Os eritrócitos têm uma meia-vida que varia em função da espécie: pode ser de 30 dias (nas aves) até de 160 dias (nas vacas).
Nas outras espécies os valores são de 60-80 dias no cão, gato, porco e coelho e de 120-150 dias na cabra, ovelha e no cavalo. A meia-vida dos eritrócitos humanos é de 120 dias.
Os eritrócitos são retirados da circulação, por reconhecimento de mudanças na membrana, e fagocitados pelas células de Küpffer do sistema retículoendotelial (SRE -principalmente na medula óssea, baço e fígado).
O catabolismo do grupo heme da hemoglobina compreende: (a) a degradação do anel de porfirina, que implica um sistema de processamento dos seus produtos hidrofóbicos, e (b) retenção e mobilização do ferro, bem com a sua reutilização.
O ferro retorna ao plasma e se liga à tranferrina. A globina é degradada em seus aminoácidos componentes para posterior reutilização. A protoporfirina IX forma bilirrubina.
O grupo heme (protoporfírina IX mais ferro) é oxidado pela enzima heme oxigenase (no sistema microssomal) que utiliza O2, liberando CO e Fe (única fonte de monóxido de carbono no organismo). O ferro é oxidado de Fe2+ a Fe3+.
O grupo heme sofre quebra da ponte cc-metene (fonte de CO) entre os grupos pirrólicos que tenham resíduos de vinil (-CH=CH2). O anel, agora linearizado e sem o ferro, se abre e o produto da reação é a biliverdina, primeiro pigmento biliar produzido na degradação. A biliverdina sofre redução (adição de 2H) pela enzima biliverdina redutase, que utiliza NADPH como coenzima, para produzir bilirrubina.
A bilirrubina produzida no SRE é apolar e insolúvel em água e é transportada para o fígado via corrente circulatória ligada de maneira firme mas reversível, à albumina.
A bilirrubina isolada da albumina entra na célula hepática e é conjugada pela ação da Glicuronosil-transferase (UDPGT) com o ácido UDP−glicurônico para produzir o monoglicuronídio e o diglicuronídio da bilirrubina (bilirrubina conjugada). O
derivado conjugado, solúvel em água, é excretado do hepatócito na forma de bile e constitui um dos pigmentos biliares.
No plasma pode encontrar-se tanto bilirrubina conjugada ou direta, como bilirrubina livre (de fato unida a proteínas) ou indireta.
No intestino grosso, a bilirrubina é hidrolisada por enzimas bacterianas para formar urobilinogênio.
O nível de bilirrubina é um índice do funcionamento hepático. O aumento de bilirrubina no sangue causa icterícia, coloração amarela na pele e nas mucosas resultante do acúmulo de bilirrubina ou de seus conjugados.
Existem três tipos básicos de icterícias:
Icterícia hemolítica (pré-hepática).
Ocorre por destruição massiva intravascular de eritrócitos (anemia hemolítica), por exemplo, na anaplasmose e babesiose dos bovinos, ou na malária dos humanos. Se caracteriza por ter altos níveis sanguíneos de bilirrubina livre, bem como altos níveis de urobilinogênio no sangue, nas fezes e na urina.
Icterícia hepática.
Ocorre por lesão hepática (por exemplo, na hepatite, leptospirose, intoxicação com tetracloreto de carbono;
paracetamol...). Na icterícia hepática encontra-se aumento dos níveis sanguíneos de bilirrubina total (conjugada e livre), bem como aumento dos níveis de urobilinogênio e de bilirrubina na urina.
Icterícia obstrutiva (extra-hepática).
Ocorre por obstrução dos dutos biliares, por exemplo, nos processos inflamatórios causados nos canalículos biliares pela Fasciola hepática nos ruminantes.
Também em casos de tumores, cálculos biliares e pancreatite extensiva. Nesse caso, a bilirrubina conjugada produzida normalmente não consegue sair pela bile e se acumula no sangue. Desta forma, não se produz urobilinogênio (as fezes são pálidas) e se encontra aumento de bilirrubina conjugada tanto no sangue quanto na urina.
DEGRADAÇÃO DO GRUPO HEME. (1) Heme oxigenase; (2) Bilerverdina-redutase; (3) Glicuronosil-transferase são as principais enzimas envolvidas nas reações de degradação do heme com a concomitante formação de bilirrubina.
