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Funções biológicas do zinco Raios iônicos dos principais metais de transição (pm) Cu (+2) 72 Zn (+2) 74 Fe (+2) 75 Co (+2) 79 Mn (+2) 81.

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2 Funções biológicas do zinco

3 Raios iônicos dos principais metais de transição (pm) Cu (+2) 72 Zn (+2) 74 Fe (+2) 75 Co (+2) 79 Mn (+2) 81

4 Fontes do zinco (mg/kg peso úmido) Queijo Carne vermelha magra Carne vermelha gorda Carne de porco magra Frango Peixe 3 – 5 Necessidade fisiológica no Reino Unido mg/dia

5 Absorção do zinco 1. Liberação do zinco no intestino (duodeno e jejuno); 2. Contato com o ácidos picolínico e cítrico (na presença de Vitamina) que o transportam para a célula; 3. Ligação com metaloenzimas, metalotioneina (ou DMT) (ricos em cisteína); 4. Transporte ao bordo basal do enterócito (ATP); 5. Passagem através a membrana celular á circulação. Assimilação do total ~ 20%

6 Favorecem à absorção: 1. Meio ácido do estômago; 2. Mastigação de alimentos; 3. Cereais cozinhados. Dificultam a absorção: 1.Cobre, cádmio e chumbo (competição por metalotioneína); 2.Ferro (competição por receptores de ligação na superfície de eritrócitos, fator de geometria); 3. Produtos alimentícios: a. cereais (fitato e hexafosfato de inositol)equação: y = 38 – 8.5lnx onde x – quantidade do ácido fítico; 4. Leite de vaca; 5. Cimetidina, antibióticos, quelatos, diuréticos

7 Quantidade diária recomendada do zinco (mg/dia)

8 Transporte do zinco Zn está associado a: 1.80% com albumina; % com -2-macroglobulina; 3.1% com aminoácidos e metaloenzimas O transporte está alterado na patologia hepática (cirrose,doença de Wislon, etc)

9 Excreção do zinco 1.Fezes (via principal) 2.Urina – (via secundaria, inibidores da excreção renal: insulina, ácido fólico) 3.Suor ( via importante: até 3 mg por dia podem perder-se no suor); 4.Sêmen (concentrações altas, níveis baixos) Aumentam a excreção: processos catabólicos, açucares, álcool Níveis da excreção renal e conteúdo no plasma não semprerefletem os níveis plasmáticos. É preferível medir o zinco em leucócitos e eritrócitos

10 Distribuição do zinco Corpo adulto contém g Zn: Músculo - 60% Ossos - 30% Pele - 6% Maiores concentrações estão na próstata, no sêmen, em glóbulos vermelhos e brancos.

11 1. Plasma; 2. Fosfatase alcalina; 3. Carboanidrase; 4. Àlcool dehidrogenase; 5. Zn-Cu superóxido dismutase; 6. Retinol dehidrogenase; 7. Fructose-1,6-difosfatase; 8. Carboxiopeptidases; 9. Colagenase; (no total, mais de 300 enzimas) Formas de fixação de zinco: Pohmel, Sir, 1998

12 Formas da ligação do zinco Funções do cofator: catalítica es estabilizadora Tipo de ligação: a. –SH da cisteina; b. –N da histidina; c. –O de aspartato

13 Metabolismo de zinco Dedos de zinco, complexo funcional característico: 4Cis ou 3Cis + His ou 2Cis + 2 His, separados por outros aminoácidos, com o Zn no centro do tetraedro formado (coordenação tetraédrica típica, ponto do controle da atividade enzimática)

14 Metabolismo do zinco Proliferação celular Inibição de crescimento é um sintoma cardinal da deficiência do zinco Constituintes indispensáveis para a proliferação celular: 1. DNA, RNA; 2. Presença do zinco no núcleo, nucléolo e cromossomos da célula; 3. Metaloenzimas contendo zinco: DNA polimerase; (na presença de dedos de zinco) RNA transcriptase e outros;

15 Metabolismo do zinco Crescimento do organismo 1.Hormônio de crescimento (produzido na hipófise; necessita a presença de altas concentrações do zinco); A mensagem hormonal deve chegar e ser processada para que a replicação ocorra (transdução do sinal mitogênico) 2.Fator de crescimento I tipo insulina (regulação da utilização de aminoácidos e de glicose; faz que o hormônio de crescimento seja acessível aos tecidos)

16 Metabolismo do zinco Crescimento de tecidos Em modelos experimentais com a dieta deficiente em Zn observa-se a perda de massa corporal entre 24 e 32% 1.Crescimento ósseo; 2.Cicatrização dos ferimentos; 3.Formação de calos ósseos; 4.Cicatrização de queimaduras; 5.Regeneração da pele lesionada por acne

