Motta - Princípios de Bioquímica Clínica

Volume

7  VA  VALTER T. MOTTA

Bio BioquímicaClí Clínica nica: Princípi Princípios os eInterpretações

Carboidratos

CARBOIDRATOS

O

s carboidratos são as fontes mais importantes de energia do organismo. São poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas, ou ainda, substâncias que por hidrólise formam aqueles compostos. São classificados como: monoss acarí dios, oligossaca oligossaca-rídios e polissacarídios. Os monossacarídios são açúcares simples constituídos por uma única unidade poliidroxia ldeídica ou cetônica contendo 3 a 9 átomos de carbono, sendo o principal combustível para a maioria maioria dos seres vivos. Os mais freqüentes no  g l i c o s e , f r u t o s e  e  g a l a c t o s e , t o d o s homem são a  gl com seis átomos de carbono. Os oligossacarídios são formados por ligações glicosídic as de dois ou mais (até dez) monoss acaacarídios. Apesar da grande variedade de combinações poss ívei s, s ão t rês os os mais mais importa importantes ntes neste contexto: maltose,  composta de duas moléculas de glicose;  s a c a r o s e ,   formada por uma molécula de glicose e uma de frutose; e l a c t o s e ,   constituída  po  p o r u m a m o l é c u l a d e g l i c o s e e u m a d e g a l a c t o s e . Os p olissa carídi os s ão c arboid ratos de de ele eleva vada da massa molecular formados por mais de dez unidades monossacarídicas. O a m i d o  (form a de armazearmazenamento para a glicose nos vegetais) é o principal  po  p o l i s s a c a r í d i o d a d i e t a . É c o n s t i t u í d o p o r u m a mistura de dois polissacarídios: amilose e amilo pe  p e c t i n a . A a m i l o s e é c o m p o s t a p o r u n i d a d e s r e p etitivas de glicose, unidas por ligações α -1,4 (cadeias lineares). A amilopectina é uma estrutura ramificada que além dos laços α -1,4, possui ligaç õ e s α -1,6 nos pontos de ramificação. O g l i c o g ê n i o  é a mais importante forma de polissacarídio de armazenamento para a glicose nos animais. Sua estrutura é similar à amilopectina. Os carboidratos da dieta fornecem a maior  pa  p a r t e d a s n e c e s s i d a d e s c a l ó r i c a s d o o r g a n i s m o . A dieta média é composta de amido, sacarose e la ctose. O glicogênio, maltose, glicose e frutose, pre-

sentes em certos alimentos, constituem uma fração menor dos carboidratos ingeridos. Antes da absorção dos carboidratos pelas células do intestino delgado, é essencial que os poliss aca ríd ios e oli gos saca rídios rídios sejam sejam hidroliz hidrolizado adoss em seus componentes monossacarídicos. Este desdobramento ocorre seqüencialmente em diferentes locais do sistema digestório por uma série de enzimas. O amido e o glicogênio são degradados pela enzima α - a m i l a s e   (salivar e pancreática) formando maltose e isomaltose. Estes dois produtos são hidrolizados em glicose por enzimas ligadas à membrana da borda em escova intestinal: m a l t a s e e i s o m a l t a s e . Portanto, esta hidrólise ocorre na superfície das células da mucosa intestinal. Outras enzimas, que atuam na interface da luz e da cé s a c a r a s e , que hidrolisa a sacarose em lula, são:  sa glicose e frutose; a l a c t a s e , que fornece glicose e galactose a partir da lactose. Os principais monossacarídios obtidos por hidrólise (glicose, frutose e galactose) sã o abso rvidos do lúmem para as células e levados ao fígado pelo sistema porta. A glicose no fígado é metabolizada ou armazenada como glicogênio. O fígado também libera glicose para a circulação sistêmica, tornando-a disponível a todas as células do organismo. A frutose e galactose são transfortransformadas em outros compostos de acordo com as necessidades homeostáticas ou convertidas em glicose, a forma usual de açúcar circulante. A concentração de glicose no sangue é regulada por uma complexa interrelação de muitas vias e modulada por vários hormônios. A gl ic og ên es e é a conversão de glicose a glicogênio, enquanto a  g l i c o g e n ó l i s e  é o desdobramento do glicogênio glicogênio em glicose. A formação de glicose a partir de outras fon tes não -carboidra tos, como aminoá cidos, gl glicerol ou lactato, é chamada g l i c o n e o g ê n e s e . A c o n versão da glicose ou outras hexos es em lactato ou 45

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Bioquímica Clínica: Princípios e Interpretações

 pi  p i r u v a t o é d e n o m i n a d a g l i c ó l i s e .  A oxidação total da glicose em dióxido de carbono e água ocorre no ciclo de Krebs (ciclo do ácido cítrico ) e a cadeia mitocondria l de transporte de elétrons acoplada a fosforilação oxidativa, geram energia para formar ATP (adenosina trifosfato). A glicose também é oxidada em dióxido de carbono e água pela via  p e n t o s e f o s f a t o , com a produção de NADPH necessári o para as reações anabólicas do organismo.

Bibliografia consultada CAMPBELL, M. K. Biochemistry. 3 e d . P h i l a d e l p h i a : Saunders, 1999. p. 420-571. L E H N I N G E R , A . L . , N E L S O N , D . L . , C O X , M . M . Princípios d e b i o q u í m i c a . 2 e d . São Paulo : Sarvier, 1995. p. 297354. STRYER, L. Bioquímica. 4 ed. Rio de Janeiro : Guanabara-Koogan, 1995. p. 437-570.

Carboidratos

G LICOSE ,

A

LACTATO E CETONAS

glicose é a aldohexose mais importante para a manutenção energética do organismo: HO

CH2 O

H H OH HO H

H

H OH OH

Glicose Em condições normais, a glicose sangüínea (glicemia) é mantida em teores apropriados por meio de vários mecanismos regulatórios. Após uma refeição contendo carboidratos, a elevação da glicose circulante provoca: §

§

§

§

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Remoção pelo fígado de 70% da glicose trans  po  p o r t a d a v i a c i r c u l a ç ã o p o r t a . P a r te d a g li c os e é oxidada e parte é convertida em glicogênio  pa  p a r a se r u t i l iz a d a c om o c o m bu s t í ve l n o j e j u m. O excesso de glicose é parcialmente convertida em ácidos graxos e triglicerídios incorporados às VLDL (lipoproteínas de densidade muito  ba ix a) e t ra n s p o r t a d o s p a r a o s e s t o q u e s d o t e cido adiposo. Liberação de insulina pelas células β  d o p â n creas. Entre os tecidos insulino-depende insulino-depende ntes estão o tecido muscular, adiposo, diafragma, aorta, hipófise anterior, glândulas mamárias e lente dos olhos. Outras células, como aquelas do fígado, cérebro, eritrócitos e nervos não necessitam insulina para a captação de glicose (insulino independentes). independentes). Aumento da captação da glicose pelos tecidos  pe  p e r i f é r i c o s . Inibição da liberação do glucagônio.

§

Outros hormônios (a drenalina, hormônio de crescimento, crescimento, glicocorticóides, hormônios da t ireóide) e enzimas, além de vários mecanismos de controle, também atuam na regulação da glicemia.

Estas atividades metabólicas levam a redução da glicemia em direção aos teores encontrados em  je  j e j u m . Q u a n d o o s n í v e i s d e g l i c o s e n o s a n g u e e m  je j u m e s t ã o a c i m a d os va l o r e s d e r e f e rê n c i a , d e nomina-se h i p e r g l i c e m i a , quando abaixo destes valores, h i p o g l i c e m i a . A glicose é normalmente filtrada pelos gromégromérulos e quase totalm ente reabso rvida pelos túbulos túbulos renais. Entretanto, quando os teores sangüíneos atingem a faixa de 160 a 180 mg/dL, a glicose aparece na urina, o que é denominado g l i c o s ú r i a . Em todas as células, a glicose é metabolizada  pa r a p r od u zi r AT P e f o rn e ce r in t er m ed i á ri o s meme tabólicos necessários em vários processos processos bios sintéticos.

HIPERGLICEMIA A causa mais freqüente de hiperglicemia é o d i a b e t e s m e l l i t u s ,  um estado de intolerância à glicose e hiperglicemia em jejum resultante da ação d efieficiente da insulina. Apresenta, também, anormalidades no metabolismo dos carboidratos, proteínas e lipídios. Pacientes portadores de episódios hiperglicêmicos, quando não tratados, desenvolvem cetoacicetoacidose ou coma hiperosmolar. Com o progresso da doen ça aumenta o risco de desenvolver complicações crônicas características, tais como: retinopat i a , a n g i o p a t i a , d o e n ç a r e n a l , n e u r o p a t i a (câim br  b r a s , p a r e s t e s e s d o s d e d o s d o s p é s , d o r n o s m e m br  b r o s inferiores, neuropatia do nervo craniano),  pr  p r o t e i n ú r i a , i n f e c ç ã o , h i p e r l i p e m i a e doença ater o s c l e r ó t i c a . Esta última pode resultar em a t a q u e c a r d í a c o , g a n g r e n a  o u enfermidade coronariana. Os estados hiperglicêmicos são classificados:

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Bioquímica Clínica: Princípios e Interpretações

Diabetes mellitus tipo 1 (Imuno-mediado).

Este tipo compreende 5-10% de todos os casos de diabetes mellitus. Os sinto mas são: poliúria, polidipsia, polifagia, perda inexplicada de peso, irritabilidade, infecção respir atória e desejo de bebidas doces. O a parecimento, em geral, é de forma subaguda ou aguda em indivíduos com menos de 20 anos. Estes pacientes tem deficiênci a de insulina e são d e p e n d e n t e s  da mesma para manter a vida e prevenir cetoacidose. Quando não tratada, surgem náuseas, vômitos, desidratação, estupor, coma e, finalmente, a morte. O diabetes do tipo 1 é caracterizado pela destruição das células β d o  pâncreas, l evando a uma d eficiência t otal d e i nsulina pancreática. Apresenta a pre sença de anticor p o s a n t i-insulina, a nti-i lhotas e anti-G AD ( descar boxilase d o á cido g lutâm ic o) . A lé m d o m ec an is mo auto-imune este diabetes pode ser idiopático. Diabetes mellitus tipo 2.  Ao redor d e 80-90%

de todos os casos de diabetes correspondem a este tipo. Ocorre, em geral, em indivíduos obesos com mais de 40 anos, de forma lenta e com história familiar de diabetes. Estes pacientes apresentam sintomas moderados e n ã o s ã o d e p e n d e n t e s d e insulina para prevenir cetonúria. Nestes casos os níveis de insulina podem ser: normais, diminuídos ou aumentados. É caract erizada pela rela tiva deficiência pancreática, ou de predominante deficiê ncia pancreática com relativa resistência à ação insulínica. Rarament e apresenta cetoacidose dia bética Outros tipos específicos de diabetes. §

 D e f ei t o s g e né t i c os d a s c é l ul a s β: MODY 1,

MODY 2, MODY 3 e outros. São formas r aras de diab etes tip o 2. (MODY =  M a turity o n s e t type of d iabetes of  y outh). §

 D e f e i t o s g e n é t i c o s d a a ç ã o d a i n s u l i n a : diabe-

tes lipo-atrófico, leprechauismo, síndrome de Rabso n-Mendenhall, resistência à insulina A e outros. §

 D o e n ç a s d o p â n c r e a s e x ó c r i n o : pancreatites,

trauma/pancreatectomia, neoplasia, hemocromatose, pancreatopatia, fibrocal culosa e outras.

§

 E n d o c r i n o p a t i a s :  acromegalia, síndrome de

Cushing, glucagonoma, feocromocitoma, somatostinoma, hipertireoidismo e out ras. §

 Ind uzi do p o r d r oga s o u s u bst ânc ia s q uí mic as:

vacor – ven eno de rato – pentamidine, ácido nicotínico, glicocorticóides, tiazídicos, hormônios tireoideos, agonistas β -adrenérgicos e outras. §

 In fecç ões:  rubéola congênita, citomegalovírus

e outras. §

 Fo r m a s i n c om u n s d e d i a b e t e s i m u n o -m ed iado :

síndrome de “Stiff-man”, anticorpos antireceptores de insulina e outros. §

Outras síndromes genéticas associadas ao d i a b e t e s :  síndrome de Down, síndrome de

Klinefelter, síndrome de Turner, síndrome de Lawrence-Moon -Beidel, coréia de Huntington, síndrome de Prader-Willi e outras. Diabetes mellitus gestacional. É a intolerân-

cia aos carboidratos de intensidade variada (dia be tes e intoler ância diminuída à glicose), diagnosticada pela primeira vez durante a gravidez  podendo ou não persistir após o parto. Estima -s e que esta anormalidade seja encontrada entre 120% das grávidas. No entanto, somente ao redor de 3% é diabetes mellitus gestacional verdadeira. Em pacientes di abéticas grávidas, o controle insatisfatório da glicose está associa do com alta incidência de morte intra -uterina e má formação fetal. Tolerância à glicose alterada e hiperglicemia estão relacionadas com o aumento na incidência de macrossomia fetal e hipoglicemia neonatal. Na maioria destes casos, a resposta ao TOTG (teste oral de tolerância à glicose, v. adiante) volta ao normal depois da gravidez, no entanto, ao redor de 50% destas pacientes desenvolvem diabetes mellitus nos sete anos seguin tes.

I NVESTIGAÇÃO LABORATORIAL O diagnóstico dos distúrbios no metabolismo da glicose depende da demonstração de alterações na

Carboidratos

concentração de glicose no sangue. As várias d esordens do metabolismo dos carboidratos podem est ar as sociadas com (a) aumento da glicose plasmática (hiperglicemia); (b) redução da glicose  plasmática ( hipoglicemi a) e (c) c once ntração n ormal ou diminuída da glicose plasmática acom panhada d e e xcreção u rinária d e a çúcares r eduto res diferentes da glicose (erros inatos do metabolismo da glicose). Os seguintes testes laboratoriais investigam alguns destes di stúrbios.

G LICOSE PLASMÁTICA EM JEJUM A determinação da glicemia é realizada com o  pa cie nt e e m j ej um de 12 -1 4 h . R es ul t ados normais não devem excluir o diagnóstico de distúrbios metabólicos dos carboidrat os. Os critérios para a avaliação em homens e mulheres não-gestantes são:  Nor mais:  até 110 mg /dL G l i c e m i a d e j e j u m i n a p r o p r i a d a :  de 110 a 126

mg/dL  D i ab ét i co s :  acima de 126 mg/dL

O valor de 126 mg/dL foi estabelecido pois níveis superiores provocam alterações microvasculares e eleva do risco de doenças mac rovasculares.

G LICOSE PLASMÁTICA PÓS - PRANDIAL DE DUAS HORAS

A concentração da glicemia duas horas após a ingestão de 75 g de glicose em solução aquosa a 25% (ou refeição contendo 75 g de carboidratos) é de considerável utilidade na avaliação do diabetes.  Normalmente, após a ingestão de carboidratos, a glico se sang üínea tende a retornar ao normal dentro de duas hor as. Após duas horas da sobrecarga, os valores de glicemia plasmática ≥ 200 mg/dL são considerados diagnósticos de diabetes mellitus. Níveis entre 140 e 200 mg/dL são encontrados na “tolerância à glicose alterada” (v. adiante) . Os indivíduos normais, que se submetem a esta prova, apresentam teores glicêmicos ≤ 140 mg/dL. Entretanto, medicações, agentes químicos, desordens hormonais e

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dietas devem ser considerados ao examinar estes resultados. Além disso, os valores tendem a crescer com a idade (10 mg/dL por década de vida, após a idade de 40 anos). Deste modo, concentrações acima de 200 mg/dL podem ser encontradas em indivíduos idosos que não apresentam diabetes.

T ESTE DE O´S ULLIVAN O teste de O´Sullivan é empregado para detectar o diabetes gestacional e deve ser realizado entre 24 ª e a 28 ª  semana de gestação. À paciente em jejum é administrada 50 g de glicose em solução aquosa a 25% por via oral. O sangue é colhido após 1 hora. Resultados igua is ou superiores a 14 0 mg/dL indicam a necessidade de um teste com pleto.

T ESTE ORAL D E TOLERÂNCIA À GLICOSE (TOTG) Medidas seriada s da glicose plasmática, nos tem po s 0, 30 , 60 , 90 e 120 min uto s ap ós administra ção de 75 g de glicose anidra (em solução aquos a a 25%) por via oral fornece um método apropriado  para o diagnóstico de diabetes. Apesar de mais sensível que a determinação da glicose em jejum, a TOTG é afetada por vários fatores que resulta em pobre reproducibilidade do teste (Tabela 7.1). A menos que os resultados se apresentem nitidamente anormais, a TOTG deve ser realizada em d u a s ocasiões diferentes antes dos valores serem considerados anormais. As crianças devem receber 1,75 g/kg de peso até a dose máxima de 75 g de glicose anidra. A TOTG é indicada nas seguintes situações: §

§

Diagnóstico do diabetes mellitus gestacional (neste caso, é empregado o TOTG modificado, v. adiante). Diagnótico de “tolerância à glicose alterada” (ex.: em pacientes com teores de glicemia  pl as má ti ca em je ju m en tr e 11 0 e 12 6 mg /d L) .

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§

Bioquímica Clínica: Princípios e Interpretações

Avaliação de pacien tes com nefropatia, neu ro patia ou retinopatia não explicada e com glicemia em jejum abaixo de 126 mg/dL.

Tabela 7.1.  Fatores que afetam a TOTG  A n t e s d o t e s t e

Ingestão de carboidratos Tempo de jejum Cirurgia digestória Tiazidas Estrogênios Fenitoín a Propranolol Corticoesteróides

Durante o teste

Postura Náusea Ansiedade Cafeína Tabagismo Horário do dia Atividade Quantidade de glicose ingerida

Idade Inatividade Peso Estresse (cirurgia, infecção)

Para garantir a fidelidade nos resultados dos testes de tolerância à glicose, os seguintes cuid ados devem ser tomados: §

§

§

§

§

 Nos três dias que antecedem a prova, o paciente deve ingerir, pelo menos, 150 g de carboidratos. O paciente deve estar exercendo suas atividades físicas habituais, mantendo-se em regime alimentar usual, exceto pela adição da quant idade de carboidratos indicada no item anterior. Durante o teste, o paciente deve se manter em repouso e sem fumar. O paciente não deve estar usando medicação que interfira no metabolismo dos carboidratos. A prova deve ser realizada pela manhã com o  pa ci en te em je ju m de 8- 10 horas.

C RITÉRIOS PARA O DIAGNÓSTICO DOS ESTADOS HIPERGLICÊMICOS

O diagnóstico do diabetes mellitus depende da demonstração de hiperglicemi a. Para o diabetes do

tipo 1, a hiperglicemia aparece adruptamente, é severa e está acompanhada de distúrbios metabólicos. No diabetes mellitus do tipo 2 o diagnóstico deve ser cuidadoso pois as alterações da glicose  podem ser moderadas. A seguir, os critérios de diagnóstico normalmente aceitos: Diabetes mellitus em homens e mulheres não-grávidas. Qualquer dos achados a seguir é

diagnóstico: §

§

§

Sintomas e sinais de diabetes (polidipsia, poliúria, emagrecimento, astenia, distúrbios vis uais e outros) e e l e v a ç ã o c a s u a l  (sem observar o  je ju m) de gli co se pl as má ti ca ( ≤ 200 mg/dL). Glicose plasmática em jejum de oito horas ≥ 126 mg/dL confirmado por um segundo teste. Glicose plasmática ≥ 200 mg/dL durante a TOTG aos 120 minutos após a sobrecarga.

Glicemia de jejum inapropriada (Impaired fasting glucose ou IFG). É definida pela gli-

cemia em jejum igual ou maior que 110 mg/dL, mas menor que 126 mg/dL. Tolerância à glicose diminuída (Impaired glucose tolerance ou IGT). É definida por

glicose plasmática pós-prandial de duas horas (ingestão de 75 g de glicose anidra) maior que 140 mg/dL, mas menor que 200 mg/dL. Diagnóstico do diabetes gestacional.  Os indí-

cios de diabetes gestacional incluem uma forte história familiar de diabetes, idade superior a 30 anos, história de gravidez com recém-nascidos grandes para a idade gestacional ou com mais de 4 kg, uma história inexplicada de morte fetal ou morte neonatal, história de diabetes gestacional, presença de hipertensão ou  pré-eclâmpsia, história de reprodução dificultada, macrossomia ou polidrâmnio na gravidez atual. Achados clínicos suspeitos incluem obesidade ou ganho de peso na gravidez atual, glicosúria, infecções recorrentes por monília. O teste tolerância à glicose e os critérios diagnósticos são ligeiramente diferentes em gestantes. Nest es casos , adminis tra -se 100 g de glicose e as amostras de sangue são colhidas nos tempos 0,

Carboidratos

60, 120 e 180 minutos. Os valores em mulheres não diabéticas são: Jejum <105 mg/dL Uma hora <190 mg/dL Duas horas <165 mg/dL Três horas <145 mg/dL O diagnóstico de diabetes gestacional ocorre quando dois desses limites forem atingidos ou ultrapassados. Em ges tantes a partir da 20a  semana de gra videz, indica-se glicemia em jejum como teste de rastreamento. Valores maiores que 85 mg/dL são considerados positivos sendo necessário proceder ao TOTG. Considera-se, também, confirmatórios de diabetes gestacional valores obtidos de duas glicemias em jejum ≥  105 mg/dL.

C RITÉRIOS PARA A TRIAGEM DO

§

§

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§

§

§

§

Com excesso de peso ( ≥ 120% do peso ideal). Com parentesco em primeiro grau com diabéticos. Membros de grupos étnicos de alto risco (afro americanos, hispânicos, asiáticos, indígenas americanos e outros). Com história de macrossomia fetal (>4 kg) ou diagnóstico anterior de diabetes gestacional.

Com teste prévio positivo de “glicemia de je  ju m inap ropr iada” ou “to lerân cia à glicos e alterada”.

C ONSEQÜÊNCIAS METABÓLICAS DO DIEBETES MELLITUS

O defeito básico no diabetes mellitus é a deficiência insulínica (absoluta ou relativa) que afeta o metabolismo da glicose, lipídios, proteínas, potássio e fosfato. Além disso, influencia indiretamente a homeostase do sódio e água. Nos casos severos de diabetes (tipo 1) não-tratado encontram-se ainda cetoacidose, distúrbios ácido básicos e hipertrigliceridemia. Hiperglicemia. Promovida pela elevação da produção

hepática e diminuição da captação celular de glicose. §

 Aumento d a produçã o hepática: a falta de insulina e

as ações opostas do glucagon e adrenalina causam redução da glicogênese e o incremento da glicogenólise. Além disso, a ação do cortisol (insulina baixa) eleva a gliconeogênese.

DIABETES EM ASSINTOMÁTICOS

O teste diagnóstico deve ser considerado em todos os indivíduos de 45 anos ou mais e, se normal, repetido a cada 3 anos. Também devem ser realizados em adultos de qualquer idade ou mais freqüentemente nos de 45 anos para cima, nas seguintes situações:

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§

 Redu ção da capt ação peri féri ca: a deficiência

insulínica inibe a captação celular de glicose e da glicólise. Outros substratos (ácidos graxos, cetonas) são utilizados para a produção de energia. §

§

§

Como conseqüência da hiperglicemia tem-se: Elevação da glicose urinária com diurese osmótica e a conseqüente perda de água, sódio, potássio e fosfato, produz a depleção destas substâncias. Aumento da tonicidade do líquido extracelular que extrai água das células produzindo desidratação celular e, se houver ingestão de água, a d iluição dos constituintes extracelulares levando à hiponatremia (hipertônica).

Com hipertensão ( ≥ 140/90).

Distúrbios do metabolismo protéico. O diabetes é

Com c oleste rol-HDL ≤ 35 mg/dL e/ou triglicerídios ≥ 250 mg/dL.

um estado catabólico associado com perda protéica,  principalmente pela elevação da gliconeog ênese – para cada 100 g de glicose formada, ao redor de 175 g de  proteínas s ão de struídas. Distúrbios do metabolismo lipídico. A deficiência

insulínica e a ação oposta do glucagon e adrenalina

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Bioquímica Clínica: Princípios e Interpretações

estimulam a lipólise e a liberação de ácidos graxos para a circulação. Estes são captados para serem convertidos em energia (β-oxidação), cetonas e triglicerídios que são liberados pelo fígado na forma de VLDL (lipoproteínas de densidade muito baixa). Além do mais, a deficiência insulínica inibe a atividade da lipase lipoprotéica que reduz o desdobramento tanto das VLDL como dos quilomícrons, elevando os níveis de trigliceridemia. Hiperpotassemia. Uma das ações da insulina é a

captação de íons potássio pelas células. Na redução da insulina o potássio deixa as células, provocando hiperpotassemia. Parte deste potássio é perdido na urina como conseqüência da diurese osmótica, causando depleção de potássio na ordem de 200-400 mmol. Quando a insulina é administrada, o potássio extracelular retorna às células o que pode resultar em hipopotassemia severa a menos que suplementos de  potássio sejam admi nistrados. Hiperfosfatemia. A insulina ao estimular a glicólise

utiliza fosfato inorgânico (produção de ATP etc.), o que eleva a captação celular de fosfato. Na falta de insulina, este íon é liberado das células, promovendo hiperfosfatemia. Parte do mesmo é perdido na urina causando déficit no organismo. Quando a insulina é administrada ele volta para as células, produzindo hipofosfatemia severa. Distúrbios ácido-base.  No diabetes tipo 1 é fre-

qüente a acidose metabólica devido a cetoacidose diabética. Os níveis de bicarbonato plasmático podem atingir valores abaixo de 5 mmol/L com pH de 6,8. Pode existir também uma acidose láctica moderada associada. Distúrbios do sódio e água. A hiponatremia pode

ocorrer como conseqüência da hiperglicemia extracelular. Além disso, devido a hiperlipidemia pode existir  pseudohiponatremia. Também ocorre a depleção do sódio total do corpo pela perda renal como conseqüência da diurese osmótica. Em pacientes conscientes, a perda de água é compensada pela ingestão oral. Pacientes graves podem desidratar-se e, dependendo do grau de desidratação, o sódio plasmático aumenta levando a uma hipernatremia.

COMPLICAÇÕES DO DIABETES MELLITUS Do ponto de vis ta bioquímico as principais complicações são: §

Cetoacidose diabética.

§

Coma hiperosmolar.

§

Acidose láctica.

§

Doença renal.

§

Hiperlipidemia.

CETOACIDOSE DIABÉTICA A cetoacidose diabética pode estar presente em  pacientes a inda n ão d iagnosticados c omo d iabéticos. Em pacientes diabéticos, a ceto acidose pod e ser precipitada pela deficiência profunda de insulina (falta da aplicação ou por dose inadequada), níveis elevado s de hormônios contra -reguladores (glucagon, cortisol, hormônio de crescimento, adrenalina e noradrenalina), infecções intercorrentes, trauma, infarto do miocárdio, episódios tromboembólicos, crises hipertensivas, vômitos, exercícios físicos esporádicos ou estresse emocio nal. As características clínicas são: desidratação, cetoacidose, depleção eletrolítica e hiperventila ção. A cetoacidose pela deficiência de insulina acompanhada por hormônios contra-reguladores resultam em hiperglicemia (a degradação de pro teínas fornece aminoácidos para a gliconeogênese) e na mobilização de ácidos graxos d o tecido adi poso ( aumento da a çã o d a e nzi ma lip as e h or mô ni o sensível) com o subseqüente aumento da formação hepática de corpos cetônicos. Estes, por suas características de ácidos fracos, exaure m as reservas disponíveis de tampão, provocando cetoacidose. A hi perglicemia causa hiperosmolalidade extracelular que leva tanto à desidratação intracelular como também, à diurese osmótica. A diurese osmótica provoca perda de água, Na + , K + , cálcio e

Carboidratos

outros constituintes inorgânicos e sobrevém redução do volume de sangue circulante. O aumento na  produção d e c orpos c etônicos e stabelece u ma a cidose metabólica com hipercalemia associada. Acidose láctica e uremia pré-renal podem também estar presentes. As principais características laboratoriais da cetoacidose são: §

§

Hiperglicemia, geralmente >300 mg/dL. Acidose metabólica com aníons indeterminados elevados, pH sangüíneo <7,30 e bicarbonado <15 mmol/L.

§

Cetonemia e cetonúria (diluição >1:2)

§

Hiperpotassemia.

§

Hiperfosfatemia.

Dois outros dados de interesse bioquímico dizem respeito a amilase e a creatinina: §

§

Elevações da amilasemia são comuns durante a cetoacidose diabética e como estes pacientes muitas vezes apresentam dor abdominal, são realizados diagnósticos errôneos de  pancreatite aguda. Os níveis de creatinina estão elevado s em virtude da desidratação, mas também porque o acetoacetato interfere positivamen te na reação de Jaffé.

Pacientes com cetoacidose diabética apresentam polidipsia, poliúria, cefaléia, náusea, vômitos e dor abdminal.

C ORPOS CETÔNICOS Os corpos cetônicos consistem de acetoacetato, β -hidroxibutirato e acetona, sendo formados no fígado a partir do acetil CoA derivado da oxidação dos ácidos graxos livres provenientes do tecido adiposo. Quando ocorre redução na utilização de carboidratos (ex.: diabetes mellitus) ou falta de carboidratos na dieta (ex.: inanição) acontece um aumento na produção de corpos cetônicos, levando

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a um acúmulo dos mesmos no sangue que excedem a capacidade dos tecidos periféricos em metabolizá-los. Os corpos cetônicos estão presentes no sangue na seguinte proporção: β -hidroxibutirato (78%), acetoacetato (20%) e acetona (2%). No diabetes severo, a relação β -hidroxibutirato /acetato pode atingir, ao redor de 8:1 dependendo da presença de NADH suficiente que favorece a produção de β -hidroxibutirato. Teores anormalmente elevados de corpos cetônicos no sangue ( c e t o n e m i a ) ultrap assam o um bral renal provocando o aparecimento de c e t o n ú r i a . O acúmulo destes compostos no sangue leva à cetoacidose (acidose metabólica). O  d i a b e t e s e o c o n s u m o d e á l c o o l são as causas mais comuns de cetoacidose. Quando os tecidos não conseguem metabolizar completamente os corpos cetônicos formados pelo excesso de produ ção, te m-se uma acidose metabólica. A acidose é parcialmente compensada pela hiperventilação, com redução da  p CO 2 . Na acidose, também, o H +  desloca-se para o interior das células enquanto o K +  deixa o espaço intracelular.  Nenhum dos métodos laboratoriais detectam simultaneamente os três corpos cetônicos no sangue ou urina. Os mais comuns detectam  so me nt e o a c e t o a c e t a t o  não reagindo com o β -hidroxibutirato. Este fato pode produzir uma situação paradoxal. Quando um paciente apresenta inicialmente cetoacidose, o teste para cetonas  pode estar levemente positivo. Com a terapia, o β -hidroxibutirato é convertido em acetoacetato  parec endo q ue  a c e t o s e e s t á m a i s i n t e n s a . O teste para detectação de cetonas na urina é recomendado no d i a b e t e s t i p o 1 : (a) durante crises agudas ou estresse; (b) quando os teores de glicose ultrapassam 240 mg/dL; (c) durante a gravidez; (d) ou quando os sintomas de cetoacidose estão presentes. Estes testes na urina são descritos no capítulo “Função renal”. A quantificação da acetona, acetoacetato e β hidroxibutirato é realizada por colorimetria, enzimologia, cromatografia gasosa ou eletroforese capilar. Os constituintes avaliados na cetoacidose dia  bética a lém d a g licose e corpos c etônicos, s ão: ( a) o Na +   que pode estar normal ou inicialmente  baix o; (b) o K +   que pode estar normal mas, em

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Bioquímica Clínica: Princípios e Interpretações

geral, está elevado; (c) a uréia apresenta valores aumentados devido a desidratação. A gasometria arterial apresenta o CO 2  total reduzido, às vezes abaixo de 5 mmol/L nos casos severos. Outros resultados de gasometria indicam acidose metabólica com diminuição compensatória da  p CO 2 .

S ÍNDROME HIPEROSMOLAR NÃOCETÔNICA Esta condição ocorre mais frequentemente em pacientes idosos com diabetes do tipo 2. A deficiência insulínica  promove efeitos sobre o metabolismo dos carboidratos como na cetoacidose dia bética, mas na forma menos severa, permitindo uma menor cetogênese. Além disso,  pode existir comprometimento da função renal em  pacientes idosos, levando a grandes perdas de água e eletrólitos. A hiperglicemia severa desenvolve desidratação profunda e osmolalidade bastante alta, mas sem cetose ou acidose. Esta condição apresenta-se com as seguintes características bioquímicas: §

§

§

§

Hiperglicemia (>500 mg/dL). Osmolalidade sérica bastante elevada: >320 mosmol/kg. Acidemia mínima ou ausente: pH sangüíneo >7,30 e  bicarbonato plasmático >15 mmol/L. Cetonemia: negativa.

Os fatores precipitantes da síndrome hiperosmolar não-cetônica são os mesmos descritos para a cetoacidose diabética (v. acima).

L ACTATO SÉRICO E NO LIQUO R O ácido láctic o, um intermediário no metabolismo dos carboidratos, é proveniente do músculo esquelético, cérebro e eritrócitos. A concentração de lactato sangüíneo é dependente da sua produção e degradação no fígado e rins. Ao redor de 30% do lactato formado é utilizado no fígado, predominantemente na gliconeogênese (ciclo de Cori) para a produção de glicose. Aumentos moderados na

formação de lactato resultam no incremento da depuração do lactato hepático; no entanto, a captação fica s aturada quan do as concen trações e xcedem 2 mmol/L. Por exemplo, durante o exercício intenso, as concentrações de lactato podem aumentar significativamente - de uma média de 0,9 mmol/L para mais de 20 mmol/L em apenas 10 segundos. Não existe uniformidade quanto aos teores d e lacta to que caracterizam a acidose láctica. Níveis de lactato excedendo 5 mmol/L e pH sangüíneo <7,25 indicam acidose láctica. A acidose láctica se apresenta em duas condições clínic as diversas : Tipo A (hipóxica). Este é o tipo mais comum. A s s o c i a d a c o m a redução de oxigenação tecidual ( h i p ó x i a ) encontrada em exercícios severos, con-

vulsões, pobre perfusão tecidual (hipotensão, insuficiência cardíaca, parada cardíaca), conteúdo de oxigênio arterial reduzido (asfixia, hipoxemia, toxicidade pelo monóxido de carbono e anemia severa). Tipo B (metabólica). A s s o c i a d a c o m d o e n ç a

(diabetes mellitus, neoplasmas, hapa topatia, acidose respiratória, insuficiência renal e sepse).  D r o g a s / t o x i n a s / in fu sõe s (etanol, metanol, salicilatos, nitroprussiato, fenformin, catecolaminas, frutose e sorbitol).  A c i d o s e l á c t i c a c o n g ê n i t a : defeitos na gliconeogênese (deficiência de glicose 6-fosfatase ou piruvato carbox ilase), no metabolismo do piruvato (deficiência da piruvato desidrogenase), fosforilação oxidativa mitocondrial. O mecanismo da acidose láctica tipo B não é conhecido, mas acr edita-se que o defeito primário seja o impedimento mitocondrial na utilização do oxigênio. Isto reduz os estoques de ATP e NAD+ , com acúmulo de NADH e H+ . Em presença de  perfusão hepática reduzida ou enfermidade hepática, a remoção do lactato é diminuída provocando o agravamento da acidose láctica. O teor de lactato no LCR normalmente varia de forma paralela aos encontrados no sangue. Em alterações bioquímicas no LCR, entretanto, o lactato altera de forma independente dos valores sangüíneos. Níveis aumentados no LCR são encontrados em acidentes cerebrovascular, hemorragia

Carboidratos

intracraniana, meningite bacteriana, epilepsia e out ras desordens do SNC. Na miningite asséptica (viral), os níveis de lactato no LCR não elevam. V a l o r e s d e r e f e r ê n c i a : n o s o r o : 5,5 a 22,0 mg/dL.  N o l i q u o r : 11 a 19 mg/dL.

 Na avaliação laboratorial da acidose lác tica também sã o encontrad os os seguintes resultados: §

Acidose metabólica: bicarbonato plasmático <20 mmol/L (pode chegar a 5 mmol/L).

§

Lactato plasmático: bastante elevado.

§

Hiperosfatemia.

D OENÇA RENAL Ao redor de 10-25% dos pacientes tratados com doença renal terminal apresentam nefropatia diabética. Isto é  provocado basicamente por doença dos pequenos vasos sangüíneos associada ao diabetes que se manifesta inicialmente pela proteinúria e síndrome nefrótica. Subsequentemente, a função renal declina com elevação da uréia e creatinina plasmática, eventualmente levando à insuficiência renal. A avaliação da concentração da microalbuminúria é útil para detectar esta desordem  precocemente.

A presença de microalbuminúria em diabéticos tipo 1 sugere maior risco de contrair nefropatia diabética. Nos diabéticos tipo 2, um teor de albumina >0,02 g/d é um fator de risco  para acidentes cardiovasculares e infarto do miocár dio. A dete rminação da microalbuminúria é recomendad a nos seguintes casos : §

Detectação precoce de nefropatia diabética.

§

Monitoramento do diabetes gestacional.

§

Monitoramento de gra videz de risco.

A urina empregada neste teste deve ser colhida  por u m período de 1 2 h o u 24 h com o paciente em repouso, pois ocorre um aumento significativo na TEA em diabéticos, após esforço ou exercícios exaustivos. Em geral, a microalbuminúria é determinada por métodos imunoturbidimétricos, nefelométricos ou de imunodifusão radial.

H IPERLIPIDEMIAS NO DIABETES MELLITUS As anormalidades lipídicas associadas com o diabetes mellitus incluem: §

 Hipertrigliceridemia. A deficiência insulínica inibe

a enzima lipase lipoprotéica reduzindo a metabolização das VLDL. Além disso, ocorre aumento na síntese hepática das VLDL estimulada  pela liberação de ácidos graxos (lipólise do tecido adiposo) parte dos quais, são convertidos em triglicerídios e VLDL no fígado.

M ICROALBUMINÚRIA Microalbuminúria (pequenas quantidades de al bumina e não pequenas moléculas) designa a excreção aumentada de albumina urinária não detectável pelas tiras reativas empregadas rotineiramente. É excretada em pequenas quantidades por diabéticos com nefropatia com redução da filtração glomerular. A determinação da microal buminúria permite a detecção de com plicações renais, permitindo o retardamento da evolução  pela estabilização dos níveis de glicemia. É considerada importante quando se observa uma taxa de excreção de albumina (TEA) de 20 a 200 µg/min ou de 30 a 300 mg/d em dois terços das amostras durante seis meses.

55

§

 Hiper colesterolemia. O diabetes tipo 2 e a

intolerância à glicose são comumente associados à hipercolesterolemia.

H IPOGLICEMIA A hipoglicemia é uma condição médica aguda caracterizada pela concentração da glicose sangüínea abaixo dos limites encontrados no jejum (<50 mg/dL em adultos e <40 mg/dL em recém-

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Bioquímica Clínica: Princípios e Interpretações

nascidos); no entanto é difícil definir limites es  pecíficos. Pode ocorrer redução em uma hora e meia a duas hor as após uma r efeição, sendo relativamente comum a obtenção de teores de glicose  plasmática ao redor de 50 mg/dL no teste pós prandial de duas horas. Mesmo em jejum, valores de glicose extremamente baixos, podem ocasionalmente ser encontrados sem sintomas ou evidênc ias de alguma doença. As principais causas de hipoglicemia são:

§

§

§

Excesso de etanol: pelo aumento da concentração de NADH citosólico reduzindo a gliconeogênese. Doenças hepáticas: cirrose portal severa, necrose hepática aguda e tumores hepáticos. Doenças endócrinas: insuficiência adrenocortical (doenç a de Addison), hipotireoidismo, hi po pit uita rism o (p rim ário ou sec und ário ), defi ciência do hormônio de crescim ento.

Neonatais. § §

Pequeno para a idade gestacional/prematuros.

§

Síndrome do sofrimento respiratório.

§

Diabetes mellitus materna. §

§

§

Toxemia da gravidez. Outras causas (ex.: estresse pelo frio, policitemia). §

Crianças. §

§

§

Hipoglicemia cetônica.

§

Defeitos enzimáticos congênitos (doenças do armazenamento do glicogênio, deficiência de enzimas gliconeogênicas, galactosemia, intolerância hereditária à frutose).

Tumores não-pancreáticos (fibromas, sarcomas, hepatomas, carcinomas adrenais neoplasmas gastrointestinais, tumores carcinóides e mesoteliomas). Septicemia. É descrita em choques sépticos devido a infecções por gram-negativos. Insuficiência renal crônica. Pacientes urêmicos são propensos a desenvolver hipoglicemia por vários fatores: redução da inativação renal da insulina, diminuição da gliconeogênese renal,  perda de p roteínas res ultando no baixo suprimento de alanina (precursor da gliconeogênese) e defeito na reabsorção da glicose.

Hipersensitividade à leucina. §

§

Hiperinsulinismo endógeno (nesidioblastose).

§

Síndrome de Reye.

§

Idiopática.

