ENZIMAS

1. ENZIMAS

2. ENZIMAS As enzimas são proteínas globulares solúveis sintetizadas pelos organismos vivos com a finalidade específica de catalisar as reações bioquímicas, que, de outro modo, não ocorreriam sob as condições fisiológicas habituais.

3. Com exceção de moléculas de RNA com propriedades catalíticas chamadas de RIBOZIMAS, todas as Enzimas são PROTEÍNAS

4. Características das Enzimas • Apresentam alto grau de especificidade; • São produtos naturais biológicos; • Reações seguras; • São altamente eficientes acelerando a velocidade das reações (108 a 1011 + rápida); • reduz a energia de ativação; • Não são tóxicas.

5. Catalase H2O2 O2 H2O + As enzimas... • Aceleram reações químicas Ex: Decomposição do H2O2

6. Catalase H2O2 O2 H2O + E+P E +S • Não são consumidas na reação

7. Atuam em pequenas concentrações decompõe 5 000 000 de moléculas de H2O2 pH = 6,8 em 1 min 1 molécula de Catalase Número de renovação =n° de moléculas de substrato convertidas em produto por uma única molécula de enzima em uma dada unidade de tempo.

8. Emil Fischer (1894): alto grau de especificidade das enzimas originou  Chave-Fechadura , que considera que a enzima possui sitio ativo complementar ao substrato.

9. Koshland (1958): Encaixe Induzido, enzima e o substrato sofrem conformação para o encaixe. O substrato é distorcido para conformação exata do estado de transição.

10. NOMENCLATURA E CLASSIFICAÇÃO

11. 1955 - Comissão de Enzimas (EC) da União Internacional de Bioquímica (IUB)  nomear e classificar. • Cada enzima  código com 4 dígitos que caracteriza o tipo de reação catalisada: • 1° dígito - classe • 2° dígito - subclasse • 3° dígito - sub-subclasse • 4° dígito - indica o substrato

12. FATORES QUE INFLUENCIAM A ATIVIDADE ENZIMÁTICA

13. pH; • temperatura; • concentração das enzimas; • concentração dos substratos; • presença de inibidores. • ação do cofator

14. pH • O efeito do pH sobre a enzima deve-se às variações no estado de ionização dos componentes do sistema à medida que o pH varia. • Enzimas  grupos ionizáveis existem em diferentes estados de ionização.

15. Temperatura •  temperatura causa dois efeitos: - a velocidade de reação aumenta; - a estabilidade da proteína decresce devido a desativação térmica. Atemperatura ótima para que a enzima atinja sua atividade máxima, é a temperatura máxima na qual a enzima possui uma atividade constante por um período de tempo.

16. Concentração de Enzimas • Desvios da linearidade ocorrem: • Presença de inibidores na solução de enzima; • Presença de substâncias tóxicas; • Presença de um ativador que dissocia a enzima; • Limitações impostas pelo método de análise. • Recomenda-se: • Enzimas com alto grau de pureza; • Substratos puros; • Métodos de análise confiável.

17. Concentração de Substratos • [S] varia durante o curso da reação à medida que S é convertido em P. • Medir Vo = velocidade inicial da reação. vo Vmax [S]

18. Presença de Inibidores • Inibidor é qualquer substância que reduz a velocidade de uma reação enzimática. INIBIDORES REVERSÍVEIS IRREVERSÍVEIS

19. COFATOR • Moléculas pequenas • Não proteicas • Termo estáveis • Derivadas de Vitamina B1 e B6, nucleotídeos

20. ATIVIDADE ENZIMÁTICA

21. Determinação da Atividade Enzimática • As enzimas são medidas através de suas atividades catalíticas e seus resultados expressos em termos de quantidade de atividade presente em determinado volume ou massa da amostra - Quantidade do produto formado - Quantidade do substrato consumido

22. Determinação da Atividade Enzimática • Comissão Enzimas da União Internacional de Bioquímica - Unidade Internacional (UI) – é a quantidade de enzima que catalisa a transformação de 1 micromol de substrato/min.

23. APLICAÇÕESDIAGNÓSTICAS

24. Enzimologia Clínica É a aplicação da ciência das enzimas ao diagnóstico e tratamento das doenças.

25. DISTRIBUIÇÃO DAS ENZIMAS DE IMPORTÂNCIA DIAGNÓSTICA

26. Enzimas x Laboratório Clínico • Aplicação diagnóstica • Aplicação prognóstica • Acompanhamento das diversas patologias

27. Métodos para Determinação das Atividades Enzimáticas Métodos que analisam: • Consumo de substrato • Produto formado • Variação de absorção da coenzima que participa da reação enzimática

28. Erros na Coleta da Amostra • Uso de Anticoagulantes • Hemólise • Estase venosa • Coagulação • Lipemia

29. Erros na Conservação da Amostra • Realizar o mais breve possível • Conservar à 4°C • Evitar congelamento da amostra

30. Determinação da Atividade Enzimática Importante • Estabilidade do reagentes • Pipetagem • Limpeza da vidraria • Controle de qualidade das análises

31. Enzimas nas Doenças Cardíacas • AST – GOT - TGO ( Aspartato aminotransferase) • Encontrada em concentrações elevadas no músculo cardíaco, fígado e músculos esqueléticos • Em menor concentração nos rins e pâncreas • Aumenta em lesões do parênquima hepático • Eleva mais de 10 vezes na hepatite virótica aguda • Na cirrose alcoólica ativa se eleva moderadamente