3.3. METABOLISMO DE CARBOIDRATOS
3.3.1. Digestão e absorção dos carboidratos Monogástricos
Os principais carboidratos da dieta são:
o amido, a sacarose e a lactose. O glicogênio, a maltose, a glicose livre e a frutose livre constituem frações relativamente menores de carboidratos ingeridos.
A absorção dos carboidratos pelas células do intestino delgado é realizada após hidrólise dos dissacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos em seus componentes monossacarídeos. As quebras ocorrem seqüencialmente em diferentes segmentos do trato gastrointestinal por reações enzimáticas:
1.α-Amilase salivar. A digestão do amido inicia durante a mastigação pela ação α amilase salivar (ptialina) que hidrolisa as ligações glicosídicas α(1→4), com a liberação de maltose e oligossacarídeos. Contudo, a α amilase salivar não contribui significativamente para a hidrólise dos polissacarídeos, devido ao breve contato entre a enzima e o substrato. Ao atingir o estômago, a enzima é inativada pelo baixo pH gástrico.
2.α-Amilase pancreática. O amido e o glicogênio são hidrolisados no duodeno em presença da α-amilase pancreática que produz maltose como produto principal e oligossacarídeos chamados dextrinas – contendo em média oito unidades de glicose com uma ou mais ligações glicosídicas α(1→6). Certa quantidade de isomaltose (dissacarídeo) também é formada.
3.Enzimas da superfície intestinal. A hidrólise final da maltose e dextrina é realizada pela maltase e a dextrinase, presentes na superfície das células epiteliais do intestino delgado. Outras enzimas também atuam na superfície das células intestinais: a concentração de glicose para um compartimento de menor concentração). A difusão facilitada é mediada por um sistema de transporte de monossacarídeos do tipo Na+− independente. O mecanismo tem alta especificidade para D−frutose.
• Transporte ativo. A glicose é captada do lúmen para a célula epitelial do intestino por um co−
transportador Na+−monossacarídeo (SGLT). É um processo ativo indireto cujo mecanismo é
Captação da glicose por transporte ativo
Após a absorção, a glicose no sangue aumenta e as células β das ilhotas pancreáticas secretam insulina que estimula a captação de glicose principalmente pelos tecidos adiposo e muscular. O fígado, o cérebro e os eritrócitos, não necessitam de insulina para captação de glicose por suas células (tecidos insulino−independentes). Outros hormônios e enzimas, além de vários mecanismos de
controle, são importantes na regulação da glicemia.
Digestão e absorção dos carboidratos em ruminantes
As principais fontes de glicídeos nos ruminantes são celulose, hemicelulose e pectinas e, em menor proporção, amido e que possuem a enzima celulase, entre os quais estão alguns microrganismos do rúmen dos animais poligástricos e do intestino grosso do cavalo e do coelho.
A celulose geralmente está combinada com lignina, uma substância polimérica não glicídica composta por derivados de fenilpropano. A lignina encontra-se em maior proporção nas porções lenhosas das plantas ou nas forragens mais maduras. Devido as ligações da lignina com a celulose, a digestibilidade das pastagens é reduzida quando existe maior proporção de lignina em pastagens de maior idade, pois este composto não pode ser hidrolisado por nenhuma enzima.
Outros polissacarídeos associados com a parede celular vegetal são a hemicelulose e a pectina, ambos heteropolissacarídeos. A hemicelulose está composta por unidades de glicose, xilose, manose, arabinose e galactose, encontrando-se também associada com a lignina. A pectina é um polímero que contém duas subunidades que se repetem seqüencialmente: ácidos galacturônicos intercalados com ramnoses.
Todos os polissacarídeos que formam a parede da célula vegetal têm valor nutritivo para os animais herbívoros, pois estas biomoléculas podem ser degradadas a suas unidades básicas pelas bactérias ruminais.
A lignina não possui conteúdo nutritivo e quando está em maior proporção, entrelaça polissacarídeos dificultando sua digestão. No entanto, uma pouca proporção de lignina é considerada benéfica por estimular os movimentos peristálticos do intestino.
A parede celular vegetal está composta por celulose em 20% a 40%, hemicelulose em
10% a 40%, pectina em 1% a 10% e lignina entre 5% a 10%, contendo também uma porção de proteína.