§

Adultos. A hipoglicemia em jejum é rara, mas

§

sinaliza uma séria patologia subjacente. § §

Tumores pancreáticos produtores de insulina: i n s u l i n o m a s – geralmente um pequeno e solitário adenoma benigno das ilhotas pancreáticas, que secr etam quantidades inapropriadas de insulina.

Medicações/toxinas: doses excessivas de insulina ou agentes hipoglicemiantes o rais. Salicilatos e bloqueadores β -adrenérgicos.

Hipoglicemia reativa – causa da pela liberação exagerada de insulina após uma refeição; idio pática. Após refeições em pacientes submet idos à cirurgias gástricas. Desnutrição severa. Erros inatos do metabolismo (ex.: glicogenose do tipo I).

Manifestações clínicas da hipoglicemia.

 Não existem sintomas específicos para a hipogli-

Carboidratos

cemia. Uma redução rápida da glicose plasmática a teores hipoglicêmicos geralmente desencadeia uma res posta s impática com liberação de adrenalina, que pro duz os sintom as clássic os da hipoglicemia:  fr a qu ez a, su o r, ca la fr i os , n áu s ea , p ul so r á p i d o , f o m e , t o n t u r a s e desconforto epigástrico . Estes sinais não são específicos da hipoglicemia  pois também são encontradas em outras cond ições, tais como: hipertireoidismo, feocromocitoma e ansiedade. O cérebro é totalmente dependente da glicose s a n g ü í n e a e n í v e i s m u i t o b a i x o s da glicose plas mática (menos de 20 a 30 mg/dL) provocam disfun çõe s sev era s do si ste ma ne rvo so ce ntral (SNC). Durante jejum prolongado ou hipoglicemia, os corpos cetônicos são utilizados como fonte de energia. Nestes casos, vários sintomas e sinais são encontrados, tais como: enxaqueca, confusão, letargia e perda de consciência. Estes sinais e sintomas são conhecidos como neuroglicopenia. A restauração da concentração da glicose  plasmática, geralmente provoca uma pronta recuperação apesar de uma provável l e s ã o i r r e v e r s í v e l . O teste oral de tolerância à glicose (TOTG) n ã o é um teste apropriado para avaliar  pacientes suspeitos de hipoglicemia.

D ETERMINAÇÃO DA GLICOSE P a c i e n t e . Deve permanecer em jejum por 12-14

horas. Caso seja diabético, não deve usar insulina ou hipoglicemiantes orais antes da coleta. Amostra. Soro, plasma, LCR e  u r i n a . Quando o

sangue for colhido sem conservantes e deixado a temperatura ambiente, as enzimas glicolíticas dos eritrócitos, leucó citos, plaquetas e de alguns contaminante s bacterianos reduz em os níveis de glicose na amostra em aproximadamente 5 a 7% por hora (5 a 10 mg/dL). Esta redução torna-se neg ligenciável quando: §

§

O plasma ou soro for separado em menos de 30 minutos após a coleta. Sangue coletado em tubos contendo fluor eto de  s ó d i o  (2 mg por mL de sangue) – inibidor da enzima enolase da glicólise – ou de i o d o a c e -

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t a t o d e s ó d i o  (2 mg por mL de sangue) – inibi-

dor da gliceraldeído 3-P desidrog enase da glicólise. §

Por refrigeração da amostra. Em soro ou  pla s ma re fr ig era do a g li co se pe rma ne ce es tá ve l  por tr ês dias .

As amostras de LCR estão muitas vezes contaminadas com bactériais ou outros constituintes celulares e devem ser analisadas imediatamente após a coleta ou centrifugadas e refrigeradas. Em urinas de 24 h a glicose é preservada pela adição de 5 mL de ácido acético glacial ao frasco coletor antes do início da coleta. O pH final da urina permanece entre 4 e 5, o que inibe a atividade bacteriana. Mesmo com o uso de conservante, a urina também deve ser armazenada em refrigerador durante o período de coleta. Amostras de urina mantidas em temperatura ambiente podem perder até 40% de seu conteúdo de glicose após 24 hora s. Interferências.  Re sul ta do s f al sa me nt e e lev ad os :

 par acetamol, ácido acet ilsal icílico, ácido ascór b ic o, ác ido nalidíxico, ácido nico tínico, adrenalina, benzodiazepínicos, cafeína, carbonato de lítio, cimetidina, clonidina, cortisona, dopamina, es teróides anabólicos, estrogênios, etanol, fenitoína, furosemida, levodopa, tiazidas.  R e s u l t a d o s  fa lsa me n te r ed uz i do s: alopurinol, anfetaminas,  bloquea dor es β -adrenérgicos, clofibrato, f enacitina, fenazopiridina, fenformina, hipoglicemiantes orais, insulina, isoniazida, maconha, nitrazepan e  pr op ra nol ol (e m di abé tic os) . Métodos.  No pass ado, os mét odos empr egad os

 para a determinação da glicose baseavam-s e n a capacidad e red utora da me sma. Os oxidantes utilizados eram o cobre ou o íon ferricianeto em meio alcalino reduzidos pela glicose a íon cuproso e íon ferrocianeto, respectivamente. Os métodos mais  populares, transformavam os íons cuprosos a óxido cuproso em presenç a de calor. O desenvo lvimento de cor era conseguido pela redução do fosfomolibdato (Folin-Wu) ou arsenomolibdato (Somogyi-Nelson) para formar azul de molibdê-

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Bioquímica Clínica: Princípios e Interpretações

nio. Estes métodos foram abandonados por sua complexidade e sofrerem ação de interferentes. O - T o l u i d i n a . A determinação da glicose pela o -toluidina é a mais específica entre os métodos

químicos; entretanto, o seu emprego tornou-se muito restrito depois que esta substância foi cla ssificada como carcinogênica. A o -toluidina é uma amina aromática que co ndensa com o grupo aldeídico da glicose em solução de ácido acético a quente para formar uma mistura em equilíbrio de uma glicosilamina e a correspondente base de Schiff. Após rearran jos e reações, ocorre o des envolvimento de cor verde-azulada cuja absorvância é medida em 630 nm. A o -toluidina reage com outras hexoses, como a galactose e a manose. As  pentoses, c omo a xilose, r eagem com a o - toluidina  pa ra fo rm ar co r la ra nja , co m ab so rv ân ci a má xi ma em 480 nm. O método da o - toluidina sofre interfe-rências da bilirrubina que, em teores elevados , apresenta valores falsamente aumentados de glicose já que  pode ser parcialmente convertida no pigmento  biliverdina de cor verde. A turvação na solução final como em presença de lipemia, causa resultados falsamente elevados. enzimas como reativos e são os mais utilizados atualmente em razão da grande especificidade pela glicose. Eles medem a gli cose verd adeira e n ão os com p o s t o s re dutores. São simples e rápidos de executar, além de necessitar pequenos volu mes de amostra. Os dois sistemas enzimáticos mais empregados são: glicose oxidase, hexoquinase e glicose desidrogenase. Mé t od os

Gl i

en zi m át i co s.   Empregam

c o se o x i d a se .  É altamente específica para a

β -glicose. Em presença do oxigênio, a enzima converte a β -glicose a ácido g licônico e pe róxido

de oxigênio. Em uma segunda reação, a enzima  peroxidase decompõe o peróxido de hidrogênio em água e oxigênio. Este último oxida – em presença da pe roxidase – um cromogênio aceptor de oxigênio (como o o - dianosidina) para formar um  produto c olorido l ido f ot om et ric ame nt e. El ev ad as concentrações de ácido úrico, bilirrubina ou ácido ascórbico inibem a segunda reação por competição do cromogênio pelo H2 O 2   produzindo falsos resultados reduzidos. Muitas destas interferências

são eliminadas pelo uso de 4-aminofenazona (método de Trinder). A concentração de glicose também é determinada por  p o l a r o g r a f i a . Este método emprega um eletrôdo de O 2  e glicose oxidase produzindo ácido glicônico e peróxido de hidrogênio a partir da glicose. A catalase desdobra o peróxido de hidrogênio. A quantidade de O 2   consumido é medida  pel o e letrôdo d e O 2  e está diretamente relacion ada aos teores de glicose nas a mostras. O método de glicose oxidase foi adaptado para uma grande gama de instrumentos automatizados.  No si stema de reat iv o s e c o  D T V it ro s  a glicose oxidase está presente em um filme de múltiplas camadas associado a um indicador similar ao e m pregado p elo m étodo d e T rinder. A intensidade d a cor final é medida através da redução da transparênica do filme por espectrofotometria de reflexão. H exoqu i nase.  O emprego da hexoqu inase apre-

senta algumas vantagens sobre a glicose oxidase e é adotada em alguns países como o método de referência para a determinação de glicose. Este método consiste de duas reações acopladas: (a) a glicose é fosforilada pel o ATP pela ação da hexoquinase; (b) a glicose 6-fosfato resultante é convertida pela glicose 6-fosfato desidrogenase, na  presença de NADP + , em 6-fosfogliconolac tona e  NA DP H. O NA DP H fo rm ad o é pro po rc io na l à quantidade de glicose na amo stra e é medido em 340 nm. Apesar da hexoquinase também fosforilar outras hexoses, esses carboidratos não e stão presentes em concentrações suficientemente altas nas amostras para interferir. A hemólise interfere com o sistema hexoquinase pois os eritrócitos contém glicose 6-P desidrogenas e e 6-fosfogliconato desidrogenase que empregam NADP +  como substrato. G l i c o s e d e si d r o g e n a se . A glicose desidro-ge-

nase catalisa a redução de NAD+ , produzindo gliconolactona e NADH que pode ser monitorado em 340 nm. Sofre i nte rfe rên cia s d a D-xilose e da manose, que raramente são encontradas em teores significativos.

Carboidratos

H EMOGLOBINA GLICADA

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D ETERMIN AÇÃO DA HEMOGLOBINA GLICADA

Em adultos, os eritrócitos normais contém hemoglobina A (97% do total), HbA 2   (2,5%) e HbF (0,5%). Por diferentes mét odos eletr oforétic os e cromatográfic os, foram detectadas sub-frações da hemoglobina A, identificadas como HbA 1 a , HbA1b e HbA 1 c  e, coletivamente, denominadas  h e m o g l o b i n a s g l i c a d a s (h e m o g l o b i n a s g l i c o s i l a d a s o u  g l i c o -h e m o g l o b i n a s). A fração HbA 1 c constitui, aproximadamente 80% da HbA. As hemoglobinas glicadas são obtidas pela adição espontânea de glicose ao grupo amino livre das proteínas hemoglobínicas por reações n ã o - e n z i m á t i c a s . Os conteúdos dest as sub-frações aumentam com a idade dos eritrócitos. O estudo destas hemoglobinas é realizado,  principalm ente, pel a medida da sub-f ração H bA l c em pacientes com diabetes mellitus. Esta avaliação indica o controle metabólico do paciente nas 8 a 1 0 s e m a n a s  precedentes ao teste, enquanto a glicose sangüínea reflete o controle somente das 24 horas anteriores. A HbA 1 c é monitorada a cada três ou quatro meses em diabéticos estáveis e, em cada um ou dois meses, em diabéticos com pobre controle glicêmico. Grávidas diabéticas (especialmente do tipo 1) são avaliadas uma a duas vezes ao mês para um controle mais efetivo. A terapêutica insulínica é ajustada nos pacientes diabéticos se a hemoglobina glicada ultrapassar 10%. Na monitoração de diabéticos, variações de 2% entre duas ava liações, é considerada clinicame nte significante e indicativa de um melhor ou pior controle glicêmico. Este teste não é adequado para o acompanhamento de pacientes diabéticos portadores de h emoglobinopatias, pois a presença de variantes da hemoglobina provocam redução da meia-vida das hemáciais e, portanto, do tempo de exposição da hemoglobina às variações dos teores de glicose circulante, diminuindo o percentual de hemoglo bina glicada. Nestes casos é recomendado o acompanhamento destes pacientes pela dosagem da fructosamina.

P a c i e n t e .  Não necessita jejum para a coleta. Amostra. Sangue total colhido em tubo contendo

EDTA, oxalato de potássio-fluoreto de sódio. O sangue pode ser armazenado em refrigerador por uma semana. Amostras heparinizadas devem ser ensaiadas no máximo em dois dias. Métodos.  A hemoglobina glicada é determinada  por três categorias de métodos baseados no modo como os compon entes g licado s e não -glicados são separ ados. São s epara dos de acor do com: (a) diferenças de carga (cromatografia de troca iônica, cromatografia líquida de alta execução, eletroforese, focalização isoelétrica), (b) reatividade química (colorimetria e espectrofotometria) e (c) diferenças estruturais (cromatografia por afinidade e imunoensaio). M i c r o c o l u n a s . A HbA l c  é determinada, funda-

mentalmente, por cromatografia por afinidade.  Neste método, a amostra é aplicada a uma coluna trocadora de íons e os subcomponentes glicados eluídos com um tampão de baixa força iônica. As hemoglobinas restantes são, então, eluídas com tampão de alta força iônica. As frações são quantificadas em espectrofotometria (em 415 nm). Este método é afetado por variações na temperatura, mas apresenta boa precisão. As variantes da h emoglobina como HbF, HbS ou HbC desenvolvem interferência mínima. E l e t r o f o r e s e . A separação eletroforética da

hemoglobina A 1  está baseada na capacidade do Nterminal livre da hemoglobina não-glicada em interagir com grupos carregados negativamente. V a l o r e s d e r e f e r ê n c i a: estão entre 5 a 8% da

HbA total em indivíduos normais e variam entre 8 a 30% em pacientes com diabetes, dependendo do grau de controle de glicemia.

60

Bioquímica Clínica: Princípios e Interpretações

F RUCTOSAMINA É o nome genérico de proteínas cetoaminas. É análoga a hemoglobina glicada e com meia-vida ao redor de 2 a 3 semanas, o q ue a torna de grande utilidade no monitoramento a curto prazo como um índice de controle glicêmico do diabético,  particularmen te e m p acientes p ortadores d e h emoglobinopatias, por não sofrer interferências de variantes das hemoglobinas. O ácido ascórbico exerce interferência positiva sobre o teste. O teste é sensível à variações no s teores das  pro teí na s s ér ic as , i st o é , p ac ien te s e xc lu si va men te nutridos por via parenteral apresentam nítidas var iaç ões na c onc entração da fructosamina, apesar de glicemia normal estável. Há um aumento de 1,3% da fructosamina plasmática para cada 0,3 g/dL de aumento nos teores de proteinemi a. Estados hipoproteinêmicos (albumina sérica <3,0 g/dL) podem produzir resultados falsamente baixos para os níveis de fructosamina sérica. V a l o r e s d e r e f e r ê n c i a : 1,8 a 2,8 mmol/L.

E RROS INATOS DO METABOLISMO

acumulado no fígado, rins e intestino também apresenta estrutura normal. Pode também desenvolver hipoglicemia profunda.

G ALACTOSEMIA O fígado é o principal local de conversão da galactose em glicose. Três defeitos genéticos que alteram o metabolismo da galactose são descritos: (a) deficiência das enzimas UDP-glicose:galactose 1-fosfato uridiltransferase, (b) galactoquinase ou (c) UDPgalactose 4-epimerase. Estes defeitos causam o aumento da galactose sérica e urinária. A galactosemia é uma doença rara (2 para cada 100.000 nascimentos). O defeito mais comum e mais severo é motivado pela deficiência UDPglicose:galactose 1-fosfato uridiltransferase, que se manifesta no período neonatal ou primeira infância por vômitos acompanhados de hipoglicemia. A deficiência de galactoquinase não se manifesta clinicamente no período neonatal e pode não ser diagnosticada até o desenvolvimento de catarata. Crianças com testes positivos para substâncias redutoras na urina devem ser submetidas à análise destes compostos na urina por cromatografia. Caso forem identificadas, a galactose e a galactose 1-fosfato devem ser medidas no soro. A confirmação do diagnóstico é obtida pela medida das atividades de enzimas eritrocitárias.

D OENÇAS DO ARMAZENAMENTO DO

G LICOSÚRIA: CAUSAS VARIADAS

GLICOGÊNIO

Várias condições promovem glicosúria pela presença de substâncias diferentes da glicose na urina.

O glicogênio é sintetizado e armazenado principalmente no fígado e músculo. As doenças do armazenamento são erros inatos raros do metabolismo dos carboidratos  provocados pela deficiê ncia ou redução na atividade de uma ou mais das muitas enzimas envolvidas. Uma das características deste grupo de doenças é a anormalidade no armazenamento do glicogênio, geralmente em quantidades aumentadas e, as vezes, com estrutura anormal. Pode ocorrer também hipoglicemia, alterações dos lipídios sangüíneos, hiperuricemia e acidose láctica. A mais comum das doenças do armazenamento do glicogênio é a Cori tipo IV , devido a deficiência da fosforilase quinase. Glicogênio com estrutura normal acumula, fundamentalmente, no fígado e músculo. A doença de von Gierke  (Cori tipo I) é provocada pela deficiência de glicose 6-fosfatase; o glicogênio

Intolerância hereditária à frutose.  O fígado é o  principal sítio de conversão da frutose em glicose . A deficiência da frutose 1-fosfato aldolase causa o acúmulo intracelular da frutose 1-fosfato. Vômitos e hipoglicemia ocorrem após a ingestão de alimentos contendo frutose, geralmente a sacarose. A idade do aparecimento da anormalidade depende do tipo de alimentação e da severidade do defeito. A maioria dos  pacientes desenvolvem uma forte aversão à sacarose. O teste de tolerância à frutose é empregado nesta investigação. Pacientes com esta deficiência mostram  pronunciada e prolongada redução dos teores de glicose e fosfato após a administração de frutose. Também apresentam frutosúria. A cromatografia urinária confirma a  presença de frutose.

Carboidratos

Frutosúria

essencial. É uma condição benigna

originada pela deficiência de frutoquinase. Pentosúria essencial. É um erro inato benigno do

metabolismo no qual o açúcar L-xilulose é excretado em excesso na urina. Isto se deve a um defeito na NADPligada xilitol desidrogenase, uma das enzimas da via de oxidação do ácido glicurônico. Lactosúria.  Não apresenta significância patológica.

Encontra-se muitas vezes nos últimos estágios da gravidez e durante a lactação após o parto. Muitas vezes é necessário distinguir a lactosúria da glicosúria.

61

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Bioquímica Clínica: Princípios e Interpretações

Volume

8  VALTER T. MOTTA

BioquímicaClínica: Princípios eInterpretações

 Aminoácidose Proteínas

A MINOÁCIDOS E PROTEÍNAS

A

s proteínas são compostos de elevada massa molecular (5000 a vários milhões) produzidas pelas células vivas de todas as formas de vida. São polímeros complexos de α -aminoácidos, unidos entre si por um tipo específico de ligação covalente – a ligação peptídica. As proteínas são constituíd as por 20 aminoácidos di ferentes reunidos em combinações praticamente infinitas, possi bilitando a formação de milhões de estruturas dive rsas . Estas c ombi naçõ es permitem às células a  produção de proteínas com diferentes tamanhos, formas, estruturas, propriedades e funções. A seqüência de aminoácidos, que define as características das proteínas, é determinada pelas informações genéticas contidas no núcleo da célula. Por hidrólise, as proteínas fornecem somente aminoácidos (proteínas simples) ou, além dos aminoácidos, outros compostos orgânicos ou inorgânicos (proteínas conjugadas). A porção não protéica é denominada grupo prostético. As funções biológicas atribuídas às proteínas são variadas e importantes. Atuam como:

 po rta m, po r ex em plo , a gl ic os e, am in oá cidos e outras substâncias através dessas membrana s. P r o t e í n a s d e a r m a z e n a m e n t o . Atuam no ar-

mazenamento de certas substâncias, ex.: ferritina, que armazena átomos de ferro. Proteínas contráteis ou de motilidade. Pro-

teínas que modificam sua forma ou contra em-se, ex.: actina e miosina. Proteínas estruturais. São prote ínas que ser-

vem como filament os de suporte, c abos ou lâminas para fornecer proteção ou resistência à estruturas biológicas, ex.: queratinas, colágeno e elastina. Proteínas de defesa. Um grande número de

com atividade catalítica; praticamente todas as reações químicas celulares onde participam biomoléculas orgânicas são catalisadas por enzimas. Existem milhares de enzimas, cada uma capaz de catalisar um tipo de reação química diferente.

 proteínas defendem o organismo contra a invasão de outras espécies ou o protege nos ferimentos. As imunoglobul inas ou anticorpos – proteínas especializadas sintetizadas pelos linfócitos – podem reconhecer e precipitar, ou neutralizar, invasores como bactérias, vírus ou proteínas estranhas oriundas de outras espécies. O fibrinogênio e a trombina são proteínas que participam da coagulação sangüínea que previnem a perda de sangue quando o sistema vascular é lesado. Algumas destas proteínas, incluindo o fibrinogênio e a trombina, também são enzimas.

Proteínas transportadoras. São proteínas que

Proteínas reguladoras. Várias proteínas atuam

se ligam a íons ou a moléculas específicas, as quais são transportadas de um órgão para outro. Transpor tam hormônio s, v itaminas, metais, drogas e oxigênio (hemoglobina); solubilizam os lipídios (apoproteínas). Muitas proteínas estão presentes nas membranas plasmáticas e nas membranas intracelulares de todos os organismos; elas trans-

na regulação da atividade celular ou fisiológica, ex.: hormônios e proteína G.

Enzimas. São proteínas altamente especializadas

Outras proteínas. Existem numerosas proteínas

com funçõe s ditas exóticas ou de difícil classificação.

63

64

B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es es

São milhares as funções das proteínas. Além das resumidas acima citam-se citam-se algumas de gran de importância clínica: manutenção da distribuição de água entre o compartimento intersticial e o sistema vascular do organismo; participação da homeostase e coagulação sangüínea; nutrição de tecidos; formam tampões para a manutenção do  pH .

Bibliografia consultada CAMPBELL, M. K. Biochemistry. 3 e d . P h i l a d e l p h i a : Saunders, 1999. p. 76-95. L E H N I N G E R , A . L . , N E L S O N , D . L . , C O X , M . M . Princípios d e b i o q u í m i c a . S ã o P a u l o : S a r v i e r , 1 9 9 5 . p . 9 9 -1 -1 17 17 . STRYER, L. Bioquímica. 4 ed. Rio de Janeiro : Guanabara-Koogan, 1995. p. 17-69.

 A m i n o ác i d o s e p r o t eí n as

65

PROTEÍNAS TOTAIS

O

número de proteínas distintas dentro de uma célula humana é estimado entre 3.000 a 5.000. Mais de 300 proteínas diferentes foram identif icadas soment e no plasma sangüíne o. MuiMuitas delas apresen tam papéis bioquími cos específiespecíficos sendo que s uas concentrações podem ser afeafetadas por processos patológicos e, portanto, são determin determinadas adas na investigação de várias doenças. Apesar do grande número de proteínas presentes no plasma sangüíneo, somente algumas são medimedidas rotineiramente. As mais medidas são as presentes no sangue, urina, líquido cefalorraquidiano (LCR), líquido amniótico, peritonial ou pleural, saliva e fezes . As funções das proteínas plasmáticas incluem transpor te, manutenção da press ão oncótica, tamtam po  p o n a m e n t o d e a l t e r a ç õ e s d o p H , i m u n i d a d e h u moral, atividade enzimática, coagulação e resposta de fase aguda.

M ETABOLISMO DAS PROTEÍNAS PLASMÁTICAS

A concentração das proteínas plasmáticas é determinada por três fatores principais: velocidade de síntese, velocidade do catabolismo e o volume de líqu ido no qu al as pr oteína s estão d istribuíd istribuídas as..

 po  p o r t a n t o , a c o n c e n t r a ç ã o d a s p r o t e í n a s n o e s p a ç o vascular é afetada pela distribuição líquida. Catabolismo. As proteínas plasmáticas plasmáticas são d egradadas através do corpo. Os aminoácidos liberaliberados ficam disponíveis para a síntese de proteínas celulares.

H IPERPROTEINEMIA Desidratação. A desid ratação causa o aumento

(relativo) de todas as frações protéicas na mesma  pr  p r o p o r ç ã o . P o d e s e r p r o m o v i d a p e l a i n a d e q u a d a ingestão de líquidos ou perda excessiva de água (vômito, diarréia intensa, enfermidad e de Addison ou acidose diabética). Enfermidades monoclonais. monoclonais.   Mieloma múlti-

 pl o , m a cr o g lo b u li n e mi a d e W a l de n s tr ö m e d o e nç a da cadeia pesada. Estas condições promovem a elevação de imunoglobulinas, causando o aumento nos níveis das proteínas totais séricas. (v. adiante). Enfermidades policlonais crônicas.  Cirrose

hepática, hepatite ativa crônica, sarcoidose, lupus eritematoso sistêmico e infecção bacteriana crônica.

Síntese. A maioria das proteínas plasmáticas são

sintetizadas no fígado enquanto algumas são proproduzidas em outros locais, por exemplo, imunoglo bu  b u l i n a s p e l o s l i n f ó c i t o s , a p o p r o t e í n a s p e l o s e n t erócitos e β 2 -microglobulina -microglobulina (proteína da superfície celular) amplamente distribuída no corpo. Aproximadamente 25 g das proteínas plasmáticas são sintetizadas e secretadas cada dia, pois não há armazenamento intracelular.  N o r m a l m e n t e , a c o n c e n t r a ç ã o d e Distribuição.  No  pr  p r o t e í n a s t o t a i s n o p l a s m a e s t á a o r e d o r d e 7, 0 g/dL e, aproximadamente, 250 g de proteínas são encontradas no compartimento vascular de um homem adulto de 70 kg. A água atravessa mais livremente as paredes capilares que as proteínas e,

H IPOPROTEÍNEMIA Aumento do volume plasmático.  Hemodilui-

ção por intoxicação hídrica, também como na cirrose quando a ascite está presente. Perda renal proteínas. Síndrome nefrótica e

glomerulonefrite crônica. P e r d a d e p r o t e í n a s p e l a p e l e . Queimaduras

severas. Gota. Aumento da uricemia.

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B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es es

Distúrbios da síntese protéica.   A s í n t e s e é

sensível ao supri mento de aminoácido s e, as sim, a desnutrição, má absorção, dietas pobres em proproteínas, enfermidade hepática não-virótica severa  pr  p r o m o ve m hi p o p r o t e ín e m i a . A i n s u f i c i ên c i a d a função hepato celular reduz a sínte se na enfermienfermidade hepática crônica. Outras causas. Analbuminemia, colite ulcera-

tiva, dermatite esfoliativa, doença de Crohn, doença de Hodgkin, edema, enteropatia perdedora de  pr  p r o t e í n a s , h e m o r r a g i a g r a v e , h e p a t i t e i n f e c c i o s a , hipertensão essencial, hipertireoidismo, hipogamaglobulinemia, insuficiência cardíaca congestiva, kwashiorkor, leucemia, má absorção e úlcera  pé  p é p t i c a .

D ETERMINAÇÃO DAS PROTEÍNAS TOTAIS

 pr  p r o t e í n a s . E s t e s m é t o d o s s ã o i n f l u e n c i a d o s p o r variações da temperatura, relação albumina/globulinas, azotemia, hiperglicemia, hiper bili  bi lirr rr ub in em i a e, pa rt ic ul ar me nt e, hi pe rl ip em ia . B i u r e t o . É o mais usado atualmente, pois além

de preciso e exato é de fácil execução, sendo,  po  p o r t a n t o , b a s t a n t e e m p re g a d o p a r a a a u t o m a ç ã o . Biureto é o nome dado ao produto de decomposidecomposição da uréia pelo calor. Quando o biureto é tratado com íons cúpricos em solução alcalina, desenvolve cor violeta. As proteínas são determinadeterminadas por reação idêntica ao do biureto. O complexo colorido é de composição desconhecida, sendo formado entre os íons cúpricos e duas ou mais ligações peptídicas. A intensidade do produto colorido é proporcional ao número de ligações  pe  p e p t í d i c a s p r e s e n t e s n a s p r o t e í n a s . O r e a t i v o s e c o  DT  D T V i t r o s baseia-se nesta reação .

SÉRICAS P a c i e n t e .  Nã o d e v e i n g er i r d i e t a r i ca em g o r d u -

ras durante 8 horas antes do teste. Suspender as medica medicações ções que interferem nos níveis das prote ínas séricas. Amostra. Soro  sem hemólise e não lipêmico. A

amostra pode ser refrigerada por até uma semana. Interferentes.  R e s u l t a d o s f a l s a m e n t e e l e v a d o s :

 bro  b ro mo s su lf al eí na , c l of ib ra to , c on tr as te s r a di ol óg icos, corticoesteróides, corticotropina, dextrano, heparina, insulina, somatropina, tireotropina e tolbutamida.  R e s u l t a d o s f a l s a m e n t e r e d u z i d o s : anticoncepcionais orais, dextrano, íon-amônio, líquidos intravenosos excessivos contendo glicose,  pir  p ir az in am i da e sa l i ci la t os . Historicamente o método de referência Métodos. Historicamente  pa  p a r a a d e t e r m i n a ç ã o d a s p r o t e í n a s t o t a i s n o s o r o sangüíneo é o método de Kjeldahl. Este método não é empregado rotineiramente no laboratório clínico devido a sua complexidade. R e f r a c t o m e t r i a . Os métodos que empregam a

medida do índice de refração avaliam as proteínas totais no soro, plasma, urina e LCR . Estão baseados na determinação refratométrica dos sólidos totais nos líquidos antes e depois da remoção das

Valores de referência para proteínas totais no soro sangüíneo

Adultos ambulatoriais

6 a 7,8 g/dL

P ROTEÍNAS TOTAIS NA URINA Como resultado da pressão hidrostática, as proteínas de baixa massa molecular rotineiramente são filtradas filtradas através da membrana basal glomerular. Esta membrana atua como uma barreir a à filtração graças ao tamanho dos poros e a carga negativa. As proteínas de pequeno tamanho molecular são conduzidas para dentro do túbulo renal onde são quase totalmente reabsorvidas; no entanto, uma  p e q u e n a f r a ç ã o é c o n d u z i d a a t r a v é s d o s t ú b u l o s e aparece na urina. Entre 20-50% da proteína urinária é albumina. O restante consiste de uromucóide, mucoproteína de Tamm-Horsfall provenientes das células tu bulares re nais, peq uenas quan quantida tidades des de microglobulinas séricas e tubulares e proteínas de secreções vaginais, prostática e seminal. A proteinúria anormal é classificada como: B e n i g n a .  A forma benigna é provocada por alte-

rações hemodinâmicas ou clínicas não associadas com morbidez morbidez ou mortalidade e são de causa des -

 A m i n o ác i d o s e p r o t eí n as

conhecida. Este tipo de proteinúria (em geral <1 g/d) é a razão mais fr eqüente de result ados positipositivos na pesquisa de proteínas na urina. Três categorias gerais de proteinúria benigna são descritas: §

 P r o t e i n ú r i a f u n c i o n a l , secundária à doenças

febris, após exercícios vigorosos, insuficiência cardíaca congestiva e hipertensão essencial. §

 P r o t e i n ú r i a i d i o p á t i c a , relativamente comum

em crianças assintomáticas e adultos jovens sadios. §

 P r o t e i n ú r i a o r t o s t á t i c a o u p o s t u r a l , ocorre

quando a pessoa fica em pé por muito tempo e desaparece quando ela se deita deita por algumas h oras. Ocasionada, provavelmente, pela grande  pr  p r e s s ã o s o b r e a v e i a r e n a l q u a n d o o i n d i v í d u o fica em posição vertical. S o b r e c a r g a .  Proteínas de baixa massa molecula r

aumentadas no plasma são filtradas pelo glomérulo em grandes quantidades, ultrapassando a capacidade de reabsorção do túbulo.

67

forma de proteinúria está associada com a  s í n d r o m e n e f r ó t i c a , h i p e r t e n s ã o  o u gl om er ul on ef ri te r a p i d a m e n t e p r o g r e s s i v a . Nestas condições, o glomérulo torna-se progressivamente permeável à  pr  p r o t e í n a s , p a r t i c u la rm en t e, à albu al bu mi n a. Qu an ti d ades entre 3 a 6 g/d, podem ser perdidas nestas condições. Este tipo de proteinúria também ocorre como conseqüência secundária de outras enfermidades, tais como: como: amiloidose, lupu s eritematoso e diabetes mellitus (ao redor de 30 a 40% dos pacientes com diabetes tipo 1 desenvolvem nefropatia d i a b é t i c a   que se manifesta clinicamente 8 a 10 anos após aquisição da doença). No curso tardio do diabetes esta elevação dos teores de proteínas proteínas na urina se torna persistente, dando lugar a uma insuficiência insuficiência renal. de Tamm-Harsfall Tamm-Harsfall (urumucóid e), um constituinte dos cilindros urinários e provavelmente secretadas  pe  p e l o s t ú b u l o s d i s t a i s . Proteínas

não-plasmáticas.   Proteínas não-plasmáticas.

D ETERMINAÇÃO DAS PROTEÍNAS TOTAIS NA URINA

T u b u l a r .   É devida a incapacidade dos túbulos

renais realizarem a absorção, provocada por uma disfunção ou quando o excesso de proteínas no líquido tubular ultrapassa a capacidade reabsortiva dos mesmos. Na proteinúria tubular, pequenas moléculas que em condições normais ultrapas sam a membrana glomerular e são absorvidas, aparecem na urina final em razão da reabsorção tubular incompleta. A presença de proteinúria é um dos  pr  p r i n c i p a i s s i n a i s d e e n f e r m i d a d e r e n a l . A β 2 -microglobulina (v. adiante) serve como um marcador da disfunção tubular em condições como: envenenamento por metais pesados, síndrome de Fanconi e hipocalemia crônica. Em doenças tubulares a excreção urinária diária é inferior a 3,5 g de proteínas. G l o m e r u l a r .   A proteinúria glomerular é uma

conseqüência da perda de integridade da mem b ra n a d o g l o m é r u l o q u e , e m c o n d i ç õ e s n o r m a i s , não permite a passagem de proteínas de elevada massa molecular molecular para a urina. Nestes casos encontram-se valores maiores que 1,0 g/d. Esta

Amostra. São utilizadas amostras de 24 h ou 12

h sem preservativos e mantidas em refrigerador.  Nã  N ã o s e n d o p o s s í v e l a d e t e rm in a çã o na s pr i me ir a s 48 h após a coleta, deve-se misturar bem e separar separar uma alíquota. alíquota. Amostras congeladas são estáv eis  po  p o r u m a n o . proMétodos. A determinação quantitativa das proteínas na urina é realizada por um dos seguintes métodos: T u r b i d i m e t r i a . Os métodos turbidimétricos

são tecnicamente simples, rápidos e suficientemente exatos. Os reagentes comumente usados são: á c i d o t r i c l o r o a c é t i c o , ácido sulfossalicílico o u c l o r e t o d e b e n z e t ô n i o  (BZC) em meio alcalino.  Ne  N e s t e s m é t o d o s , o r e a g e n t e p r e c i p i t a n t e é a d i c io nado à urina e a proteína desnaturada precipi ta em uma susp ensão f ina que é qu antificada turbidimeturbidimetricamente. Nesta categoria, o método mais em pr  p r e g a d o é o d o c l o r e t o d e b e n z e t ô n i o p o r s e r o mais sensível dos métodos turbidimétricos.

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B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

Corantes. Estas técnicas estão baseadas no

desvio da absorvância máxima do corante quando ligado à proteínas. Os corantes freqüentemente empregados são: a z u l b r i l h a n t e d e C o m a s s i e  (G250) que liga-se aos res íduo s NH 3  das proteínas; e o m o l i b d a t o v e r m e l h o d e p i r o g a l l o l  que reage com grupos amino básicos tanto da albumina como das γ - globulinas para formar um complexo azul. B i u r e t o . Os métodos que empregam o rea-

gente do biureto são pouco utilizados por serem mais complexos e sofrerem a interferência de certos metabólitos como a bilirrubina. As proteínas são concentradas pela precipitação com ácido tricloroacético ou ácido fosfotúngstico-HCl-etanólico (reagente de Tsuchya) e redissolvido no reagente do biureto onde o Cu 2 +  forma um com plexo colorido com as ligações peptídicas. O pre cipitante de Tsuchya melhora a sensibi lidade e a linearidade do método . I n d i c a do r d e p H .  É um método semi-qua nti-

tativo onde a proteína (principalmente a albumina) liga-se a o i ndicado r pr ovocand o a lterações na cor. Aprese nta fals o-positivos em urinas pH>8,0. Valores de referência para as proteínas na urina

Adul tos Mulheres grávidas Após exercíc ios (adultos )

40 a 100 mg/d Até 150 mg/d Até 300 mg/d

P ROTEÍNAS MARCADORAS DA DISFUNÇÃO RENAL

Pode-se, também, classificar as proteínas como  p r o t e í n a s m a r ca d o r a s d a d i s f u n ç ã o r e n a l . Deste modo, três grupos são identi ficados, os quais correspondem a três tipos de defeitos renais: Proteínas com massa molecular de ≥ ≥ 100.000 Dáltons. Aparecem na urina somente

quando hou ver um a vançado com prometimento da membrana, envol vendo a perda da função de permeabilidade glomerular, a proteinúria é não-seletiva. Uma proteína típica deste grupo é a  I gG. Proteínas com massa molecular entre 50.000 e 80.000 Dáltons. O aumento da secre-

ção urinária destas proteínas em razão da baixa filtragem de íons, representa um possível defeito reversível no glomérulo, sendo uma proteinúria glomérulo seletiva. Proteínas típicas deste grupo são a albumina e a transferrina. Proteínas com massa molecular <50.000 Dáltons. Estas proteínas de baixa massa mole-

cular estão normalmente presentes na urina nos casos de um defeito renal intersticial. Assim, a função de reabsorção fica diminuída resultando numa proteinúria tubular. As proteínas marcadoras deste grupo são: α 1 - m i c r o g l o b u l i n a , β 2 - microglob u l i n a e  p r o t e í n a l i g a d o r a d e r e t i n o l .

P ROTEINÚRIA PRÉ - RENAL, PÓS - RENAL E NÃ O - RENAIS Além das causas renais existem condições prérenais, pós-renaise não-renais que também acarretam aumentos da proteinú ria. A  p r o t e i n ú r i a p r é -r e n a l   é causada por uma  permeabilidade excessiva de proteínas de baixa massa molecular. Este filtrado contém altos teores de proteínas na primeira urina . Isto se deve a uma interrupção da reabsorção tubular por sobrecarga no sistema. As proteínas típicas de uma proteinúria pré-renal são: a mioglobina, imunoglobulinas de cadeias leves kappa e lambda (gamopatias monoclonais) e proteínas de Bence Jones. A  p r o t e i n ú r i a p ó s-r e n a l ocorre pela adição de  proteínas à u rina na bexiga ou nos ureteres e as semelha-se a uma doença renal. As proteínas adicionadas na urina são linfáticas ou plasmáticas. Entram na urina pela bexiga por exsudação ou transudação do epitélio do ureter. Isto acontece  pela alta densida de d a s p ro teínas envolvidas q ue não conseguem atra vessar a membrana do glomérulo. Sua passagem para a urina se deve a uma sobrecarga plasmáti ca pós-renal. A α 2 - macroglob u l i n a é um excelente marcador protéico da proteinúria p ós-renal. Como p r o t e i n ú r i a n ã o -r e n ai s  têm-se: an emia grave, ascite, cardiopatia, distúrbios convulsivos, endocardite bacteriana subaguda, febre, hepatopatia, hipertireoidismo, idade avançada, infecção aguda, ingestão ou superexposição a certas substâncias (ácido sulfossalicílico, arsênico, chumbo,

 A m i n o ác i d o s e p r o t eí n as

éter, fenol, mercúrio, mostarda, opiáceos, propilenoglicol, turpentina), obstrução intestinal, reação de hipersensibilidade, toxemia, toxinas bacterianas (difteria, escarlatina, estreptocócica aguda, febre tifóide e pneumonia), traumatismo e tumor abdominal. Bibliografia consultada  A N G E L E T T I , R . H . P r o t e i n s : a n a l y s i s a n d d e s i g n . New York, Academic Press, 1998. 550 p. BEETHAM, R., CATTEL, W. R. Proteinuria: pat hop hys iol ogy, significance and recommendations for m e a s u r e m e n t i n c l i n i c a l p r a c t i c e . Ann. Clin. Biochem., 3 0 :4 2 5 - 3 4 , 1 9 9 3 . CALBREATH, Donald F., CIULLA, Anna P. Clinical c h e m i s t r y . 2 e d . Philadelphi a : Saunders, 1991. 468 p.

69

CHERNECKY, Cyntia C., KRECH, Ruth L., BERGER, Barbara J. Métodos de laboratório: procedimentos d i a g n ó s t i c o s . Rio de Jan eir o G uan aba ra, 1995. 613 p. DRICKMAN, A., McKEON, F. A. Determination of total serum protein by means of the refractive index of serum. A m . J . C l i n . P a t h . 3 8 :3 9 2 - 6 , 1 9 6 2 . FIRST, M. Roy. “Renal function”. In: KAPLAN, L. A., P E S C E , A J . Clinical chemistry: theory, analysis and correlation. St.Louis : Mosby, 1996. P. 484-504. INGLIS, J. Proteins. Lerner, 1993. 32 p. KOAY, Evelyn S. C., WALMSLEY, Noel. A primer of c h e m i c a l p a t h o l o g y . Singapore : World Scientific, 1996. p. 162-76. S I L V E R M A N , L a w r e n c e M . , C H R I S T E N S O N , R o b e rt H . “Amino acids and proteins”. In: BURTIS, Carl A.,  A S H W O O D , E d w a r d R . T i e t z t e x t b o o k o f c l i n i c a l c h e m i s t r y . Philad elphia : Saun ders, 1994. p. 625 -734.

