aminoácidos de cadeia ramificada
Resumo
Os aminoácidos de cadeia ramificada (BCAAs) são os aminoácidos essenciais leucina, isoleucina e valina (mnemônico: "LIV" ou "Very Important Leucine"). São metabolizados pela desidrogenase de α-cetoácidos de cadeia ramificada (BCKD), deficiente na doença da urina do xarope de bordo (MSUD). A leucina é exclusivamente cetogênica; a isoleucina é cetogênica e glicogênica; a valina é glicogênica.
Detalhes
**Componentes e propriedades** - Leucina, isoleucina, valina: todos essenciais (devem vir da dieta). Cadeias laterais alifáticas, apolares e hidrofóbicas. - Leucina: exclusivamente cetogênica (junto com a lisina). Isoleucina: cetogênica e glicogênica (assim como fenilalanina, tirosina e triptofano). Valina: glicogênica (via succinil-CoA). - Mnemônico para os aminoácidos essenciais: "PVT TIM HALL" (Phe, Val, Thr, Trp, Ile, Met, His, Arg, Leu, Lys).
**Metabolismo** 1. Transaminação reversível pela aminotransferase de aminoácidos de cadeia ramificada (BCAT) (requer vitamina B6/PLP), principalmente no músculo esquelético (o fígado tem baixa atividade de BCAT). Isso produz α-cetoácidos de cadeia ramificada e transfere o grupo amino para o α-cetoglutarato, formando glutamato. 2. Descarboxilação oxidativa irreversível pelo complexo da desidrogenase de α-cetoácidos de cadeia ramificada (BCKDH), principalmente no fígado. Seus cofatores são os mesmos da piruvato desidrogenase e da α-cetoglutarato desidrogenase: pirofosfato de tiamina (B1), lipoato, CoA (B5), FAD (B2) e NAD+ (B3). Mnemônico: "Tender Loving Care For Nancy." 3. Produtos: leucina → acetil-CoA + acetoacetato; isoleucina → acetil-CoA + succinil-CoA; valina → succinil-CoA.
**Doença da urina do xarope de bordo (MSUD)** - Deficiência autossômica recessiva da BCKDH (descarboxilação prejudicada dos α-cetoácidos de leucina, isoleucina e valina). - Apresentação: nos primeiros dias de vida, após a alimentação com proteína. Má aceitação alimentar, vômitos, letargia, irritabilidade, edema cerebral, convulsões e coma. A urina e o cerúmen têm cheiro de xarope de bordo ou de açúcar queimado. Cetoacidose também pode estar presente. A leucina e seu α-cetoácido são as principais neurotoxinas. - Diagnóstico: aumento de leucina, isoleucina, valina e aloisoleucina (patognomônica) no plasma. Triagem neonatal por espectrometria de massa em tandem. - Tratamento: restrição dietética de BCAAs por toda a vida, com suplementação de tiamina nas variantes responsivas à tiamina. As crises agudas exigem suporte calórico agressivo e, às vezes, diálise. O transplante de fígado pode ser curativo.
**Outras correlações clínicas** - Músculo e exercício: os BCAAs são oxidados no músculo para gerar energia. Durante o jejum e o exercício, o músculo libera alanina e glutamina (carreadoras de nitrogênio) para o fígado e o intestino (ciclo glicose-alanina). - Resistência à insulina e diabetes tipo 2: BCAAs circulantes elevados estão associados a obesidade e resistência à insulina, e são um biomarcador de DM2 futuro. - Cirrose hepática e encefalopatia hepática: baixa relação entre BCAAs e aminoácidos aromáticos (razão de Fischer). A suplementação de BCAAs às vezes é usada, com evidência limitada, na encefalopatia hepática. Os aminoácidos aromáticos atravessam a barreira hematoencefálica pelo mesmo transportador LAT1, de modo que o desequilíbrio favorece falsos neurotransmissores. - A leucina ativa o mTORC1, que estimula a síntese proteica muscular. Essa é a base da popularidade dos suplementos de BCAAs. - Outros distúrbios relacionados ao transporte: a doença de Hartnup (defeito do transportador de aminoácidos neutros, causando sintomas semelhantes aos da pelagra) também afeta a absorção de aminoácidos neutros, incluindo os BCAAs. - MSUD intermitente: variante mais leve, com sintomas apenas durante estresse catabólico (infecção, jejum).
**Pontos de alto rendimento** - A MSUD é um problema de "descarboxilase", não um defeito de transaminase. - Sobreposição de cofatores: BCKDH, PDH e α-KGDH usam os mesmos cinco cofatores. - Leucina e lisina são os únicos aminoácidos puramente cetogênicos.
Fontes
- First Aid for the USMLE Step 1 (Biochemistry: Amino Acids, Ketogenic/Glucogenic AAs, Maple Syrup Urine Disease)
- Lippincott Illustrated Reviews: Biochemistry (Amino Acid Degradation and Synthesis)
- Harper's Illustrated Biochemistry
- Pathoma / Sketchy Medical (Metabolism: Amino Acid Disorders)
- Nelson Textbook of Pediatrics (Disorders of Branched-Chain Amino Acid Metabolism)
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