Metabolismo de Lipídios. Parte II: Lipólise e Transporte de Ácido Graxos

Prof. Dr. Tiago R. Figueira

Bioquímica do Exercício- 2019

EEFERP/USP

Objetivo

Compreender em nível molecular os processos

através dos quais o organismo obtém energia a

partir dos lipídeos

Sumário 1. Introdução

2. O estoque de lipídeos no citosol das células

3. O transporte de lipídeos pela circulação sanguínea

(lipoproteínas, HDL, LDL, etc)

4. Resposta do metabolismo lipídico ao exercício

5. O recrutamento de Lipídeos no Tecido Adipose (Lipólise)

6. Captação do FFA da circulação pelo músculo esquelético

7. Lipólise intracelular no músculo esquelético

8. Ativação do FFA e transporte para a mitocôndria

9. Oxidação do FFA na matriz mitocondrial

10. Corpos cetônicos

Aumento de Hormônios “Lipolíticos” Durante o Exercício Prolongado

A utilização de lipídios é aumentada durante o exercício prolongado

•O músculo utiliza ácidos graxos livres (FFA) derivados dos triglicérides

•Oriundos da própria reserva celular •Majoritariamente oriundos do tecido adiposo e transportado pela circulação

Metabolismo de FFA no exercício

Oxidação de 0,2 a 1,0 g/min

Oxidação de FFA no exercício: efeito da intensidade de esforço

Oxidação de FFA no exercício: diferenças entre sexos

Carb Carb

Fat

Fat

Como a célula obtém energia a partir de FFA/TG?

1) Lipólise Intracelular

(processo de quebra de Triglicérides para a liberação do FFA)

• no músculo • no tecido adiposo*

*2) Transporte de FFA através das membranas e pela circulação sanguínea

3) Ativação no citosol da célula muscular (i.e. ligação de Coenzima A)

4) Transporte do citosol para a mitocôndria

5) Oxidação pelo aparato enzimático na matriz mitocondrial

Este processo será descrito em cinco etapas:

Lipólise (quebra do TG) no tecido adiposo

3 µm

Perilipina

CGI

HSL

MGL

ATGL

Enzimas Lipolíticas Intracelulares

A lipólise libera Ácidos Graxos Livres (FFA)

•Cadeia Longa (LCFA): 12-20 carbonos •Cadeia Média: 6-12 carbonos •Cadeia Curta: < 6 carbonos

Não requerem transportador específico nas membranas biológicas

Predominantes no organismo

FFA representam 95% da energia contida no triglicérides

Comprimento e estrutura variáveis: Oleico (18C) e palmítico (16C) são os mais abundantes)

Sumário 1. Introdução

2. O estoque de lipídeos no citosol das células

3. O transporte de lipídeos pela circulação sanguínea

(lipoproteínas, HDL, LDL, etc)

4. Resposta do metabolismo lipídico ao exercício

5. O recrutamento de Lipídeos no Tecido Adipose (Lipólise)

6. Captação do FFA da circulação pelo músculo esquelético

7. Lipólise intracelular no músculo esquelético

8. Ativação do FFA e transporte para a mitocôndria

9. Oxidação do FFA na matriz mitocondrial

10. Corpos cetônicos

O FFA oriundo do TG será transportado para a corrente sanguínea

Albumina

GOTÍCULA

Lipólise e transporte de FFA: T. Adiposo→ Músculo

Miócito

FABP

CD36

FABPPM

FATP

Circulação Adipócito

Albumina

LPt

Lipólise intravascular das lipoproteínas ricas em TG

Miócito

FABP

CD36

FABPPM

FATP

Circulação

Albumina

QC

VLDL

LPL

Lipólise no músculo esquelético

βAR

iMTG

↑Ca2+

↑ Calmodulina Kinase

↑ AMPK

cAMP

PKA

Contração

↑ AMP

HSL HSL-P Perilipina CGI livre

CGI-ATGL

Adrenalina

Lipólise no T. Adiposo (mostrada acima)

Sumário

1. Introdução

2. O estoque de lipídeos no citosol das células

3. O transporte de lipídeos pela circulação sanguínea

(lipoproteínas, HDL, LDL, etc)

4. O recrutamento de Lipídeos no Tecido Adipose (Lipólise)

5. Captação do FFA da circulação pelo músculo esquelético

6. Lipólise intracelular no músculo esquelético

7. Ativação do FFA e transporte para a mitocôndria

8. Oxidação do FFA na matriz mitocondrial

9. Corpos cetônicos

O destino do FFA no músculo: “ativação para o transporte”

ACS (Acyl-CoA Synthase)

FABP ACBP

Acil-CoA graxo

Transporte para a Mitocôndria

Referências

•KIENS, B. Skeletal Muscle Lipid Metabolism in Exercise and Insulin resistance. Physiol Rev 86: 205–243, 2006. •Badin, PM; Langin D; Moro C. Dynamics of skeletal muscle lipid pools. Trends in Endocrinology and Metabolism 24:12, 2013.

Suplementação com Carnitina

Primeiro estudo a demonstrar eficácia da carnitina

• Foi administrada por um longo período (6 meses) e associada a carboidrato

Sumário

1. Introdução

2. O estoque de lipídeos no citosol das células

3. O transporte de lipídeos pela circulação sanguínea

(lipoproteínas, HDL, LDL, etc)

4. O recrutamento de Lipídeos no Tecido Adipose (Lipólise)

5. Captação do FFA da circulação pelo músculo esquelético

6. Lipólise intracelular no músculo esquelético

7. Ativação do FFA e transporte para a mitocôndria

8. Oxidação do FFA na matriz mitocondrial

9. Regulação da Oxidação de FFA e formação de Corpos

cetônicos

Carnitina

Composto nitrogenado, sintetizado à partir da Lisina na maioria do eucariotos