70

B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

A LBUMINA

A

albumina compreende ao redor de 60% das  proteínas presentes no pl asma humano. É sintetizada no fígado em velocidade dependente da ingestão protéica, mas sujeit a a regulação por retroalimentação pelo teor de albumina circulante. Tem meia vida de 15-19 dias. A albumina exerce importantes fun çõe s: §

§

Contribui com 75-80% do efeito osmótic o do  plasma, um dos fatores que regulam a distri buição apropriada de água entre os compart imentos intra- e extracelulares. Em certas enfermidades, os teores de albumina anorma lmente baixas, movem a água do leito vascular  para os tecidos (edema ). Transporte e armaze namento de vários com po stos muito dos quai s po uco s olúve is em água. Por exemplo, a albumina liga (e solubiliza) vá rios c omposto s não-polares como a bilirrubina não-conjugad a transpor tando -a até o fígado; ácidos graxos de cadeia longa que se ligam fortemente à albumina, sendo assim trans portados do fígado para os tecidos periféricos. A concentração plasmática de diversas sub stâncias, tais como cálcio, alguns hormônios (tiroxina, triiodotironina, cortisol, aldostero na) e triptof ano, são reguladas, de certo modo, pela sua ligação à albumina. Várias dro gas, por exemplo, salicilatos, fenilbutazona, clofibrato, dicumarol, penicilina G e warfarin, também se ligam fortemente à albumina.

H IPERALBUMINEMIA

matismo, tuberculose, úlcera péptica, uremia, vômito e hemoconcentração.

H IPOALBUMINEMIA Esta condição pode ser fisiológica ou patológica. Redução da síntese §

 En f er m i da d e h e p át i ca s e ve r a, como hepatite

crônica e cirrose, resulta na incapacidade dos hepatócitos em sintetizar albumina. §

§

 De s n u t ri ç ã o o u d i m i n u i çã o d a i n g e s t ã o p r o téica. S í n d r o m e s d e m á a b s o r ç ã o , redução da absor-

ção de aminoácidos. Aumento do catabolismo protéico. Como

resultado de lesões (cirurgia de grande porte ou trauma), infecção ou malignidade. Perda de proteínas. U r i n a :  é a forma mais

severa desta anormalidade com concentrações de albumina de até < 2 g/L, geralmente com presença de edema. As principais causas são: síndrome nefrótico, glomerulonefrite crônica, diabetes ou lupus eritematoso sistêmico.  Fe ze s:  enteropatia  perdedora de proteínas aumentada por enfermi dade neoplástica ou inflamatória. Pele: queimaduras. Distribuição alterada.   Seqüestro de grandes

É encontrada raramente como nos casos de carcinomatose metastática, desidratação aguda, dia rréia, esclerodermia, esteatorréia, estresse, febre reumática, gravidez, intoxicação hídrica, lúpus eritematoso sistêmico, meningite, miastenia, mieloma múltiplo, nefrose, neoplasias, o steomielite,  pneumonia, poliartrite nodosa, sarcoidose, tra u -

quantidades de albumina do compartimento extracelular, por exemplo, na ascite, quando a elevada  pressão na circulação portal dirige a albumina  para o líquido peritonial. Outras anormalidades.  A analbuminemia , uma

rara doença caracterizada pela ausência congênita de albumina, e b i s a l b u m i n e m i a , detectada na eletroforese pelo aparecimento de duas bandas ou

 A m i n o ác i d o s e p r o t eí n as

71

uma banda mais larga no lugar da banda normal de albumina. Nenhum sintoma clínico está associado a bisalbuminemia.

chados, o soro límpido é estável por uma semana em temperatura ambiente ou um mês no refrigerador.

O termo “microalbuminemia” é empregado  para d escr ever a umentos n a e xcreção de a lbumina sem evidências ou enfermidade renal. Esta condição é encontrada em certas p opulações de diabéticos que desenvolvem enfermidade renal. Entretanto, a presença de albumina na urina é um achad o não -específico. A hipertensão, infecção do trato urinário, exercício e enfermidade cardíaca congestiva também podem aumentar a excreção da albumina na urina.

Interferências.  Re sul ta do s f al sa me nt e e lev ad os :

C ONSEQÜÊNCIAS DA HIPO ALBUMINEMIA A hipoalbuminemia afeta a distribuição líquida do corpo e as concentrações plasmáticas de substâncias transportadas li gadas à albumina. §

§

 D i s t r i b u i ç ã o d o s l í q u i d o s c o r p o r a i s . A albumina é o mais importante contribuinte da p res são oncótica do plasma e sua redução resulta em edema.  F u n ç ã o t r a n s p o r t a d o r a . Os nívei s de cons ti-

tuintes normalmente transportados pela alb umina estão diminuido s. Por exemplo, calcemia, drogas e bilirrubina transportada por proteínas. A ligação da bilirru bina à albumina impe de que a bilirrubina “livre” atrave sse a barr eira sangue/cérebro e, portanto, a sua deposiçã o nos tecidos cerebrais (kernictericus na icterícia neonatal).

agentes citotóxicos, anticoncepcionais orais e  bromossulfaleína.  R e s u l t a d o s f a l s a m e n t e r e d u zi dos:  paracetamol, aspirina, estrogênios, anticon cepcionais orais, ampicilina, asparaginase e fluorouracil. Métodos. Os primeiros métodos para a separação

da albumina das globulin as empregavam o fracionamento salino. Os mais popu lares usavam o sulfato de sódio com a medida da albumina pelo método de Kjeldahl ou pelo desenvolvimento de cor pela reação do biureto. V e r d e d e b r o m o c r e so l . Atualmente, os métodos

mais amplamente empregados para a análise da albumina são os de fixação de corantes. A albumina tem a capacidade de fixar seletivamente vários aníons orgânicos, entre os quais, moléculas de corantes complexos como o verde de bromo cresol (BCG), azul de bromofenol (BPB) ou púr pura de br omoc re so l (B CP ). Ao li ga re m-s e à al bumina estes corantes sofrem um desvio nas suas absorções máximas. A quantidade de albumina ligada ao corante é proporcional ao teor de albumina na amostra. O métod o do BCG é o recomendado por apresentar boa especificidade e não sofrer interferências da bilirrubina, salicilatos, hemoglobina ou lipemia quando em níveis moderados. Este princípio é empregado para a química s e c a n o  DT Vitr os. E l e t r o f o r e s e .   O emprego da eletroforese das

D ETERMINAÇÃO DA ALBUMINA SÉRICA P a c i e n t e .  Não deve consumir dieta rica em gor-

dura por 48 h antes da prova. Amostra. S o r o . Evitar estase prolongada na co -

leta de sangue, pois a hemoconcentração aumenta os níveis de proteínas plasmáticas; além disso, a  po stura do pa cient e dev e ser obser vada j á que o teor de albumina é, aproximadamente, 0,3 g/dL maior em pacientes ambulatoriais quando relacionados aos hospitalizados. Em frascos bem fe-

 proteínas para a separação da albumina fornece também informações adici onais sobre as globulinas. Ou tr os m é to do s. A albumina também pode ser

avaliada pela determinação das globulinas baseada no conteúdo de triptofano das globulinas. Vários métodos tais como: eletroimunoensaio, imunoquímico, nefelométrico, imunodifusão radial, eletroimunodifusão, turbidimetria, radioimunoensaio e enzimaimunoensaio são também empregados  pa ra a determ inação da albumina sér ica.

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B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

Valores de referência para a albumina sérica

Homens adultos Mulheres adultas Recém-nasci dos Acima de 60 anos

3,5 a 5,0 g/dL 3,7 a 5,3 g/dL 2,8 a 5,0 g/dL 3,4 a 4,8 g/dL

Bibliografia consultada CHERNECKY, Cyntia C., KRECH, Ruth L., BERGER, Barbara J. Métodos de laboratório: procedimentos d i a g n ó s t i c o s . Rio de Jan eir o G uan abara, 1995. 613 p. KAPLAN, Alex, JACK, Rhona, OPHEIM, Kent E., TOIVOLA, Bert, LYON, Andrew W. Clinical chemistry: i n t e r p r e t a t i o n a n d t e c h n o q u e s . Baltimore : Williams & Wilkins, 1995. 514 p.

KOAY, Evelyn S. C., WALMSLEY, Noel. A primer of c h e m i c a l p a t h o l o g y . Singapore : World Scientific, 1996. p. 162-76. LAKER, M. F. Clinical biochemistry for medical students. Philadelphia : Saunders, 1996. p. 43-56. M A R S H A L L, W i l l i a m J . Clinical chemistry: na ilustrated outline. New York : Gower-Mosb, 1991. 176 p. M A Y N E , P h i l i p D . , D A Y , A n d r e w P . Workbook of clinical chemistry: case presentation and data interpretation. New York : Oxford University Press, 1994. 208 p. PETERS Jr., T., BIAMONTE, G. T., DOUMAS, B. T. “Protein (total prot ein) in serum urine and cerebro spinal fluid; a l b u m i n i n s e r u m . I n : F A U L K NE R , W . R . , M E I T E S , S . S e l e c t e d M e t h o d s o f C l i n i c a l C h e m i s t r y . Washington :  A A C C , 1 9 8 2 . V o l . 9 , p . 3 1 7 -2 5 . SILVERMAN, Lawrence M., CHRISTENSON, Robert H. “Amino acids and proteins”. In: BURTIS, Carl A.,  A S H W O O D , E d w a r d R . T i e t z t e x t b o o k o f c l i n i c a l c h e m i s t r y . Philad elphia : Saun ders, 1994. p. 625 -734.

 A m i n o ác i d o s e p r o t eí n as

PROTEÍNAS

PLASMÁTICAS ESPECÍFICAS

A

s proteínas nos líquidos biológico s são moléculas anfóteras que podem ser separadas em fraçõe s quando aplicadas sobre um suporte poroso e submetidas a um campo elétrico em processo denominado eletroforese. A migração ocorre de acordo com o grau de ionização, tamanho e forma da molécula protéica, também como, das características da solução tampão (pH, composição qualitativa, força iônica) do meio onde se realiza o  processo; da força do campo elétrico; da porosidade, viscosidade e temperatura do suporte. A separação das proteínas é realizada em soro  para evitar interferências da banda do fibrinogênio. Em pH 8,6, empregando os métodos eletroforéticos correntes, as proteínas no soro sangüíneo são divididas nas seguintes frações principais:  pr é -a lb um in a, al bu mi na , fra çõ es α 1 , α 2 , β 1 , β 2  e γ . A migração destas macromoléculas é realizada em suportes como o acetato de celulose, gel de agarose, gel de poliacrilamida e gel de amido, em resposta a um campo elétrico. As frações obtidas no soro por eletroforese tem os seguintes valores de referência: Proteínas

Pré-alb umina Albu mina Região α 1 Região α 2 Região β 1 Região β 2 Região γ 

73

Valores de referênci a (g/dL)

0,020 a 3,50 a 0,10 a 0,50 a 0,32 a 0,27 a 0,59 a

0,040 5,00 0,40 1,00 0,66 0,55 2,35

Cada fração protéica obtida por eletroforese é constituída de proteínas individuais que podem ser determinadas por vários métodos, como nefelometria, imunodifusão radial, imunoeletroforese, etc.

P RÉ - ALBUMINA  Nesta fração, junto a pr é -a l b u m i n a  também migra a  p r o t e í n a l i g a d o r a d e r e t i n o l  (RBP). Ambas são sintetizadas no fígado e tem uma meia-vida menor que 12 h, consequentemente, estas avaliações fornecem indicadores simples e sensíveis de des nutrição ou disfunção hepática. Os níveis caem rapidamente nas reduções calóricas e protéicas na dieta. A pré-albumina transporta a tiroxina (T 4 ) e a triiodotironina (T 3 ). Os níveis séricos da pré-al bu mina diminuem na in flamação, doenças malignas, cirrose hepática e enferm idades renais perdedoras de proteínas. Na doença de Hodgkin os níveis aumentam. A proteína ligadora de retinol (RBP) transport a a vitamina A (retinol). A RBP sérica eleva em enfermidades renais crônicas, especialmente em  pacientes c om p roteinúria t ubular. A redução e stá associada com enfermidade hepática e má nutrição  pr otéica. Como o z inco é necessá rio p ara a sínt ese de RBP, os estados de deficiê ncia deste metal são caracterizados por baixos níveis de RBP e vitamina A. A RBP é quantificada por nefelometria.

ALBUMINA Variações na concentração de albumina sérica em vários estados foram descritas na seção 3.2.

REGIÃO α 1

A LF A 1 - ANTITRIPSINA (AAT) As proteínas como a tripsina, quimiotripsina, elastase e trombina são continuamente liberadas  pa ra o sangue em p eque nas q uantidades a partir d e

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B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

várias fontes, incluindo o pâncreas, leucócitos e  bact érias in testinais. A AAT é uma das várias  prot eínas que ini bem a ativid ade d est as p rotea ses,  partic ularmen te, a ela stase d os neutróf ilos, e po de atuar na limitação da atividade proteolítica nos sítios de inflamação . O interesse na AAT é a ass ociação entre certas doenças do pulmão e fígado com a sua deficiência devida ao polimorfismo genético. Foram identificados vários fenótipos da deficiência de AAT. O fenótipo MM (alelo Pi M , inibidor da protease) está associado com a atividade normal da AAT. Indivíduos homozigóticos com o fenótipo ZZ produzem somente pequenas quantidades de AAT plasmático. Estas pessoas estão  p r o p e n s a s a s s e g u i n t e s d e s o r d e n s :

Valores de referência

Recém nascidos Adultos Acima de 60 anos

145 a 270 g/dL 78 a 200 g/dL 115 a 200 g/dL

Valores aumentados. Doença pulmonar crô-

nica, doenças do fígado, diabetes mellitus, doenças reumátic as, doenças gástricas, doenças renais,  pancrea tite, carcinoma, edema angioneurótico, cirrose, hepatoma, gravidez, terapia com estrogênios e esteróides. Valores reduzidos. Deficiência congênita e

 pe rd as s ev er a s d e pr ot eí n as .

A LF A 1 - GLICOPROTEÍNA ÁCIDA (AAG) §

 En fi sem a p ulm ona r. Ao redor de 1% dos paci-

entes com enfisema apresentam dificiências de AAT, s endo es ta perc entagem mais elevada em  jovens. Quando associado com deficiência de AAT, o enfisema tende a se manifest ar em gru pos c om i dade e ntre 2 0-4 0 a no s. O f um o p are ce ser um importante fator que predispõe ao desenvolvime nto da doença nestes paciente s, provavelmente pelo estímulo da atividade fagocitária com a liberação local de proteases. Partículas e bactérias inaladas são continuamente removidas dos pulmões no processo de fagocitose. Quando a AAT é deficiente, a enzima não é inibida e ataca a elastina da parede alv eolar. A perda de elasticidad e do tecido pulmonar provoca enfisema com redução da ventilação e aumento na vulnerabilidade para infecções respiratórias. §

 D es o r de n s he p át i c as . A icterícia neonatal g e-

ralmente se apresenta como um quadro colestátic o, s endo comum em indivíduos com o tipo ZZ. Apesar da resolução da icterícia, pode ocorrer o desenvolvimento de cirrose. Ao redor de 20% das crianças com cirrose, a desordem hepática pode ser atribuída a deficiência de AAT. Em adultos a cirrose e o hepatoma estão associados com o fenótipo Pi z .

É composta por 45% de carboidratos, com hexose, hexosamina e ácido siálico em iguais proporções. Sua função primária é inativar a progesterona, mas também ligar e afetar a fármaco-cinética de algumas drogas. Apesar do papel exato da AAG ser desconhecido ela está aumentada na artrite reumatóide, lupus eritematoso sistêmico, neo pl asm a ma li gn o, qu eim ad ura s e in far to do mi o cárdio. A redução ocorre na má n utrição, enfermidade hepática severa, síndrome nefrótica, anticoncepcionais orais e gastroenterites perdedoras de  proteínas. Os valores de referência para a AAG são: 50-150 mg/dL. A determinação de AAG substitui com vantagens o teste de mucoproteínas (seromucóides), descrito adiante.

A LF A 1 - FETOPROTEÍNA (AFP) É uma glicoproteína sintetizada no fígado fetal, sistema digestório e saco vitelino humano. O nível máximo é atingido na 30 a semana de gestação e no câncer hepático primário. Em obstetrícia a determinação de AFP é realizada no líquido amniótico ou soro materno para detectar d e f e i t o d o t u b o n e u r a l (anencefalia, espinha bífida) do feto. A dosagem simultânea da AFP, β -HCG (hormônio coriônico gonadotrófico fração beta) e es triol livre é utilizada como avaliaçã o do risco fetal em mulheres no segundo trimestre de gravidez

 A m i n o ác i d o s e p r o t eí n as

(entre 14 e 20 semanas) na detectação de 70% da síndrome de Down (Trissomia do cromossomo 21) e de 95% dos casos de defeitos do tubo neural aberto. A avaliação do risco fetal não é um teste diagnóstico, mas sim uma oportunidade de r astreamento, que informa o risco da paciente para as aneuploidias mais freqüentes e para defeitos de fechamento do tubo neural. A freqüência da síndrome de Down é de 1/800 nascimentos. A doença não é hereditária, mas há 5 a 10% de cas os com “história familiar”. O risco de nascimento de uma criança com síndrome de Down cresce com o aumento da idade materna (com 45 anos o risco chega a 1/30). A elevação da AFP não é específica de malignidade. Es tá presente em 15 a 75% das hep ato p at ias ben ig nas com atividade regenerativa do hepatócito como a cirrose, hepatite alcoólica, hepatite crônica ativa, em doenças inflamatórias intestinais e colite ulcerativa. A AFP é marcador tumoral para carcinoma he p at oc ecular e de cél ulas germi nativ as (nã o semi nomas). Embora seja útil no diagnóstico, sua prin cipal aplicação é na monitorização da eficácia do tratamento cirúrgico ou quimioterápico e no rastreamento dessas neoplasias. Os níveis caem a valores normais ao redor de 4 a 6 semanas após tratamento. Aumento nos teores após remissão indicam a recorrência do tumor na maioria dos casos. Valores de referência para a AFP

Líquido amniótico (20 ª sema na) Soro materno (20 ª sema na) Recém-nasci dos

5 a 25 mg/dL 20 a 100 µg/L 5 mg/dL

A LF A 1 -L IPOPROTEÍNA Transportadora de lipídios (v. adiante).

75

REGIÃO α 2

H APTOGLOBINA (HAP) É uma glicoproteína sintetizada nos hepatócitos e, em pequenas quantidades, nas células do sistema retículo endotelial destinada ao transporte da hemoglobina livre no plasma para o sistema retículo endotelial onde é degradada . A hemoglobina nãoligada à haptoglob ina é filtrada pelos glomérul os e  precip ita n os t úbulos c ausando e nfermidade r enal sev era. Isto normalmente não ocorre com o com pl exo hapto glo bina-h emoglobina que é muito grande para ser filtrado, prevenindo, assim, lesões renais e a perda de ferro. O complexo é degradado no fígado ou sistema retículo endotelial, o que explica o teor reduzido de haptoglobi na após episódios he molíticos. Determinações isoladas desta fração é de pouca utilidade; determinações seriadas, entretanto, são empregadas para monitorar estados hemolíticos. V a l o r e s d e r e f e r ê n c i a :  recém nascidos 5-48

mg/dL; adul tos: 34-215 mg/dL. Valores aumentados.  Queimaduras, infecções

agudas, terapia com corticóide, and rogêni os, doenças do colágeno, neoplasias e síndrome nefrótica – onde grande quantida de de proteínas de baixa massa molecular são perdidas. Valores

reduzidos.   Hemólise intravascular,

doenças severas do fígad o, estrogênio s, anemia megaloblásti ca, hematomas, gravidez, mononucleose infecciosa, reações de transfusão e malária.  Nestes d oi s ú lti mos c asos, são frequentes as s o licitações de haptoglobina acompanhada de lactato desidrogenase e hemoglobina.

A LF A 2 - MACROGLOBULINA (AMG) É inibidora das proteases de modo dife rente que o descrito para a AAT. Inibe a atividade da tripsina, quimiotripsina, trombina, elastase, calicreína e  pl as min a. Est á d imi nu íd a e m p aci en te s c om art ri te reumatóide, mieloma múltiplo e submetidos a

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B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

terapia com estreptoquinase. Pode estar elevada durante a gravidez, terapia com estrogênios, algumas doenças hepáticas, diabetes mellitus e sindrome nefrótica. A avaliação da AMG raramente tem valor clínico. V a l o r e s d e r e f e r ê n c i a : Homens: 150 a 350

mg/dL; mulheres: 175 a 420 mg/dL. Valores aumentados.  Síndrome nefrótica, gra-

videz, hemólise, infância, diabetes mellitus, inflamações agudas e crônicas, neoplasias, cirrose, deficiência de α 1 -antitripsina e terapia com estrogênio. Valores reduzidos. Pancreatite aguda grave e

úlcera péptica.

C ERULOPLASMINA (CER) É sintetizada no fígado e transporta 90% do co bre no plasma. Os 10% restantes são transportados  pela a lbumina. S eis á tomos d e c obre e stão li ga do s em cada molécula de ceruloplasmina. Está aumentada em infecções, doenças malignas e trauma. Os aumentos são particularmente notáveis em enfermidades do sistema retículoendotelial como a doença de Hodgkin. O nível está também elevado nas i nfecções ou obstrução do trato biliar. A a plicação mais importante da avaliação da ceruloplasmina é no diagnóstico da doença de Wilson (defeito autossômico recessivo raro com incidência 1:50.000 a 1:100.000). As anormalidades neste distúrbio são: dimi nuição da CER com redução da incorporação do cobre na apoproteína e redução drástica da excreção biliar do cobre. O cobre deposita nos rins, no fígado onde causa cirrose e no cérebro onde lesa a ganglia basal. Esta enfermidade também é chamada de d e g e n e r a ç ã o h e p a t o l e n t i c u l a r .   Os teores de CER são afetados pela idade, exercício, gravidez e administr ação de es trogê nios. Na ausência de enfermidade hepática severa, níveis abaixo de 10 mg/dL são su gesti vos de enfermidade de Wilson.

Valores de referênci a para a ceruloplasmina (mg/dL)

1 a 2 meses 6 a 12 meses 13 a 36 meses 4 a 5 anos 6 a 7 anos Acima de 7 anos Adultos

05 a 33 a 26 a 27 a 24 a 20 a 18 a

18 43 55 55 54 54 45

aumentados. Artrite, doença de Hodgkin, estados neoplásicos e inflamatórios, gravidez, emprego de estrogênios, antiepilépticos e contraceptivos orais. Valores

Valores reduzidos.  Má nutrição, má absorção,

doença de Wilson, perda de proteínas, síndrome nefrótica, e enfermidade hepática severa, particu larmente a cirrose biliar primária.

REGIÃO β 1

T RANSFERRINA (TRF, SIDEROFILINA ) É a principal proteína plasmática transportadora de ferro. Os íons férricos provenientes da degradação do heme no fígado e aqueles absor vidos a  pa rti r d a d ieta , s ão t ra nspo rta dos p el a t ran sfer rin a  para os locais de produção dos eritrócitos na medula óssea. Sua concentração está relacionada com a capacidade total de ligação de ferro (TIBC). A avaliação da TRF é útil no diagnóstico diferencia l da anemia ferropênica e no acompanhamento do seu tratamento. Na deficiência de ferro ou anemia hipocrômica, o teor de TRF está elevado em virtude do aumento da síntese, entretanto, a proteína está menos saturada com o ferro pois os níveis de ferro plasmático estão baixos. Po r outro lado, se a anemia é causada por impedime nto da incorporação do ferro nos eritrócitos, a concentração de TRF está normal ou baixa, mas saturada de ferro.  Na sobrecarga de ferro, a TRF está normal enquanto a saturação (normalmente 30-38%) excede 55% e pode chegar até a 90%.

 A m i n o ác i d o s e p r o t eí n as

V a l o r e s d e r e f e r ê n c i a : recé m nas cido s 130 -275

mg/dL; adultos: 220-400 mg/d/L e acima de 60 anos 180-380 mg/dL. Valores aumentados.  Anemias por deficiência

de ferro, gravidez e durante a terapia com estrogênio. Valores reduzidos.  Ocorrem, juntamente com baixos teores de albumina, pré-albumina e β-lipoproteína, em

inflamações e doenças malignas. A causa da redução na síntese ainda é desconhecida. Outras causas de diminuição da TRF são: enfermidade hepática (redução da síntese), má nutrição, síndrome nefrótico, neoplasias, hemólise, enteropatias perdedoras de proteínas, a transferrinemia hereditária onde os níveis bastante reduzidos de TRF são acompanhados de sobrecarga de ferro e anemia hipocrômica resistente à terapia pelo ferro.

77

REGIÃO β 2

F IBRINOGÊNIO O fibrinogênio é uma glicoproteína sintetizada  pelo fígado. Atua como substrato para a ação da enzima trombina. É composta por três diferentes  par es d e c adeias p olipe ptídicas l igadas p or p ontes dissulfeto, que sob a ação da trombina formam fibrinopeptídios A e B. A deficiência de fibrinogênio pode resultar da falta de produção da molécula normal (afibrinogenia ou hipofibrogenia) ou da produção de uma proteína estruturalmente anormal (disfibrinogenia). V a l o r e s d e r e f e r ê n c i a : 200 a 450 mg/dL. Valores aumentados. Doenças inflamatórias

H EMOPEXINA (H X , H P X) Atua no transporte do heme livre após catabolismo da hemoglobina em seus componentes. O com p le xo heme -h emopexina atinge o fígado onde a  p o rç ão hem e é co nv er ti da em bil ir ru bi n a. Esta fração dificilmente é quantificada no laboratório clínico.

agudas e crônicas, síndrome nefrótica, doenças hepáticas/cirrose, gravidez, estrogênio terapia e coagulação intravascular compensada. Valores reduzidos. Coagulação intravascular

Transportadora de lipídios (v. adiante).

aguda ou descompensada, doença hepática avançada, terapia com L-asparaginase, terapia com agentes fibrinolíticos (estreptoquinase, uroquinase e ativadores de plasminogênio tis sular), disfibrinogenemia congênita – onde os indivíduo s afetados podem ser assintomáticos ou apresentar episódios esporádicos de sangramen to.

C OMPLEMENTO FRAÇÃO C4

C OMPLEMENTO FRAÇÃO C3

A fração C4 participa da via clássica de ativação do complemento e atua na resposta imunológica humoral. Sua deficiência tem caráter autossômico recessivo e resulta em redução da resposta à infeccões.

A fração C3 é um dos nove componentes princi pais do complemento total; atua na resposta imunológica humoral.

B E T A-L IPOPROTEÍNA

V a l o r e s d e r e f e r ê n c i a : 15 a 45 mg/dL.

V a l o r e s d e r e f e r ê n c i a : 80 a 170 mg/dL.

B E T A2 - MICROGLOBULINA (BMG) É uma proteína de baixa massa molecular (11.800) facilmente filtrada pelo glomérulo e quase totalmente reabsorvida pelos túbulos renais. Níveis elevados no plasma ocorrem na insuficiência re-

78

B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

nal, inflamação e neoplasma, especialmente aqueles associados com os linfócitos B. O princi pal valor da determin ação da BMG é tes tar a fu n ção tubular renal, particularmente nos receptores de transplantes renais onde a rejeição se manifesta  pela redução da função tubular. Valores de referência

Soro Urina LCR

0,10 a 0,26 mg/dL 0,03 a 0,37 mg/d 0,30 mg/L

R EGIÃO γ 

P ROTEÍNA C REATIVA (PCR) É sintetizada no fígado – presente no plasma de  pa cie ntes c om do ença s agu das – e capaz de se ligar ao polissacarídio-C da parede celular do S t r e p t o c o c c u s p n e u m o n i a e . A PCR é um marcador não-específico que eleva durante a resposta imune  para a infecção, lesão tecidual ou necrose celular associada com infarto ou malignidade. Medidas repetidas são úteis no estudo do curso de doenças (como acompanhar terapia durante a inflamação ou processo necrótico). A PCR está envolvida com o sistem a auto-imune e atua na ati vação do com plemento, fagocitose e liberação das linfocinas. V a l o r e s d e r e f e r ê n c i a : 80-800 µ g/dL. Valores aumentados. Infarto do miocárdio,

estresse, trauma, infecções (ex.: recorrentes no lupus eritematoso sistêmico), inflamação (ex.: fase aguda da artrite r eumatóide), cirurgia ou proliferação neoplástica, espodilite anquilosante e necrose tecidual. O aumento pode chegar até 2000 vezes o valor de referência. Entretanto, como o aumento é ine specífico, e le não pode ser i nterpretado sem uma história clínica completa e também com a comparação com outros exames.

I MUNOGLOBULINAS ( ANTICORPOS HUMORAIS) As imunoglobul inas são proteínas especializadas sintetizadas pelos linfócitos em resposta a um antígeno; podem reconhecer e precipitar, ou neutralizar invas ores como bact érias, vírus o u proteínas estranhas oriundas de outras espécies, ou outras s ubst ânci as. Ca da p roteína estra nha estimula a formação de um conjunto de diferentes anticorpos, os quais podem combinar com o antígeno para formar um complexo antígeno-anticorpo. A produção de anticorpos é parte de um mecanismo geral de defesa denominado r e s p o s t a i m u n i t á r i a o u i m u n o l ó g i c a. Os anticorpos são proteínas com moléculas em forma de Y, consistindo de quatro cadeias poli peptíd icas: dua s c adeias pe sadas (H) e duas cadeias leves (L). As seqüências de aminoácidos das regiões variáveis das quatro cadeias determinam a especificidade antigênica de um anticorpo em  particular, cujos sítios de ligação, que são com plementares a características e struturais e specíficas da molécula de antígeno, tornam possível a formação do complexo antígeno-anticorpo. IgG. Corresponde a 70-75% das imunoglobulinas

totais. A IgG difunde para o espaço extra -vascular (65% da IgG) devido ao seu pequeno tamanho, sendo também capaz de atravessar a placenta. Sua  principal função parece ser a neutralização de toxi nas nos espaços teciduais. Anticorpos da clas se IgG são produzidos em resposta à maioria das bactérias e vírus; agregam e envolvem pequenas proteínas estranhas como as toxinas bacterianas. Informações mais precisas sobre as imunidades sã o obt idas p ela a valiaç ão das quatro subclasses da IgG: IgG1 , IgG2 , IgG3  e IgG4 . IgA. Aproximadamente 10-15% das imunoglobu-

linas séricas são IgA. Existe outra forma de IgA,  pr ovavel mente mais impo rtante , cha mada  IgA  s ec r e t o r a . É encon trada n as lág rimas , suor, saliva, leite, colostro, secreções gastrointestinais e brônquicas. A IgA fornece proteção da área externa contra microorganismos.

 A m i n o ác i d o s e p r o t eí n as

79

IgM, na superfície dos linfócitos B. Sua função é desconhecida. IgE. Encontrada no plasma somente em pequenas

quantidades. Inclu em as reaginas que se ligam às células. Em presença de antígeno (alérgeno), e como um dos resultados da reação antígeno-anticorpo, ocorre a liberação de histamina e outras aminas e polipeptídios da células, produzindo uma reação de hipersensibilidade local. Valores d e referência (por nefelometria)  I d a d e

IgG

IgA

IgM

I gD

IgE

Soro

mg/dL

mg/dL

mg/dL

mg/dL

UI/mL

 N e o n a t o s

700-1480

0-2,2

5-30

(DIR)

(RIE)

Figura 8.1. Representação de uma molécula de imunoglobulina. A molécula consiste de duas cadeias pesadas e duas cadeias leves ligadas por ligações dissulfeto (-S-S-). Tanto a cadeia pesada, como a cadeia leve, apresenta uma região variável e uma região constante.

16 -60 anos

650-1500

76-390

40-345

0-8

0-3 80

>60 an os

600-1560

90-410

30-360

-

-

0-5,5

0-0,6

0-1,3

-

-

-

~11

-

-

-

I g M . É um pentâmero produzido como primeira

DEFICIÊNCIA DAS IMUNOGLOBULINAS

resposta imune ao estímulo antigênico. É a primeira imunoglobulina produzida pelo feto durante o desenvolvimento. Ela está confinada ao sangue em razão de sua elevada massa molecular que impede a passagem para o espaço extravascular. A IgM não atravessa a barreira placentária, níveis elevados em recém-nascidos durante a primeira semana de vida sugerem infecção pré-natal (rubéola, citomegalovírus, toxoplasmose etc.). O aumento policlonal é encontrado na cirrose, escleroderma, endocardite bacteriana, tripanosomíase, malária, mononucleose i nfecciosa, actinomicose e leucemia monocítica. Também é empregada na avaliação da imunidade humoral, diagnóstico e monitoramento da terapia da macroglobulinemia de Waldenström (aumento monoclonal da classe IgM). No adulto compreende 5-10% das imunoglobulinas circulantes totais. IgD. Constitui menos que 1% das imunoglobuli-

nas totais. Sua estrutura é similar a IgG. Muitas vezes estão presentes associadas ao monômero

LCR Saliva

A defesa imunológica depende de quatro sistemas interativos: §

Anticorpos humorais (imunoglobulinas) da série de linfócitos B.

§

Imunidade celular-mediada dos linfó citos T.

§

O sistema fagocitário.

§

Sistema do complemento.

Os dois últimos sistemas são não específicos e não tem memória imunológica para o antígeno. O  pr im ei ro e o qua rto são proteínas pla s máticas. As principais causas de deficiência das imunoglobulinas são: Causas secundárias.  (Comuns): §

 De fe i to n a s í nt es e  (a IgM cai primeiro, a seguir

a IgA e, finalmente, a IgG)

80

B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

−  Neo pla sia li nf óid e (le uce mi a li nf ocí ti ca

crônica, doença de Hodgkin e mieloma múltiplo). − Reação tóxica, insuficiência renal (perde-

dora de proteínas) e diabetes mellitus. − Drogas: fenitoína, penicilina e imunossu-

 p r e s s or e s . −  Ne on at al : p re ma tu ri da de e a tr aso pa ss ag ei ro

da síntese. §

 P e r d a a n o r m a l d e p r o t e í n a s

− Síndrome nefrótica, queimaduras, lesões

exudativas e enteropatias perdedoras de  p r ot e í na s . Causas primárias ou inerentes. (Raros). §

 I n s u f i c i ê n c i a n a p r o d u ç ã o d e a n t i c o r p o s .

− Generalizada (infecções piogênicas seve-

ras). − Deficiência seletiva das seguintes imuno-

globulinas. − IgA: a mais comum (1:700), sem sinto-

mas, mas as pessoas afetadas tendem a sofrer doenças alérgicas ou autoimunones. − IgG e IgA (IgM aumentada): infecções

 piogênicas recorrentes. − IgA e IgM: comum na giardíase. − IgG: infecções piogênicas recorrentes.

H IPERGAMAGLOBULINEMIA POLICLONAL A hipergamaglobulinemia policlonal é caracterizada por aumentos difusos das gamaglobulinemias. É provocada pelo estímulo imun e de muitos clones celulares produzindo vári as imunoglobulinas. Representa a resposta das células β  a o e s t í mulo antigênico e indica a presença de infecção crônica ou processo auto-imune. As principais causas são: Infecções crônicas. Brucelose, tuberculose,

 pa ras itos es (ma lár ia), lepra , bron qui e ctasia. Nes tes casos, as estimativas das imunoglobulinas específicas raramente fornecem mais in formações que a eletroforese protéica. No entanto, as suas determinações são de grande valor em alguns diagnósticos diferenciais. Doença hepática. Cirrose biliar primária, cir-

rose portal e hepatite crônica ativa. Infecções intrauterinas. A produção de IgM

no feto aumenta e, ao nascer, o teor de IgM no sangue do cord ão está elevado. D o e n ç a i n f l a m a t ó r i a i n t e s t i n a l . Doença de

Crohn e colite ulcerativa. Desordens auto-imunes. Artrite reumatóide e

lúpus eritematoso sistêmico. Granulomas. Sarcoidose.

Em algun s casos, as class es imunoglobulínicas fornecem a indicação da etiologia: §

lúpus eritematoso sistêmico.

− IgM: susceptibilidade à enfermidade

auto -imune e a septicemia após esplenoctomia. §

 I nsu fi ciê nc ia c o mbi na da d e a n tic or po e imu nidade célula-mediada.

 P red om ín io de I gG : hepatite crônica ativa e

§

 P re do m ín io d e I gA :  cirrose criptogência, d o-

ença de Crohn, tuberculose e sarcoidose. §

 P re d om ín i o d e Ig M :  cirrose biliar primária e

doenças parasitárias.

 A m i n o ác i d o s e p r o t eí n as

§

no raio X ósseo; biópsia da medula óss ea com  presença de células plasmáticas anormais.

 Au me nt os eq ui va l en te s d as Ig A, I gG e I gM :

infecções crônicas prolongadas. §

H IPERGAMAGLOBULINEMIA MONOCLONAL ( PARAPROTEINEMIA) As bandas de imunoglobulinas monoclonais vis íveis na eletroforese do soro sangüíneo, como p icos estreitos e pontiagudos, são denominadas par a p r o t e í n a s ou componentes monoclonais. Podem ser polímeros, monômeros ou fragmentos de moléculas de imunoglobulinas, como cadeias leves (proteínas de Bence Jo nes) ou, raramente, cadeias  pesadas o u meias moléculas; tanto os m onômeros como os fragmentos podem ser polimerizados. A detecção de uma paraproteína no sangue ou urina necessita outras investigações para determinar se a mesma é benigna ou maligna. Paraproteínemias malignas ocorrem n o mieloma múltiplo (e plasmacitoma), macroglobulinemia e outros tumores linfóides. A prevalência de paraproteínemia aumenta com a idade e está ao redor de 3% da po pulaç ão geriá trica. M i e l o m a m ú l t i p l o . Cerca de 60% das paraprot e í n a s s ã o d e v i d a s a o m i e l o m a m ú l t i p l o (doença

maligna de plasmócitos basicamente na medula óssea) que está associado com várias classes de imunoglobulinas, principalmente, a IgG. A maioria dos mielomas produzem moléculas de Ig com pletas – gera lme nte IgA ou IgG – s e n d o a q u a n t idade produzida muitas vezes proporcional a massa do tumor. Quantidades excessivas de fragmentos de Ig (cadeias leves ou partes de cadeias pesadas) são também produzid as em 85% dos casos, aproximadamente. Dímeros de cadeias leves (44kDa) estão, muitas vezes, presentes na urina sendo d enominados p r o t e í n a s d e B e n c e J o n e s . No mieloma múltiplo são encontrados: §

§

Sinais clínicos: dor óssea, fatiga, anemia leve, infecção, insuficiência renal, hiperviscosidade e u ma velocidade de hemosse dimentação elevada. Diagnóstico: banda de paraproteínas na eletroforese no soro e urina; lesões líticas difusas

81

Acompanhamento: h i p e r c a l c e m i a  (envolvimento ósseo); c r e a t i n i n a e u r é i a e l e v a d a s (disfunção tubular e glomerular); β2 -micro g l o b u l i n a  (níveis elevados indicam um mau  pr ogn ósti co – d ep end e d a re nov aç ão d as c élulas tumorais e da função renal); h e m o g l o b i n a r e d u z i d a (depressão da medula); redução d a s i m u n o g l o b u l i n a s “ n o r m a i s ”  – n ã o-p ar a  pro teína – o que predispõe à i nfecção.

M a c r o g l o b u l i n e m i a d e W a l d e n s t r ö m . É uma

doença clonal de linfócitos plasmocitóides secretores de IgM. Geralmente apresenta um curso mais  pr olo nga do que o mie lom a mú lti plo . Há uma pro liferação de células que lembram os linfócitos em lugar de células plasmáticas. Elas produzem moléculas completas de IgM e, muitas vezes, excesso de cadeias leves. A elevação do teor de IgM promove o aumento da viscosidade plasmática com tend ência à trombose. Epistaxe, hemorragias retinianas, confusão mental e insuficiência cardíaca con ge stiva são manifestações típicas da síndrome de hiperviscosidade. O diagnóstico e o acompanhamento da macroglobulinemia são realizados  pelos s eg u i n t e s t e s t e s : §

 E l e tr o f e re s e d a s p r o t eí n a s n o so r o e u ri n a .

Devem ser usadas amostras recém-colhidas  para evitar erros resultantes da deterioração. Uma urina ao acaso é adequada para a demonstração da proteinúria de Bence-Jones. §

 Dete rmin ação qu anti tati va d as p ara prot eína s e o u t r a s i m u n o g l o b u l i n a s n o s o r o . A análise

destes resultados permite a diferenciação entre a hipergamaglobulinemia benigna e maligna. §

 Imunoe letroforese o u i munofixa ção d e p rote ín a s s é r i c a s e u r i n á r i a s , p a ra de te rm in ar o t ip o

de paraproteína. §

β2 - M i c r o g l o b u l i n a s é r i c a . Para monitorar o

 pr og re s so d a d oe nç a ; n í ve is e le va do s de st a s  proteínas indicam um mau prognóstico.