17 Metabolismo do zinco Sistema imunológico Efeitos da deficiência do zinco no sistema imunológico Fatores que afetam a produção de linfócitos: 1.Menor produção da timulina, hormônio dependente do zinco. Existem dois tipos da timulina a.dependente de zinco a diferença é um marker da deficiência de Zn b.não dependente do zinco; 2.Maior produção de glicocorticóides (indutores de apóptose ou morte celular dos timócitos, precursores das células T) redução generalizada da população das células imunocompetentes (em compensação, há aumento em granulócitos, nutricionalmente menos importantes) Linfopenia e atrofia do timo: com a perda de 24-32% da massa do corpo a perda da massa do timo é 50-80%

18 Processo de apoptose direto : Liberação de glicocorticóides Receptor da membrana celular Estimulação do núcleo (genes da morte) Liberação da endonuclease ação reguladora do íon Zn (inibidor da endonuclease) Destruição de DNA Na deficiência do zinco perecem as células relativamente sãs. Normalmente funciona o efeito do gatilho: eliminação das células estressadas, envelhecidas e anormais

19 Metabolismo do zinco Ação antioxidante Proteção das células contra radicais livres; Zn-Cu-Superóxido-dismutase Glutation-peroxidase Ação antiviral Diminui a replicação viral HIV

20 Metabolismo do zinco no ósso 1.Aumenta a densidade do osso na osteoporose; 2.Protege o osso contra reabsorção; 3.Protege o osso contra fraturas na mielomatose; 4.Facilita a formação do calo ósseo. Ca 5 (PO 4 ) 3 (OH,F,Cl), Klet. Razm.,2002

21 Metabolismo do zinco Sentido de gosto e de olfato Deficiência do zinco da anidrase carbônica na saliva Danos oxidativos ás papilas gustativas e sensores bucais Alterações reversíveis de gosto e de olfato São os primeiros sintomas características da deficiência do zinco

22 Metabolismo do zinco Sistema endocrino 1.Pâncreas O zinco é armazenado na forma de complexo a Zn-insulina nos islotes de Largenhans; 2.Tiróide Receptores de T 3 na membrana celular são ativados na presença do zinco. Na deficiência de zinco as células apresentam menor sensibilidade; 3.Testículos O zinco participa: a.na produção de testosterona; b.na maturação de espermatozóides numa ejaculação a quantidade do zinco alcança 1mg A deficiência do zinco leva a hipogonadismo e a hipotrofia testicular

23 4. Próstata a.o zinco estimula a apostose das células; b.proteje contra malignização: m - aconitase inibição por Zn citrato normal citrato oxidado malignização das células

24 Metabolismo do zinco Atividade anticancerígena 1.Gene p53 Dedos protéicos protegem contra a inativação e mutações favorece à apoptose controla a hiperprodução celular no esôfago 2. Proteína hZAC (localiza-se no braço largo do cromossomo 6) está ausente no caso de tumores congénitos O zinco estabiliza a conformação da proteína desenvolve atividade antiproliferativa, semelhante ao gene p53

25 3. Proteína ZAC1 (está presente na hipófise e hipotálamo ) regula a apostose O zinco estabiliza a conformação da proteína regula o ciclo da morte celular 4. O zinco inibe o Tumor Necrosis Factor nos pacientes com AIDS

26 Metabolismo do zinco Visão O zinco é o oligoelemento mais abundante no olho Retinol (fígado) Retinol-dehidrogenese-Zn-dependente Retinol (olho) Retinal, forma ativa da Vitamina A

27 Metabolismo do zinco Sistema nervoso 1. O zinco participa mo metabolismo da dopamina e síntese de neurotransmissores; 2.Neuronas glutamárgicas (função cognitiva do cérebro, função da memória recente) da córtex cerebral são ricas em zinco.

28 Deficiência do zinco Cáusas 1. Estado do trato gastrintestinal: malabsorção, alcoolismo, cirrose hepática, enfermidade de Crohn, etc; 2. Dietas baseadas em cereais e arroz como fonte da proteína, pão intergral; 3. Dietas parenterais não equilibradas com o zinco; 4. Dietas para emagrecer contendo fibras; 5. Perdas do zinco com transpiração excessiva, diurético, cafeína; 6. Transtornos de absorção na velhice; 7. Gravidez.

29 Toxicidade do zinco Poucos exemplos são conhecidos: a dose tóxica é alta demais para ser ingerida. Manifestações da intoxicação aguda: náusea, vômito, febre e letargia. A exposição para longo prazo resulta em uma interferência com o metabolismo de outros elementos traço. A interação cobre/zinco tem sido responsável por uma indução involuntária da deficiência de cobre.

30 Obrigado Petr Melnikov


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