Diferentemente dos monogástricos, os substratos alimentícios nos ruminantes são submetidos a fermentação microbiana ruminal.
Os polissacarídeos são hidrolisados no rúmen até suas unidades básicas (monossacarídeos) já que, os microrganismos ruminais possuem todas as enzimas para romper as ligações glicosídicas tanto α quanto β.
Na primeira etapa, todos os glicídios são convertidos a monossacarídeos, principalmente glicose e, posteriormente, a glicose é convertida, via glicólise, em ácidos graxos voláteis (ácidos graxos com menos de 5 C).
A proporção dos diferentes ácidos graxos voláteis produzidos varia em função da dieta.
Numa alimentação à base de pastagens a proporção aproximada é de 65% de ácido acético (acetato), 20% de ácido propiônico (propionato), 12% de ácido butírico (butirato) e 3% de outros ácidos, entre eles o valérico, o isovalérico e o isobutírico.
Numa alimentação à base de concentrados a proporção de propionato produzido é aumentado significativamente as expensas do acetato, ficando a proporção em 40% de propionato e 37% de acetato.
Outros produtos finais da fermentação ruminal como formiato, CO2 e hidrogênio (H+), são convertidos pelas bactérias metanogênicas em metano (CH4), gás que não é aproveitado e que deve ser expulso para o meio exterior.
O tipo de microrganismo predominante no rúmen depende dos substratos alimentícios, fato que por sua vez vai influir nos produtos finais da fermentação. Assim, com alimentação à base de pastagens proliferam as bactérias celulolíticas, que degradam celulose e têm como principais produtos finais da fermentação acetato, butirato e CO2, enquanto que com alimentação à base de grãos proliferam as bactérias amilolíticas, que degradam amido e produzem mais propionato e menos CO2.
A manipulação da flora mícrobiana ruminal mediante o uso de agentes ionóforos, como a monensina, tem sido usada para reduzir a população de bactérias que produzem mais acetato e butirato e estimular as que produzem mais propionato.
Existe uma complexa e delicada interação na população microbiana do rúmen, de forma que quando a dieta é mudada, causando, portanto, mudança dos substratos utilizados pelos microorganismos, é necessário um processo de adaptação não inferior a 15 dias para estabilizar a flora microbiana, sob o risco de acontecer sérios transtornos digestivo-metabólicos, como a acidose láctica.
O rúmen é um meio altamente redutor pela quantidade de hidrogênio produzido no processo fermentativo. Parte desse H+ sai com o gás metano, constituindo uma perda de energia, uma vêz que não pode ser metabolizado.
Os ácidos graxos voláteis são absorvidos diretamente no rúmen e, em menor proporção, no retículo, omaso e intestino grosso, mediante um processo de difusão passiva.
Os ácidos graxos voláteis absorvidos sofrem metabolização no epitélio ruminal. Cerca de 80% do butirato é convertido em acetoacetato e β-hidroxibutirato (corpos cetônicos) de forma que os níveis de butirato no sangue portal e sistêmico são baixos. A concentração dos corpos cetônicos no plasma é um parâmetro de importância nos estudos metabólico-nutricionais dos ruminantes.
No epitélio ruminal, aproximadamente 50% do proprionato pode ser metabolizado a lactato ou piruvato.
Os ruminantes praticamente não absorvem glicose no trato gastrointestinal, pois ela é completamente fermentada em ácidos graxos voláteis no rúmen, a menos que a dieta seja particularmente rica em sacarose. A manutenção dos níveis de glicose sanguínea nos ruminantes depende em sua maior parte da síntese de glicose nova (gliconeogênese) a partir do propionato e outros precursores. O trato gastrointestinal dos ruminantes lactentes é equivalente ao dos monogástricos até que o rúmen se desenvolva anatômica e bioquimicamente, fato que depende da ingestão de forragens.
Figura. O pH ruminal está por volta de 6,7 e modificações na dieta podem alterá-lo, mudando também o tipo de ácido graxo volátil produzido.
Figura. Resumo da síntese de ácidos graxos voláteis (AGVs). A síntese de AGV permite um rendimento extra aos microrganismos ruminais de aproximadamente 2 ATP.