82

§

B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

U r é i a e c r e a t i n i n a s é r i c a s , pa ra av ali ar a fu n-

ção renal. §

Cálcio, fosfatase alcalina e ácido úrico no  so ro, medidos como índices da extensão do

envolvimento ósseo e renovação celular, res  pectivamente. Doença da cadeia pesada (doença de Franklin). Compreende um grupo de condições

raras nas quais os fragmentos de cadeia pesada correspondentem a porção Fc das imunoglobulinas que são sintetizadas e excretadas na urina. A produção anormal de cadeias pesadas α  e γ  é a de sordem mais comum. P a r a p r o t e i n e m i a b e n i g n a .  Pode ser t ransi tória

ou persistente. As paraproteínas ocorrem transit óriamente durante infecções agudas em doença auto-imune devido a estimulação de antígeno. Paraproteinemia benigna estável ou persistente  pode ocorrer em tumores benignos das células B. São encontradas no diabetes mellitus, infecções crônicas, cirrose e desordens do tecido conjuntivo. São características desta condição: §

§

§

§

Concentração de paraproteínas abaixo de 2,0 g/dL (<1,0 g/dL se a paraproteína for IgA). Teores normais de albumina sérica e outras imunoglobulinas. Período maior que cinco anos sem elevação nas concentrações das paraproteínas. Mais comum em idades avançadas , isto é, a  prev alên cia é 2% entre 60-8 0 anos, 10% entr e 80-90 anos e 20% para >90 anos .

R ESPOSTA DE FASE AGUDA É uma alteração não específica da síntese e nos níveis plasmáticos de várias proteínas derivadas do fígado após danos teciduais (trauma, infarto, malignidade) e infecções. É uma resposta à inflamação que promove o aumento nas concentrações de algumas proteínas sangüíneas ou tecidua is.

A resposta de fase aguda é mediada pela liberação de citoquinas pelos macrófagos ativados. Em infecções bacterianas isto é induzido pelas endoxinas das bactérias. Vários efeitos sistêmicos acompanham a inflamação como febre, leucocitose, alterações endócrinas, modificações no equilíbrio líquido e eletrolítico e proteólise muscular. Proteínas de fase aguda. Este termo é usado  para denotar todas as p roteínas q ue alteram a s ua concentração em 25% ou mais no períod o de uma semana após dano tecidual. Entre elas estão: proteína C reativa, α 1 -antiquimiotripsina, haptoglo b in a, fatores do complemento e fibrinogênio. Algumas destas proteín as são descritas acima. Duas outras medidas são empregadas para avaliar o estado de fase agud a: §

§

V e l o c i d a d e d e s e d i m e n t a ç ã o g l o b u l a r . Modificações na VSG abrangem alterações em várias proteínas (fibrinogênio, α 2 macroglobulinas, imunoglobulinas e albumina) também, como o número e as características das membranas dos eritrócitos.  M ed i da s d a s c i t o q u i n a s .  Com o estabeleci-

mento do papel das citoquinas, interleucina 1, interleucina 6 e o fator de necrose tumoral,  pelo estímulo da resposta de fase aguda, foi sugerido as suas avaliações em condições in flamatórias . Ainda persistem vários problemas técnicos na determinação rotineira destes componentes. Bibliografia consultada  A N D E R S O N , S h a u n a C . , C O C K A Y N E , S u s a n . C l i n i c a l c h e m i s t r y : c o n c e p t s a n d a p p l i c a t i o n s . Philadelphia, Saunders, 1993. 748 p. CANDLISH, J. K., CROOK, M. J. Notes on clinical b i o c h e m i s t r y . New York : Word Scientific, 1993. 272 p. J A M E S , K . A l p h a 2- m a c r o g l o b u l i n a n d i t s p o s s i b l e i m p o r t a n c e i n t h e i m m u n e s y s t e m . Trends in biochemical sciences, 1990. p. 43-7, 1980. LEHNINGER, Albert L., NELSON, David L., COX, Michael M . Princípios de bioquímica. São Paulo : Sarvier, 1995. 839 p. LUZIO, J. P. & THOMPSON, R. J. Macromolecular aspects of medical biochemistry. Cambridge : C a m b r i d g e U n i v e r s i ty P r e s s , 1 9 9 0 . 2 7 8 p . SILVERMAN, Lawrence M., CHRISTENSON, Robert H. “Amino acids and proteins”. In: BURTIS, Carl A.,

 A m i n o ác i d o s e p r o t eí n as

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84

B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

D ESORDENS

NO METABOLISMO DOS AMINOÁCIDOS

O

s e r r o s i n a t o s d o m e t a b o l i s m o envolvem defeitos enzimáticos que interrompem vias fisiológicas. Estes impedimentos podem promover: §

Excesso de precursores tóxicos.

§

Excesso de metabólitos tóxicos.

§

Deficiência de metabólitos essenciais.

Em condições normais, o rim reabsorve mais de 95% dos aminoácidos filtrados, mas alguma modificação do transportador ou saturação dos mecanismos de reabsorção por elevados níveis  plasmáticos podem provo car aminoacidú rias. Muitos distúrbios do metabolis mo dos aminoácidos são benignos, en quanto outros estão as sociados ao retardo mental, retardo do crescimento, convulsões, nefropat ia, cirrose hepática e disfunção de outros órgãos. As aminoacidúrias são de dois ti pos princ ipais – excesso de fluxo e renal.  E xce ss o de fl uxo . São as que acompanham os teores plasmáticos elevados de aminoácidos quando os túbulos renais são incapazes de reabsorver as concentrações elevadas dos aminoácidos no filtrado glomerular – ou seja, a capacida de de reabsorção máxima tubular renal é excedida.  R en ai s. São condições associadas à excreção urinária aumentada de um ou mais aminoácidos, enquanto a concentração dos aminoácidos plasmático dos mesmos são normais. Estas condições tem em comum um defeito no mecanismo de transporte tubular renal de um ou mais aminoácidos.

H IPERFENILALANINEMIAS As hiperfenilalanine mias são um grupo de desordens resultantes do impedimento da conversão de fenilalanina à tirosina. Esta via é catalisada pela enzima  f e n i l a l a n i n a h i d r o x i l a s e , encontrada em quantidades apreciáveis somente no fígado e rim.

A   f e n i l c e t o n ú r i a   (PKU) é um erro inato do metabolismo causado pela ausência (PKU clássica, tipo I) ou deficiência parcial (tipo II) da enzima fenilalanina hidroxilase, que converte a fenilalanina em tirosina. Na falta desta enzima, a fenilalanina acumula no sangue, sendo metabolizada por outra via produzindo catabólitos alternativos, tais como, ácido fenilpirúvico, ácido fenilláctico, ácido fenilacético e o seu conjugado com a glutamina, a fenacetilglutamina. Estes metabólitos são rapidamente excre tados na urina, resultando em fenilcetonúria. Este distúrbio ocorre com uma freqüência de 1 para 10.000 nascimentos, apresentando sinais clínicos nas primeiras semanas de vida; crianças não-tratadas podem desenvolver retardo mental e redução na expectativa de vida. Crianças afetadas apresentam-se normais ao nascimento e os primeiros sintomas são geralmente inespecíficos – desenvolvimento retardado, dificuldades na alimentação e vômitos, as vezes suficientemente severo para sugerir estenose pilórica. Os pacientes também tendem a demonstrar uma hipopigmentação. Isto ocorre porqu e a fenilalanina é um inibidor competitivo da tirosinase, a enzima que inicia a via de produção da melanina.  Níveis aumentados de fenilalanina também redu zem os teores de noradrenalina, mielina e serotonina. Esta condição pode contribuir para os sintomas neurológicos. A pesquisa desta enfermidade é, geralmente, realizada na segunda semana de vida do paciente, quando os níveis de fenilalanina estão aumentados, mas ainda não iniciou o processo de retardo mental. O aumento do ácido fenilacético encontrado no suor e urina causa um odor murídio (semelhante ao do rato ). Outra forma de hiperfenilalaninemia é conhecida como h i p e r f e n i l a l a n i n e m i a n e o n a t a l t r a n s i e n t e . Esta desordem é causada pelo retardo na maturação hepática do sistema enzimático da fenilalanina hidroxilase. Esta condição não é um defeito inerente; os níveis de fenilalanina podem atingir 12 mg/dL inicialmente mas, progressiva-

 A m i n o ác i d o s e p r o t eí n as

mente, vão declinando até alcançar os valores normais.

T IROSINEMIA E DESORDENS RELACIONADAS A tirosinemia tem várias formas, todas acompanhadas por tirosinúria e acidúria fenólica. A tirosina é essencial para a síntese protéica e serve como precursora da tiroxina, melanina e catecolaminas. A tirosina é proveniente da dieta protéica como também da hidroxilação da fenilalanina.

T IROSINEMIA I ( TIROSINOSE ) A tirosinemia I (tirosinose, tirosinemia hepatorrenal) é uma desordem rara (1 para 100.000 nascimentos) caracterizada pela excreção do ácido  p hidroxifenilpirúvico, quando o paciente está sob dieta normal e excreção de metabólitos da tirosina e pequenas quantidades de ácido  p - hidróxifenilacético, quando a dieta inclui excesso de tirosina. Acredita-se ser causada pela atividade reduzida da enzima á c i d o f u m a r i l a c e t o a c e t a t o h i d r o x i l a s e  como também da á c i do p - h i d r o x i f e n i l p i r ú v i c o o x i d a s e ( P H P P A o x i d a s e ). A  perda d a a tividade e nzimática p rovoca n íveis e le vados de tirosina no sangue e urina e da metionina no sangue. Aumentos nos níveis séricos de α -fetoproteín a estão tam bém assoc iados com esta desordem. O dano hepático resulta em insuficiên cia aguda e, em alguns casos mais graves, em cirrose. A lesão re nal leva à síndrome de Fanconi.

T IROSINEMIA II É uma deficiência da enzima hepática t i r o s i n a a m i n o t r a n s f e r a s e que catalisa o primeiro estágio do catabolismo da tiro sina. As carecterist icas clínicas são: lesões oculares (erosão da córnea), lesões da pele, das palmas das mãos e solas dos  pés. E stas l esões oculares e na pele são p rovavelmente secundária s a formação intracelular de cristais de tirosina, que induz à inflamação. Observa-se, ocasionalmente, retardo mental.

85

Elevados níveis de tirosina são encontrados no sangue e urina, também como valores aumentados de ácidos fenólicos e tiramina na urina. Diferente da ti rosinemia I, a metionina plasmática não está elevada. No sedimento urinário são encontr ados cristais em forma de agulha.

T IROSINEMIA NEONATAL TRANSIENTE  Neste distúrbio os teores de tirosinemia estão elevados em crianças prematuras e nascituras de a termo mas com baixo peso; apresentam imaturidade hepática e limitada capacidade de sintetizar as enzimas apropriadas. Com o fígado maduro, a tirosina acumulada volta ao normal em 48 semanas.

CISTINÚRIA Esta desordem não é do metabolismo dos aminoácidos, mas de defeito no transporte de cistina  pelas c élulas d os t úbulos r enais e intestino, s endo transmitida como uma característica autossômica recessiva. Nesta desordem também são excretados outros aminoácidos como a lisina, arginina e o rnitina, mas o único que cristaliza é a cistina. A incidência deste destúrbio está entre 1 para 10.000 (homozigóticos) e 1 para 20.000 (heterozigóticos) nascimentos. A única manifestação clínica da doença – a formação de cálculo urinário – inicia quando as concentrações urinárias de cistina excedem 30 mg/dL, o que ocorre durante a infância com incidência máxima na terceira década de vida. Freqüen temente são formados cálculos múltiplos que tendem a recorrência depois de re movidos. Os cálc ulos d e cist ina sã o branc o-amarelados e muitas vezes são moles mas podem também ser densamente granulares . A detectação de cristais de cistina (hexagonais) no sedimento urinário pode ser indicativo de formação de cál culo de cistina.

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B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

C ISTINOSE É uma doença de causa desconhecida caracterizada por defeito no processo de transporte através das membranas lisossomais com deposição de cristais de cistina. Manifestações sistêmicas sérias res ulta m dest a depo sição. Os cristais se acumulam no fígado, rins, baço, medula óssea, nódulos linfáticos e córnea do olho. A cistinose ocorre em cerca de 1 para 40.000 nascimentos. O tipo nefropático da cistinose surge durante a infância. Estas crianças demonstram deficiência no crescimento, raquitismo, acidose e aumento da excreção renal de potássio, gl icose, fosfato e aminoácidos. Esta aminoacidúria renal é, muitas vezes, designada como aminoacidúria generalizada em razão da perda paralela de outros aminoáci dos na urina. Quando existir defeit o nos túbulos proximais renais com glicosúria, aminoacidúria, fosfatúria, proteinúria e, as vezes, acidose, a cistinose é conhecida como s í n d r o m e d e F a n c o n i . Na forma grave há fotofobia e pode resultar em morte como resul tado da insuficiência renal. Outra forma de cistinose – de início tardio, intermediária ou adolescente – não manif esta sintomas até a idade de 18 meses a 17 anos. A lesão é menos severa e os pacientes não apresent am síndrome de Fanco ni. O progres so do dano glomerular é mais lento que os casos típicos nefropáticos. Existe também uma forma benigna ou adulta de cistinose, onde se encontram cristais de cistina na córnea, leucócitos e medula óssea. Estas pessoas não apresentam disfunção renal ou retinopatia.

S ÍNDROME DE H ARTNUP  Nesta condição há aumento na excreção urinária de alanina, treonina, glutamina, serina, asparagina, valina, leucina, isoleucina, fenilalanina, tirosina, triptofano, histidina e citrulina, resultando em aminoacidúria renal. A incidência é de 1  para 18.000 nasci mento s. Muitos pacientes com síndrome de Hartnup apresentam deficiência de nicotinamida, pois o triptofano é convertido em ácido nicotínico e n icotinamida em humanos. O triptofano é pobremente absorvido nestes pacientes e, devido a má

absorção, a deficiência de nicotinamida torna-se manifesta pelo exantema da pelagra que aparece no primeira década de vida. Existem manifestações neurológicas, dor de cabeça, dificuldades em concen trar-se, fraqueza dos membros e ataxia. A cistinúria e síndrome de Hartnup produzem aminoacidúria por defeitos no transporte tubular renal e, portanto, são as vezes designadas como a m i n o a c i d ú r i a s s e c u n d á r i a s . Estas aminoacidúrias também podem ser devidas a doenças dos rins (cistinose) onde há disfunção tubular renal generalizada, doença hepática ou desnutrição. Se, por outro lado, as aminoacidúrias são resultantes de defeitos enzimáticos das vias onde os aminoácidos são metabolizados, elas são designadas como amin o a c i d ú r i a s p r i m á r i as .

ALCAPTONÚRIA ( ACIDÚRIA HOMOGENTÍSICA) É caracterizada pela excreção urinária do ácido homogentísico (ácido diidroxifenilacético) por deficiência da enzima h o m o g e n t i s a t o d i o x i d a s e , que catali sa a transformaçã o do ácido homogentísico em ácido maleil acetoacético. É uma desordem rara com incid ência de 1 para 25 0.000 nascimentos. Em crianças encontram-se o escureciment o da urina após expos ição ao ar ou à luz do sol ou pela adição de álcali. Ela persiste durante a vida geralmente sem consequências graves e pode não ser diagnosticada até a idade madura. O acúm ulo de  polímeros de ácido homogentísico nas células causam pigmentação escura nas cartilagens e no tecido conjuntivo além de alterações artríticas.

DOENÇA URINÁRIA EM XAROPE DE BORDO É assim chamada devido ao odor característico comunicado à urina dessas pessoas pelos α -cetoácidos. Está associada com anormalidades no me tabolismo de aminoácidos de cadeias ramificadas como a leucina, isoleucina e valina nos líquidos  biológicos. É uma desordem hereditária autos s ô -

 A m i n o ác i d o s e p r o t eí n as

mica recessiva que envolve defeito da enzima l i p o a t o - o x i d o r r e d u t a s e d o s α- c e t o á c i d o s d e c a d e i a r a m i f i c a d a que catalisa a descaboxilação

oxidativa de cada um dos três α -cetoácidos, libe rando o grupo carboxila como CO 2  produzindo o derivado acil-CoA. A incidência desta desordem é de 1 para 200.000 nascimentos. A doença é tratada por dieta. Quando não d etectada ou não tratada rapidamente, a desordem resulta em lesão cerebral severa e morte, que ocorre em geral no primeiro ano de vida. Os sintomas incluem vômitos, convulsões, letargia, acidose, falta de apetite e hipoglicemia.

H OMOCISTINÚRIA As homocistinúrias são desordens cara cterizadas  pela aumento na concentração da homocisteína nos tecidos do corpo. A incidência é de 1 para 200.000 nascimentos. A h o m o c i s t i n ú r i a clássica é a deficiência ou ausência da enzima hepática de c i s t a t i o n i n a β s i n t a s e , que catalisa a formaçã o de cistationina a  partir da homocistina e serina no metabolismo da metionina. O bloqueio causa o acúmulo sangüíneo e urinário de metionina, homocisteína e homocistina. Além da metionina, a urina pode conter níveis aumentados de outros aminoácidos contendo enxofre. Os sintomas não se manifestam logo após o nascimento, mas se desenvolvem com a idade. Uma das manifestações mais comuns é o ectopia do cristalino. Ocorrem também anormalidades esqueléticas como a osteoporose intensa. O retardo mental não é um achado consistente. As complicaçõe s que podem lev ar a morte são c ardiovascu lares. Estes pacientes tem alterações nas  plaquetas e tendência para eventos a tromboem bólicos.

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ALBINISMO O albinismo é o resultado da ausência ou defic iênci a da en zima t i r o s i n a s e  que converte a tirosina em melanina. Foram identificados dois tipos de albinismo (defeitos genéticos autossômicos recessivos) dependendo da quantidade de melanina  pr oduz ida. O albini smo do tipo I oco rre co m a freqüência de 1 para 10.000 nascimentos. Nenhu ma melanina é produzida nestes pacientes e os olhos, cabelos e pele são afetados. A visão fica  bastante comprometida.  No tipo II uma pequena quantidade de mela nina é produzida e a visão não é tão afetada quanto no tipo I. O tipo I e o tipo II são defeitos genéticos recessivos diferentes. A freqüência de ocorrência do tipo II é de 1 para 60.000 nascimentos. Bibliografia consultada EDWARDS, M. A., GRANT, S., GREEN, A. A practical approach to the investigation of amino acid disorders. A n n . C l i n . B i o c h e m . , 2 5 :1 2 9 - 4 1 , 1 9 8 8 . JAGENBURG, R., RODJER, S. Detection of heterozygotes for phenilketonuria by constant intravenous infusion of L - p h e n y l a l a n i n e . C l i n . C h e m . , 2 3 :1 6 6 1 - 5 , 1 9 7 7 . M A R S H A L L, W i l l i a m J . Clinical biochemistry: metabolic a n d c l i n i c a l a s p e c t s . London : Churchill Livingstone, 1995. 854 p. REMALEY, A. T. “Phenylketonuria: Biochemical basis of a clinically heterogeneous disorder”. In: GLEW, R. H., NINOMIYA, Y. Clinical studies in medical biochemistry. 2 ed. New York : Oxford University Press, 1997. p. 302-9. SAIFER, A. Rapid screening methods for the detection of i n h e r i t e d a n d a c q u i r e d a m i n o a c i d o p a t h i e s . Adv. Clin. C h e m . , 1 4 :1 4 5 - 2 1 8 , 1 9 7 1 . SIVERM AN, L. M. “Am ino aci ds and prote ins”. In: BURTIS, C. A., ASHWOOD, E. R. Tietz textbook of clinical c h e m i s t r y . 2 e d . , P h i l a d e l p h i a : Saunders, 1994. p. 625734. WALMSLEY, R. N., WHITE, G. H. Guide to diagnostic c l i n i c a l c h e m i s t r y. O x f o r d : B l a c k w e l l , 1 9 9 4 . 6 7 2 p .

88

B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t er p r e t aç õ e s

M UCOPROTEÍNAS (SEROMUCOIDES )

A

s proteínas plasmáticas, à exceção das imunoglobulinas e hormônios protéicos, são sintetizadas no fígado, e chegam à corrente sangüínea, circulando entre o sangue e os espaços extracelulares. Este movimento ocorre não apenas  pela d ifusão p assiva p or m eio d as i nterfaces e ntre células endoteliais, mas também por causa dos mecanismos ativos de transporte. Em face desse movimento, a maioria dos fluidos extravascular es normalmente contêm pequenas quantidades de  proteínas p lasmáticas q ue s e l igam a carboidratos. Compostos formados por prote ínas e carboidratos são classificados em dois grupos: glico pr ote ínas e muc opro teín as. Estã o pre sent es no s seguintes compostos: hexoses (galactose ou manose); hexosaminas (glicosamina ou galactosamina); metilpentose (fucose) e ácido siálico (Ácido N-acetilneuramínico). A fração protéica é composta de transferrina, ceruloplasmina e haptoglobina. As glicoproteínas são aquelas proteínas unidas a carboidratos com menos de 4% de hexosamina (e até 15% de carboidratos). As mucopr oteínas, po r sua vez, contêm mais que 4% de hexosamina (e 10 a 75% de carboidratos). Em quantidades variáveis; as mucoproteínas estão presentes em todas as frações globulínicas, sendo de interesse clínico a α 1 -glicoproteína ácida. As mucoproteínas do soro normal migram,  prin cip alme nte, junto à α 1 -globulina, enquanto as de um soro patológico correm com a fração α 2 globulina.

S IGNIFICAÇÃO CLÍNICA DAS MUCOPROTEÍNAS

Apesar do papel exato das mucoproteín as ser desconhecido, elas estão associadas com a inflamação; níveis elevados são encontrados após episódios de inflamação aguda. Valores aumentados (em geral 8 a 12 mg/dL em tirosina) são encontrados na febre reumática,

onde além de orientarem o diagnóstico, permitem a avaliação da atividade inflamatória pois permanecem alteradas enquanto persistir o surto.  Na fase aguda da artrite reumatóide infanto juvenil, as mucoproteínas apresentam os teores mais elevados, enquanto no adulto aumentam s omente em 40% dos casos sem apr esentar correlação com a dur ação, grau de atividade e tratamento da doença. As mucoproteínas estão também elevadas no lupus eritematoso disseminado, dermatomiosite, neoplasmas malignos (especialmente aqueles com metástases e grande massa tumoral), infarto do miocárdio, esclerodermia, reumatismos metabólicos ou infeccioso s. Redução das mucoproteínas ocorre na desnutrição, enfermidade hepática severa e gastroentero pat ias per ded oras de pro teí nas . Atualmente, o teste de mucoproteínas está sendo substituído com vantagens pela determin ação da α1 - g l i c o p r o t e í n a á c i d a  (AAG). Esta av aliação apresenta melhor especificidade, sensibilidade e adequação ao laboratório por ser menos trabalhosa.

D ETERMINAÇÃO DAS MUCOPROTEÍNAS P a c i e n t e .  Não é necessário jejum para a coleta

de sangue. Amostra.  S o r o o u  p l a s m a h e p a r i n i z a d o . Separar

a amostra logo que possível. Armazenado em refrigerador, o soro mantém-se inalterado por uma semana. Métodos.   Em anos recentes, a utilidade clínica

da avaliação das mucoproteínas foi suplantada  pela determinação da α 1 -glicoproteína ácida. Consequentem ente, existe pouco incenti vo em desenvolver e aperfeiçoar este ensaio. Como em nosso meio este teste ainda é utilizado, faz-se a seguir algumas considerações quanto a sua determinaçã o. Vários métodos foram descritos para a determinação das proteínas p resentes nas mucoproteí-

 A m i n o ác i d o s e p r o t eí n as

nas, tais como, químicos, eletroforéticos ou por imunodifusão. O mais popular utiliza métodos químicos. Mé t od o qu ím i co . É o método mais usado. Ba -

seia-se na propriedade das mucoproteínas serem so lúveis em ácido perclórico diluído, mas preci pitar co m ácido fosfotúngstico . Este último é la vado e a quantidade de mucoproteínas é determinada colorimetricamente através do reagente de Folin-Ciocalteau. Estes métodos pecam pela falta de exatidão. Valores de referência para as mucoproteínas

Adu lto s

2 a 4,5 mg/dL (em tirosina)

89

Bibliografia consultada CLAYTON, Barbara E., ROUND, Joan M. Clinical biochemistry and he sick child. London : Blackwell Science, 1994. 555 p. TORO, G, ACKERMANN, P.G. Practical clinical chemistry. Boston, Little Brown, 1975. 779 p. W A L M S L E Y , R . N . , W A T K I N S O N , L . R . Cases in chemical pathology. N e w Y o r k : W o r l d S c i e n t i f i c , 1 9 9 2 . WINZLER, R.J. “Det ermination on serum glycoprotein”. In: G L I C K , D . Methods of biochemical analysis. New York : Interscience, 1955, V. 2.

Volume

9  VALTER T. MOTTA

BioquímicaClínica: Princípios eInterpretações

Enzimas

ENZIMAS

A

s enzimas são proteínas com propriedades catalisadoras sobre as reações que ocorrem nos sistemas biológicos. Elas tem um elevado grau de especificidade sobre seus substratos acelerando reações específicas sem serem alteradas ou consumidas durante o processo. O estudo das enzimas tem imensa importância clínica. Em algumas doenças as atividades de certas enzimas são medidas, principalmente, no plasma sangüíneo, eritrócitos ou tecidos. Todas as enzimas presentes no corpo humano s ão sintetizadas intracelularmente. Três casos se destacam:

Enzimas plasma-específicas. Enzimas ativas no plasma utilizadas no mecanismo de coagulação sangüínea e fibrinólise. Ex.: pró-coagulantes: trombina, fator XII, fator X e outros.

As meias-vidas das enzimas teciduais após liberação no plasma apresentam grande variabilidade – nos casos de enzimas medidas com propósitos diagnósticos e prognósticos, podem variar desde algumas horas até semanas. Em condições normais as atividades enzimáticas permanecem constantes, refletindo o equilíbrio entre estes processos. Modificações nos níveis de atividade enzimática ocorrem em situações onde este balanço é alterado. As elevações na atividad e enzimática são devidas:

Aumento na liberação de enzimas para o plasma  é conseqüênci a de: §

Enzimas secretadas. São secretadas geralmente na forma inativa e após ativação atuam em locais extracelulares. Os exemplos mais óbvios são as proteas es ou hidrolase s produzidas no sistema digestório. Ex.: lipase, α -amilase, tripsinogênio, fosfatase ácida prostática e antígeno prostático específico. Muitas são encontradas no sangue. Enzimas celulares.  Nor ma lm en te ap re se nt am  baixos teores séricos, mas os níveis aumentam quando são liberadas a partir de tecidos lesados  por al gu ma doe nç a. Is to per mi te in fe ri r a lo ca li za ção e a natureza das variações patológicas em alguns órgãos, tais como: fígado, pâncreas e miocárdio. A elevação da atividade sérica depende do conteúdo de enzima do tecido envolvido, da extensão e do tipo de necrose. São exemplos de e nzimas celulares as transaminases, lactato desidrogenases etc.

 L e s ã o c e l u l a r e x t e n s a , as lesões celulares são

geralmente causadas por isquemia ou toxinas celulares, por exemplo: na elevação da atividade da isoenzima CK-MB após infar to do miocárdio. §

 Pr olif eraç ão celul ar e a ument o n a r enova ção c e l u l a r ,  por exemplo: aumentos na fosfatase

alcalina pela elevação da atividade osteoblástica durante o crescimento ou restauração ó ssea após fratur as. §

 A u m e n t o n a s í n t e s e e n z i m á t i c a , por exemplo:

marcada elevação na atividade da γ - glutamil transferase após a ingestão de álcool. §

O b s t r u ç ã o d e d u c t o s – afeta as enzimas nor-

malmente encontradas nas secreções exócrinas, por exemplo: a amilase e a lipase no suco  pancreático. Estas enzimas podem regurgitar  para a corrente c irculatória s e o ducto p ancre ático-biliar estiver bloquead o.

92

B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

Redução da remoção de enzimas do plasma devido à insuficiência renal.  Afeta as enzimas excretadas na urina, por exemplo: a amilase pode estar elevada na insuficiência rena l. A redução nos níveis de atividade enzimática são menos comuns e ocorrem na: §

S í n t e s e e n z i m á t i c a r e d u z i d a ,  po r ex em pl o:

colinesterase baixa na insuficiência hepática severa pela redução do número de hepatócitos. §

 D ef i c i ê nc i a c o ng ê n i ta d e e n z im a s , por ex e m-

 p lo: ba ix a at iv id ad e da en zi ma fos fa ta se al c alina plasmática na hipofosfatasemia congênita. §

Variantes enzimáticas inerentes com baixa a t i v i d a d e b i o l ó g i c a ,  por ex emp lo, var ian tes

anormais da colinesterase. A utilidade diagnóstica da medida das enzimas  p la s mát icas reside no fato que as alterações em suas atividades fornecem indicadores sensíveis de lesão ou proliferação celular. Estas modificações ajudam a detectar e, em alguns casos, localizar a lesão tecidual, monitorar o tratamento e o progresso da doença. No entanto, muitas vezes falta especificidade, isto é, existem dificuldades em

relacionar a atividade enzimática aumentada com os tecidos lesados. Isto porque as enzimas não estão confinadas a tecidos ou orgãos específicos,  pois e stão grandemente d istrib u ída s e su as at iv idades podem refletir desordens envolvendo vários tecidos.  Na prátic a, a fal ta de es pecific idade é parc ialmente superada pela medida de vári os parâmetros (que incluem várias enzimas). Como as con centrações relativas das enzimas variam consid eravelmente em diferentes tecidos, é possível, pelo menos em parte, identificar a origem de algumas enzimas. Por exemplo, apesar das enzimas transaminases ALT (GTP) e AST (GOT) serem igualmente abundantes no tecido hepático, a AST (GOT) apresenta concentração 20 vezes maior que a ALT (GTP) no músculo cardíaco. A determinação simultânea das duas enzimas fornece uma clara indicação da provável localização da lesão tecidual. A especificidade enzimática pode tam bém s er a umentada p ela a nálise d as f ormas isoen zimáticas de algumas enzimas como na lactato desidrogenase. A seleção de quais enzimas medir com propósitos diagnósticos e prognósticos depende de vários fatores. A s principais e nzimas de uso clínico,  juntamente com seus tecidos de origem e aplic ações clínicas são listadas na tabela 9.1.

Tabela 9.1 Distribuição de algumas enzimas de importância diagnóstica  E n z i m a

Pr i n c i p a l f o n t e

Pr i n c i p a i s a p l i c a ç õ e s c l í n i c a s

Amilase

Glândulas salivares, pâncreas, ovários

Enfermidade pancreática

A m i n o t r a n s f e r a s e s ( t r a n sa minases)

Fígado, músculo esquelético, coração, rim, eritrócitos

Doenças do parênquima hepático, infarto do miocárdio, doença muscular

Antígeno prostático específico

Pr óst ata

Carci noma de prósta ta

Crea tina quin ase

Músc ulo esque léti co, cér ebr o, coração, músculo liso

Infarto do miocárdio, enfermidades musculares

F o s fa t a se á c i da

Próstata , eritróci tos

Carcinoma da próstata

Fosfatase alcalina

Fígado, osso, mucosa intestinal, placenta, rim

Doenças ósseas, enfermidades hepáticas

γ -Glutamiltransferase

Fígado, rim

Enfermidade hepatobiliar, alcoolismo

Lactato desidrogenase

Coração, fígado, músculo esquelético, eritró- Infarto do miocárdio, hemólise, doenças do citos, plaquetas, nódulos linfáticos  pa r ê nqui ma he pá t ic o

Lipase

Pâncrea s

Enfermidade pancreática

Enzimas

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A MILASE

A

amilase é uma enzima da classe das hidrolases que catalisa o desdobramento do amido e glicogênio ingeridos na dieta. O amido é a forma de armazenamento para a glicose nos vegetais, sendo constituído por uma mistura de amilose (amido nãoramificado) e amilopectina (amido ramificado). A estrutura do glicogênio é similar ao da amilopectina, com maior número de ramificações. A α-amilase catalisa a hidrólise das ligações α-l, 4 da amilose, amilopectina e glicogênio, liberando maltose e isomaltose. Não hidrolisa as ligações α-1,6. A amilase sérica é secretada, fundamentalmente, pelas glândulas salivares (forma S) e células acinares do pâncreas (forma P). É secretada no trato intestinal por meio do ducto pancreátic o. As glândulas salivares secretam a amilase que inicia a hidrólise do amido presente nos alimentos na boca e esôfago. Esta ação é desativada pelo conteúdo ácido do estômago. No intestino, a ação da amilase pancreática é favorecida pelo meio alcalino presente no duodeno. A atividade amilásica é também encontrada no sêmem, testículos, ovários, tubo s de Fallopio, mú sculo estriad o, pulmões e tecido adiposo. A amila se tem massa molecular entre 40.000 e 50.000 daltons sendo, facilmente, filtrada pelo glomérulo renal.

H IPERAMILASEMIA Pancreatite aguda. Constitui um distúrbio in flamatório agudo do pâncreas associado a edema, intumescê ncia e quantidades variadas de autodisgestão, necrose e, em alguns casos, hemorragia. Os níveis de amilasemia aumentam após 2 -12 h do início do episódio de dor abdominal que é constante, intenso e de localização epigástrica com irradiação posterior para o dorso. A atividade amilásica retorna ao normal entre o terceiro e o quarto dia. Os valores máximos são quatro a seis vezes maiores do que os valores de referência e são atingid os entre 12-72 h. A magnitude da elevação n ã o   se correlaciona com a severidade do envolvimento pancreático. Por outro lado, 20% de todo s os caso s de panc reat ite apresentam amilase

normal (ex.: muitas pancreatites associadas com hiperlipemia). Outros testes laboratoriais, como a medida da amilase urinária, depuração da amilase, avaliação das isoenzimas da amilase e a medida da lipase sérica, quando empregados em conjunto com a avaliação da amilasemia, aumentam consideravelmente a especificidade no diagnóstico da  pancreatite aguda. Apesar de menor utilidade no diagnóstico da pancreatite, a amilase urinária está freqüentemente aumentada, atingindo valores mais elevados e que persistem por períodos maiores. Além da determinação da amilasemia outros sinais freqüentes sã o utilizados p ara avaliar a pa ncre atite aguda: §

 N o m o m e n t o d o d i a g n ó s t i c o : contagem de

leucócitos >16.000/mm 3 ; glicemia >200 mg/dL; l actato de sidrogenas e >2 x normal; ALT (GTP) > 6 x normal.

§

 D ur a nt e a s p r im ei r as 48 ho r as : diminuição do

hematócrito >10%; cálcio sérico <8 mg/dL;  p O 2  arterial <60 mm/Hg.

Outras causas de hiperamilasemi a pancreática: §

C o m p l i c a ç õ e s d a p a n c r e a t i t e a g u d a , tais

como: pseudocisto complicadas por hemorragia, ascites e efusão pleural. §

 L e sõ e s t ra u m át i c as d o p ân c r ea s , incluindo

trauma cirúrgico e investigações radiográficas . §

C a r c i n o m a d e p â n c r e a s , com obstrução dos

ductos pancreáticos. §

 A b s ce s s o p a nc r e á t ic o , onde a amilasemia au-

menta ocasionalmente.

Hiperamilasemia não-pancreática: §

 In s u f i ci ê n c ia r e n al por d ec línio d a d epur ação.

Os aumentos são proporc ionais à extensão do comprometimento renal.

94

§

B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

 N e o p l a s i a s d e p u l m ã o e o v á r i o .

§

T r a n s p l a n t e r e n a l , um quinto dos transplanta-

dos renais apresentam hiperamilasemia. §

S í n d r o m e d e M e i g s (associação de ascite, efu-

são pleural e fibro ma de ovário). §

 L e s õ es d a s g l â n du l a s s a l iv a r e s , caxumba ou

§

 A l c o o l i s m o a g u d o .

§

 P n e u m o n i a e e n f e r m i d a d e s n ã o - n e o p l á s i c a s .

§

 Dro gas (opiatos, heroína) por constrição d o

cirurgia maxilofacial. §

 M ac ro am il a se mi a, encontradas em 1-2% da

 população como resultado da combinação da molécula de amilase com imunoglobulinas (IgA e IgG) ou outras proteínas plasmáticas normais o u anormais para formar um complexo muito grande para ser filtrado pelo glomérulo; neste evento não ocorre amilasúria aumentada e não indica doença.

Hiperamilasemia por desordens de origem c omple x a . Com mecanismos desconhecidos ou incertos: §

 D o e n ç a d o t r a t o b i l i a r   como a colecistite

aguda com aumentos de até quatro vezes os valores de referência . §

 E ve n to s in t ra -a b d o m i n a i s  (não pancreáticos)

tais como: úlcera péptica perfurada, obstrução intestinal, infarto mesentérico, peritonite, apendicite aguda, gravidez ectópica rompida, aneurismas aórticos e oclusão mesentérica. §

T r a u m a c e r e b r a l , a causa da elevação é

incerta, mas pode estar associada com trauma das gl ân dulas salivares e/ou abdominais; isto é , dependente de outros órgão s atingidos. §

§

Queimaduras e choques traumáticos.  H i p er m i l as e m i a pó s-o p e r a t ó r i a , ocorre em

20% dos pacientes submetidos a intervenções cirúrgicas – incluindo procedimentos extra -abdominais. §

C e t o a c i d o s e d i a b é t i c a ,a hiperamilasemia está  presente em 80% destes pacientes sendo mais freqüente quando os teores de glicemia são >500 mg/dL (a fonte de amilase é incerta).

esfíncter de Oddi e ductos pancreáticos, com a conseqüente elevação da pressão intraductal,  provocando regurgitação da amilase para o soro.

AMILASE URINÁRIA A hiperamilasúria reflete as elevações séricas da amilase. A atividade da amilase urinária é determinada em amostras de urina de uma hora (nestes casos o paciente deve esvaziar completamente a  bexiga e desprezar esta urina; todas as urinas c o lhidas na hora seguinte são reservadas) ou de 24 horas. Na pancreatite aguda a reabsorção tubular da amilase está reduzida, provavelmente secundária a competição com outras proteínas de baixa massa molecular. A h i p e r a m i l a s ú r i a ocorre tam bém em quase todas as situações que elevam a amilase sérica.

DEPURAÇÃO DA AMILASE A relação·entre a depuração renal da amilase e a depuração da creatinina é útil no diagnóstico diferencial da pancreatite aguda. Nesta patologia, a depuração renal da amilase é, geralmente, maior do que a depuração da creatinina causando elevação na relação. O mecanismo responsável por este aumento na depuração é, em parte, atribuído a um distúrbio na reabsorção tubular da amilase (e de outras proteínas de baixa massa molecular) na  pancreatite aguda. A fórmula empregada para a depuração é: Amilase na urina (U/dL) × creat. no soro (mg/dL) × 100 = % Amilase no soro × creat. na urina (mg/dL)

Enzimas

As determinações de amilase e creatinina séricas são realizadas em amostras obtidas ao mesmo tempo da coleta de urina. A comparação das duas depurações perm ite corrigir as alterações na velocidade de filtração glomerular, condição esta tam bém encontrada na insuficiência renal severa.  Nor mal men te, os val ore s da rel açã o vari am entre 1 a 4%, enquanto na pancreatite aguda, freqüentemente, estão entre 7 e 15%. No entanto, esta relação não é específica, pois apresenta elevações na cetoacidose diabética, queimaduras extensas, perfuração duodenal, mieloma, circulação extracorpórea e grandes doses intravenosas de corticoesteróides. A relação é normalizada após a atividade da amilase no sangue e urina voltarem aos valores de referência. O cálculo desta re lação  per mit e dif er enc ia r a mac roa mil as emi a de ou tr as causas de hiperamilasemia. Em função do tamanho do complexo de macroamilase sua depuração renal é reduzida, fornecendo em valores abaixo de 1%.

