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acil-CoA desidrogenase

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Resumo

As acil-CoA desidrogenases são enzimas mitocondriais dependentes de FAD que catalisam a primeira etapa de cada ciclo da β-oxidação dos ácidos graxos, formando trans-Δ2-enoil-CoA a partir de acil-CoA. As isoformas são específicas para o comprimento da cadeia (SCAD, MCAD, LCAD, VLCAD). A deficiência de MCAD é o distúrbio de oxidação de ácidos graxos mais comum e se apresenta com hipoglicemia hipocetótica induzida por jejum.

Detalhes

**Reação:** Acil-CoA + FAD → trans-Δ2-enoil-CoA + FADH2. Os elétrons do FADH2 passam para a flavoproteína transferidora de elétrons (ETF), depois para a ETF-ubiquinona oxidorredutase e, em seguida, para a CoQ na cadeia transportadora de elétrons. Esta é a primeira das 4 etapas repetitivas da β-oxidação: (1) desidrogenação pela acil-CoA desidrogenase (FAD→FADH2), (2) hidratação pela enoil-CoA hidratase, (3) oxidação pela 3-hidroxiacil-CoA desidrogenase (NAD+→NADH), (4) tiólise pela β-cetotiolase, que libera acetil-CoA e uma cadeia encurtada em 2 carbonos.

**Isoformas (específicas para o comprimento da cadeia):** SCAD (curta, C4–C6), MCAD (média, C6–C12), LCAD (longa) e VLCAD (muito longa, C14–C20, na membrana mitocondrial interna). Os ácidos graxos de cadeia muito longa (>C22) e os ácidos graxos de cadeia ramificada sofrem oxidação peroxissomal inicial. Os ácidos graxos entram na mitocôndria pela lançadeira de carnitina (a CPT-I, etapa limitante da velocidade, é inibida pelo malonil-CoA).

**Deficiência de MCAD (a doença de alto rendimento):** - Autossômica recessiva. É o distúrbio de oxidação de ácidos graxos mais comum. A mutação mais comum é ACADM K304E. - Manifesta-se na lactância ou no início da infância, frequentemente após jejum ou durante doença viral com baixa ingestão oral. As manifestações são vômitos, letargia, convulsões e coma. - Exames laboratoriais: hipoglicemia hipocetótica (o organismo não consegue produzir cetonas a partir dos ácidos graxos e depende da glicose), enzimas hepáticas elevadas, hiperamonemia e, em alguns casos, acidose metabólica. A urina mostra ácidos dicarboxílicos (da ω-oxidação) e cetonas baixas. O perfil de acilcarnitinas plasmáticas mostra C6–C10 elevados (especialmente C8, octanoilcarnitina). Os ácidos orgânicos urinários mostram hexanoilglicina e suberilglicina. - Tratamento: evitar jejum, oferecer alimentações frequentes e administrar glicose IV durante os episódios agudos. A triagem neonatal utiliza espectrometria de massa em tandem. Sem tratamento, pode causar morte súbita do lactente ou edema cerebral. - Diagnóstico diferencial de hipoglicemia hipocetótica: outros distúrbios da oxidação de ácidos graxos (VLCAD, LCHAD, deficiência de CPT-I e CPT-II, deficiência primária de carnitina), hiperinsulinismo e insulina exógena.

**Associações relacionadas:** - Deficiência primária de carnitina: a redução da captação de carnitina causa hipoglicemia hipocetótica e cardiomiopatia. - Deficiência de VLCAD: cardiomiopatia, hipotonia e rabdomiólise. - Doença do vômito jamaicano: a hipoglicina A da fruta ackee verde inibe as acil-CoA desidrogenases, causando hipoglicemia. - Deficiência múltipla de acil-CoA desidrogenases (acidemia glutárica tipo II): defeito de ETF ou ETF-QO. - Os ácidos graxos de cadeia ímpar geram propionil-CoA, que entra no ciclo do TCA como succinil-CoA por meio da propionil-CoA carboxilase (biotina), da metilmalonil-CoA epimerase e da metilmalonil-CoA mutase (B12). - A riboflavina (B2) é o precursor do FAD, o cofator desta enzima. - Não confundir a acil-CoA desidrogenase (FAD) com a 3-hidroxiacil-CoA desidrogenase (NAD+).

Fontes

  • First Aid for the USMLE Step 1 (Biochemistry: Fatty acid metabolism and Metabolism disorders)
  • Lippincott Illustrated Reviews: Biochemistry (Fatty Acid and Triacylglycerol Metabolism)
  • Harper's Illustrated Biochemistry
  • Pathoma / Sketchy Biochemistry (fatty acid oxidation disorders)
  • Nelson Textbook of Pediatrics (Defects in Fatty Acid Oxidation)

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