimas...), enzimas (amilase salivar e lipase lingual), íons inorgânicos como: K+, Ca2+, HCO3

- etc. O pH é cerca de 6,8. A secreção é estimulada pela norepinefrina e acetilcolina.Amilase salivar- Inicia a digestão de carboidratos- É capaz de realizar hidrólise de ligação na molécula de amido e glicogênio (α-1,4).- Inativada em pH 4,0 ou menos.Lipase Lingual- Não apresenta significado em humanos

02. Esôfago Digestão mecânica pela ação das contrações peristálticas.

03. Estômago Cerca de 3,5 litros de alimento, bebidas e saliva entram na região do fundo do estômago a cada dia. O estômago tem uma série de tipos celulares que formam a mucosa gástrica que protege a parede do estômago do ataque das enzimas. O órgão exerce três funções básicas: armazenamento (já que o alimento ultrapassa o esfíncter pilórico em pequenas quantidades para o duodeno); digestão (enzimas e ácido clorídrico); proteção (o meio muito ácido extermina possíveis invasores microbianos).

Suco gástrico Fluido amarelo pálido, claro, com 0,2 – 0,5 % de HCl, 97-99% de água, enzimas (pepsina, lipase e renina), proteínas (mucinas) e sais inorgânicos; pH em torno de 1 a 2.Enzimas:

a) Renina- Coagula o leite, é importante no processo digestivos dos bebês, pois previne a passagem rápida do leite pelo estômago; - Na presença de cálcio, altera irreversivelmente a caseína do leite em paracaseína, facilitando o reconhecimento da pepsina.

b) Lipase (pouco expressiva)c) Pepsina

- Responsável pelo início da digestão de proteínas. As células principais secretam pepsinogênio (zimogênio – enzima inativa) que é ativada pela ação do HCl secretado pelas células parietais.

Células da Mucosa Gástrica e sua Regulação Hormonal

04. Intestino

Intestino Delgado: maior parte do sistema digestivo, podendo chegar a medir até oito metros. Por esse motivo, se dobra formando uma série de pregas que aumentam a área de absorção dos nutrientes que chegam através do alimento ingerido.

Suco Intetinal (Entérico) Enzimas:

a) Aminopeptidases – uma exopeptidase que quebra ligações peptídicas próximas a aminoácidos do terminal amino de peptídeos;

b) Dipeptidases (várias especificidades) - completam a digestão de dipeptídeos em aminoácidos livres;

c) Dissacaridades (específicas): *- α-glicosidase (maltase) – remove resíduos únicos de glicose em oligossacarídeos e dissacarídeos com ligações α-1,4;- Complexo sacarase-isomaltase – hidrolisa sacarose e ligações α-1,6 em α-dextrinas limites;- β-glicosidase (lactase) – para remover galactose e glicose, mas também ataca celobiose (produto da celulose);

d) trealase - hidrólise de trealose;e) fosfatase – remove fosfato de nucleotídeos, hexoses fosfato, glicerofosfato etc;f) Polinucleotidases – que clivam ácidos nucléicos em nucleotídeos;g) Nucleosidases – que catalisam a fosforólise de nucleosídeos para que estes forneçam bases nitrogenadas

livres e uma pentose fosfato;h) fosfolipase – que cliva fosfolipídeos;

*Dextrinas – digestão de oligossacarídeos que não foram inteiramente hidrolisados pela ptialina por serem ramificadas, já que a amilase salivar apenas reconhece ligações glicosídicas α-1,4 e não α-1,6.

Intestino Grosso: Absorção de água (formação de fezes) e presença de microbiota intestinal que realiza a fermentação do que o intestino delgado não conseguiu aproveitar e que produz Vitamina K2, por exemplo.

Regulação Hormonal

05. Glândulas Acessórias

- Fígado: produz a bile, substância que apesar de não possuir enzimas, contém sais que ajudam na emulsificação de lipídeos para que a digestão destes seja mais eficiente. A substância é armazenada na vesícula biliar até a hora de sua secreção no duodeno.

- Pâncreas: glândula anfícrina (que possui caráter endócrino e exócrino) e produz o Suco Pancreático, que é levado pelo ducto pancreático até o ducto biliar comum e secretado em conjunto à bile diretamente no duodeno.

Suco Pancreático Consiste de um fluido aquoso não viscoso que contém proteínas e outros compostos como: Na+, K+, HCO3

-, Cl-, Ca2+, Zn2+. Seu pH é alcalino e pode variar de 7,5 a 8,0.Enzimas:

a) Tripsinogênio (tripsina) – é específica para ligações peptídicas entre aminoácidos básicos;

b) Quimotripsinogênio (quimotripsina) – específica para ligações peptídicas contendo aminoácidos neutros, tais como aminoácidos aromáticos;

c) Pró-elastase (elastase) – cliva ligações próximas a aminoácidos pequenos, tais como glicina, alanina e serina;d) Pró- carboxipeptidase (carboxipeptidase) – uma exopeptidase que atua sobre as ligações peptídicas no

terminal carboxila;e) Amilase pancreática – que cliva amido e glicogênio;f) Lipase pancreática – cliva ligação éster de triacilgliceróis;g) Fosfolipase A2 – hidrolisa ligação éster na posição 2 dos glicerofosfolipídeos tanto de origem biliar como

alimentar;h) Colipase – liga-se com uma razão molar de 1:1 a lipase, bem como à interface triacilglicerol recoberto com

sais biliares ( sais biliares são inibidores da ação da lipase no triacilglicerol);i) Colesterol esterase – catalisa a hidrólise de ésteres de colesterol;j) Ribonuclease e desoxirribonuclease – são responsáveis pela digestão de ácidos nucléicos alimentares.