D ETERMINAÇÃO DA AMILASE Paciente.  Nã o é exigid a prepar ação esp ecial. Amostra. S o r o sem hemólise e não-lipêmico. A atividade amilásica necessita de cálcio e cloretos como cofatores. Assim, anticoagulantes quelantes como o citrato, oxalato e EDTA são impróprios  para e stas a mo st ras. U r i n a colhida no período de 1 h ou no período de 24 h sem conservantes. A amilase é uma enzima bastante estável. No soro e urina (livre de contaminação bacteriana) a amilase é estável por uma semana em temperatura amb iente ou por vários meses sob refrigeração. Interferentes.  R e s u lt a d o s f a l sa m e nt e a um e n ta dos:   ácido aminossalicílico, ácido etacrínico, grandes quantidades de etanol, aspirina, analgés icos narcóticos, anticoncepcionais orais, colinérgicos, contrastes radiográficos, corticoesteróides,  pa nc re oz im in a, fu ro se mi da , r if am pi na e t ia zí di co s.  R es u l ta d os fa l s am e nt e r e du z i do s : glicose e flu oretos. Métodos.  A amilase é determinada por diferentes métodos. Os principais são: sacarogênicos, amilo-

95

clásticos, cromolíticos e técnicas de monitoração contínua. Am i l ocl ásti cos (I odomé tr i cos). A avaliação

amiloclástica (iodométrica) está baseada na capacidade do iodo formar cor azul intensa com o amido. Após a ação da amilas e sobre um subs trato de amido em tempo determinado, a cor azul é medida fornecendo a quantidade de polissacarídio remanescente. O método de Van Loon modificado  po r Ca raw ay além de em pre gar um subs trat o re la tivamente estável é eficien te e rápido. Sacar ogêni cos.  Ne ste s m éto dos , o su bs tra to de

 po lissac arídi o é hidroli zado pel a ação da am i lase com formação de monossacarídios e dissacarídios. O dissacarídio (maltose) forma glicose pela ação de uma maltase. A quantidade de glicose produzida indica a atividade amilásica. As unidades Somogyi obtidas neste método expressam o número de mg de glicose liberad a após incubação . A quantidade de glicose já existente na amostra deve ser considerada ao empregar estes métodos. É  bastante empregado em automação. En saios crom ol íti cos. Utilizam um substrato

de amido ligado a um corante, formando um com ple xo insolúvel. Após a ação da amilase são pro duzido s pequeno s fragmen tos de coran te-substrato solúveis em água medidos fotometricamente. Este método é facilmente automatizado. M on i to r ação con tín u a.  Sistemas enzimáticos-

acoplad os são empr egados p ara deter minar a atividade enzimática por técnica de monitoração contínua na modificação na absorvância do NAD+ medida em 340 nm. Ou tr os m é to do s. Raramente empregados para

este propósito são os métodos turbidimétricos, nefelométricos e de polarização fluorescente. Valores de referência para a amilase

Soro de adulto s Urina Líquido duodenal

60 a 160 U/dL (Somogyi) 1500 a 1800 U/d (Somogyi) ou 70-275 U/h 50.000 a 80.000 Ud/L (Somogyi)

96

B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

Bibliografia consultada CARAWAY, W.T. A stable starch substrate for the det erm i nation of amylase in serum and other body fluids. A m . J . C l i n . P a t h o l . , 3 2 :9 7 - 9 , 1 9 5 9 .

VAN LOON, E.J., LIKINS, M.R., SEGER, A. J. Photometric method for b lood amylase by u se of starch-iodine color. A m . J . C l i n . P a t h . , 2 2 :1 1 3 4 - 6 , 1 9 5 2 . WONG, E.C.C., BUTCH, A. W., ROSENBLUM, J.L. et al. The clinical chemistry laboratory and acute pancreatitis. C l i n . C h e m . , 3 9 :2 3 4 - 4 3 , 1 9 9 3 .

Enzimas

97

L IPASE E TRIPSINA

A

lipase é uma enzima altamente específica que catalisa a hidrólise dos ésteres de glic erol de ácidos graxos de cad eia longa (triglicerídios) em  presença de sais biliares e um cofator chamado c o l i p a s e . As ligações éster, nos átomos de carbono 1 e 3 são preferentemente rompidas, produzindo dois mol de ácidos graxos de cadeia longa e um mol de 2-acilmonoglicerídio por mol de triglicerídio hidrolizado. Tanto a lipase como a colipase são sintetizadas pelas células acinares do  pâncreas. A lipase também é encontrada na mu cosa intestina l, leucócitos, células do tecido adi poso, língua e leite.

H IPERLIPASEMIA A medida da atividade da lipase no soro, plasm a, líquido ascítico e pleural, é usada exclusivamente  para o diagnóstico de des ordens pancreáticas, geralmente, pancreatite aguda. Os níveis de lipase são normai s nos cas os de env olvimento de glândulas salivares.

Pancreatite aguda. A atividade da lipase aumenta entre 4 a 8 horas, após o início do quadro atingindo o pico máximo em 24 horas. Os valores voltam ao normal entre 8 e 14 dias. Os aumentos da lipase geralmente são paralelos àqueles da amilase, entretanto, tais aumentos podem ocorrer antes ou após as elevaçõ es da amilase. Na pancreatite aguda pode-se encontrar normoamilasemia em 20% dos pacientes (em casos de hiperlipemia) mas com hiperlipasemia. A atividade lipásica não é necessariamente proporcional à severidade do ataque. Complicações da pancreatite aguda. A pancreatite aguda pode produzir l í q u i d o a s c í t i c o o u l í q u i d o p l e u r a l ,  ou ambos. Acima de 50% dos  pacientes c om p ancreatite a guda s evera d esenvolvem  p s e u d o c i s t o , cuja presença é supeitada quando não há melhora clínica em uma semana

após o ataque. Metade dos pacientes com pseudocisto mostram elevações na lipase sérica.

Pancreatite crônica. A lipase sérica também é utilizada no diagnóstico da pancreatite crônica; ape sar da destruição das células acinares nos últ imos estágios da enfermidade resulta em diminuição na quantidade da enzima na circulação. Desordens intra-abdominais agudas. A s vezes o diagnóstico da pancreatite é dificultado  por outras desordens intra -a bd om i nais c om a chados clínicos similares: ú l c e r a s d u o d e n a i s  o u g á st r i c a s p e r f u r a d a s, o b s t r u ç ã o i n t e s t i n a l m e s e n t é r i c a  e   c o l e c i s t i t e a g u d a . Enfermidade renal aguda ou crônica.  Nestes casos o aumento da atividade lipásica não é tão freqüente nem tão pronunciada como a atividade da amilase. Obstrução do ducto pancreático. A o b s t r u ção do ducto pancreático por cálculo ou carcinoma de pâncreas pode elevar a atividade da lipase sérica, dependendo da localização da obstrução e a quantidade de tecido lesado.

D ETERMINAÇÃO DA LIPASE Paciente.  Não é exigido cuidados especiais. Amostra. S o r o isento de hemólise. É estável por uma semana no refrigerador ou por vários meses a -20 0 C. Interferentes.  R es u l t ad o s f a l s a me n t e a u me n t a dos: codeí na, heparina, morfina, betanecol, colangiopan-creatografia retrógrada endoscópica. Métodos. Essencial para a compreensão da metodologia usada na avaliação da lipase é o fato desta enzima atuar na interface éster-água. Des te modo, os substratos para o ensaio devem ser emulsões. A velocidade de reação aumenta com a

98

B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

dispersão da emulsão. O emprego de substratos onde a interface éster-água é inapropriada, permite a ação de outras enzimas, tais como: éster carboxílico hidrolase, aril-éster hidrolase e lipa se lipoprotéica. Substratos que empregam triglicerídios de ácidos graxos de cadeia curta, também  permitem falsas reações lipásicas. T i t u l o m e t r i a . Os primeiros métodos práticos

 para a me dida d a li pase e mpr egav am um a em ulsão tamponada de azeite de oliva como substrato. O soro a ser testado era incubado por 24 h com o substrato e os ácidos gra xos liberados eram titulados com hidróxido de sódio a 0,05 M, usando a fenolftaleína como indicador. T u r b i d i m e t r i a o u n ef e l o m et r i a . São métodos

simples e rápidos que monitoram a redução da turvação de uma emulsão de azeite de oliva co mo resultado da ação da li pase sobre o substrato. E nzi máti cos. A lipase hidroliza o substrato

contendo triglicerídios produzindo glicerol livre que é quantificado por diferentes métodos. Valores de referência para a lipase

Adul tos

0,1 a 1,0 Ud Cherry-Crandall ou 28 a 280 U/L (internac iona is)

T RIPSINA A tripsina é uma enzima proteolítica produzida no  pâncreas, na forma precursora de tripsinogênio inativo. O trip sinogênio é conve rtido em tripsina no duodeno pela enteroquinase. A ativação do

tripsinogênio no duodeno, em lugar de intra -pancreática, evita a autodisgestão proteolítica do pâncreas. A tripsina está presente nas fezes de crianças pequenas, com red ução dos teores em crianças maiores e em adultos, em virtude da destruição da tripsina por bactérias intestinais. A ausência de tripsina nas fezes é encontrada em pacientes com insuficiência pancreática, fibrose cística (avançada), má absorção em crianças, e pancreatite (crônica).

Bibliografia consultada CALBREATH, Donald F., CIULLA, Anna P. Clinical chemistry. 2 ed. P hiladel phia : Saunders, 1991. 468 p. CHERRY, I.S., CRANDALL Jr., L. A. The specificity of pancreatic lipase: Its appearance in the blood after p a n c r e a t i c i n j u r y . A m . J . P h y s i o l . , 1 0 0 :26 6-73, 1932. CLAVIEN, P. A., BURGAN, S., MOOSSA, A. R. Serum enzymes and other laboratory tests in acute pancreatitis. B r . J . S u r g . , 7 6 :1 2 3 4 - 4 3 , 1 9 8 9 . FASSATI, P., PONTI, M., PARIS, P. et al. Kinetic colorimetric assay of lipase in serum. Clin. Chem, 3 8 :2 1 1 - 5 , 1 9 9 2 . KAPLAN, Alex, JACK, Rhona, OPHEIM, Kent E., TOIVOLA, Bert, LYON, Andrew W. Clinical chemistry: interpretation and technoques. Baltimore : Williams & Wilkins, 1995. 514 p. KUROOKA, S., KITAMURA, T. Properties of serum lipase i n patients with various pancreatic diseases. J. Biochem., 8 4 :1 4 5 9 - 6 6 , 1 9 7 8 . REITZ, B., GUIBAULT, G. G. Fluorometric method for m e a s u r i n g s e r u m l i p a s e a c t i v i t y . Clin. Chem., 21:178890, 1975. TIETZ , N. W., A STLE S, J.R ., SHU EY, D. F. Lipase activity measurement i n serum by a con tinuos-monitoring pHs t a t t e c h n i q u e - a n – u p d a t e . Clin. Chem., 35:1688-93, 1989.

Enzimas

99

F OSFATASE ALCALINA

A

fosfatase alcalina (FA) pertence a um grupo de enzimas relativamente inespecíficas, que catalisam a hidrólise de vários fosfomono ésteres em pH alcalino. O pH ótimo da reação in vitro está ao redor de 10, mas depende da natureza e concentraçã o do subs trato empregado. A fosfatase alcalina está amplamente distribuída nos tecidos humanos, notadame nte na mucosa intestinal, fígado (canalículos biliares), túbulos renais, baço, ossos (osteoblastos) e placenta. A forma predominante no soro em adultos normais origina-se, principalmente, do fígado e esqueleto. Apesar da exata função metabólica da enzima ser des conh ecida, parece estar associada com o trans porte lipídico no intestino e com processos de calcificação óssea.  No fígado, a fosfatase alcalina está localizada na membrana celular que une a borda sinusoidal das células parenquimais aos canalículos biliares.  No s ossos a atividade da fosfatase alcalina está confinada aos osteoblastos onde ocorre a formação óssea.

§

elevações nos níveis séricos da FA. §

Enfermidades ósseas. Aumentos na atividade da FA ocorrem em pacientes com doenças ósseas caracterizadas pela hiperatividade osteoblástica. §

 L es õe s e xp a ns iv as , carcinoma hepatocelular

 primário, metástases, abscessos e granuloma .

 Do e n ç a d e P a g e t ( o s t e í t e d e f o r ma n t e ) , como

resultado da ação das células osteoblásticas na tentativa de reconstrução óssea que está sendo reab sorvida pela atividade não-controlada dos osteoclastos. A FA atinge de 10 a 25 vezes o limite superor dos valores de referência. O s t e o m a l á c i a e r a q u i t i s m o , apresentam peque-

nos aumentos (2 a 4 vezes) de FA, que declinam após terapia com vitamina D.

H IPERFOSFATASEMIA ALCALINA

§

Outras desordens, mononucleose infecciosa, colangite e cirrose portal .

Obstrução extrahepática. A atividade eleva 3 a 10 vezes os valores de referência na obstrução  parcial ou total do colédoco. Encontrados nos c á l c u l o s b i l i a r e s  e câncer de cabeça de pâncreas.

§

Obstrução intrahepática. Como a fosfatase alcalina está localizada nas membranas de revestimento dos canalículos biliares, e enzima está elevada nas desordens do trato biliar. Pelo imp edimento do fluxo biliar, a FA sérica atinge 2-3 vezes os valores de referência (podendo chegar a 10-15 vezes), depende ndo do grau de estase biliar. Estes aumentos são devidos, fundamentalmente, ao: (a) incremento na síntese da enzima, (b) retenção de ácidos biliares no fígado, que solubilizam a fosfatase alcalina e a removem da membrana  plasmática dos hepatócitos, e (c) regurgitação da enzima para a circulação pelo impedimento da excreção. As elevações ocorrem em:

 He p a ti t e vi r a l e c i r r os e , apresentam pequenas

§

 Hi p e r p ar a t i r e o i d i s m o p r i m á r i o e s e c u n d á r i o ,

incrementos pequenos de FA refletem a presença e a extensão d o envolvimento ósseo. §

§

§

Tumores ósseos osteoblásticos primários ou  se c u n dá r i o s, com valores bastante elevados.  Fra tu ras ós se as,  p eq ue no s a um e nt os de F A. Outras desordens, pa nc re at ite ag ud a e cr ôn ic a,

insuficiência renal crônica, septicemia extrahepática, infecções bacterianas intra-abdominais, síndrome de Fanconi, tirotoxicose e hi pe rfosfa temia tra nsient e benigna em cr ia n ças. Algumas drogas como: cloropromazina, estro gênios e progesterona.

100

B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

Gravidez. Aumentos da FA de 2-3 vezes são observados no terceiro trimestre de gravidez; a enzima adicional é de origem placentária. Aumentos ou reduções inexplicáveis da FA, predizem complicações na gravidez, tais como, h i p e r t e n s ã o o u  p ré -e c l a m p s ia .

I SOENZIMAS DA FOSFATASE ALCALINA As principais isoenzimas da fosfatase alcalina e n c o n t r a d a s n o s o r o s ã o p r o v e n i e n t e s d o fí g ad o , o s s o s , i n t e s t i n o  e  p l a c e n t a . Apresentam consid erável hetero geneidade inter e intratecidual, sendo seu estudo um indicativo da origem da elevação . Podem também ser encontradas outras isoenzimas  patológicas, como a de Regan e Nagao, presentes em processos neoplásticos. Os métodos empregados n a sep ara ção e stão base ado s nas propriedades físicas e químicas das isoenzimas: inibição química, técnicas imunológicas, eletroforese e inativação térmica.

D ETERMINAÇÃO DA FOSFATASE

substâncias que o substituem na ava liação da atividade desta enzi ma. Deste modo, várias metodologias foram propostas com o emprego de diferentes substratos. - G l i c e r o f o s f a t o  . Os β 

primeiros ensaios publicados quantificavam a liberação do fosfato inorg â n i c o d o s u b s t r a t o β -glicerolfosfato, após a ação da enzima presente na amostra. Estes métodos foram abandonados pela pouca sensibilidade e  prolong ado perí odo de incubaçã o. P - N i t r o f e n i l f o s f a t o .   A

atividade da enzima é medida pela quantidade de fenol liberado do  p nitrofenilfosfato após incuba ção com o soro, posteriormente avaliado por diferen tes métod os. 4 - N i t r o f e n i l f o s f a t o .  É o substrato mais usado

atualmente na avaliação da fosfatase alcalina. É medido o produto liberado após a hidrólise, o 4nitrofenóxido que é proporcional à atividade da fosfatase alcalina. A modificação proposta por Bowers e McComb é a mais empregada atualmente. - N a f t o l m o n o f o sf a t o . Mede a velocidade de formação de α -naftol a 340 nm após incubaç ão.

ALCALINA

Paciente. Deve permanecer em jejum por 8 h antes d a coleta. Amostra. Soro ou plasma heparinizado. Evitar hemólise, pois os eritrócitos contém, aproximadamente, seis vezes mais fosfatase alcalina que o soro. O ensaio deve ser realizado logo que possível após a coleta; em algumas horas a fosfatase aumenta de 3 a 10% a 25 0 C. Os valores podem estar 25% mais elevados após a ingestão de refe ição rica em gorduras. Interferências.  Re su lt ad os fa ls am en te el ev ad os : são encontrados em pacientes submetidos a tratamento com paracetamol, aspirina, agentes antifún gicos, barbitúricos, difenilhidantoína, morfina, anti-concepcionais orais e tiazidas. Métodos. Como o substrato natural da fosfatase alcalina é desconhecido, foram propostas várias

Valores de referência para a fosfatase alcalina (4-nitrofenilf osfato – Bowers)

Adu lto s Crianças de 0 a 3 meses Crian ças de 3 meses a 10 anos Jove ns de 10 a 15 anos

20 70 60 60

a a a a

105 220 150 260

U/L U/L U/L U/L

Bibliografia consultada BELFIELD, A., GOLDBERG, D. M. Inhibition of the nucleotidase effect os alkaline phosphatase by βg l y c e r o p h o s p h a t e . Nature, 291:7 3 - 5 , 1 9 6 8 . BOWERS Jr., G.N., McCOMB, R.B. Measurement of total a l k a l i n e p h o s p h a t a s e a c t i v i t y i n h u m a n s e r u m . Clin. C h e m . , 2 6 :1 9 8 8 - 9 5 , 1 9 7 5 . K O A Y , E v e l y n S . C . , W A L M S L E Y , N o e l . A primer of chemical pathology. Singapore : World Scientific, 1996. 396 p. POSEN, S., DOHERTY, E. Serum alkaline phosphatase in c l i n i c a l m e d i c i n e . Adv. Clin. Chem., 22:163-245, 1981. PRICE, C. P. Multiple forms of human serum alkaline p h o s p h a t a s e : d e t e c t i o n a n d q u a n t i t a t i o n . Ann. Clin. B i o c h e m . , 3 0 :3 5 5 - 7 2 , 1 9 9 3 .

Enzimas

F OSFATASE

101

ÁCIDA TOTAL E FRAÇÃO PROSTÁTICA

O

termo fosfatase ácida (FAC) designa um grupo he terog ênio não -específico de fosfatases que exibem pH ótimo entre 4,5 e 7, e catalisam a hidrólise de monoéster ortofosfórico produzindo um álcool e um grupo fosfato. A fosf atase ácida é amplamente distribuída nos tecidos. A maior atividade é encontrada na glândula prostática (1000 vezes maior que em outros tecidos), células o steoblá sticas do os so, fígad o, b aço, rins, eritrócitos e plaquetas. Em homens adultos, a  próstata contribui com quase a metade da enzima  p r es e nt e no s o ro . Em indivíduos do sexo masculino, a fração  prostática representa em torno de 50% da fosfa tase ácida total, sendo o restante proveniente do fígado e de desintegração das plaquetas e eritrócitos. Para o sexo feminino é proveniente do fígado, eritrócitos e plaquetas. Os níveis de fosfatase ácida no soro apresentam importância clínica no diagnóstico e monitorização do câncer prostático, em especial pelo emprego da  f ra ç ã o p r os t á tica da fosfatase (FACP).

H IPERFOSFATESEMIA ÁCIDA Carcinoma prostático. A principal finalidade da determinação da fosfatase ácida prostática é o diagnóstico e a monitorização do câncer prostático, particularmente, da forma metastisada. O carcinoma prostático atinge principalmente homens acima de 50 anos e é classificado em quatro es tágios A, B, C e D (ver tabela 4.2) com relação também as elevações do antígeno prostático esp ec í f i c o (Ver marcadores tumorais). As elevações da FAC prostática são encontradas ao redor de 60% dos homens com câncer metastático da próstata (estágio D). No entanto, enquando o câncer permanece localizado na glândula são encontrados valores normais ou levemente aumentados da atividade da enzima. Hipertrofia prostática benigna (HPB). É uma ocorrência relativamente comum em homens acima de 40 anos. O aumento da atividade é

 p o s s í vel pela regurgitação da enzima no soro por compressão ou obstrução do sistema ductal prostático como resultado da hipertrofia glandular. O diagnóstico é realizado através de questionários de sintomas, toque retal, dosagem de PSA, fluxo metria e estudo de f luxo de pressão. A etio patogenia da HPB ainda não está adequadamente esclarecida.

Após cirurgia ou terapia anti -androgênica. Os níveis vagarosamente retornam ao normal ou com o subseqüente aumento caso o tratamento não tenha obtido sucesso. Palpação retal.  A fosfatase ácida prostática no soro, raramente eleva após a palpação. Entretanto, elevações transitórias podem ocorrer após biópsia da próstata, cistoscopia, infarto prostático (causado pelo ato de cateterização) e a bastante rara, ruptura de cisto prostático. Outros aumentos da fosfatase ácida total. Pequenas a moderadas elevações são encontradas, freqüentemente, nas en fermidades ósseas asso ciadas aos osteoclastos: enfermidade de Paget (avançada), hiperparatireoidismo com envolvimento esquelético, invasão maligna do câncer de seio, anemia hemolítica, anemia megaloblástica, mononucleose, prostatite, policitemia vera, leucemia mielocítica (e outras enfermidades hematológicas), mieloma múltiplo, enfermidade de NiemannPick e enfermidade de Gaucher (deficiência da enzima glicerocerebrosidase).

D ETERMI NAÇÃO DA FOSFATASE ÁCIDA Paciente.  Não é exigido prepa ro espe cial. Amostra. S o r o o u  p l a s m a h e p a r i n i z a d o isento de hemólise e não lipêmicos .   Separar o soro ou  pla s ma dos eritrócitos logo que possível. A enzima é estabilizada na amostra por acidificação (pH ao redor de 5,4). Isto é conseg uido pela adição de 50 µ L de ácido acético 5 mol/L (alternati-

102

B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r et a ç õ es

vamente, juntar 10 mg de citrato dissódico monoidrato por mL de soro). Nestas condições a atividade enzimática é mantida por várias horas em temperatura ambiente ou por uma semana no refrigerador.

Interferentes.  R e s u lt a d o s f a l sa m e nt e a um e n ta dos: clofibrato. Res ulta dos f alsa ment e r eduzi dos: etanol e estrogênio-terapia para o carcinoma de  próstat a.

mostram diferentes graus de inibição pelo L-tartarato. - N a f t o l f o sf a t o .  Os métodos que empregam o

α -naftol fosfato como substrato lib eram o naftol –

 pela ação da fosfastase ácida – que reage com o Fast Red TR para formar um produto colorido. Pouco usado atualmente. E n z i m a i m u n o e n sa i o .  Os métodos imunológi-

Métodos. Vários métodos foram desenvolvidos  par a a va li ar a a tivi da de da fos fa ta se ác id a. Dev id o a importância da detectação do carcino ma prostático antes de meta stizar, esforços t em sido realizados no aumento da sensibilidade e especificidade das medidas da enzima.

cos estão ganhan do força, principalmente na automação, por sua especificidade para a FACP. Um anticorpo monoclonal ligado a um suporte sólido une-se a FAC prostática. Um segundo anticorpo conjugado a uma enzima (ALP ou peroxidase) liga-se a fos fatase á cida pro stática; a a tividade da enzima ligada é proporcional aos teores de FACP.

Pr i mei r os mé to dos. Historicamente, muitos dos

Ou tr os m é to do s. Radioimunoensaio, cinética

ensaios desenvolvidos para medir a atividade da fosfatase alcalina foram adaptados para a fosfatase ácida utilizando os mesmos substratos mas utilizando um tampão ácido. O emprego do fenilfosfato em pH 4,9 é uma modificação do método de King-Armstrong para a fosfatase alcalina . Outras adaptações foram r ealizadas com o β -glicerolfosfato ou 4-nitrofenilfosfato. T i m o l f t a l e ín a m o n o f o s f a t o . É um substrato

auto-indicador com alto grau de especificidade  pa ra a F AC P. A t imo lft aleína liberada após a ação da fosfatase, desenvolve cor em meio alcalino. Fosfatases ácidas provenientes de outros tecidos, reagem em grau bem menor com este substrato. Este método é freqüentemente usado. I n i b i ção p el o L - t a r t a r a t o .  A inibição química

diferencia a fração pros tática pelo uso de L-tartarato. A fosfatase ácida total é determinada por métodos co rrentes (sã o utilizado s o 4 -nitrofosfato o u α -naftil fosfato como substrato) e, em seguida, a fração prostática é inibida pelo L-tartarato com nova determinação da fosfatase ácida. A fração  prostática é calcul ada p ela d iferença e ntre a s d uas determinações. Esta medida não é totalmente es pecífica para a FACP já que outras isoenzimas

fluoremétrica. Valores de referência para a fosf astase ácida prostática (Roy)

Adu lto s

0,5 a 1,9 U/L

Bibliografia consultada BODANSKY, O. Acid phosphatase. Adv. Clin. Chem., 1 5 :4 4 - 1 3 6 , 1 9 7 2 . CATALONA, W. J., SMITH, D. S., RATLIFF, T. L. et al. Measu remen t o f p rosta te-specific antigen in serum as a screening test for prostate cancer. N . E n g l . J . M e d . , 3 2 4 :1 1 5 6 - 6 1 , 1 9 9 1 . CHAN, D. W. AND SOKOLL L. J. Prostate-specific Antigen: Advances and Challenges. Clin Chem. 45:755-756, 1999. EWEN, L. M., SPITZER, R. W. Improved determinati on of prostatic acid phosphatase (sodium thymolphthalein monophsopahte substrate). C l i n . C h e m . , 2 2 :6 2 7 - 3 2 , 1976. M A Y N E , P h i l i p D . , D A Y , A n d r e w P . Workbook of clinical chemistry: case presentation and data interpretation. New York : Oxford University Press, 1994. 208 p . ROY, A. V., BROWER, M.E. HAYDEN, J.E. Sodium thymolphthalein monophosphato: A new acid phosphatase substrate with greater specifi city for the prostatic an zyme in serum. C l i n . C h e m . , 1 7 :1093-102, 1971. TOWNSEND, R. M. Enzyme tests in disease of the prostate. Ann. Clin. Lab. Sci., 7:2 5 4 - 6 1 , 1 9 7 7 .

Enzimas

103

Tabela 9.2. Classificação clínica do câncer prostático  Fr eq üên ci a da

 Fr eq üê nc ia de

e outros exames

elevação da fosfatase ácida prostática

elevação do  PS A

A1

Microscópico, não palpável clinicamente com focos menores do que 5% do tecido examinado

11%

67%

A2

Microscópico, não palpável clinicamente; com muitas áreas de mais de5%

B1

P a l p á v e l , t u m o r m a c r o s c ó p i c o ≤ 1,5 cm de diâmetro em um único lobo

22%

73%

B2

Palpável, tumor macroscópico >1,5 cm de diâmetro ou vários nódulos em ambos os lobos

C1

Tumor com e xtensão extracapsular mas ainda clinicamente loc ali zad o, pal páv el, est ende ndo -se até a vesícula seminal mas ainda não fixado à parede pélvica

39%

80%

58%

88%

Grau clínico

 Descr içã o, hi st ol og ia e r es ul ta do s d o e xa me di gi ta l r et al

C2

Tumor com extensão extracapsular mas ainda clinicamente locali zado, pal pável est endendo -se na vesícula seminal mas fixado na parede pélvica

D1

Tumor metastático demonstrável limitado três nódulos pélvicos ou menos

D2

Tumor metastático demonstrável com nódulos mais extensos ou m e t á s t a s e e x t r a p é lv i c a ( e x . : a o s o s s o s )

Enzimas

104

A MINOTRANSFERASES (TRANSAMINASES )

A

s enzimas aspartato aminotransferase, AST (transaminase glutâmica-oxalacética, GOT) e alanina aminotransferase, ALT (transaminase glutâmica-pinúvica, GPT) catalisam a transferên cia reve rsív el dos gru pos amino de um aminoácido  para o α -cetoglutarato, formando cetoácido e ácido glutâmico. Estas reações requerem piridoxal fosfato como coenzima:

tes do início dos sintomas. Os aumentos podem atingir até 100 vezes os limites superior es dos valores de referência, apesar de níveis entre 20 e 50 vezes, serem os mais encontrados. As atividades máximas ocorrem en tre o 7 e 120 dia; declinando entre a terceira e quinta semana, logo após o desaparecimento dos sintomas. Na fase aguda da hepatite viral ou tóxica, a ALT (GPT), geralmente, apresenta atividade maior que a AST (GOT). A relaçã o AST/AL T é menor que 1. Geralmente, se encontram hiper bi lir ru bi nem ia e bi li rru bin úri a com peq uen a elevação dos teores séricos da fosfatase alcalina.

A s p a r t a t o + α - c e t o g l u t a r a t o D oxalacetato + ácido glutâmico Alanina + α - c e t o g l u t a r a t o D  piruvato + ácido glutâmico

As reações catalisadas pelas aminotransferases (transaminases) exercem papéis centrais tanto na síntese como na degradação de aminoácidos. Além disso, como estas reações envolvem a interconversão dos aminoácidos a piruvato ou ácidos dicarb oxílicos, atuam como uma ponte entre o metabolismo dos aminoácidos e carboidratos. As aminotransfe rases estão ampl amente distri buí das nos tecido s hu manos. As ativi dades mais elevadas de AST (GOT) encontram-se no miocárdio, fígado, músculo esquelético, com pequenas quantidades nos rins, pâncreas, baço, cérebro,  pulmões e eritrócitos.

§

cinco vezes os limites superiores dos valores de referência, depend endo das condições do  pr ogres so d a d estruiç ão c elu lar; n estes c asos, a atividade da AST (GOT) é maior que a ALT (GTP). A disfu nção hepato celular pro voca a síntese prejudicada da albumina, além do prolongamento do tempo de protrombina, h iperbilirrubinemia, teores de amônia elevadas e uremia baixa. Aum entos das aminotra nsferas es semelhantes aos encontrados na cirrose, são freqüentes na colestase extrahepática, carcinoma de fígado, após ingestão de álcool, durante o “delirium tremens” e após administração de certas drogas, tais como, opiatos, salicilatos ou ampicilina. A relação AST/ALT freqüentemente é ma ior que 1.

A UMEN TOS D AS AM INOT RANSFERASES Desordens hepatocelulares. A AST (GOT) e a ALT (TGP) são enzimas intracelulares presentes em grandes quantidades no citoplasma dos hepatócitos. Lesões ou destruição das células hepáticas liberam estas enzimas para a circulação. A ALT (GPT) é encontrada principalmente no citoplasma do hepatócito, enquanto 80% da AST(GOT) está  presente na mitocôndria. Esta diferença t em a uxiliado no diagnóstico e prognóstico de doenças hepáticas. Em dano hepatocelular leve a forma  predominante no soro é citoplasmática, enquanto em les ões gra ves há liberação da enz ima mitocondrial, elevando a relação AST/ALT. §

 H e p a t i t e a g u d a . Os níveis de aminotransfera-

ses séricas elevam-se uma a duas semanas an-

C i r r o s e h e p á t i c a . São detectados níveis até

§

 Mo n o n u c l e o s e i n f e c c i o s a . Pode ocorrer eleva-

ções de até 20 vezes os valores de referência, com o envolvimento hepáti co. §

C o l e s t a s e e xt r a - h e p á t i c a a g u d a . Entre as vá-

rias causas estão: retenção de cálculos biliares, carcinoma de cabeça de pâncreas e tumor dos ductos biliares.

Infarto do miocárdio. Ao redor de 6 a 8 horas após o infarto do miocárdio, a atividade sérica da AST (GOT) começa a elevar, atingindo o pico

Enzimas

máximo (20 a 200 U/mL) entre 18 e 24 horas e,  progressivamente, r etornando a os v alores d e r eferência ao redor do 5 0  dia. A AST (GOT) n ã o altera na angina pectoris, pericardite e enfermidade vascular miocárdica.

Distrofia muscular progressiva e dermatomiosite.  El evações de 4-8 vezes da AST (GOT) e, ocasionalmente, da ALT (GPT), são encontrados. Em geral, estão normais em outras enfermidades musculares, especialmente as de origem neurogênica. Embolia pulmonar. Aumento de 2-3 vezes o normal. Pancreatite aguda. Provoca aumentos moderados de duas a cinco vezes o normal. Insuficiência cardíaca congestiva.  Os níveis de AST podem estar aumentados em graus de leve a moderado, provavelmente, refletindo a necrose hepát ica se cundá ria ao suprimento sangüíneo inadequado do fígado. Outras desordens.   A AST (GOT) apresenta  pequenos aumentos na gangrena, esmagamento muscular, enfermidade hemolíticas, distrofia muscular progressiva, dermatomiosite, colangite (inflamação dos ductos biliares) e infecção por  pa rasi tas .

105

dant oína, etanol, isoniazida, morfina, anticoncepcionais orais, sulfonamidas e tiaz idas.

Métodos. Alguns métodos utilizados para a d eterminação da atividade das aminotransferases  baseiam-s e n a f orma ção d e c or e ntre o piruvato o u oxaloacetato e a dinitrofenilhidrazina para formar as hidrazonas correspondentes. A alcalinização da mistura desenvolve cor p roporcional à conversão dos cetoácidos à hidroxiácidos. A dinitrofenilh idrazina também reage com o α -cetoglutarato provocando interferências. Estes métodos são obs oletos. M on i to r i zação con tín u a. O piruva to ou oxalo-

acetato formados pela ação das aminotransferases são acoplados a uma segunda reação onde o piruvato (pela ação da ALT) ou oxaloacetato (pela ação da AST) são reduzidos pela NADH em reação catalisada pela lactato d esidrogenase (para a ALT) ou malato desidrogenase (para a AST). A transformação da NADH por oxidação à NAD +  é monitorada em 340 nm. É adicionado piridoxal 5’fosfato para suplementar o teor de coenzima no soro e assim desen volver atividade máxima. Este  princípio é utilizado na tecnologia de química seca ( D T V it r os). Valores de referência a 37 o C (U/L)

AST (GOT): ALT (GTP):

5 a 34 6 a 37

Bibliografia consultada

D ETERMINAÇÃO DAS TRANSAMINASES Pa c ie nte :  Não neces sita cui dados esp eciais. Amostra. S o r o isento de hemólise, pois a ativ idade das aminotransferases é maior nos eritrócitos. A atividade da enzima permanece inalterada  por 24 horas em tempe ratu ra ambi ente e mais de uma semana sob refrigeraçã o. Interferentes. V a l o r e s f a l s a m e n t e a u m e n t a d o s :  paracetamol, ampicilina, agentes anestésicos, cloranfenicol, codeína, cumarínicos, difenilhi-

BRUNS, D., SAVORY, J., TITHERADGE, A. et al. E v a l u a t i o n o f t h e I F C C - re c o m m e n d e d p r o c e du r e f o r serum aspartate aminotransferase as modified for use w i t h t h e c e n t r i f u g a l a n a l y z e r . Clin. Chem., 27:156-9, 1981. COHEN, J. A., KAPLAN, M. M. The SGOT/SGPT ratio na indicador of alcoholic liver disease. Dig. Dis. Sci., 2 4 :8 3 5 - 8 , 1 9 7 9 . KARMEN, S. A note on the spectrophotometric assay of gl ut am ic-oxalacetic transaminase in human bloodserum. J . C l i n . I n v e s t . , 3 4 :1 3 1 - 3 , 1 9 5 5 . REITMAN, S., FRANKEL, S.A. A colorimetric method for the determinati on of serum glutamic oxalac etic and glutamic piruvic transaminases. A m . J . C l i n . P a t h . , 2 8 :5 7 - 6 3 , 1957.

106

B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

G AMA -GLUTAMILTRANSFERASE

A

γ - glutamiltransferase ( γ - GT) catalisa a transferência de um grupo γ - glutamil de um peptí-

dio para outro peptídio ou para um aminoácido  produzindo aminoácidos γ - glutamil e cistenilglicina. Está envolvida no transporte de aminoácidos e peptídios através das membranas celulares, na síntese protéica e na regulação dos níveis de glutatião tecidual. A γ - GT é encontrada no fígado, rim, intesti no, prósta ta, pâncrea s, cérebro e coração.

A UMENTOS NA ATIVIDADE DA γ - GT Apesar da atividade enzimática ser maior no rim, a enzima presente no soro é de origem, principalmente, do sistema hepatobiliar. No fígad o, a γ -GT está localizada nos canalículos das célula s hepáticas e, particularmente, nas células epiteliais que revestem os ductos bili ares. Deste modo, o princ i pal valor c línico na a valiação da γ - GT é no estudo das desordens hepatobiliares. O grau de elevação é útil no diagnóstico diferencial entre as desordens hepáticas e do trato biliar.

Obstrução intra-hepáti ca e extra -hepática. São observado s os maiores aumentos (5-30 vezes os limites superiores dos valores de referência) nas cole stases d o trato biliar – processo patológico primário da cirrose biliar, colestase intrahepática e obstrução biliar extra-hepática. A γ -GT é mais sensível e duradoura que a fosfatase alcalina, as transaminases e a nucleotidase, na detectação de i c t e r í c i a o b s t r u t i v a , c o l a n g i t e e c o l e c i s t i t e . Além disso, a γ - GT é útil na diferenciação da fonte de elevação da fosfatase alcali na – a γ - GT apresenta valores normais nas desordens ósseas e durante a gravidez. A γ - GT é particularmente importante na avaliação do envolvimento hepatobil iar em adolescentes, pois a atividade da fosfatase alcalina está elevada durante o crescimento ósseo.

 Na s d oe nça s h ep at oc elu lar es in cl ue m t am bé m a elevação das transaminases, bilirrubinas, tempo de  pr otromb ina pro longa do e hipo album inemia .

Enfermidades hepáticas induzidas pelo álcool. A liberação da γ - GT no soro reflete os efeitos tóxicos do álcool e drogas (ex.: fenitoína) sobre as estruturas microssomiais das células h e páticas. A γ - GT é um indicador do alcoolismo,  pa rti cu la rme nt e, da for ma oc ul t a. Em ge ra l, as elevações enzimáticas nos alcoólatras variam en tre 2-3 vezes os valores de referência. Por ou tro lado, a ingestão de álcool em ocasiões so ciais não aumenta, significativamente, a γ - GT. Estes ensaios são úteis no acom panhamento dos efei tos da abstenção do álcool. Nestes casos, os nívei s voltam aos valores de referência em duas ou três semanas, mas podem elevar novamente se o uso do álcool é retomado. Em vista da susceptibilidade da indução enzimática, a interpretação da γ - GT em qualquer caso, deve ser realizada à luz dos efeitos de drogas e álcool. O diagnóstico do uso de álcool pode ser complementado pelos seguintes testes: §

Volume celular médio (VCM) dos eritrócitos. O

valor diagnóstico da γ - GT é aumentado quando a macrocitose é encontrada pela medida do VCM. §

Tranferrina deficiente em carboidratos (CDT).

Em pacientes com doença induzida pelo álcool, a transferrina plasmática tem um reduzido conteúdo de carboidratos (ácido siálico). O teor de CDT plasmático está aumentado em, aproximadamente, 90% dos pacientes qu e ingerem mais de 60 g de álcool por dia. §

 E t a n o l s a n g ü í n e o .

Hepatite infeciosa. Aumentos de 2 a 5 vezes os valores de referência; nestes casos a determinação das aminotranferases (transaminases) é de maior utilidade.

Enzimas

107

Neoplasmas. Primários ou secundários apresentam atividade da γ - GT mais intensa e mais  precoce que outras enzimas hepáticas.

Amostra. S o r o s a n g ü í n e o . Estável por uma semana em temperatura ambiente. Quando congelada é estável por 3 mes es.

Esteatose hepática (fígado gorduroso).  É a mais comum das hepatopatias alcoólicas, mas também é descrita em outros quadros, como: he patites medic amentosas, gestação, nutrição parenteral, corticoterapia, diabetes e nas desnutrições protéicas. Pequenos aumentos (2 a 5 vezes o valor superior de referência) ocorrem pela indução das enzimas microssomiais pelo álcool. Nas outras condições os aumentos são menores.

Métodos. Os primerios métodos de análise da γ - GT empregavam o glutatião como substrato. O desaparecimento do substrato ou a formação de  produto era detectada por cromatografia, mano metria ou absorvância em UV.

Drogas. A γ - GT está presente em grandes quantidades no retículo endoplasmático liso e, portanto, susceptível a indução de aumento da sua atividad e por drogas, tais como a fenitoína, warfarina e fenobarbital. Nestes casos, as elevações atingem níveis 4 vezes maiores que os limites superiores dos valores de referência. Fibrose cística (mucoviscidose). Elevam a γ - GT por complicações hepáticas decorrentes. Câncer prostático.  São encontrados níveis moderadamente elevados. Outros tipos de câ ncer com metástase hepática também provocam aumentos da enzima.

- G l u t a m i l - p - n i t r o a n i l i n a .  O γ 

substrato mais usado para a análise da γ - GT é a γ - glutamil- p nitroanilida. O resíduo γ - glutamil do substrato doador é transferido para a glicilglicina, liberando a  p - nitroanilina, um produto cromogênico com absorvância em 405-420 nm. Esta reação tanto  pode ser usada como método de monitorização contínua como de ponto final. Em química seca ( D T V i tr os) a alteração de reflexo é empregada  pa ra cal cul ar a ati vid ad e da enz ima .

Interferências.  Re sul ta do s f al sa me nt e e lev ad os : fenitoína, fenobarbital, glutemidina e metaqualona. Valores de referência (U/L)

Homens: Mulheres

5 a 25 8 a 40

Bibliografia consultada

Outras condições. Lupu s eri tema toso s istêmico e hipertireoidismo.

BERTELLI, M. S., CONCI, F. M.  Álcool e fígado. Caxias do Sul : EDUCS, 1997. 219 p.