32. AST-GOT-TGO • Catalisa especificamente a transferência do grupo amina do ácido aspártico para cetoglutarato AST L-Aspartato + cetoglutarato Oxalacetato + L-Glutamato MDH Oxalacetato + NADH Malato + NAD

33. Aspartato Aminotransferase • AST – TGO • Valores elevados são encontrados: • Hepatite virótica crônica ativa • Mononucleose infecciosa • Hepatite aguda na fase de recuperação • Disfunção hepática induzida por drogas • Tumor hepático metastático • Obstrução extra hepática • Infarto do miocárdio

34. Aspartato Aminotrasferase • AST –TGO • Fatores Interferentes: • Exercícios • Anticoncepcionais orais • Anti-hipertensivos • Isoniazida • Agentes colinérgicos • Drogas hepatotóxicas

35. Enzimas nas Doenças Cardíacas Creatinoquinase (CK- CPK) • pH ótimo: 6,8 no sentido da formação de ATP e 9,0 no sentido da fosforilação da creatina • Encontrada no músculo cardíaco, na musculatura esquelética e no cérebro • Aumentos podem ocorrer numa faixa de 60 a 100% com infarto agudo do miocárdio

36. Creatinoquinase (CK- CPK) Valores elevados são encontrados: • Infarto agudo do miocárdio • Miosites • Distrofia muscular • Exercício intenso • Doença vascular cerebral • Convulsões • Alcoolismo crônico

37. Diagnóstico do Infarto do Miocárdio Isoenzimas de Creatinoquinase (CK) • CK-BB (CK1) • CK-MB (CK2) • CK-MM (CK3)

38. Isoenzimas de Creatinoquinase (CK) CK-BB (CK1) • Encontrada no cérebro e pulmão • Eleva-se após embolia pulmonar, carcinoma de próstata e de pulmão • Não é comum a elevação em distúrbios cerebrais

39. Isoenzimas de Creatinoquinase (CK) CK-MB(CK2) • Fração híbrida de cadeias M e B • Encontrada predominantemente no músculo cardíaco • Determinação bastante específica para diagnóstico de infarto agudo do miocárdio • Aumenta de 3 a 6 horas após a ocorrência do infarto com valor máximo em 12-24 horas • Retorna ao normal em 24-48 horas

40. Isoenzimas de Creatinoquinase (CK) CK-MM(CK3) • Compreende + de 95% da CK dos músculos esqueléticos • Cerca de 70-75% da enzima do miocárdio Níveis elevados: • Lesão, hipóxia do músculo esquelético (exercício intenso, traumatismo, inflamação)

41. Isoenzimas de Creatinoquinase (CK) • Drogas que causam aumento no soro: • Ampicilina • Anfotericina B • Alguns anestésicos • Lítio • Lidocaína

42. Desidrogenase Láctica LDH – LD - DHL • pH ótimo: 8,8 a 9,8 no sentido da formação de ácido pirúvico e 7,4 a 7,8 no sentido da formação de ácido láctico • Encontrada no coração, hemácias, músculo esquelético, rim, cérebro, pulmões e tecido linfóide • Não é indicador específico de doença hepática e cardíaca

43. Desidrogenase Láctica Valores elevados LD total: • Anemia megaloblástica • Carcinoma • Infarto do miocárdio e pulmonar, cirrose • Leucemia • Hepatite aguda • Icterícias obstrutivas • Doenças do parênquima renal

44. Infarto Agudo do Miocárdio Importância • Cerca de 50% óbitos no mundo • 1/3 faixa etária de 35 a 65 anos • Prevalência nos países industrializados • Evolução diagnóstica com marcadores mais sensíveis e específicos • Compreender a “Janela Diagnóstica”

45. Desidrogenase Láctica Isoenzimas de LD • LD1: coração, hemácias e rins • LD2: coração e sistema retículo endotelial • LD3: pulmão e outros tecidos • LD4: placenta e pâncreas • LD5: fígado e músculos esqueléticos

46. Aplicação Clínica do Fracionamento da LD

47. Desidrogenase Láctica Fatores Interferentes • Hemólise • Álcool, anestésicos, aspirina ↑ • Ácido ascórbico ↓

48. Marcadores Clássicos • AST – década de 50 (substituído por CK) • LD – década de 70 (mais sensível que AST), porém com janela diagnóstica tardia • CK-MB com CK total mais indicada • CK total aumenta de 65 a 100% no IAM • Troponina

49. Troponina • São proteínas estruturais envolvidas no processo de contração das fibras musculares esqueléticas e cardíacas. • O complexo troponina é composto por três proteínas:troponina T, troponinaI e troponina C • As troponinas T (cTnT) e I (cTnI) são marcadores bioquímicos mais específicos e sensíveis para o diagnóstico de lesão isquêmica do miocárdio.

50. Troponina • Elevação dos níveis de cTnI no soro ocorre entre 4 e 6 horas após início da dor precordial • Atinge um pico em 12 horas e permanece elevada por 3 a 10 dias após um evento isquêmico único • A isoenzima CK-MB só se eleva após lesão isquêmica irreversível • As troponinas são liberadas mesmo em situação de isquemia reversível