Regulação Hormonal:

Digestão e absorção de carboidratos

Digestão e absorção de Proteínas

Absorção de Vitaminas

06. Hormônios relacionados ao controle da fome Colecistocinina (CCK)

- Estimula a contração da vesícula biliar e a secreção enzimática do pâncreas- Estimulada pela acidez do bolo alimentar e, especialmente, pelas proteínas digeridas no estômago.Obs1.: colescistoquinina também é está no cérebro e lá exerce uma função importantíssima nos processos de saciedade, funcionando como um regulador e apetite.Obs2.: Já foi observado que animais com deficiência de CCK no cérebro têm tendência a comer em excesso.

Leptina - Está envolvida com a formação da termogenina;

Correlação Clínica: A Fibrose Cística, também conhecida como mucoviscosidade é uma doença genética autossômica recessiva que causa um distúrbio nas secreções de algumas glândulas exócrinas. A alteração protéica

causa uma deformação dos canais de cloro, que passam a fazer um transporte anormal destes íons pelos ductos de glândulas mucosas, o que torna o muco muita mais viscoso, o que impede a eficiência do transporte mucociliar,

causando complicações respiratórios e no trato gastrointestinal.

- É formada na gordura branca, mas também é encontrada no cérebro, onde bloqueia a liberação de alguns hormônios que estimulam o apetite e aumentam a secreção de colecistoquinina, que regula a saciedade;- Uma vez na circulação sangüínea ela se liga a receptores específicos no cérebro, levando ao sistema nervoso central um sinal de saciedade que reflete a quantidade existente de energia em forma de gordura no organismo.

Hormônios oroxigênicos Promovem anabolismo e aumento de ingesta alimentar por sensação de fome. São secretados pelo cérebro e pelo intestino e é mais produzida em pessoas que comem pouco e em obesos. a) Neuropeptídeo Y – atua na ingestão de carboidratos;b) Galanina – aumenta a absorção de gordura.c) Grelina – “Hormônio da fome”- Produzido no estômago, no duodeno, no íleo, no cólon e no hipotálamo;- Ativa a ação do hormônio de crescimento e daí o seu nome original: ghrelin – GH significa hormônio de crescimento (growth hormone) e relin, liberação;- Aumenta a ingestão de comida e favorece a obesidade;Perda de peso, aumento dos níveis de grelina; Aumento de peso, diminuição do nível de grelina.Obs.: a leptina inibe a secreção destes hormônios.

Hormônios anorexigênicos Promovem catabolismo e diminuição da ingesta alimentar por sensação de saciedade.a) Melanocortina ( -MSH)- São peptídeos obtidos do processamento das proopiomelanocortinas (POMC), cuja expressão gênicaocorre no hipotálamo;- A -melanocortina é regulada pela ingestão alimentar; - Ativação de neurônios que expressam o RNAm das proopiomelanocortinas (POMC) modulado pela leptina:

b)Pró-ópio melanocortina (POMC)- Um dos principais papéis da leptina no SNC é ativar os neurônios do núcleo arqueado do hipotálamo que expressam a POMC. Este próhormônio, sob a ação das pró-hormônio convertases, dá origem a peptídeos bioativos, incluindo a corticotrofina (ACTH), as melanocortinas.- MSH (e ) e a -endorfina.

c) GLP-1 (Glucagon-like peptide-1)- Produzido pelas células neuroendócrinas da mucosa intestinal e sua secreção no período pós-prandial é estimulada por nutrientes; - Estimula a secreção de insulina e inibe a secreção de glucagon;- Importante no controle da glicemia tanto no período pós-prandial quanto em jejum;- Está diminuído nos portadores de Diabetes Melitus tipo 2

Ações do GLP-1 em humanosApós ingestão de alimentos, o GLP1 é produzido nas células do intestino e este então:•Estimula secreção de insulina glicose-dependente•Suprime a secreção de glucagon•Retarda o esvaziamento gástrico•Reduz ingestão alimentar

Correlação Clínica: Nos pacientes diabéticos tipo 2 , a atividade do GLP-1 é insatisfatória, o que reduz as taxas de insulina e aumenta as de açúcar no sangue – as duas principais características do diabetes.

Secreção de GLP-1 em diabéticos, intolerantes à glicose e normais:

Concentração plasmática de GLP-1: (●), diabéticos, (□) intolerantes à glicose e (○) normais.

Obs.: A injeção de GLP-1 não é um tratamento viável já que este hormônio tem um tempo de vida de poucos minutos. São utilizados, portanto, homólogos com maior tempo de vida e substâncias que atuam inibindo outros fatores, como a liraglutida.

d) Victoza (liraglutida)- Usado para tratar diabetes mellitus tipo 2;- Controla nível de açúcar no sangue;- Ajuda a reduzir seu nível de açúcar no sangue quando estiver alto;- Reduz a velocidade de passagem da comida pelo estômago;- Tem duração de 24 horas e melhora o controle da glicemia, reduzindo a glicemia em jejum e pós-prandial.