Atividade normal da enzima é encontrada em enfermidades ósseas (enfermidade de Paget, neo plas ma ós seo ), em cr ian ças acima de u m a no e e m mulheres grávidas saudáveis – condições em que a fosfatase alcalina está aumentada. Apesar da γ - GT ser encontrada no pâncreas e rins, a enzima não eleva em desordens nestes órgãos a menos que exista envolvimento hepático.

IFCC Expert Panel on Enzymes: IFCC methods for the measu remen t of t he catalytic concentration of enzymes. IV: IFCC method for γ - glutamil transferase. J. Clin. Chem. Clin. Biochem., 21:6 3 3 - 4 6 , 1 9 8 3 .

D ETERMINAÇÃO DA γ - GT Paciente. Deve permanecer em jejum por 8 horas, à exceção da ingestão de água. Além disso, não deve ingerir álcool durante 24 horas antes da  prova.

Committte e on E nzymes o f the Sc andinavian Society for Clinical Chemistry and Clinical Physiology: R e c o m m e n d e d m e t h o d f o r t h e d e t e r m i n a t i o n o f γ g l u t a m y l t r a ns f e r a s e i n b l o o d . Scand. J. Clin. Lab. I n v e s t . , 3 6 :1 1 9 - 2 5 , 1 9 7 6 .

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108

B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

L ACTATO

DESIDROGENASE

A

lactato desidrogenase (LD) é uma enzima da c l a s s e d a s o x i d o r r e d u t a s e s   que catalisa a oxidação reversível do lact ato a piruvato, em presença da coenzima NAD+  que atua como doador ou aceptor de hidrogênio. +

Lactato + NAD +

D  Piruvato

+

+ NADH  + H

+

A LD está presente no citoplasma de todas as células do organismo. Sendo rica no miocárdio, fígado, músculo esquelético, rim e eritrócitos. Os níveis teciduais de LD são, aproximadamente, 500 vezes maiores do que os encontrados no soro e lesões naqueles tecidos provocam elevações plasmáticas significantes desta enzima.

I SOENZIMAS DA LACTATO DESIDROGENASE Devido a presença da lactato desidrogenase em vários tecidos, aumentos dos teores séricos da mesma é um achado inespecífico. É possível obter informações de maior significado clínico pela separação da LD em suas cinco frações isoenzimáticas. As isoenzimas de LD são designadas de acordo com sua mobilidade eletroforética. Cada isoenzima é um tetrâmero formado por quatro subunidades chamadas H para a cadeia polipeptídica cardíaca e M para a cadeia polipeptídica muscular esquelética. As cinco isoenzimas encontrados no sor o são: Tipo

P er c en t a ge m

Loc alização

LD-1 (HHHH)

14-26

Miocárdio e eritrócitos

LD-2 (HHHM)

29-3 9

Miocárd io e eritr ócitos

LD-3 (HHMM)

20-2 6

Pulmão, linfócitos, baço,  pânc r ea s

LD- 4 (HMMM)

8- 16

Fígado, músc. esquelético

LD- 5 (MMMM)

6- 16

Fígado, músc. esquelético

A hemólise produzida durante a coleta e/ou manipulação de sangue, eleva as frações LD-1 e LD-2.

AUMENTOS NA ATIVIDADE DA LD Infarto agudo do miocárdio. A LD no soro aumenta 8 a 12 horas após o infarto do miocárdio, atingindo o pico máximo entre 24-48 horas; e stes valores permanecem aumentados por 7 a 12 dias (v. adiante). Insuficiência cardíaca congestiva, miocardite, choque ou insuficiência circulatória. A LD eleva mais do que 5 vezes os valores de referência. Anemia megaloblástica. A deficiência de folato ou vitamina B 1 2  provoca destruição da s células precursoras dos eritrócitos na medula óssea e aumenta, em até 50 vezes, a atividade da enzima sérica por conta das isoenzimas LD -1 e LD-2 que voltam ao normal após o tratamento. Válvula cardíaca artificial. É uma causa de hemólise que eleva as frações LD-1 e LD-2. Enfermidade hepática. Os aumentos não são tão efetivos como os das transaminases (aminotransferases): §

 He p a t i t e i n f e c c io s a t ó xi c a c om i c t e rí c i a , pr o -

voca aumento de até 10 vezes os valores de referência. §

 He p a t i t e vi r a l , c i r ro s e e i c t e r íc i a o b s t ru t i v a ,

apresentam níveis levemente aumentados: uma ou d uas veze s os valo res superiores de referência.

Mononucleose infeciosa. Os teores séricos da LD são geralmente altos, talvez porque a LD seja liberada dos agregados das células mononucleares imaturas do organismo. Enfermidade renal. Especialmente n e c r o s e t u b u l a r e  p ie l o n e f r it e . Entretanto estes aumentos

Enzimas

não estão correlacionados com a proteinúria e outros parâmetros da enfermidade renal.

Doenças malignas. Mostram incrementos da LD no soro, especialmente aquel as com metástases hepáticas. Elevações importantes são encontradas n a e n f e r m i d a d e d e H o d g k i n , c â n c e r a b d o m i n a l  e  p u lm o n a r. Distrofia muscular progressiva. Aumentos moderados especialmente nos estágios iniciais e médios da doença: eleva a fração LD -5. Trauma muscular e exercícios muito inte nsos. Eleva principalmente a LD -5, depen dendo da extensão do trauma. Embolia pulmonar. A isoenzima LD-3 está elevada provavelmente pela grande destruição de  plaquetas após a formação do êmbolo. Pneumocistose. Em pacientes portadores do vírus da imunodeficiência adquirida. Esta suspeita deve ser confirmada através dos caracteres clínicos e dos níveis de hipoxemia dos gases arteriais.

C ORRELAÇÃO CLÍNICA DAS ISO ENZIMA S DA LD As isoenzimas apresentam alterações em várias enfermidades que refletem a natureza dos tecidos envolvidos. Aumentos da LD-3 ocorrem com freqüência em  pacientes com vários tipos de carcinomas. As isoenzimas LD -4 e LD-5 são encon tradas , fundamentalmente, no fígado e músculo esquelé tico, com o predomínio da fração LD-5. Assim sendo, os níveis LD-5 são úteis na detectação de deso rden s hepá tica s – particularmente, distúrbios intra-hep ático s – e desordens do músculo esquelético, como a distrofia muscular. Na suspeita de enfermidade hepática, com LD total muito aumentada e quadro isoenzimático não-específico, existe grande possibilidade da presença de câncer. A LD pode formar complexos com imunoglo bulinas e revelar bandas atípicas na eletroforese. O complexo com a IgA e IgG, geralmente migra entre a LD-3 e LD-4. Este complexo macromole-

109

cular não está associado a nenhuma anormalidade clínica específica.  No inf arto do mioc árdi o tem- s e o s n í v e i s d a fração LD-1 e LD-2 aumentados, as isoenzimas das quais o miocárdio é particularmente rico (ver adiante). Além do lactato, a LD pode atuar sobre ou tros substratos, tais como o α -hidroxibutirato. A subunidade H tem afinidade maior pelo α -hidroxibutirato do que as subunidades M. Isto permite o uso deste substrato na medida da ativ idade da LD-l e LD-2, que consistem quas e inteiramente d e sub unidades H. Este ensaio é conhecido como a medida da atividade da α - hidroxibutirato desidrogen a s e  ( α -HBD). A α -HBD não é uma enzima distinta, é, isto sim, representante da atividade da LD -1 e LD-2. A atividade da α -HDB está aumentada naquelas condições em que as frações LD-1 e LD-2 estão elevadas. No infarto do miocárdio, a atividade da α -HBD é muito similar aquela da LD -l. Foi proposto o cálculo da relação LD/ α -HBD que, em adultos varia entre 1,2 a 1,6. Nas enfermid a d e s h e p á t i c a s p a r e n q u i m a i s ,  a relação se situa entre 1,6 a 2,5. No i n f a r t o d o m i o c á r d i o , com aumento da LD-1 e LD-2 a relação diminui para 0,8 a 1,2.

L ACTATO DESIDROGENASE NA URIN A Elevações da atividade da LD na urina de três a seis vezes os valores de referência estão associadas com  g l o me ru lon efri te c rôn ica, lup us e ri tema t o s o s i s t ê m i c o , n e f r o e s c l e r o s e d i a b é t i c a e câncer d e b e x i g a e r i m . A determinação da LD na urina é afetada pela presença de inibidores como a uréia e  pe q u en o s p e pt í d i os e d e p o ssíveis i nativações d a enzima sob condições de pH adversos na urina.

L ACTATO DESIDROGENASE NO LCR Em condições normais a atividade da LD no líquido cefalorraquidiano (LCR) é bem menor do que a encontrada no soro sangüíne o. A distribuição is oenzimática é LD 1 >LD 3 >LD 2 >LD 4 >LD 5 . No entanto, estes valores podem aum entar e/ou modi-

110

B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

ficar em presença de h emorragia ou les ão na barreira cerebral sangüínea provocada por enfermidades que adicionam LD de origem sistêmica ao LCR. Além disso, as isoenzimas da LD são liberadas das células que se infiltram no LCR. Por exemplo, na m e n i n g i t e b a c t e r i a n a , a granulocitose resultante prod uz elevações da LD -4 e LD-5, enq u a n t o a m e n i n g i t e v i r a l causa linfocitose que  provoca elevações da LD -1 e LD -3. Alguns autores observaram aumentos na fração LD-5 no LCR em presença de tumores metastatizados, enquanto em tumores cerebrais primários mostram aumento em todas as frações. Em neonatais, elevações da LD s ão observadas em hemo rragias intracraneanas e estão de forma significativa associadas com distúrbios neurológicos com convulsões e hidroencefalia.

D ETERMINAÇÃO DA LACTATO DESIDROGENASE

Paciente.  Nã o é exig ido pre paro es pecia l. Amostra. S o r o o u  p l a s m a h e p a r i n i z a d o ou LCR. O soro e plasma devem estar completamente isentos de hemólise, pois os eritrócitos contém 100-150 vezes mais LD. Estável p or 24 h em tem per at ur a am bi en te . Nã o ref ri ger ar .

ção, a quantidade de piruvato consumida é determinada pela adição de d i n i t r o f e n i l h i d r a z i n a  para formar um composto colorido (hidrazona) medido fotometricamente. Esta metodologia está sendo abandonada em detrimento aos ensaios “cinéticos”. Em outro método colorimétrico, a NADH formada reage com sais tetrazólicos para produzir um composto colorido. P i r u v a t o àl a c t a t o . Muitos métodos medem a

interconversão de lactato/piruvato utilizando a coenzima NAD+   e NADH medida em 340 nm. As reações procedem do lactato →  piruvato, ou de modo inverso, piruvato →  lactato. A velocidade da reação reversa é três vezes mais rápida, permitindo o emprego de reagentes mais baratos, amostras pequenas e menor tempo de incubação. Entretanto, a reação reversa é mais susceptível a exaustão do substrato e a perda de linearidade. O filme usado em química seca ( D T V i tr os) contêm os reagentes para o emprego da conversão do  piruvato e NADH, em lactato e NAD+ . Valores de referência para a lactato desidrogenase (U/L)

Soro Urina Líquido cefalorraquidiano

95 a 225 42 a 98 7 a 30

Bibliografia consultada Interferentes.  R esu lt ado s f al sa men te e l eva do s: ácido as córbico, anfotericina B, barbitúricos, car bonato de lít io, clo fibrato, carbu tamina, cefal o tina, clonidina, cloridr ato de clorpromazina, cloridrato de procainamida, codeína, dextran, floxuridina, hormônio tireóideo, lorazepam, meperidina, mitramicina, morfina, niacina, nifedipina, propranolol e metildopa. R e s ul t a d o s f a l s a m en t e r e d u zi dos: esteróides anabólicos, androgênios oxalatos e tiazidas. Métodos. A atividade da lactato desidrogenase  pode ser avaliada em termos da velocidade de transformação d o piruvato a la ctato. Após incuba-

CABAUD, P. G., WRÓBLEWSKI, F. Colorimetric measurement of lactic dehydrogenase activity of body f l u i d s . A m . J . C l i n . P a t h . , 3 0 :2 3 4 - 6 , 1 9 8 1 . CHATTERLY, S, SUN, T., LIEN, Y. Diagnostic value of lactate dehydrogenase isoenzymes in cerebrospinal f l u i d . J . C l i n . L a b . A n a l . , 5 :1 6 8 - 7 4 , 1 9 9 1 . STURK, A., SANDERS, G. T. B. Macro enzymes: prevalence, composition, detection and clinical r e l e v a n c e . J. Clin. Chem. Clin. Biochem., 28:65-81, 1990. Working Group on Enzymes of the German Siciety for Cli ni cal Chemistry: Proposal for standard methods for the determination of enzyme concentrations in serum a n d p l a s m a a t 3 7 o C. Clin. Chem. Clin. Biochem., 2 8 :8 0 5 - 8 , 1 9 9 0 .

Enzimas

111

C REATINA QUINASE

A

enzima creatina quinase (CK) catalisa a fo sforilação reversível da creatina pela adenosina trifosfato (ATP) com a formação de creatina fosfato. A CK está associada com a geração de ATP nos sistemas contráteis ou de transporte. A função fisiológica predominante desta enzima ocorre nas células musculares, onde está envolvida no armazenamento de creat ina fosfato (com posto rico em energia). Cada ciclo de contração muscular promove o consumo de ATP c om formação de ADP. A creat ina qui nase está amplamente distribuída nos tecidos, com atividades mais elevadas no músculo esquelético, cérebro e tecido cardíaco. Quantidades menores são encontradas no rim, diafragma, tireóide, placenta, bexiga, útero, pulmão, próstata, baço, reto, cól on, es tômago e  p ân creas. O fígado e eritrócitos são essencialmente desprovidos desta enzima.

mente, 20% de CK-MB. O soro normal contém ao redor de 94-100% de CK-MM. A CK-MB está confinada quase exclusivament e no tecido cardíaco. Níveis elevados de CK-MB são de grande significado diagnóstico no infarto agudo do miocárdio. Existe uma quarta forma que difere das frações anteriores, chamada CK-Mt, localizada no espaço entre as membranas internas e externas das mitocôndrias e corresponde a 15% da atividade da CK total cardíaca. A macro-CK está associada à imunoglobulinas repres entan do 0,8-1,6% da atividade da CK e não está relacionada a nenhuma enfermidade específica. Nas lesões teciduais extensas com ruptura das mitocôndrias, a CK-Mt po de ser detectada no soro. Sua presença também não está relacionada a nenhum a enfermid ade especi fíca, mas parece indicar doenças severas, como tumores malignos e anormalidades cardíacas.

I SOENZIMAS DA CREATINA QUINASE

CORRELAÇÃO CLÍNICA DA CK

A creatina quinase consiste de um dímero com p ost o de du as su bu nid ad es (B ou c ére br o e M ou muscular) que são separ adas em trê s formas mo leculares distintas:

A atividade sérica da CK está sujeita a variações fisiológicas que interagem e afetam a atividade da enzima, tais como: sexo, idade, massa muscular, atividade física e raça.

§

C K - B B o u C K - 1 , encontrada predominante-

mente no cérebro. Raramente está presente no sangue. §

C K - M B o u C K - 2 ,  forma híbrida, predominante

Enfermidades do músculo esquelético. Como uma das principais localizações da creatina quinase é o músculo esquelético, os níveis séricos estão freqüentemente elevados nas lesões destes tecidos.

no miocárdio. § §

C K - M M o u C K - 3 ,  predominante no músculo

esquelético. Estas três isoenzimas são encontradas no citosol ou associadas à estruturas miofibrilares. O músculo esquelético contém quase inteiramente CK-MM, com pequenas quantidades de CK-MB. A maior atividade da CK no músculo cardíaco é também atribuída a CK-MM com, aproximada-

 Di st r of i a m us c ul ar p ro g re ss i va , particularmente a de D u c h e n e  (distúrbio recessivo ligado

ao cromossomo X) apresenta atividade de CK 50 a 100 vezes os limites sup eriores dos valores de referência. Apesar da CK total ser de grande utilidade n estas desordens, não é uma avaliação inteiramente específica já que elevações também são encontradas em outras anormalidades do músculo cardíaco e esquelético. Em distrofias como a de  B e c k e r e a de  Dre if uss

112

B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

os níveis de CK sérica são normais ou levemente aumentados. §

 M i o s i t e v i r a l e  p o l i m i o s i t e apresentam valores

 bastante el evados de CK; no entanto, doenças musculares neurogênicas, como: m i a s t e n i a  g r a vi s , e s c l e r o s e m ú l t i p l a , p o l i o m i e l i t e e  p a r k i n s o n i s m o a atividade enzimática é normal. §

 P o l i m i o p a t i a n e c r o s a n t e ,  onde existe destrui-

ção do músculo devido ao infarto ou necrose musc ular , les ões p or esmagamento, alcoolismo, hipertermia maligna, exercícios intensos, mioglobinúria re corrente, certas enfermidades metabólicas hereditárias do músculo, viroses, injeções intramusculares (os aumentos da CK  p o de m pe rsi sti r po r mai s de 48 h) e intervenções cirúrgicas. §

§

Enfermidades cardíacas. São comuns os aumentos da atividade da CK em situações que en-

C o n d i ç õ e s e p r o c e d i m e n t o s c a r d í a c o s , tais

como: angina pectoris, choque cardiogênico, cirurgia cardíaca incluindo transplante, taquicardia, cateterização cardíaca, arteriografia coronária, insuficiência cardíaca congestiva e a ngioplastia coronária percutânea transluminal elevam em níveis moderados a CK total ou a CK-2 (CK-MB), ou ambas; e stas elevaçõ es p odem mascarar subsequentes infartos do mi ocárdio. §

 Mi o c a r d i t e ,  promove aumentos marc an t e s d a

CK-2 (CK-MB).

Enfermidades do sistema nervoso central. Apesar da alta concentração de CK no tecido c erebral, o soro raramente contém CK-1 (CK-BB). Devido ao seu tamanho molecular (80.000), a  passagem através da membrana sangue-c érebro é impedida. §

 L e s õ e s n o c r â n i o c o m d a n o c e r e b r a l , n e s t e s

casos, qu antidad es signif icantes d e CK-1 (CKBB) podem ser detectadas no soro; a extensão destes aumentos estão correlacionadas com a severidade do dano e também com o prognóstico. §

 Enf erm ida de c a rdi ova sc ula r, n e u ro ci r ur g ia e i s q u e m i a c e r e b r a l   aumentam a fração CK -3

(CK-MM). A isoenzima CK-1 não e leva. §

 H e m o r r a g i a s u b a r a c n ó i d e a , paradoxalmente a

isoenzima CK-2 (CK-MB) pode ser detecta da freqüentemente nestes pacientes. Este achado sugere comprometimento do miocárdi o ap ós acidente cerebral.

 E s t a d o s p s i c ó t i c o s a g u d o s ,  os incrementos são,

 provavel men te , pr ov oca do s po r an or mal id ade s do músculo esquelético.

 Inf art o do mi ocá rd i o , ver discus são das enzi-

mas no infarto do miocárdio (v. adiante).

 Drogas,  elevações em doses farmacológicas:

ácido aminocapróico, anfotericina B, carbenoxolone, clofibrato, ciclopropano, danazol, éter dietílico, dietilstilbrestol, halotano, labetalol, lido caína, D-penicilina,  pindolol , stanozol, qu in id ina e s ucci ni lc ol in a.  N os ca s os de ab u so ou “ ov er do se ” co mo a amitriptylina, anfetaminas, barbitúricos, etanol, glutetimida, heroína, imipramina e fenciclidina podem aumentar a atividade da enzima dramaticamente. §

§

 H ip e rt e rm ia m al i gn a, uma enfermidade fami-

liar rara mas severa caracterizada por febres altas, convulsões e choque e desencadeada pela administração de anestesia geral. Muitos destes  pacientes apresentam evidências de miopatia. Atividades bastante elevadas da CK são encontrada s no e stágio a gudo pó s-anestesia. Pequenos aumentos muitas vezes persist em e podem também ser detectados em parentes dos  pa cie nte s af eta dos . §

volvem o coração, apesar de nem todos os aumentos indicarem o envolvimento miocárdico.

§

S í n d r o m e d e R e y e , (desordem da infância ca-

racterizada pelo inchamento agudo do cérebro com infiltração gordurosa e disfunção hepática sem icterícia), a CK total está aumentada em

Enzimas

até 70 vezes, principalmente a isoenzima CK1; a extensão total da elevação da CK parece ser um indicador da severidade da encefalopatia.

Enfermidades da tireóide.  A atividade da CK sérica demonstra uma relação inversa com a ativ idade da tireóide. §

 H ip o t ir e oi d is m o, a atividade da CK eleva em 5

veze s o s limites superiores de referência, mas os aumentos chegar a 50 vezes e são devidos ao envolvimento do tecido muscular (incremento na permeabilidade da membrana)  pro vav el men te , n a r eduç ão da d ep ura çã o d e C K como efeito do hipometabolismo; a principal isoenzima presente é a CK-3 (CK-MM), apesar de 13% da atividade da CK ser devida à fração CK-2 (CK-MB), sugerindo um pos sível en volvimento do miocárdio (de qualquer modo, o hipotireoi dismo predisp õe à enfermi dade cardíaca isquêmica). §

 H ip er ti re oi di sm o, os a ument os da atividade da

CK tendem estar nos limites inferiores de valores de referência.

D ETERMINAÇÃO DA CREATINA QUI NASE Paciente. Se a dosagem tiver po r objetivo a avaliação de distúrbios da musculatura esquelética, o  p aciente d eve e vitar e xercícios v igorosos d urante 24 h. Não ingerir álcool no dia anterior ao teste. Suspender as drogas que afetam os resultados das dosagens durant e 24 h. Amostra. S o r o , p l a s m a (heparinizado ) isentos de hemólise , LC R e   l í q u i d o a m n i ó t i c o . Icterícia e lipemia podem interferir em leituras de absorvâncias. Em refrigerador e no escuro, as amostras são estáveis por uma s emana. A –20 o C conservam-se  por mai s de um mês . Interferências.  F a l s o s r e s ul t a d o s a u m e n t ad o s :  pr ocedi mentos i nvasi vos e outr os: cateterismo cardíaco (com lesão do miocárdio), choque elétrico, eletrocauterização, eletromiografia, injeções

113

intramusculares e massagem muscular recente. Drogas: acetato de dexametasona, ácido aminoca próico, carbonato de lítio, clofibrato, cloreto de succinilcolina, cloridrato de meperidina, codeína, digoxina, etanol, fenobarbital, furosemida, glutetimida, guanetidina, halotano, heroína, imipramina e sulfato de morfina.

Métodos para a CK total. A determinação da atividade da creatina quinase emprega produt os formados na reação direta (creatina fosfato + ADP) ou inversa (creatina + ATP). Tanto o ATP como o ADP são medidos por reações específicas. Mé t od o de O l i v e r - R o s a l k i . Os métodos mais

empregados utilizam a reação reversa, onde em condições ótimas se desenvolve seis vezes mais rapidamente que a reação direta. Olivier descreveu uma seqüência de reações onde a transformação de creatina fosfato em creatina e ATP, catalisada  pela c reatina q uinase é acoplada a o s istema h exo qu inase/g licos e 6 -fosf ato des idrogenase/NADH. A variação na absorvância em 340 nm é medida na avaliação de CK. Rosalki incluiu um tiol ao reagente para aumentar a atividade da CK mantendo os grupos sulfidrílicos na forma reduzida. A modificação proposta por Szasz é sensível e apresenta  boa p recisão e está livre da interfer ência exercida  pela adenilato quinase. Em química seca  DT ( V i t r o s ) o ativador  N - acetilcisteína restaura a atividade de CK que inicia a seqüência de reações que culminam com a união da H 2 O 2   e o corante leuco. Valores de referência para a creatina quinase (U/L)

Homens Mulheres

15 a 160 15 a 130

D ETER MINAÇ ÃO DAS IS OENZIMAS DA CK A separação eletroforética das isoenzimas da CK, foi um dos métodos mais empregados até recentemente. Os monômeros M e B possuem diferentes cargas, o que permite a separação das diferentes frações. Baseados na carga, também foram desenvolvidos métodos que utilizam a cromatografia trocadora de íons. Esta técnica está em desuso.

114

B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

Principalemnte para a CK-MB, foram desenvolvidos vários métodos imunológicos, dentre os quais, o de i m u n o i n i b i ç ã o que utiliza anticorpos CK-M anti-humano para inibir a CK-MM (atividade muscular). A atividade CK restante, que é  pro por ci ona l à at ivi dad e da CK -M B, catalisa a formação da creatina e ATP a partir da creatina fosfato e ADP. Estas reações são empregadas em química seca ( DT Vi t ro s). Ensaios de massa também são usados na determinação da atividade da CK-MB. Anticorpos contra a CK-MB são covalentemente ligados a uma superfície sólida. A CK-MB da amostra reage com o anticorpo formando um complexo antígenoanticorpo. Um segundo anticorpo conjugado com outra enzima (ex.: fosfatase alcalina) é, então, adicionado. Assim, forma-se um complexo anticorpo-CK-MB-anticorpo. Após a remoção de anticorpos não-ligados, um substrato é adicionado  para reagir com a enzima conjugada ao anticorpo  par a f or mar um p rod ut o d ete ct áv el, pr op orc io nal a atividade da CK-MB presente na amos tra.

Bibliografia consultada GRIFFITHS, P. D. CK-MB: A valuable test? Ann. Clin. B i o c h e m . , 2 3 :2 3 8 - 4 2 , 1 9 8 6 . HORDER, M., ELSER, R. C., GERHARDT, W et al.  A p p ro v ed re c o mme nd a t i o n o n IF C C m et h od s fo r t he me asurement of catalytic concentration of enzymes: Part 7. IFCC method for creatine kinase. Eur. J. Clin. Chem. C l i n . B i o c h e m . , 2 9 :4 3 5 - 5 6 , 1 9 9 1 . JONES, M. G. SWAMINATHAN, R. The clinical biochemistry of creatine kinase. J. Int. Fed. Clin. C h e m . , 2 :1 0 8 - 1 4 , 1 9 9 0 . LANG, H., WURZBURG, U. Creatine kinase, na enzyme of many forms. C l i n . C h e m . , 2 8 :1 4 3 9 - 4 7 , 1 9 8 2 . ROSA LKI, S. B. An improved procedure for serum creatine phosphokinase determination. J. Lab. Clin. Med., 6 9 :6 9 6 - 7 0 5 , 1 9 6 7 . ROSALKI, S. B. Low Serum Creatine Kinase Activity. Clin. Chem., 44:905. 1998. SZASZ, G., GRUPER, W., BERNT, E. Creatine kinase in serum. I. Determination of optimum reaction conditions. C l i n . C h e m . , 2 2 :6 5 0 - 6 , 1 9 7 6 . WU, A. H. B. Creatine kinase isoforms in schemic heart disease. C l i n . C h e m . , 3 5 :7 - 1 3 , 1 9 8 9 .

Enzimas

O UTRAS

115

ENZIMAS de Krebs. É um indicador sensível de doença h e pática parenquimatosa.

A LDOLASE A aldolase (ALD) pertence a classe das liases encontradas em todas as células do organismo, mas presente em concentrações mais elevadas no músculo esquelético, fígado e cérebro. Em virtude da elevação da aldolase durante a doença ativa do músculo esquelético, sua avaliação ajuda no acompanhamento e evolução de certas doenças, como a distrofia muscular progressiva. É necessário pelo menos 30 minutos de re p o u so antes da coleta da amostra para evitar a interferência da atividade muscular. As amostras devem ser livres de hemólise (os eritrócitos apre sen tam 100 vezes mais atividade que o soro).

Valores de referência:   recém-nascidos: <32 U/L; crianças: <16 U/L; adultos: 1,0 a 7,5 U/L (30 0 C). Valores elevados.  Doença do músculo esquelético, principalmente, na distrofia muscular de Du chenne, dermatomiosite, polimiosite (no entanto são encontrados valores normais na polimielite, miastenia grave, esclerose múltipla e enfermidades musculares de origem neurogênica), infarto do miocárdio, hepatite viral aguda, triquinose, gangrena, tumores prostáticos, algumas metástase s hepáticas, leucemia granulocítica, anemia megaloblástica, “delirium tremens” e drogas (acetato de cortisona, e corticotrofina). Valores reduzidos. clinicamente insignificantes.

I SOCITRATO DESIDROGENASE A isocitrato desidrogenase (ICD) é uma enzima que catalisa a descarboxilação oxidativa do isocitrato a oxalossucinato e α -cetoglutarato no ciclo

Valores de referência:  2 a 13 U/L (37 0 C). Valores elevados. Cirrose, hepatite (crônica), infarto pulmonar grave, kwashiorkor, lesões he páticas i nfectadas p or b actérias, m etástases h epáticas, mononucleose infecciosa, síndrome de Reye e inflamação aguda do trato biliar. Valores reduzidos.  Ne crose hepatocelular (maciça).

5’-NUCLEOTIDASE Enzima da membrana plasmática que catalisa a hidrólise da maioria dos ribonucleosídios 5’-monofo sfat o e deso xinu cleo sídi os 5’-monofosfato em nucleosídios correspondentes e ortofosfatos. Trata-se de uma isoenzima da fosfatase alcalina encontrada no parênquima hepático e nas células do ductos biliares. Sua atividade sérica aumenta de 2 a 6 vezes em doenças hepáticas que interferem com a secreção biliar (cálculo, cirrose biliar etc.). A sua avaliação ajuda a estabelecer o diagnóstico diferencial entre câncer ósseo e hepático, visto que a 5 ’-nucleotidase raramente está elevada no câncer ósseo. Quando acoplados com elevação da fosfatase alcalina, os níveis d e 5’-nucleotidase indicam metástase hepática.

Valores de referência: 2 a 17 U/L; Valores elevados.   Alcoolismo, cirrose, cirurgia, colestase fármaco-induzida, disfunção hepática, metástase hepática e obstrução extra-hepática; Valores reduzidos. Hepatite.

116

B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

C OLINESTERASE Duas enzimas tem a capacidade de hidrolizar acetilcolina para formar colina e o ácido correspon dente. Uma é a a c e t i l c o l i n e s t e r a s e o u  c o l i n e s t e rase I  encontrada nos eritrócitos, pulmões e baço, terminações nervos as e na matéria cinza do cére bro, m as n ão n o p las ma . É re sp ons áv el pe la rá pi da hidrólise da acetilcolina liberada nas terminações nervosas para mediar a transmissão do impulso nervoso através da sinapse. A outra colinesterase é a acilcolina acilhidrolase usualment e denominada ps eu doc oli nes ter ase o u c o l i n e s t e r a se I I encontrada no fígado, matéria  branca do cérebro e soro; sua função biológica não é conhecida. A pseudocolinesterase é uma colinesterase específica que hidrolisa tanto ésteres não-colina como a acetilcolina. É encontrada em várias fo rmas e atua em inativar a acetilcolina. É sintetiza da no fígado e encontrada no plasma. A atividade de enzima é inibida reversivelmente por inseticidas contendo carbamato e irreversivelmente por inseticidas organofosforados. Alguns pacientes exibem apnéia prolongada após administração de succinilcolina, um relaxante muscular. Esta droga é normalmente hidrolizada pela colinesterase plasmática. Entretanto, ocasionalmente, a droga é ativa por períodos mais

longos, causando apnéia que perdura por várias hor as. I sto é ocasionado em razão do desequilíbrio eletrolítico e de sidratação. Mai s de 50% dos pacientes sensíveis à succinilcolina tem anormalidades geneticamente determinadas na enzima que levam a atividades reduzidas no plasma.

Valores de referência: 3.500 a 8.500 U/L. Valores aumentados. Alcoolismo, câncer de mama, síndrome nefrótica, obesidade, hiperlipo protei ne mia do tipo IV e psicose. Valores reduzidos. Anemias, dermatomiosite, desnutrição, doença renal crônica, embolia pulmonar, gravidez tardia, infarto do miocárdio, infecções agudas, intoxicação por inseticidas org anofosforados, antic oncepcionais orais , estrogênios e doenças hepáticas parenquimatosa s. Bibliografia consultada BODAN SKY, O., SCH WARTZ , M. K. 5 ’-Nucleotidase. Adv. C l i n . C h e m . , 1 5 :4 4 - 1 3 6 , 1 9 7 2 . BROWN, S. S., KALOW, W., PILZ, W. et al. The p lasma cholinesterases: A new perspective. Adv. Clin. Chem., 2 2 :1 - 1 2 3 , 1 9 8 1 . ELLIS, G., GOLDBERG, D. M., SPOONER, R. J., WARD, A. M. Serum enzyme tests in diseases of the liver and b i l i a r y t r e e. A m . J . C l i n . P a t h . , 7 0 :2 4 8 - 5 8 , 1 9 7 8 .

Enzimas

117

INFARTO AGUDO DO MIOCÁRDIO (IAM)

O

infarto do miocárdio consiste em necrose irreversível do miocárdio, que resulta em geral de trombose numa lesão pré-existente da  parede vas cular ou rotura de u ma pla ca aterosclerótica em uma artéria coronária importante. A princípio ocorre isquemia, e se esta for grave e prolongada, segue-se o infarto do miocárdio, cuja extensão depende da artéria coronária obstruída, do grau de circulação colateral e das exigências de oxigênio do tecido suprido pela artéria. Segundo a Organização Mundial de Saúde, a tríade clássica para a confirmação diagnóstica é formada por: §

§

Dor no peito: pré-cordial.

 pacie ntes , u m perí odo durante o qual é p ossível detectar a elevação das enzimas liberadas pelo tecido miocárdico lesado. Esta relação temporal é  pa rt ic ul ar p ara c ad a e nz ima e va ria d e um pa ci en te  para outro, ainda que exista um modelo típico (Figura 4.1). De modo geral, estas enzimas devem estar elevadas na ocorrência do infarto agudo do miocárdio (especificidade) e dentro dos valores normais na ausência de infarto (sensibilidade). Geralmente, a diferenciação do infarto pulmonar é realizada prontamente, sendo a mesma caracterizada pelos nívei s elevados da LD e, usualmente, pelos valores normais de TGO(AST) e CK. Em alguns pacientes com embolia pulmonar, ocorrem valores discretamente aumentados da TGO(AST) pulmonar ao redor do terceiro ou quarto dia após o acesso de dor no peit o.

Alterações eletrocardiográficas: em especial com elevações do segmento ST e onda Q.

CK-MB §

Elevações das enzimas cardioespecíficas.

A avaliação enzimática é uma rotina nos pacientes suspeitos de terem desenvolvido infarto agudo do miocárdio. O infarto deve ser diferenciado da angina pectóris, embolia pulmonar e insuficiência cardíaca congestiva. Além disso, nem todos os pacientes manifestam os mesmos sintomas. De fato, os infartos silenciosos o correm em aproximadamente 20% dos casos. Some-se a isto, que as alterações eletrocardi ográficas podem estar ausentes ou s erem inespec íficas. A s enzimas mais utilizadas na investigação do infarto agudo do miocárdio são: a c r e a t i n a q u i n a s e  (CK) e a lactato d e s i d r o g e n a s e   (LD), também como suas isoenzimas. A t r a n s a m i n a s e o x a l a c é t i c a  (TGO) apresenta menor uso. Para aumentar esta especificidade são avaliadas também as isoenzimas da CK e LD.  Nesta seção, considera -s e as alter ações enzimáticas e algu mas p rovas não-enzimáticas utilizadas para o diagnóstico do infarto do miocárdio e as vantagens e desvantagens de cada tipo de medida. Após a instalação dos sintomas do infarto agudo do miocárdio se observa, na maioria dos

O miocárdio contém expressivas quantidades de CK-MB. Em outros tecidos, a CK-MB é encontrada em p equen os te ores. No miocárdio esta fração pode ser liberada para o soro em quantidades significantes. A elevação da atividade plasmática da CK-MB (igual ou maiores que 6% da CK total) é o indicador mais específico de lesão miocárdica (98-100% dos casos), particula rmente, de infarto agudo do miocárdio. A CK-MB começa a elevarse em 4-8 horas a partir da dor precordial, atingindo o máximo em 12-24 horas, retornando ao normal, nos casos não complicados, em 48-72 horas. Pacientes que atingem o pico máximo rapidamente (8-12 h), tem melhor progn ósti co do que aqueles que demoram para alcançar o pico (24 h). Atividade aumentada de CK-MB é também encontrada em outras desordens cardíacas. Po rtanto, aumentos desta fração não são inteiramente específicos para o infarto agudo do miocárdio mas, provavelmente, refletem algum grau de lesão isquêmica cardíaca. A especificidade para o infarto pode ser aumentada se os resultados forem interpretados em associação com as isoenzimas da lactato desidrogenase e se medida, seqüencial-

118

B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

mente, por períodos superiores a 48 horas para detectar os aumentos e as reduções típicas das enzimas encontradas nestes distúrbios. A angina  pectoris, choque cardiogê nico, taquicardia, mi o cardite e insuficiência cardíaco-congestiva, geralmente, não elevam a CK total nem a CK-MB. Outras situações como: injeções intramusculares, traumatismos, cirurgias não-cardíacas e cateterismos cardía cos a CK-MB permanece normal. Ocorrem elevações nos níveis séricos da CK-MB em estados patológicos descritos na tabela 9.2. Tabela 9.2.  Elevação da atividade sérica da CK-MB em diversos estados patológicos

Infarto agudo do miocárdio Angina severa (em alguns casos) Fibrilação auricular crônica Insuficiência coronária Síndrome de aplastamento Pericardite Desfibrilação Colocação de marcapasso Angiografia coronária Cirurgia cardíaca de peito aberto Massagem cardíaca externa ou ressuscitaç ão cardiopulmonar Intoxicação por monóxido de carbono Hipertermia maligna Distrofia muscular como a de Duchenne Polimiosite Cirurgia ou infarto prostático Dermatomiosite Síndrome de Reye Processos mali gnos

A fração CK-BB pode se transformar na CKMB, o que explica o aparecimento desta isoenzi ma em pacientes com câncer de pulmão, desordens cerebrais agudas e outros distúrbio s.

L ACTATO DESIDROGENASE A atividade da LD total aumenta 8 a 12 h a partir da dor precordial, atinge o máximo em 24 a 4 8 h e  permanece elevada por 7 ou mais dias. As elevações são três a quatro vezes o v alor de referência superior, mas pode atingir até 10 vezes. A fração

LD-1 apresenta uma trajetória semelhante à LD total, no entanto, devido a sua especificidade tecidual, a isoenzima tem maior utilidade diagnóstica.  Nos infartos com alterações eletrocard iográf icas evolutivas, com desenvolvimento de ondas Q (transmural) a LD-1 excede 45% da atividade da LD total, enquanto o infarto não-Q (subendocárdico) geralmente apresenta valores menores do que 45%. Uma causa comum de falsos-positivos com LD-1 elevada é a prese nça de hemólise, tanto  po r d if ic uld ad es n a c ol eta , t ran spo rte ou s epa raç ão da amostra, como também em presença de válvula cardíaca prostética. O valor da relação LD -1/LD-2 depen de do fato que a LD-2 não aumenta após o infarto do miocárdio enquant o a LD-1 o faz. Além disso, a atividade da LD-1 é geralmente menor do que a LD-2, sendo que os aumentos da atividade eleva consideravelmente após o infarto, com isso a LD-1 excede a LD-2. Ao redor de 80% de todos os i nfartos do miocárdio mostram este tipo de relação. Uma relação maior que 0,7 tem uma sensibilidade diagnóstica de 99%. Deve ser enfatizado que o infarto do miocárdio e a hemólise produzem exatamente o mesmo efeito sobre a LD-1 e também sobre os valores da relação LD -1/LD-2. Algumas causas d e aumentos destas frações são mostradas na tabela 9.3. Tabela 9.3. Causas de aumento da relação LD-1/LD-2

Infarto agudo do miocárdio Infarto renal agudo Hemólise causada por Válvulas cardíacas prostéticas Anemias hemolíticas Anemias megaloblásticas Manipulação da amostra de sangue Processos malignos

A MINOTRANSFERASES (T RANSAMINASES ) A TGO (AST) aumenta 6-8 h após a dor, atingi ndo o pico 18-24 h, retornando aos níveis normais em 4 ou 5 dias. A TGO não é específica do tecido cardíaco e também aumenta em enfermidades do

Enzimas

fígado, pulmão e músculo esquelético. Os valores do pico máximo são 5 a 10 vezes maiores que o limite superior de referência.  No entanto, a sensibilidade combinada com a especificidade tem mostrado que a TGO (AST) é uma enzima cardíaca diagnosticamente redundante. Deste modo, esta enzima está sendo gradativamente abandonada no diagnóstico laboratorial do infarto do miocárdio.

T ESTES NÃO - ENZIMÁTICOS PARA O IAM Mioglobina. É uma heme-proteína d e ligaçã o do oxigênio presente no músculo esquelético e cardíaco. Constitui cerca de 2% da proteína total do músculo e está localizada no citoplasma. Lesões celulares durante o infarto agudo do miocárdio liberam mioglobina na circulação sangüínea. CK-MB LDH-1 TGO total 18 16   a 14   c    i    t    á   m12    i   z   n   e 10   e    d   a    d    i 8   v    i    t    A 6

4 2 0 1

2 3 Dias após a dor 

retornando ao normal em 24-36 h após o infarto. O pequeno tamanho da molécula permite que a mioglobina se desloque rapidamente na circulação sangüínea sem utilizar o sistema linfático. Os teores de mioglobina sofrem elevação nos seguintes casos:

§

Infarto agudo do miocárdio.

§

Cirurgia com coração aberto.

§

Exercício intenso.

§

Lesão do músculo esquelético.

§

Pacientes portadores genéticos ou com atrofia muscular progressiva.

§

Deficiência renal grave.

§

Aplicação de injeção intramuscular (variável).

A mioglobina é dosada em 2-12 h após o IAM e apresenta alta sensibilidade e especificidade clínica. Entretanto, resultados falso-positivos  p o dem ocorrer c omo resultado de l esões no m úsculo esquelético ou por insuficiência renal.

20

0

119

4

5

Figura 4.1. Modelo típico de alterações na atividade enzimática após infarto do miocárdio não-complicado.

Os níveis de mioglobina em pacientes com IAM elevam em torno de 2 hor as após a dor precordial e seus picos são atingidos dentro de 6-9 h

Troponinas. São proteínas contidas nas células musculares do aparelho miofibrilar das células que constituem o sarcômero, que é o núcleo básico do aparato contrátil da fibra mus cular esquelética e cardíaca. São compostas de múltiplas subunidades: t r o p o n i n a I (subunidade inibidora da actina), t r o p o n i n a C (subunidade ligada ao cálcio e reguladora da contração) e t r o p o n i n a T (subunidade ligada a miosina – t ropo miosina). A subunidade tropo nina I existe em três isoformas: duas no músculo esquelético e uma no músculo cardíaco. As isoformas mais promissoras para o diagnóstico do IAM são: a troponina T (cTnT) e a troponina I (cTnI). Dados clínicos mostraram que as troponinas são marcadores precoces do IAM, sen do liberadas praticamente ao mesmo tempo que a CK-MB, permanecendo elevadas por mais de uma semana após o infa rto.

120

B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

A troponina I car díaca aparece no pla sma 4 -6 h após o ataque do IAM, atingindo picos de concentração em 12-18 h após o infarto.  Na fase pre coce que s obrevem o a taque cardíaco, a cinética da liberação da troponina I é próxima a da CK-MB. Todavia, as taxas de troponina I no soro permanecem elevadas durante um período mais longo (4 a 7 dias). Com isso o acompanhamento do IAM é bem melhor atra vés da troponina I. A troponina T permanece anormal por 6 a 10 dias após o IAM, apresentando as outras características semelhantes à troponina I.

T ESTES ENZIMÁTICOS E O ELETROCARDIOGRAMA

Em todos os indivíduos suspeitos de IAM são recomendadas as medidas das atividades das enzimas cardioespecíficas e de testes não-enzimáticos (quando disponíveis) nas primeiras 48 h após o infarto. Em muitos pacientes o eletrocardiograma (ECG) fornece evidências inequívocas do infarto. Entretanto, muitas vezes é possível encontrar dificuldades em interpretálos, especificamente na presença de arritmias, além do que, o ECG não se apresenta sempre anormal em pacientes enfartados recentemente. Por outro lado, a avaliação enzimática pode estabelecer uma indicaç ão da extensão do infarto e, assim, estabelecer prognósticos.

As enzimas plasmáticas e o ECG são complementares na investigação de pacientes suspeitos de IAM. A cuidadosa análise das enzimas e do ECG (juntamente com a história do paciente) reduzem sensivelmente os erros cometidos neste diagnóstico. O valor dos testes enzimáticos versus  o ECG no IAM são comparados a seguir: Eletrocardiograma Enzimas séricas

Sensibilidade (%)

Especificidade (%)

70 95

100 90

Bibliografia consultada  AN DR EO LI , T . E ., CA RP EN TE R, C. C. J. , B EN NE TT , J . C ., PLUM, F. Cecil: medicina interna básica. 4 ed. Rio de J a n e i r o : G u a n a b a ra - K o o g a n , 1 9 9 7 . 9 6 5 p . GOTO, I. Serum creatine phosphoquinase isoenzymes in hip othy roid im, convulsions, myocardial ischaemia and necrosis. Clin. Chem. Acta, 52:2 7 - 3 0 , 1 9 7 4 . HENRY, John Bernard. Diagnósticos clínicos & tratamento por métodos laboratoriais. S ã o P a u l o : Manole, 1995. 1678 p. MERCATELLI, Claucus, PICCIARELLI, Fábio José, L A U D A RI , H u m b e r t o , A M O E D O , T e l m a V e i g a . Labora tório clínico: Tecnologia objetivando diretrizes p a r a o f u t u r o d i a g n ó s t i c o . L A E S , 1 0 5 :5 0 - 6 4 , 1 9 9 7 . VUORI, J. SYRJALA, H., VAANANEN, H. K. Myoglobin/carbonic anhydrase III ratio: highly specific and sensitive early indicator for myocardial damage in acute myocardial infarction. Clin. Chem., 42:107-9, 1996.

Volume

10  VALTER T. MOTTA

BioquímicaClínica: Princípios e Interpretações

Lipídios, Lipoproteínase  Apoproteínas

LIPÍDIOS,

LIPOPROTEÍNAS E

APOPROTEÍNAS

O

s lipídios são substâncias orgânicas inso lúveis em água, porém solúveis em solventes apolares. Estão presentes em todos os tecidos e apresentam grande importância em vários aspectos da vida. Atuam como hormônios ou precursores hormonais, combustível metabólico, comp onentes estruturais e funcionais das biomembranas, isolante que permite a condução nervosa e previne a perda de calor. Os lipídios principais no plasma humano são o colesterol, ésteres de colesterol, triglicerídios, fosfolipídios e os ácidos graxos não esterificados (NEFA). Na tabela 10.1 são classificados os lipídios clinicamente importantes. Tabela 10.1. Classificação de lipídios importantes clinicamente

 De riv ado s es ter óis Colesterol e seus ésteres Hormônios esteróides Ácidos biliares Vitamina D  Ác ido s gra xo s Cadeia curta (2 a 4 C) Cadeia média (6 a 10 C) Cadeia longa (12 a 26 C) Prostaglandinas

És te re s do gli ce ro l Triglicerídios Fosfoglicerídios  De ri va do s d a e sf in go si na Esfingomielina Glicoesfingolipídios Terpenos Vitamina A Vitamina E Vitamina K

A s lipoproteínas são partículas que transportam lipídios apolares (insolúveis em água) em seu núcleo. Estes complexos são constituídos por quantid ades variáveis de colesterol e seus ésteres, triglicerídios, fosfolipídios e apoproteínas, s e n d o solúveis no plasma devido à natureza hidrófila da  parte protéica. Com base na densidade, as lip o  proteínas p lasmáticas s ão s eparadas e m: quilomi-

crons, lipoproteínas de densidade muito baixa (VLDL), lipoproteínas de baixa densidade (LDL) e lipoproteínas de alta densidade (HDL). Nas últimas décadas acumularam-se evidências relacionando os lipídios e lipoproteínas plasmáticas com a aterosclerose.  No e studo das d esordens l ipopr otéicas s ão e m pr eg ad o s o s s e gu in t es te s te s d e ro ti n a: §

Colesterol total.

§

Triglicerídios.

§

Colesterol-HDL.

§

Colesterol-LDL (por cálculo).

§

Relação: colesterol total/colesterol-HDL.

§

Relação: colesterol-LDL/colesterol HDL.

§

Aparênci a do soro ap ós r efrigeração de 18 H a 4 o C.

§

Lipoproteína (a) [Lp(a)].

§

Apoproteína B (Apo B).

Bibliografia consultada G L E W , R . H . , N I N O Y A M A , Y . Clinical studies in medical biochemistry. 2 ed. Oxford : Oxford University Press, 1997. LAKER, M. F. Clinical biochemistry for medical students. London : Saunders, 1997. p. 22-42.

121

122 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

C OLESTEROL TOTAL

O

colesterol é o esterol mais abundante nos tecidos humanos. Compõe as lipoproteínas de  bai xa de ns id ad e (LD L) e me mb ra na s cel ul ar es sendo, também, substância precursora na síntese dos hormônios esteróides e ácidos biliares. O co lesterol é derivado do ciclopentano peridro fenantreno co m ligaçã o dupla en tre C -5 e C-6, hidroxila no carbono 3 (colesterol livre) e cadeia alifática de 8 car bonos no C-17.

teiga) tendem a aumentar a colesterolemia. Dietas ricas em fibras reduzem levemente a concentra ção do colesterol. O consumo de uma a três unidades de álcool por dia causa significante elevação nos teores do colesterol-HDL. Refeições recentes, como também a ingestão de colesterol na dieta, tem pequeno efeito sobre os níveis de colesterol plasmático a curto  prazo. §

CH3 CH3 §

HO

Colesterol livre

A ingestão de colesterol é, aproximadamente, 400 a 700 mg/d, enquanto a absorção situa-se a o redor de 300 mg/d. Somente 25% do colesterol  plasmático é proveniente da dieta, o restante é sintetizado (1 g/d), funda-mentalmente, pelo fígado, a partir do acetil CoA. Parte do colesterol hepático é transformada em ácidos biliares excretados pela bile. Por outro lado, os sais de ácidos  bil ia re s fo rm am com pl exo s com o co le ste ro l pro movendo maior excreção deste composto. O colesterol plasmático ocorre tanto na forma livre (30% do total) como esterificado (70% do total).  Na forma esteri ficada, diferent es ác idos graxos (provenie ntes da lecitina) estã o unidos ao C-3. O colesterol plasmático é afetado tanto por fatores intraindividuais como interindividuais. As medidas da colesterolemia são influenciadas por: §

 Die ta. A quantidade e a composição da gordura da dieta afeta os níveis de colesterol plasmático. Em particular, aquelas gorduras contendo  principalmente ácidos graxos poliinsaturados (ex.: óleos vegetais e peixes) tendem a r eduzir o colesterol circulante, enquanto aquelas gorduras formadas em sua maior par te por gorduras saturadas (ex.: gorduras animais e man -

§

§

 Exercícios físicos. Quando executados de forma regular tendem a aumentar o colesterolHDL com pequenas reduções também do colesterol total plasmático.  Ida de. O colesterol plasmático eleva com a idade o que, provavelmente, esteja relacionado com a dieta. Sexo. Em mulheres antes da menopausa o colesterol plasmáti co está diminuído e o colesterol-HDL está elevado. Estas diferenças desa parecem após este período.  Raça. Existem diferenças marcantes entre diferentes raças. Por exemplo, os europeus do norte apresentam colesterol plasmático elevado, provavelmente devido mais a dieta e fatores ambientais que por diferenças genéticas.

H IPERCOLESTEROLEMIA Os níveis de colesterol plasmático iniciam o seu aumento com o nascimento, mostrando uma leve depressão na adolescência, sofrendo uma nova elevação na idade adulta. Apesar de alguns estudos avaliarem os teores lipídicos em crianças, não existem, até o momento, resultados prospectivos que permitam determinar valores “seguros” ou desejáveis para este grupo. Em aproximadamente 95% dos pacientes com hipercolesterolemia primária, a anormalidade é devida a combinação de fatores dietéticos e vários defeitos genéticos.

L i p í d i o s , l i p o p r o t e í n a s e a p o p r o t e í n as

123

Aterosclerose. A lesão aterosclerótica no ho-

Síndrome nefrótico. Apresenta valores eleva-

mem é caracterizada pelo acúmulo de lipídios dentro e ao redor das células do espaço intimal e está associada com a proliferação celular e fibrose que provocam o estreitamento do lúmem do vaso. A deposição de lipídios é um evento precoce e o colesterol, presente na parede arterial, é derivado  principalmente das lipoproteínas de baixa densidade (LDL). As placas ateroscleróticas são, obviamente, estruturas complexas. O col esterol-LDL é somente uma das causas. Dentre os vários fatores que contribuem para as lesões ateroscleróticas estão a lesão endotelial e a adesão plaquetária. Amostras colhidas até 24 h após o infarto do miocárdio não apresentam alterações marcantes no colesterol plasmático. Medidas realizadas alguns dias ou até semanas após o infarto mo stram valores diminuídos de colesterol.

dos de colesterol, fosfolipídios e triglicerídios; são cau sados pela el evaçã o some nte das VLDL ou VLDL e LDL j untas.

Hipercolesterolemia familiar (HF).  É o mais

claro exemplo da associação entre os níveis das LDL plasmáticas aumentada s e a ateroscleros e. De todas as hipercolesterolemias somente 1 em 25 são classificadas como HF. Esta desord em resulta de defeito genético na produção ou natureza dos receptores apoB1 0 0  de alta afinidade (ou na própria estrutura da apoB 1 0 0  que não é reconhecida pelo receptor normal). Os heterozigóticos tem ao redor de 50% da atividade receptora normal, enquanto os homozigóticos não apresentam atividade receptora. Muitos heterozigóticos são portadores de xantomas tendinosos e mais de 50% tem sinto mas de doença arterial coronária na quarta ou quinta década de vida. Nos homozigóticos, enfermidades cardíacas podem estar presentes já na segunda década de vida. G r a v i d e z . A gravidez pode estar acompanhada de

moderado aumento do colesterol plasmáti co, provavelmente como resultado de alterações endócrinas. Esta alteração é fisiológica e volta ao normal após o parto. Pós-menopausa.  Nesta fase as mulh eres mo s -

tram hipercolesterolemia com aumento do risco de enfermidade aterosclerótica.

Diabetes mellitus. Quando não-tratada está

associada com a hipercolesterolemia e hipertrigliceridemia. Outras causas. Hipotireoidismo. Cirrose biliar

 pr im ár ia .

H IPOCOLESTEROLEMIA A b e t a l i p r o t e í n e m i a . Ausência completa de

apoB. Hipertireoidismo. D o e n ç a d e T a n g i e r . Aumento do catabolismo

da apoA-I. Má-absorção e má-nutrição. Macroglobulinemia de Waldenström. Leucemia mielocítica crônica. Metaplasia mielóide. Mielofibrose. Mieloma. Policitemia vera.

D ETERMINAÇÃO DO COLESTEROL TOTAL P a c i e n t e . Permanecer em jejum à exceção da

água, durant e12-14 h e ab ster-se de álcool durante 24 h antes da prova. A última refeição antes do teste não deve conter alimentos ricos em colesterol e o conteúdo de gordura total não deve ultra pas sar os 30 %. S e p oss íve l, su spe nder as dr oga s que afetam os resultados durante 24 h antes da  prova.

124 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ e s

Amostra. Soro o u  plasm a hepar inizado i s e n t o s

de hemól ise. A amos tra per manec e estável durante sete dias em temperatura ambiente.

(amperometria) ou por reações produtoras de  NA DP H e mo ni to ra da em 34 0 nm . Estes métodos  po dem so frer a interf erênc ia da bilirru bina e da vitamina C.

Interferências.  Resul tad os fal samen te ele vad os:

adrenalina, androgênios, anticoncpcionais orais, ácido ascórbico, brometos, borato de adrenalina, clorpropamina, corticoesteróides, fenitoína, iodetos, l evodo pa, sulfonamidas e viomicina. Resultados falsamente reduzidos: ácido aminossalicílico, clofibrato, heparina, niacina, tetraciclinas, tiazidas e vitamina A. Métodos. Bastante usados foram os métodos que

empregavam a reação de Liebermann e Burchard que consi ste na avaliação do colesterol pelo desenvolvimento de cor com ácido sulfúrico e anidrido acético. Este método sofreu inúmeras modificações sendo que muitas delas introduziram várias fases até o desenvolvimento de cor final. De um modo geral, estes métodos sofrem interferências da bilirrubina, turvação, lipemia, hemólise e outros cromogênios não-específicos. Parte destas interferências foram eliminadas por métodos que empregavam várias fases até o desenvolvimento de cor final (Abell et al). Atualmente, a maioria dos laboratórios empregam os métodos enzimáticos  para a determinação d o c olesterol. V ários p roces sos foram propostos, mas os mais populares são os que utilizam a enzima colesterol esterase para hidrolizar os ésteres de colesterol presentes no soro formando colesterol livre e ácidos graxos. O colesterol livre (presente no soro + produzido por hidrólise) é oxidado em presença de colesterol oxidase formando coles -4-en-3-one e água oxige nada. A água oxigenada oxida certas substâncias  p ara formar compostos coloridos medidos foto metricamente. A mais comum é a que produz um corante quinoneimina (reação de Trinder). A água oxigenada também pode ser medida diretamente E n zi máti cos.

Valores de referência para o colesterol total em adultos (mg/dL)

Desejável: Limítrofes: Elevados:

<200 200 a 240 >240

Bibliografia consultada  ABELL , L. L., LEVY, B. B ., BRODI E, B . B. , KEN DALL, F. E . A simplified method for the estimation of total cholesterol in serum and demonstration of its specificity. J. Biol. Chem., 195:357-66, 1952.  ASSMANN, G., SCHULTE, H. Identification of individuals at high risk for myocardial infarction. Atherosclerosis, 110:S11 -S21, 1994. BALL, M., MANN, J. Lipids and heart diseases: a guide for the primary care team. New York : Oxford Univ. Press, 1994. 172 p. BURCHARD, H. Beitrage zur Kenntnits des cholesterins. Chem. Zentralbl., 61:25-7, 1890. CALBREATH, Donald F., CIULLA, Anna P. Clinical c h e m i s t r y . 2 ed. Ph iladelph ia : Sau nders, 19 91. 468 p. CASTELLI, W. P., GARRISON, R. J., WILSON, P. W. F. ABBOTT. R. D. KALOUSDIAN, S., KANNEL, W. B. Incidence of coronary heart disease and lipoprotein cholesterol levels. JAMA, 256:2835-8, 1986. DAVIES, M. J. Pathogenesis of atherosclerosis. Curr. Opin. Cardiol., 7:541-5, 1992. GOLDSTEIN, J. L.., BROWN, M. S. Regulation of low density lipoprotein receptors: implications for pathogenesis and therapy of hypercolesterolemia and atherosclerosis. Circulation, 76:504-7, 1987. LIBBY, P., CLINTON, S. K. The role of macrophages in atherogenesis. Curr. Opin. Lipidol., 4:355-63, 1993. LIEBERMANN, C. Under das oxychinoterpen. Dtsch. Chem. Geselsch., 18:1803-9, 1885. Second Expert Panel: Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Cholesterol in Adults (Adult Treatment Panel II). Circulation 89:1329-445, 1994. SHIPLEY, M. J., POCOCK, S. J., MARMOT, M. J. Does plasma cholesterol concentration predict mortality from coronary heart disease in elderly people? 18 year follow up in a Whitehall study. BMJ, 303:89-92, 1991.

Lipídios, li poproteínas e apoproteínas

125

TRIGLICERÍDIOS

O

s ácidos graxos ocorrem, principalmente, como ésteres de glicerol (acilgliceróis). A classe dos acilgliceróis depende do número de ácidos graxos presentes na molécula: monoglicerídios (um ácido graxo esterificado), diglicerídios (dois ácidos graxos esterificados) e triglicerídios (três ácidos graxos esterificados). O H 2C

O

C

R1

 

O HC O H 2C

O

C R2   O C

R 3

Triglicerídio

Os triglicerídios (triacilglicer ois) são sintetizados no fígado e intestino e são as formas mais importantes de armazenamento e transporte de ácidos graxos; constituem as principais frações dos quilomícrons, das VLDL e pequena parte (<10%) das LDL presentes no plasma sangüíneo. Os mono e diglicerídios são encontrados em quantidades relativamente pequenas como intermediários metabólicos na biossíntese e degradação dos lipídios contendo glicerol. A quase totalidade das gorduras ingeridas na dieta são triglicerídios formados por ácidos graxos saturados e insaturados. Alguns ácidos graxos piliinsaturados (ácidos linolénico, linolêic o e araquidônico) não são sintetizados no organismo e devem ser supridos na dieta. Os triglicerídios da dieta são hidrolizados pela ação das lipases pancreáticas e sais biliares para formar 2-monoglicerídios e ácidos graxos livres. Por difusão, os 2-monoglicerídios e os ácidos graxos entram no retículo endoplasmático das células da mucosa e são reesterificados a triglicerídos. Após reesterificação, os triglicerídios são associados a outros lipídios e proteínas específicas (apoproteínas) para formar macromoléculas de-

nominadas quilomícrons. Estas partículas deixam a célula da mucosa, provavelmente por pinocitose reversa, e aparecem nos vasos linfáticos da região abdominal e, posteriormente, na circulação sistêmica. A liberação intestinal de quilomícrons persiste por várias horas após a ingestão de gorduras. Os quilomícrons são transportados pelo sangue a todos os tecidos do corpo, incluindo o tecido adiposo que é o principal local de captação. Encontram-se somente pequenas quantidades de quilomícrons no sangue apó s jejum de 12-14 horas. Os triglicerídios plasmáticos são derivados de duas fontes, intestino e fígado. Os hepáticos d e pendem fundamentalmente do estado nutricional do indivíduo. Deste modo, em jejum, os ácidos graxos provenientes do tecido adiposo são captados pelo fígado e a seguir excretados como VLDL (v. adiante). Após refeição, parte dos carboidratos da dieta são convertidos em triglicerídios e são secretados como lipoproteínas. É importante enfatizar que, com exceção durante a absorção das gorduras da dieta, o fígado é o principal provedor de triglicerídos ao plasma.

H IPERTRIGLICERIDEMIA Os níve is de t rigli ceríd ios pl as máticos variam com o sexo e a idade, mas, mais especificamente, com a dieta. Além disso, fatores intraindividuais mu itas vezes dificultam a interpretação de um único resultado deste constituinte. H i p e r t r i g l i c e r i d e m i a f a m i l i a r . Este grupo de

condições está associado com defeitos tanto na  produção como no catabolismo das VLDL. Estes  pacientes a presentam r isco a umentado d e d oença cardíaca isquêmica. Alguns pacientes tem quilomicronemia em adição as VLDL elevadas. Nestes casos são freqüentes a presença de xantomas eruptivos e ataques de pancreatite aguda. Com algumas exceções, nenhuma interação foi observada entre as subfrações do colesterol e os níveis de triglicerídeos.

12 6 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

Colesterol da dieta HDL nascente HDL

Intestino Delgado Fígado

LDL

§

Uremia

§

Gravidez

§

 Pancreatite (geralmente alcoólica)

§

 Doenças do armazenam ento do glicogênio

§

 Disproteínemias, lupus eritematoso sistêmico

§

 Doenças de armazenamento (Gaucher, Neumann-Pick, deficiência de lecitina-colesterol acil transferase)

D ETERMINAÇÃO DOS TRIGLICERÍDIOS LDL

P a c i e n t e . Permanecer em jejum por 12-14 h;

abster-se de álcool durante três dias antes da  p ro va. Quando possível e sob orientação médica sus pender as drogas que podem afetar os níveis lipídicos n o sangue. Amostra. Soro o u  plasma heparinizado sem he-

mólise.

AGL + glicerol

AGL + glicerol Interferências.  Res ult ados falsa mente eleva dos :

Endógeno

Endógeno

Figura 10.1. Metabolismo dos triglicerídios endógenos e exógenos. Hipertrigliceridemia secundária: §

 Alcoolism o

§

 Exces so de ingestão calórica

§

Obesidade

§

 Diabetes mel lit us

§

 Hip otire oidis mo

§

Síndrome nefrótico

anticoncepcionais orais estrogênios-progestina, estrogênios, corticoesteróides, β -bloqueadores, diuréticos tiazídicos, colestiramina.  Res ult ado s  fal samen te reduz idos: ácido ascórbico, asparaginase, clofibrato, fenformin e metaformin. Métodos. A avaliação do glicerol liberado a par-

tir dos triglicerídios tem sido a base da maioria das determinações deste composto. Dois tipos de reações são empregadas para este pro pósito: químicas e enzimáticas. Mé t od os q u ím i co s. Nas d etermina ções b asea-

das nas reações químicas, inicialmente os triglicerídios são extraídos com a remoção de substâncias interferentes, tais como, os fosfolípidios e a glicose. A seguir o glicer ol é liberado dos triglicerídios e quantificado por diversas reações diferentes. Estes métodos estão sendo abandonados. E nzi máti cos. Os métodos enzimáticos para a

quantificação dos triglicerídios inicialmente ne-

L i p í d i o s , l i p o p r o t e í n a s e a p o p r o t e í n as

cessitam a hidróli se dos ácidos graxos do gl icerol realizada pela enzima lipase geralmente acomp anhada por uma protease. O papel da protease ainda não é conhecido nesta reação, mas permite uma melhor hidrólise dos triglicerídios. A α -quimiotripsina é a protease mais usada para este propósito. Todos os métodos descritos a seguir apresentam boa especificidade, sensibil idade e precisão. Existem vários ensaios para a determinação do glicerol liberado pela hidrólise dos triglicerídios. Em um deles, o glicerol livre liberado dos triglicerídios pela lipase reage com o ATP em  pr ese nç a d e g li ce ro l q ui nas e p ar a p ro duz ir gl ic er ol 3-fosfato e ADP. O ADP formad o nesta reação é re-fosforilado pelo fosfo enol  piruvato, em reação catalisada pela  piruvato quinase para formar ATP e piruvato. O piruvat o é enzimaticamente reduzido em presença de NADH pela lactato desidrogenase,  produzindo lactato e NAD+ . O decréscimo da ab sorvância como resultado do consumo de NADH é monitorado em 340 nm e é proporcional a concentração dos triglicerídios na amostra. Outro método enzimático comumente usado emprega a enzima  L - α-glicerol fosfato oxidase (GPO), que reage com o glicerol fosfato pela reação da lipase e glicerol quinase descrita acima. Em presença de GPO e O2 ,   o glicerol fosfato é oxidado para produzir diidroxiacetona fosfato e  per óxi do de h idro gên io . O pe róx ido rea ge c om u m cromogênio com desenvolvimento de cor. O glicerol 3-fosfato produzido na reação catalisada pela glicerol quinase forma um composto colorido – o formazan – proporcional ao teor de triglicerídios. O glicerol 3-fosfato é

127

inicialmente oxidado pelo NAD+   em reação catalisada pela  glicerol 3-fosfa to desidrogenase (GPD) para formar NADH. O NADH formado reage com o 2- p-iodofenil-3-nitrofenil-5feniltetrazolium pela ação da diaforase para  pr oduzir o co ran te for ma za n . Um fator importante que afeta a exatidão da medida dos triglicerídios é a presença de glicerol livre endógeno no soro. Na maioria das amostras, o glicerol endógeno contribui com 10 a 20 mg/dL sobre os valores obtidos. Valores de referência para os trigl icerídios (mg/dL)

Desejável: Limí tro fes: Elev ado Alto risc o

<200 200 a 499 400 a 10.000 >10.000

Bibliografia consultada STAMPFER, M. J., KRAUSS, R. M., MA, J. et al. A prospective study of triglyceride level, low-density lipoprotein particle diameter, and risk of myocardial infarction. JAMA, 276:882-8, 1996. MOTTA, V. T. Lipídios na clínica. Caxias do Sul : EDUCS, 1984. 95 p. NIH Consensus Development Panel on Triglycerides, High-Density Lipoproteins, and Coronary Heart Disease. Trigliceryde, highdensity lipoprotein, and coronary heart disease. JAMA, 269:50510, 1993. Second Expert Panel: Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Cholesterol in Adults (Adult Treatment Panel II). Circulation 89:1329-445, 1994. STINSHOFF, K., WEISSHAAR, D., STAEHLER, F. et al. Relation between concentrations of free cholesterol and triglycerides in human sera. Clin Chem., 23:1029-32, 1977. ZILVERSMIT, D. B. Atherogenic nature of triglycerides, postprandial lipidemia, and triglyceride-rich remant. Clin. Chem., 41:153-8, 1995.

128 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

C OLESTEROL HDL

E

LDL

A

s lipoproteínas de alta densidade (HDL) exercem importante papel na concentração do colesterol nos tecidos. As HDL também atuam no retorno do colesterol dos tecidos periféricos para o fígado, onde é removido na forma de ácidos  biliares em processo denominado “transporte r everso do colesterol”. As HDL tem ação protetora contra a doença arterial coronária. Foi demonstrado que a prevalência da enfermidade coronariana é mu ito maior em indivíduos com níveis r eduzidos de HDL, em relação aos indivíduos com teores elevados. Vários estudos clínicos e epidimiológicos confirmaram a relação inversa e inde pendente entre a enfermidade coronariana e a HDL. Devido a impossibilidade da determinação direta das HDL pelo emprego da ultracentrifugação (método de referência) realiza-se a m edida do coleste rol-HDL no plasma e soro. A maioria dos métodos para esta avaliação está baseada na  precipitação das lipoproteínas contendo ApoB (LDL e VLDL) por meio de soluções polianiônicas tais como o dextran sulfato/cloret o de magnésio, fosfotungstato ou polietileno glicol. O teor de colesterol no sobrenadante é determinado pelos métodos correntes. Os níveis de colesterol HDL são de pend entes do sexo e idade. Valores “cut off” para o risco coronariano baseado nos níveis do colesterol HDL (mg/dL)

Risc o coro nari ano positivo Risco corona riano negativo

< 35 > 60

Valores elevados. Alcoolismo, cirrose biliar (primária) , hepatite crônica, hiper-α -lipoprotei-

nemia familiar. As drogas incluem ácido nicotínico, ciclofenil, cimetidina, estrogênios, etanol, fenitoína, hidrocarbonetos clorados, l ovastatina e terbutalina. Valores reduzidos. Arteriosclerose, colestase,

coronariopatia, diabetes mellitus, doença de Tangier, doença renal, hepatopatia, hipercolesterole-

mia, hiperlipoproteinemia tip o IV, hipertrigliceridemia, hipolipoproteinemia, após infarto do mio cárdio, fumo, obesidade, sedentarismo, esteróides, androgênios, progestágeno s, anabolizantes, tiazídicos, bloqueadores β -adrenérgicos, neomicina, anti-hipertensivo, infecções bacterianas e infecções virais. É possível a avaliação do risco coronariano por meio do sub-fracionamento da HDL através da eletroforese de gel de poliacrilamida, que podem ser i dentif icadas as su b-frações 2a, 2b e 3a (H5, H4, H3) correspondentes a fração HDL2 , que apresentam corelação negativa com o risco coronar iano e, as sub-frações 3b 3c (H2, H1),correspondentes ao HDL3 , mais densas e menores, que possuem correlação de alto risco coronariano.

COLESTEROL LDL As lipoproteínas de baixa densidade (LDL) são formadas, principalmente, ou talvez em sua totalidade, na circulação a partir das VLDL e, provavelmente, da degradação dos quilomícrons. É a  partícula l ipídica m ais a terogênica no sa ng ue , poi s o colesterol LDL constitui ao redor de dois terços do colesterol total plasmático. Os níveis elevados de LDL estão diretamente associados no prognóstico de risco de aterosclerose coronariana. O colesterol LDL é determinado pelo emprego de a nti-soro policlonal enzimático em partículas de látex, removendo assim as HDL e VLDL da amostra. Os valores de colesterol-LDL são também obtidos em mg/dL por cálculo pela fórmula de Friedewald: Colesterol LDL = Colesterol total - (colesterol HDL + triglicerídios /5) Obtém-se bons resultados com a aplicação desta fórmula, quando os triglicer ídios são menores que 400 mg/dL e em ausência de quilomícrons.

L i p í d i o s , l i p o p r o t e í n as e a p o p r o t e í n as

Valores de referência para o colesterol LDL (mg/dL)

Desejável: Limítrofe: Elevado:

<130 130 a 160 >160 mg/dL

Valores aumentados. Anorexia nervosa, dia-

 betes mélito, disglobulinemias, doença de Cushing, gravidez, hepatopatia, hiperlipoproteinemia do tipo II, insuficiência renal e porfiria. As drogas incluem androgênios, anticoncepcionais orai s, c atec olaminas, corticosteróides glicogênicos e diuréticos. Valores reduzidos.  Abetalipoproteinemia, arte-

riosclerose, doença articular inflamatória, doença  pulmona r, estre sse, hipe rlipoprot einemia tipo I, hipertireoidismo, hipoalbuminemia, mieloma múltiplo e síndrome de Reye. As drogas incluem ácido nicotínico, clofibrato, colestiramina, estrogênios, neomicina, probucol e tiroxina.

R ELAÇÃO : COLESTEROL TOTAL / COLESTEROL HDL Como um modo de visualizar a influência comb inada de fatores de risco de doença coronariana, emprega-se a divisão do colesterol total pelo co lesterol-HDL que resultam em valores empregados diretamente como índice de risco coronariano: Risco =

Colesterol total (mg/ dL) Colesterol HDL (mg/ dL)

A analogia foi estabelecida ao risco para homens e mulheres de acord o com a tabela:  Risco Metade da média Média 2 x média 3 x média

Homens 3,43 4,97 9,55 23,39

Mulheres 3,27 4,44 7,05 11,04

Para a aplicação da fórmula, o paciente não  pod e esta r padec endo de doença s que al teram os níveis de lipoproteínas plasmáticas (enfermidade hepática, após enfarto do miocárdio etc.)

129

Também é possível o fracionamento da LDL  pe la ele tro fo res e em gel de poli ac ril ami da cuj as su b-frações que apresentam correlações positivas com o risco coronariano, especialmente quando  predominam as sub-f raç õe s L2 e L1 que são de tamanho pequeno e mais densas. Em indivíduos normais predomina a sub-fração LDL3 maior e homogênea.

R ELAÇÃO: COLESTEROL LDL/ COLESTEROL HDL Esta relação associa o colesterol total, colesterol HDL e triglicerídios (ver cálculo do colesterol LDL). Risco =

Colesterol LDL (mg/ dL) Colesterol HDL (mg / dL)

O risco coronariano obtido pela fórmula, para homens e mulheres, é mostrado a seguir: Risco

Homens

Mulheres

Metade da média Média 2 x Média 3 x Média

1,00 3,55 6,25 7,99

1,47 3,22 5,03 6,14

Bibliografia consultada  ASSMA N, G ., v on ECKA RDSTEI N, A. , FUN KE, H. High density lipoproteins, reverse transport of cholesterol, and coronary heart disease. Insights from mutations. Circulation, 87(suppl. III):2834, 1993. BALL, M., MANN, J. Lipids and heart diseases: a guide for the primary care team. Oxford Univ. Press, 1994. 172 p. GRUNDY, S. M. Role of low-density lipoproteins in atherogenesis and development of coronary heart disease. Clin. Chem., 41 :139-46, 1995. HUANG, Y. S. Lipids in infant nutrition. AOCS Press, 1998. 304 p. INNERARITY, T. L., WEI SGRABER, K. H. , AROLD. K. S. F a m i l i a l d e f e c t i v e a p o l i p o p r o t e i n B - 1 00 : l ow d e ns i t y l i p o p r o t e i n w i t h a b n o r m a l r e c e p t or b i n d i n g . Proc. Natl. A c a d . S c i . U S A 8 4 :6 9 1 9 - 2 3 , 1 9 8 7 . KAPLAN, Alex, JACK, Rhona, OPHEIM, Kent E., TOIVOLA, Bert, LYON, Andrew W. Clinical chemistry: i n t e r p r e t a t i o n a n d t e c h n i q u e s . Baltimore : Williams & Wilkins, 1995. 514 p. KARPE, F., STEINER, G., UFFELMAN, K., OLIVECRONA, T. HAMSTEN, A. Postprandial lipoproteins and progression of coronary atherosclerosis. Atherosclerosis, 106:83-97, 1994.

13 0 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

LEAKE, D. S. Oxidised low density lipoproteins and atherogenesis. Br. Heart J., 69:476-8, 1993. MARGOLIS, S. “Low-density lipoprotein receptors and familial hypercholesterolemia”. In: GLEW, R. H., NINOMIYA, Y. Clinical studies in medical biochemistry.  2 ed. New York : Oxford University Press, 1997. p. 202-17. MOTTA, V. T. Lipídios na clínica. Caxias do Sul : EDUCS, 1984. NAITO, H. K., KWAK, Y. S. Evaluation of a new highdensity lipoprotein cholesterol (HDL-C) technology:

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Lipídios, li poproteínas e apoproteínas

L IPOPROTEÍNAS

131

PLASMÁTICAS

A

s lipoproteínas são partículas esféricas que transportam lipídio s apolares (insolúveis em água) em seu núcleo. Estes complexos são constituídos por quantidades variáveis de colesterol e seus ésteres, triglicerídios, fosfoli pídios e proteínas (apoproteínas) sendo solúveis no plasma devido à natureza hidrófila da parte protéica. A classificação das lipoproteínas está fundamentada nas p roprieda des fí sico-químicas de cada grupo, que diferem entre si na composição lipídica e protéica. As lipoproteínas plasmáticas em humanos normais são: Quilomícrons. É a principal forma de transporte

dos triglicerídios da dieta (exógeno) até os tecidos.

Lipoproteínas de densidade muito baixa

(VLDL, very low density lipoproteins). Transportam triglicerídios de origem endógena desde o fígado e, em menor quantidade, do intes tino delgado para os tecidos . L i p o p r o t e í n a s d e d e n s i d a d e b a i x a (LDL, low

density lipoproteins). Ricas em colesterol que são transportadas até as células . Lipoproteínas de alta densidade  (HDL, high

density lipoproteins). Provavelmente atuam na ca pt ação do colesterol ao nível celular, e c o nd u zindo-o até o fígado onde é catabolizado e eliminado.

Tabela 10.1.  Classificação, propriedades e composição das lipoproteínas humanas.

 P ar âme tro D e n si d a de ( g / mL ) Diâmetro (nm) Mobilidade eletroforética Composição (% do peso) C o l e s t e r ol l i v r e C o l e st e r o l e s t e r if i c a d o Fosfolipídios T r i g l i c er í d i o s Proteínas Apolipoproteínas (% do total) A-I A-II B-100 B-48 C - I , C - I I , C- I I I E-II, E-III, E-IV D Local de síntes e

Q u il o mí c r on <0,93 >70 Origem

VL DL 0,93 - 1,006 25 - 70 Pré - β

LD L 1 , 0 0 6 - 1 , 0 63 19,6 - 22,7

HD L 1,063 - 1,21 4 - 10

β

α

2 5 7 84 2

5 - 8 11 - 14 20 - 23 44 - 60 4 - 11

13 39 17 11 20

6 13 28 3 50

7,4 4,2 Traç os 22,5 66 Int est ino

Traç os Traç os 36,9 Traç os 49,9 13 Intestino, fígado

98 Traç os Traç os Intr avasc ular

67 22 Traç os 5 - 11 1 - 2 Traç os Intestino, fígado

132 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ e s

A POLIPOPROTEÍNAS

teínemias. Estes fatores incluem processos anabólicos como a absorção e síntese, junto a processos catabólicos como a mobilização, degradação e excreção.

Os componentes protéicos das lipoproteínas, as apopro teínas, são uma família complexa de polipeptídios que  promovem e controlam o transporte dos lipídios no  plasma e sua captação pelos tecidos. São divididas em vários grupos, cujos membros mais importantes são:

E NZIMAS ENVOLVIDAS NO

ApoA. Sintetizada no fígado e intestino. Está inicial-

Quatro enzimas de relevância em desordens clínicas são descritas:

mente presente nos quilomícrons na linfa, mas é rapidamente transferida para as HDL.

TRANSPORTE LIPÍDICO

Lecitina ApoB. Está presente no plasma em duas formas:

apoB100   e apoB48 . A apoB100  é o componente protéico das LDL e está também presente nos quilomícrons e VLDL. A apoB48   é somente encontrada nos quilomícrons. A apoB100   é reconhecida por receptores específicos nos tecidos periféricos. ApoC. Esta família de três proteínas (apoC-I, apoC-II e

apoC-III) é sintetizada no fígado e incorporada pelas HDL. ApoE. É sintetizada no fígado, incorporada ao HDL e

transferida, na circulação, para os quilomícrons e VLDL. É, provavelmente, a principal apoproteína envolvida na captação hepática dos quilomícrons remanescentes; liga-se aos receptores apoB nos tecidos. Apo(a). Está presente em quantidades equimoleculares

a apoB10 0  nas lipoproteínas A, Lp(a). Tem elevado conteúdo de carboidratos e uma seqüência de aminoácidos similar ao plasminogênio. A estrutura das partículas lipoprotéicas é g eralmente formada por um núcleo hidrofóbico de ésteres de colesterol e triglicerídios. A camada externa hidrófila é constituída por compostos p olares tais como, proteínas solúv eis, porção hidrófila dos fosfolipídios e colesterol livre com seu grupo hidroxila (posição 3) direcionado para a  pe ri fer ia do co mpl ex o. As concentrações dos lipídios plasmáticos são índice s estático s do metabolismo lipoprotéico utilizados no estudo do risco cardiovascular. O conhecimento dos fatores que determinam os n íveis lipídicos no sangue é fundamental para a compreensão da patofisiologia das hiperlipopro-

colesterol

aciltransferase

(LCAT).

Transfere um grupo acila (resíduo de ácido graxo) da lecitina para o colesterol, formando o éster de colesterol.  No plasma, esta reação ocorre provavelmente nas HDL e  pode ser estimulada pela apoA-I. lipoprotéica. Está ligada a superfície endotelial dos capilares sangüíneos em vários tecidos extra-hepáticos e atua na hidrólise dos triglicerídios  presentes nos quilomícrons e nas VLDL, formando glicerol e ácidos graxos. Sua atividade aumenta após as refeições, parcialmente como resultado da ativação pela apoC-II. Lipase

Lipase hepática.  Sua atividade é semelhante a da

lipase lipoprotéica. Lipase hormônio-sensível. Presente nas células do

tecido adiposo; controla a liberação de ácidos graxos do tecido adiposo para o plasma. É ativada pelas catecolaminas, hormônio de crescimento e glicocorticóides e é inibida pela glicose e pela insulina.

M ETABOLISMO DAS LIPOPROTEÍNAS PLASMÁTICAS A descrição abaixo do metabolismo das lipoproteínas e apolipoproteínas é uma visão simplicada que emprega um mínimo de detalhes para atender as finalidades deste trabalho. Metabolismo dos quilomícrons. Após uma refeição

contendo gorduras, os quilomícrons são formados na mucosa intestinal. Os ácidos graxos e o colesterol são reesterificados no retículo endoplasmático para formar triglicerídios e ésteres de colesterol apolares. Estes compostos são “empacotados” com a apoB48 , várias

L i p í d i o s , l i p o p r o t e í n a s e a p o p r o t e í n as

apoA e lipídios polares (fosfolipídios e colesterol livre) e atingem a circulação sistêmica via ducto torácico. As apoA são transferidas para as HDL e, simultaneamente, adquirem apoC e apoE das HDL. Os quilomícrons assim modificados, interagem com a enzima lipase lipoprotéica resultando na rápida hidrólise de grande  parte dos triglicerídios que compõem as partículas. Com a redução do tamanho das partículas, os componentes mais hidrofílicos (apoC, colesterol não-esterificado e fosfolipídios) são transferidos para as HDL. Os quilomícrons remanescentes pobres em triglicerídios, são captados pelo fígado, onde são catabolizados. das VLDL. Os triglicerídios são continuamente sintetizados no fígado e excretados na forma de VLDL (“endógena”). Em menor extensão a mucosa intestinal também secreta VLDL (“exógena”). A síntese hepática aumenta quando ocorre elevação na síntese dos triglicerídios. Quando inicialmente produzida, as VLDL consistem  principalmente de triglicerídios e algum colesterol nãoesterificado, com apoB100  e menor quantidade de apoE. A apoC-II é então adquirida, principalmente, das HDL, e os triglicerídios são removidos do “núcleo” das VLDL de maneira análoga, aquela dos quilomícrons. As  partículas residuais são conhecidas como “VLDL remanescentes” (ou IDL), que são rapidamente convertidas em LDL ou removidas da circulação pelo fígado. Metabolismo

133

Metabolismo das LDL. Possivelmente todas as LDL

são provenientes das VLDL. As partículas de LDL são ricas em ésteres de colesterol, provavelmente derivadas das HDL; a apoB100  é a única apolipoproteína presente. As LDL são removidas da circulação por dois processos: um regulado e o outro não-regulado. O mecanismo regulado envolve a ligação das LDL a receptores apoB100  específicos presentes na superfície dos hepatócitos e de células dos tecidos periféricos. A  partícula inteira de LDL é incorporada pela célula por invaginação da membrana celular. Dentro da célula, a  partícula funde-se com os lisosomas; a apoB é desdobrada e os ésteres de colesterol são hidrolisados, tornando disponível o colesterol livre para as células. A quantidade de colesterol intracelular regula: §

§

A velocidade da síntese do colesterol através do efeito dos teores do colesterol sobre a en zima HMGCoA redutase. O número de receptores de LDL-apoB na superfície celular.

A via não-regulada  envolve mecanismos receptorindependente de captação do colesterol pelas células que estão presentes particularmente nos macrófagos. Estes mecanismos são ativados quando os níveis de colesterol  plasmático estão alterados.

134 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

Tabela 10.2. Desordens hiperlipêmicas

 De si gn aç ão ge né ti ca e cla ss e li po pr o téica elevada

Sinôni mo

D e s o r d em p r i m á r ia

Hiperlipemia exógena (Quilomícron)

Tip o I

Deficiência da lipase lipoprotéica familiar Deficiência da apo C-II

Hiperlipemia endógena (VLDL)

Tipo IV

Hipertrigliceridemia familiar (moderada) H i p e r l i p id e m i a t i p o - l i p o p r o t e í n a m ú l t i p l a f a m i l i a r Doença de Tangier

Hiperlipemia (VLDL + quilomícron)

Tipo V

Hipertrigliceridemia familiar (severa) Deficiência da lipase lipoprotéica familiar Deficiência da apo C-II

Hipercolesterolemia (LDL)

Tip o IIa

Hipercolesterolemia familiar (defeito dos receptores de LDL) H i p e r l i p id e m i a t i p o - l i p o p r o t e í n a m ú l t i p l a f a m i l i a r Hipercolesterolemia poligênica (incluindo hipercolesterolemia exógena)

Hiperlipidemia combinada (LDL + VLDL)

Tipo IIb

H i p e r l i p id e m i a t i p o - l i p o p r ot e í n a m ú l t i p l a f a m i l i a r

H i p e r l i p i d e mi a r e m a n e s c e n t e

Tipo III -

D i s b e t a l i po p r o t e i n em i a f a m i l i a r

Hiperlipoproteínemia lamelar (lipoproteínas vesicular e discoidal)

Deficiência da lecitina-colesterol acil-transferase

H IPERLIPOPROTEÍNEMIAS As hiperlipoproteínemias formam um grupo de distúrbios caracterizados pelas anormalidades quantitativas e/ou qualitativas das lipoproteínas  plasmáticas. São causadas por: §

Fatores genéticos .

§

Fatores ambientais.

§

Combinação dos dois f atores acima.

§

Adquiridas (secundárias).

A s hiperlipidemias primárias constituem um grupo de enfermidades, nas quais os teores de l i poproteínas p lasmáticas s ão m anifestações p rimá-

rias da enfermidade. São doenças hereditárias, cuja alteração lipídica constitui seu fenótipo. As hiperlipidemias primárias foram classificadas por Fredrickson com posterior modificação  por Beaumont e cols. em seis grupos diferentes (tipo I, IIa, IIb, III, IV, V). Na tabela 5.2 é mo s trada a classificação das hiperlipidemias de acordo com a classe ou classes lipoprotéicas (quilomícron, VLDL e LDL), com as quais estão associadas. Os “tipos” de hiperlipoproteínemias não são entidades patológicas, mas grupos de desordens que afetam as concentrações dos lipídios e lipo pr ot eí n as p la smáticas d e m odo s emelhante, r esultando quadros lipoprotéicos similares. Portanto, a classificação de um paciente em um dos “tipos” hiperlipoproteinêmicos não é diagnóstico clínico  per se,  envolvendo etiologia, pat ofisiologia e tratamento; em lugar disso é a definição de um quadro lipoprotéico, que talvez resulte de desordens diferentes.

L i p í d i o s , l i p o p r o t e í n a s e a p o p r o t e í n as

A s hiperlipidemias secundárias são produzidas em pessoas normolipêmicas que adquirem certas enfermidades sistêmicas. Na maioria dos casos, as características lipoprotéicas anormais não são suficientemente distintas para diferenciar as lip o proteínemias secundárias das primárias. A seguir são descritas as hiperlipidemias secundárias mais freqüentes. T i p o I .  Diabetes mellitus insulinopênico, disglo-

135

enquanto outros permanecem com significação incerta (Tabela 10.3). Tabela 10.3. Fatores de risco na aterosclerose

Tabagismo Hipertensão arterial H i p e r c o l e s t e r ol e m i a ( c o l e s t e r o l L D L ) HDL colesterol reduzido (<35 mg/dL)

 bul in emi a, lu pus er it ematoso e pancreatite.

Diabetes mellitus

T i p o I I .  Síndrome nefrótica, hipotireoidismo, e n-

Obesidade (30% acima do peso ideal)

fermidade hepática obstrutiva, porfiria, mieloma múltiplo, cirrose portal, hepatite viral (fase aguda), mixedema, estresse, anorexia nervosa e hipercalcemia idiopática.

Sedentarismo

Hipertrigliceridemia (>200 mg/dL)

Gota e hiperuricemia Estresse e tipo de personalidade História familiar de doença arterial coronária precoce

T i p o I I I .   Hipotireoidismo, disgamaglobulinemia,

mixedema, cirrose biliar primária e acidose dia bética. T i p o I V .  Diabetes mellitus, síndrome nefrótica,

gravidez, anticoncepcionais orais, doença de armazenamento de glicogênio, alcoolismo, doença de Gaucher, doença de Niema nn -Pick, pancreatite, hipotireoidismo e disglobulinemia. T i p o V .   Diabetes mellitus insulinopênica, sín-

drome nefrótico, alcoolismo, mieloma, hipercalcemia idiopática, pancreatite, macroglobulinemia, diabetes mellitus (não-insulino dependente).

F ATORES DE RISCO CORONARIANO Existem certos parâmetros que parecem guardar alguma relação, possivelmente de causa e efeito, com a doença arterial coronária e são conhecidos como fatores de risco. Fatores de risco são atri b u t os a s sociados a um aumento substancial da suscetibilidade individual para a doença coronária, e em especial, para o seu aparecimento precoce. Resultados de vários estudos prospectivos p o pulacionais documentaram uma longa lista de fatores de risco à a terosclerose. A contribuição de alguns destes fatores são aceitos unanimemente,

Os estudos epidemiológicos sugerem que ao redor de 75% dos casos de enfermidade arterial coronariana (angina pectoris, enfarto do miocárdio, morte súbita) são atribuíveis a três fatores de risco capitais: tabagismo, hipertensão e hipercolesterolemia, sendo cada fa tor de igual im portância. Estes mesmos fatores de risco são eficazes na aterosclerose cerebral, apesar de seus pesos relativos serem diferentes; neste caso a hipertensão apresenta maior periculosidade. De grande significado na enfermidad e v ascular periférica são os fatores: diabetes, tabagismo e hipertrigliceridemia. Como a aterosclerose é uma enfermidade mu ltifatorial, quanto maior o número de fatores de risco presentes, maior a suscetibilidade. Apesar deste capítulo ficar restrito às contribuições dos lipídios e lipoproteínas na aterogênese, deve ser lembrado que vários fatores são cooperativos e operam em conjunto no desenvolvimento da enfermidade.

F ATORES DE RISCO MÚLTIPLOS A presença de vários fatores de risco - combinação de elevados níveis de colesterol, pressão sangüínea aumentada e tabagismo - implica em um elevado risco e onde o tratamento de hiperlipide mia é mais indicado.

13 6 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

Outros fatores de risco listados na tabela 10.3  pode m infl uenc iar o desenvolvimento da atero s clerose diretamente ou associado, no mínimo parcialmente, com anormalidades no metabolismo dos lipídios e das lipoproteínas. §

§

§

Obesidade e inatividade física são importantes e, provavelmente, inter-relacionadas. Ambas estão associa das com os teores das HDL reduzidos, enquanto os indivíduos obesos possuem amiúdes evidências de hiperlipidemia, pressão sangüínea elevada e, ocasionalmente, diabetes mellitus. Foi demonstrado um constante aumento na mortalidade por enfermidades cardiovasculares em relação ao aumento de peso.  Dia bet es melli tus , muitas vezes está associada com a aterosclerose em presença de outros f atores capitais. A ocorrência desta complicação está, provavelmente, relaci onada com a duração do diabetes e, supostamente, como uma manifestação de controle inadequado. Indiví duos diabéticos po dem mostrar marcada hip ertrigliceridemia e colesterol-HDL diminuído. Gota e hiperuricemia estão freqüentemente associados com h ipertrigliceridemia e obesidade.

leitosa sobre um infranadante límpido após o teste de refrigeração. A desordem é provocada pela dificiência familiar de lipase lipoprotéica ou da Apo C-II. Xantomas são encontrados quando os triglicerídios excedem 2.000 mg/dL. Também estão presentes dor abdominal aguda, lipemia retinalis, esplenomegalia e/ou hepatomegalia.

H IPERLIPEMIA ENDÓGENA ( TIPO IV) É caracterizada pela elevação das VLDL com triglicerídios entre 160-1.000 mg/dL no plasma san güíneo coletado em jejum. Pode ser familiar, mas é comumente encontrada por causas secundá rias. A amostra armazenada em refrigerador fica uniformemente turva sem a camada de quilomicrons. A base patofisiológica desta desordem parece ser um quadro heterogênio provocado tanto  pela s uperp ro du ção de VL DL , como da hip er tr igliceridemia induzida por carboidratos, alcoolismo ou terapia por estrogênios/progestina ou, ainda, devido ao impedimento da função do sis tema d e reno vação da lip ase li popro téico -mediada, como na insuficiência renal crônica e diabetes mellitus.

H IPERLIPEMIA MISTA ( TIPO V)

C LAS SIF ICA ÇÃO DAS HIP ERLIPIDEMIAS PELOS TESTES LABORATORIAIS  Na t abel a 1 0.4 s ão m ostradas , d e f orma p rática, as desordens no transporte lipídico em relação aos testes do colesterol tot al, triglicerídi os e aparência do soro/plasma após ref rigeração de 18 horas.

H IPERLIPIDEMIA EXÓGENA ( TIPO I) Esta desordem rara é encontrada em pacientes com menos de 10 anos de idade. É caracterizada pela  pre sen ça ma ci ça de qui lo mí cr ons (> 1.0 00 mg /d L) no plasma sangüíneo colhido em jejum. Difere da hiperlipidemi a do tipo V pela formação de camada

É caracterizada pela presença de quilomícrons e excesso de VLDL na amostra de plasma em jejum, com valores de triglicerídios acima de 1.000 mg/dL e teores de colesterol que podem ser normais ou elevados. Esta síndrome apresenta um quadro metabólico múltiplo, muitas vezes secundário à obesid ade, diabetes ou alcoolismo, ocasionalmente induzidos por estrogênios e raramente familiar. O início dos s intomas oco rre a part ir da terceira ou quarta década de vida. As causas secundárias de aumento das VLDL e quilomícrons são descritas na seção Triglicerídios (ver acima).

Lipídios, li poproteínas e apoproteínas

137

Tabela 10.4. Classificação simplificada das hiperlipedemias segundo os testes laboratoriais

 De si gn aç ão ge né ri ca e cl as se lipoprotéica aumentada

Tipo

Teores lipídicos (mg/dL)

Hiperlipedemia exógena (Quilomícron)

I

Hiperlipemia endógena (VLDL)

IV

T = 160 a 1.000 C = normal

Hiperlipemia mista (VLDL + quilomícron)

V

T > 1.000

Aparênc ia do soro após 18 h de refrig eração

T > 1.000 C = variável

Sobrenadante

Infranadante

Leitoso

Límpido

-

Turvo

Leitoso

Turvo

Hipercolesterolemia (LDL)

IIa

T = normal C > 240

-

Límpido

Hiperlipidemia combinada (LDL + VLDL)

IIb

T > 160

-

Turvo

T = Triglicerídios

C > 240

C = Colesterol

O tipo III não pode ser detectado por este esquema

H IPERCOLESTEROLEMIA ( TIPO II A ) É provocada pela elevação das LDL (ricas em colesterol). Esta desordem pode ser genética ou secundária a alterações como o hipotireoidismo, síndrome nefrótica ou, ainda, de etiologia incerta,  provavelmente refletindo uma interação entre a dieta e fatores poligênicos indefinidos. A base  patofi siológic a p ar ece s er a comb inação de p rodução excessiva e catabolis mo defeituoso do colesterol. Na hipercolesterolemia familiar (HF), o defeito celular foi identificado como uma deficiência nos receptores B e E da superfície celular para a LDL, que normalmente controla o metabolismo do colesterol intracelular, assim como, a degradação da LDL.  Na tabela 10.5 são mostrados os riscos para a aterosclerose e os pontos “cut-off” (em mg/dL),  bas ead os p ar ci alm ent e e m d ad os de lev ant ame nto s clínicos mostrando os benefícios da redução dos níveis de colesterol e enfatizando a importância do colesterol LDL como parâmetro para a decisão do tratamento.

Tabela 10.5. Painel para decisões de tratamento de adultos usando pontos “cut-off” para o colesterol LDL

Tratamento dietético

Tratamento com dro g a s

Objetivo do tratamento

Ausente

>160

>190

<160

Presen te

>130

>160

<130

Presença de doença artériocoronariana

>100

>130

<100

 F at or de risco

Várias causas secun dárias podem estar ass ociadas com a elevaç ão d as LDL (Tabela 10.6).

H IPERLIPIDEMIA COMBINADA ( TIPO II B) Geralmente implica no aumento das LDL e VLDL. Em termos práticos sua presença é sugerida por uma elevação nos teores de col esterol e trigl icerídios. Somente estes critérios são insuficientes  par a distingu ir as hiper perlipidemias do tipo IIb das do tipo III. Entretanto, o t ipo III é uma desordem bastante rara e para propósitos diagnósticos ela pode s er ignorada neste contexto, a menos que

138 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ e s

estejam presentes xantomas tuberosos e xantomas nas superfícies palmares. O defeito metabólico primário desta desordem  parece ser uma superprodução de apoB e que r esulta em elevação das lipoproteínas contendo esta apoproteína. Pacientes com superprodução simu ltânea de apoB e triglicerídios, apresentam as VLDL e os triglicerídios aumentados no plasma. Quando não houver elevação na síntese das VLDL-triglicerídios, p ode ocorrer uma produção direta de LDL com a conseqüente hipercol esterolemia. A grande prevalência do tipo de IIb é notada com o aumento da idade e obesidade.

Tabela 10.6. Causas secundárias de elevação da LDL

Dieta rica em colesterol e gorduras saturadas Hipotireoidismo Síndrome nefrótica Disgamaglobulinemia, mieloma múltiplo Obstrução hepática, enfermidade hepática Porfiria Gravidez Anorexia nervosa Diabetes Insuficiência renal crônica Drogas: estrogênios, androgênios (esteróides anabólicos), β -bloqueadores, carbamazepina, progestinas

rico tanto em triglicerídios como em ésteres de colesterol). É causada por uma apoE anormal (homozigótica), que não é normalmente reconhecida pelos receptores lipoprotéicos. Este é um distúrbio genético, mas é ocasionalmente encontrado em associação com hipotireoidismo ou obesidade.

AVALIAÇÃO DAS APOLIPOPROTEÍNAS A determinação das apolipoproteínas aumenta a especificidade para a identificação dos fatores de risco coronariano. O perfil de apoproteínas é indicado para pacientes que apresentam um risco de aterosclerose, tais como: §

§

§

§

H IPERLIPIDEMIA REMANESCENTE ( TIPO III) Esta forma está associada com enfermidade cardiovascular periférica. Por esta razão a intervenção é particularmente indicada. Um alerta para a  possível existência de hiperlipopro te ine mi a do tipo III (disbetalipoproteinemia) é a presença de xantomas na superfíci e palmar ou depósitos tuberosos nos cotovelos e joelhos, part icularmente se “desapareceram” com terapia no passado. O diagnóstico definitivo neces sita da análise de isoformas da apoE. O tipo III ocorre em 1:10.000 pessoas. A base patofisiológica desta enfermidade é o acúmulo de VLDL remanescente (cujo núcleo é

§

Pacientes com hipercolesterolemia: a apoB é utilizada para confirmar o diagnóstico. Muitas vezes a apoB aumentada é encontrad a sem elevações do colesterol total ou do colesterol LDL. Pacientes com níveis de colesterol HDL reduzidos: a avaliação de apoA1 é útil para indicar novos dados diagnósticos. Crianças com antecedentes familiares de hipercolesterolemia, cardiopatia isquêmica  preco ce ou diabe tes. Mulheres que tomam anticoncepcional. Como medida preventiva em todos os indivíduos ad ultos a cada cinco anos.

Apolipoproteína A1. É a principal constituinte

das lipoproteínas antiaterogênicas (HDL), enzima que esterifica o colesterol celular, no qual é cap tado rapidamente pelas HDL e assegurando seu retorno ao fígado para seu catabolismo. A diminuição de ApoA1 é um indicador do aumento de risco cardiovascular; também é responsável pela eliminação insuficiente de colesterol tissular por via hepática. Deve ser considerado que existem outras causas que podem originar reduções das conce ntraç ões de apoproteínas como a insuficiência renal crônica e síndrome nefrótica, doenças

L i p í d i o s , l i p o p r o t e í n a s e a p o p r o t e í n as

hepatocelulares e colestáticas, tireóides, tratamento com corticóides, dietas ricas em carboidratos e tabagismo. Alguns medicamentos como os derivados de lovastatina e fibratos, ácido nicotínico, hidrocarbonetos clorados e fenitoína elevam a ApoA1. Apolipoproteína B. Maior constituinte protéico

das lipoproteínas aterogênicas (LDL e, secundariamente, de VLDL). A ApoB atua como determinante da u nião das L DL a seus re ceptores es pecífcos. As LDL circulantes em excesso são captadas  pelos macrófagos produzindo as células espumosas, ponto de partida da placa de ateroma. Uma concentraç ão elevada de ApoB favorece a formação de aterosclerose. O aumento de ApoB é o melhor índice para o estud o de risc o cardi ovascular, principalmente, em presença de valores normais de colesterol. Aumentos da ApoB são encontrados nas hiperlipoproteínemias dos tipos IIa, IIb e V, doença coronariana do jovem, diabetes, hipotireoidismo, insuficiência renal e síndrome nefrótica, doença hepática celular ou colestática, Cushing, disglo bu li ne mia , gr av ide z, por fir ia, an ore xia ner vos a, hipercalcemia infantil, esfingolipidoses, estresse emocional, dietas ricas em carboidratos, contaceptivos orais, ab uso do álc ool, progestinas, esteróides anabólicos, glicocorticóides, catecolamin a s , β -bloqueadores e diuréticos. Valores reduzidos são comumente devido aos fármacos: estrogênios, colestiramina, fibratos, lovastatina, ácido nicotínico, tiroxina, neomicina e probucol. São encontrados também em patologias co mo: abet a-lipoproteínemia, deficiência de α -lipoproteína (Tangier), hipo- β -lipoproteína heterozigótica e homozigótica, deficiência de LCAT e do cofator da lipase lipoprotéica (Apo CII), tireotoxicose, desnutrição, má absorção intestinal, estresse (queimaduras, doenças), grave alteração hepatocelular, doenças crônicas, mieloma, síndrome de Reye e dieta rica em lipídios poliinsaturados. Antes de instaurar uma terapia para redução de lipídios é importa nte estabelecer o valor basal da relação de concentrações de ApoB/ApoA1. Os valores desta relação são: homens, 0,40 a 1,10 e  pa ra mu lh er es , 0, 35 a 0, 95 .

139

L IPOPROTEÍNA ( A ) – L P( A ) É uma partícula lipoprotéica com estrutura similar a LDL. Ambas têm como maior constituinte protéico a apoB-100. Por apresentar homologia estrutural com o plasminogênio, bem como com a LDL, inúmeras pesquisas mostraram a influência  pr ó -a terogênicas e pró -t ro mb ót ica s da Lp( a) ; estu dos indicam que a Lp(a) inibe competitivamente a ação do plasminogênio e possibilita assim o dis  p aro dos efeitos aterogênicos. Deste modo, os valores séricos elevados de Lp(a) constituem fator de risco independente para doença aterosclerótica e intensificam o risco de outros fatores como co lesterol-LDL aumentado, hipertensão arterial, ta bagismo e tc. O s n íveis d e L p(a) s ão d etermin ado s geneticamente, não sofrendo influências a mbientais nem dos teores das demais lipoproteínas. A função fisiológica da Lp(a) é desconhecida, sendo constituída pela Apo(a) e ApoB-100, que são elementos complementares de dois sistemas funcionais diferentes, e que, provavelmente, a Lp(a) seria uma ponte entre os dois sistemas. Estruturalmente a Apo(a) faz parte do sistema de coagulação e fibrinolítico regulando as proteases. A Apo(a) e Lp(a) competem com o plasminogênio. Esta propriedade da Apo(a) pode explicar a associação de altas concentraçõ es de Lp(a) com o infarto do miocárdio. Este risco aumenta concomitantemente com concentrações elevadas de LDL. Por outro lado, também são encontrados valores elevados em diabetes descompensado e hipotireoidismo intenso. Elevados níveis de Lp(a) estão associados com o aumento de risco de: §

§

§

§

Infarto do miocárdio. Doenças arterio -coronarianas prematuras (<55 anos de idade). Doenças cerebrovasculares. Infarto agudo do miocárdio com histórico familiar de hipercolesterolemia.

140 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ e s

 Nã  N ã o e x i s t e m a i n d a t e s t e s d e r o t i n a c o n f i á v e i s  pa  p a r a e s t a d e t e r m i n a ç ã o . O s e x i s t e n t e s a p r e s e n t a m resultados variáveis.

F OSFOLIPÍDIOS OXIDADOS

 Nesta categoria categor ia três doenças familiares familiar es raras são mencionadas:

Os fosfolipídios oxidados presentes nas paredes dos vasos são altamente aterogênicos. Duas enzimas,  parox  paroxona onase se e acetilhidrolase plaqueta-ativadora, são capazes de degradar os fosfolipídios oxidados. Uma vez degradados, os fosfolipídios perdem a capacidade de agregar placas ateroscleróticas. Além disso, a HDL é antiinflamatória no estado basal, mas pode se converter em pró-inflamatória durante a resposta à fase aguda. As mesmas mesmas duas enzimas atenuam esta conversão.  paroxonas nasee e acetilhidrolase Deste modo, a  paroxo  plaq  plaque ueta ta-at -ativa ivador doraa e talvez outras enzimas, influenciam significativamente o metabolismo lipídico através de seus efeitos sobre a oxidação dos lipídios. As variações nos níveis destas enzimas podem explicar porque alguns  pacientes  pacie ntes com teores teore s elevad e levados os de HDL e concen c oncentraçõ trações es  baixas  bai xas de colesterol total e LDL, LDL , desenvolvem desenvo lvem doença coronariana.

Doença de Tangier. É ocasionada pelo aumento na

Bibliografia consultada

Valores de referência para a lipoproteína (a) (mg/dL)

Homens Mulher es

2,2 a 50 2,1 a 57

A Lp(a) parece não responder à terapia com inibidores da enzima 3-hidroxi 3-metil coenzima A redutase. No entanto, a Lp(a) responde favoravelmente ao tratamento com niacina e estrogênio.

H IPOPROTEÍNEMIAS IPOPROTEÍNEMIAS PRIMÁRIAS

velocidade de catabolismo da apoA-I. Somente traços traços de HDL são detectados no plasma, enquanto o colesterolLDL está reduzido. Os ésteres de colesterol acumulam no sistema linforeticular, provavelmente, pela fagocitose excessiva dos quilomícrons anormais e das VLDL remanescentes formados por deficiência de apoA-I. Está associada com a ausência completa de apoB. As lipoproteínas que contém normalmente apoB em quantidades apropriadas (ex.: quilomícrons, VLDL e LDL) estão ausentes do  plasma.  plasma . Os teores do colesterol colest erol e triglicerídios triglicerídios  plasmáticos  plasm áticos apresen a presentam-se tam-se muito baixos baixos.. Abetalipoproteínemia.

Hipobetalipoproteínemia. É devida a redução da

síntese de apoB. As VLDL e LDL, apesar de baixas não estão ausentes.

BALL, M., MANN, J. Lipids and heart diseases: a guide for the primary care team. Oxford Univ. Press, 1994. 172 p. FOGELMAN, A., SUPERKO, H. R. Lipoproteins and atherosclerosis th  – T he r ole of H DL c holes terol , Lp( a), and L DL pa rtic le si ze. 48  Ann ual Sci ent ifi c of Car dio log y. American College of Cardiology. Cardiology. Conferência, 9-10 9-10 março de 1999. HAVEL, R. J., RAPAPORT, E. Management of primary hyperlipidemia. N. Eng. J. Med., 332:512-21, 332:512-21, 1995. International Task Force for Prevention of Coronary Heart Disease, European Atherosclerosis Society. Prevention of coronary heart disease: Scientific background and new clinical guidelines. Nutr. Metab. Cardiovasc. Dis., 2:113-56, 2:113-56, 1992. McLEAN, J., TOMLINSON, J., KUANG, W. J., EATON, D. CHEN, E., FLESS, G. SCANU, A., LAWN, R. cDNA sequence of human apolipoprotein (a) is homologous to plasminogen. Nature, 330:132-7, 330:132-7, 1987. MORRISETT, J. D., GUYTON, T. R., GAUBATZ, J. W., GOTTO, A. M. “Lipoprotein (a): struture, metabolism and epidemiology”. In: Plasma lipoproteins. Amst lipoproteins.  Amst erdam : El sevie r, 1987. p. 1 29-52. MOTTA, V. T. Lipídios na clínica. Caxias do Sul : EDUCS, 1984. 95 p.

H IPOLIPIDEMIAS SECUNDÁRIAS Reduções importantes no colesterol plasmático ocorre quando a síntese hepática está diminuída como na desnutrição (ex.: kwashiorkor em crianças), má absorção severa ou em algumas formas de doenças hepáticas crônicas.

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141 14 1

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142 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ e s

Volume

11  VA  VALTER T. MOTTA

Bio Bioquí químicaClí Clínica: nica: Princípi Princípios os e Inte Interpr rpre etações tações

Metabolismo Minera neral eÓss sse eo

METABOLISMO MINERAL E ÓSSEO

A

vanços significativos tem sido realizados nestes últimos anos no estudo do metabolismo óss eo e mineral, aumentando consider avelmente a compreensão da patofisi ologia das desordens ó sseas. Junto a isto, ocorreu um grande incremento na tecnologia laboratorial permitindo a melhora nas determinações do cálcio to tal e ionizado, fosfato, magnésio, fosfatase alcalina total, hormônio paratireóideo intacto (PTH), metabólitos da vitamina D, proteína liberadora de hormônio  para tireó ideo (P THrP ), marc ador es do meta bolismo ósseo (osteocalcina, fosfatase alcalina ósseo -específica, pró -peptídios do colágeno, hidroxiprolina urinária, hidroxilisina-glicada urinária,  pi ri di nol in a, de ox ip iri di no li na, si alo -p roteína óssea e fosfatase ácida tartarato-resistente). O tecido ósseo é composto:

Mesmo na vida adulta, o osso está em estado dinâmico (acredita-se que ao redor de 3-5% da massa óssea esteja passando por uma remodelação ativa a qualquer tempo) . Os processos de formação e reabsorção óssea são controlados por várias influências hormonais e metabólicas. O osso é formado pela ação de osteócitos e osteoclastos, cuja atividade é refletida no nível de fosfatase alcalina do soro. A reabsorção óssea ocorre, predominantemente, como resultado da ação de osteoclastos e ordinariamente envolve a dissolução de ambos, minerais e matriz orgânica. São necessárias pelo me nos três células especializadas no osso para a síntese, a modelagem e remodelagem desse tecido: §

Sais

minerais

inorgânicos

cristalinos.

(75% do peso seco). São compostos por fosfato de cálcio e carbonato de cálcio (força de compressão). Os minerais estão pres entes como uma mis tura de cristais de hidroxiapatita [Ca 1 0 (PO 4 ) 6 (OH) 3 ], fosfato de cálcio amorfo e outros materiais. Pequenas quantidades de magnésio, sódio, potássio, hidróxido, fluoreto, estrôncio, zinco, rádio, cloreto e sulfato. A deposição destes sais co mplexos fortalece grandemente a estrutura óssea. Matriz orgânica. (25% por cento do peso seco).

É formada por 94% de fibras de colágeno, com elevado conteúdo dos aminoácidos prolina e h idroxiprolina; 5% da substância básica (substâncias n ão-cola geno sas) que incluem líquido extracelular, albumina, mucoproteína, sulfato de condroitina, ácido hialurônico, osteocalcina (proteína G1a), lipídios e pequenos peptídios além de 1% de citrato.

Osteoblastos: células mesenquimais com in -

tensa capacidade secretora, são responsáveis  pela produção de cadeias protéic as ricas em aminoác idos como prolina, hidroxiprolina etc.,  precursores de colágeno para a formação de osteó ide – o pre cursor n ão-calcificado do osso  – nos locais superficiais de crescimento ou remodelagem. Além disso, s ecretam fatores de crescimento locais sob influ ência do GH e fosfatase alcalina óssea, relacionadas com o  processo de mineraliz ação do osso talvez através da neutralização de um inibidor da deposição mineral (pirofos fato). Geralmente, são encontrados no interior das lacunas ósseas, e também na região subperiostal entre osso cortical e o periósteo. A membrana plasmática dos osteo blasto s são ricos em fosfatase alcalina, cuja atividade é um índice de formação óssea. Os osteoblastos tem receptores  pa ra o ho rm ôni o par at ire oi de o (P TH ), 1, 25diidroxivitamina D (1, 25(OH) 2 D) e estrogênio, mas não para a calcitonina. O estímulo do PTH, 1, 25(OH) 2 D, hormônio de crescimento e 143

14 4 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

estrogênio induz os osteobla stos a produzir o fator de crescimento “insulin like” I (EG-1), que tem papel importante na regulação e modelagem óssea local. §

O s t e o c l a s t o s : células gigantes e multinuclea-

das relacionadas com a absorção – lise óssea com finalidade de reparação de uma fratura ou mobilização de íons cálcio – realizadas continuamente, porém sob o controle do hormônio paratireiodeo (PTH), que estimula a secreção de enzimas proteolíticas e ácidos orgânicos (lactato e cítrico), que dig erem e solubilizam a matriz óssea calcificada. Os osteoclastos possuem uma ação oposta aos osteoblastos, reabsorvendo a matriz óssea. Estão presentes entre 1 a 4% das superfícies ósseas. §

Osteócitos:  segundo alguns autores, estado de

“repouso” das células ósseas, os osteócitos encontram-se instalados nas criptas ó sseas onde

seriam estimuladas por fatores humorais locais ou sistê mico s a diferen ciar-se rumo à atividade  blástica (cresciment o e repa ra ção ) ou à ativ idade clássica/lítica (reabsorção, mobilização, iônica). Os osteócitos sintetizam pequenas quantidades de matriz para manter a integridade óssea. Bibliografia consultada DI DIO, Renato; BARBÉRIO, José Carlos; PRADAL, Mario G i o v a n i ; M E N E Z E S , A n a M a r i a S o a r e s . Procedimentos hormonais. 4. Ed. São Paulo : CRIESP, 1996. KOAY, Evelyn S. C.; WALMSLEY, Noel. A primer of c h e m i c a l p a t h o l o g y . S i n g a p o r e : World Scientific, 1996. p. 88-102. LARA, G. M.; HERMANN, A. R.; HAGEMANN, M. A. Marcadores bioqímicos do metabolismo ósseo: princípios básicos – uma revisão. N e w s l a b 3 6 : 1 2 6 - 3 6 , 1 9 9 9 .

Metabolismo mineral e ósseo

145

C ÁLCIO

O

cálcio está presente em três compartimentos  prin cip ai s: e sq ue let o, t ecid os m oles e l íqu ido extracelular. Aproximadamente, 99% de cálcio do organismo está localizado no esqueleto, primariamente, na forma de hidroxiapatita, que é uma rede de cristal composto de cálcio, fósforo e hidróxido. O cálcio restante desempenha numerosas e significativas funções n ã o   relacionadas à estrutura óssea. As funções fisiológicas do cálcio nos diferentes compartimentos são: §

C á l c i o e x t r a c e l u l a r .  Mineralização óssea, me-

canismo da coagulação sangüínea e manutenção do potencial de membrana plasmática. §

C á l c i o d o e s q u e l e t o . É o principal local de

armazenamento e mobilização de cálcio para o “pool” extracelular e intracelular. O osso é continuament e remodelado através de um processo combinado de reabsorção e formação ó ssea. Parte do cálcio ingerido (200 a 1500 mg/d), é absorvida por um processo ativo, principalmente no duodeno e é favorecido em pH ácido (em pH alcalino o íon forma compostos insolúveis). A vitamina D é essencial neste processo. O cálcio existente no plasma humano normal apresenta-se sob três for mas distintas: §

§

C á l c i o i o n i z a d o l i v r e (45-50% do total), é a

forma fisiologicamente ativa. É mantido em níveis constantes por um complexo sistema de controle envolvendo o PTH. §

C á l c i o c o m p l e x a d o  (5-10% do total) com uma

variedade de ânions como o citrato, fosfato, lactato, bicarbonato e outros íons.

C á l c i o i n t r a c e l u l a r .  Condução neuromuscular,

manutenção do tono normal e na condução e relaxamento do músculo esquelético e cardíaco; síntese glandular e na regulação das glâ ndulas exócrinas e endócrinas; na preservação da integridade da membrana celular e na permeabilidade, particularmente, em termos do intercâmbio de sódio e potássio; metabolismo do glicogênio; processo da visão; e os eventos celulares envolvendo a ligaçã o do cá lcio com a  proteína calmodulina. §

em Ca 2 +  ligado às proteínas plasmáticas, esp ecialmente à albumina.

C á l c i o n ã o i o n i z a d o ,  est a f raç ão n ão-difusível

(40-45% do total ) consi ste, em grande parte,

As distribuições relativas das três formas são modificadas como resultado de variação no pH sangüíneo ou do teor das proteín as plasmáticas. Aumentos de 0,1 unidade de pH diminuem o cálcio ionizado em 0,16 mg/dL. Reduções do pH aumentam o cálcio ionizado na mesma proporção anterior. A manutenção da homeostase do cálcio envolve a participação de três órgãos maiores - o i n t e s t i n o d e l g a d o , o s r i n s  e o e s q u e l e t o . A glândula mamária durante a lactação é também im portante, a ssim c omo a placenta e o f eto d urante a gestação.

CONTROLE DO METABOLISMO DO CÁLCIO O nível de cálcio no líquido extracelular e a integridade do conteúdo de minerais ósseos são ma ntidos homeostaticamente durante anos de ingestão variável de cálcio, através de um equilíbrio eficaz entre a formação e destruição óssea e a abso rção e excreção do cálcio. Vários compostos estão envolvidos na regulação do cálcio plasmático e, em muitos casos, afetam também os níveis de fosfatemia. Os dois principais controladores da homeostase do cálcio são o h o r m ô n i o p a r a t i r e o i d e o e a v i t a m i n a D . Outras substâncias também contribuem em menor grau: calcitonina, hormônios tireoideos, esteróides

14 6 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ e s

2+

Ca plasmático diminuido Liberação de PTH

Paratiróides estimulado pela caída do Ca no plasma 2 +

Efeito de retroalimentação negativa pelo aumento do Ca do plasma. 2 +

PTH plasmático 1 - hidroxilase renal (via queda no PTH)

Teor 1:25 DHCC  plasmático

Osso

Rim

Hidroxilação renal da 25-HCC  produzindo 1:25-DHCC (pelo aumento do PTH)

Intestino Delgado

Retroalimentação negativa Figura 11.1 Principais respostas hormonais na redução do teor de cálcio plasmático. adrenais, prostaglandinas, fator ativador dos o s t e o c l a s t o s e  pr o te í na P TH -r e l a c i o n a d a .

Teor de cálcio  plasmático aumentado

Retroalimentação negativa

Hormônio paratireóideo (PTH).   É secretado

 pe la células principais da glândula paratireóide em resposta a hipocalcemia ou hipomagnesemia. Os teores de PTH exibem uma variação diurna, estando elevado nas primeiras horas da manhã (ao redor das 9 h). As ações do PTH são:

Metabolismo mineral e ósseo

§

Vitamina D. Além de efeitos indiret os sob re a

abso rção g as trointestinal de cálcio e fosfato, o PTH ativa a conversã o da 25-hidroxivitamina D a 1,25-diidroxicolecalciferol (calcitriol), a forma ativa da vitamina D que estimula a absorção gastrointestinal do cálcio e fosfato. §

147

de cálcio ionizado no sangue. A secreção aumenta em resposta à elevações do cálcio ionizado e diminui com reduções nos teores sangüíneos deste íon. Portanto, estas respostas são de direção oposta ao controle exercido pelo cálcio sobre a secreção de hormônio paratireóideo. Ações da calcitonina:

 Rins:  o PTH (a) aumenta a reabs orção tubular

distal de cálcio e a excreção do fósforo através do mecanismo a denilato ciclase-AMP cíclico, (b) reduz a reabsorção do fosfato, sódio, cálcio e íons bicarbonato nos túbulos proximais e (c) estimula a produção de 1,25diidroxicolecalciferol pelos rins com o seguinte resultado: aumento da reabsorção do cálcio e inibição da reabsorção do fosfato,  produzindo fosfatúria.

§

§

Exerce controle sobre o nível sérico de cálcio ao inibir a reabsorção óssea osteoclástica, reduzindo assim, a perda de cálcio e fósforo do osso. Alguns efeitos sobre a função renal, como a inibição da reabsorção de cálcio e fósforo p elos túbulos renais.

Vitamina D.   É a designação genérica para um §

Ossos:  o PTH atua tanto direta como indireta-

mente alterando a atividade e o número de o steo bla sto s, os teo clastos e osteócitos, regulando o cálcio para o líquido extracelular. O PTH aumenta a reabsorção óssea pelos osteoclastos, necessitando dos osteoblastos para mediar o seu efeito. O aumento na atividade osteoblástica é detectada pela elevação na atividade da fosfatase alcalina sérica. O incremento na atividade osteoclás tica é evidenciado pela elevação da hidroxiprolina urinária e excreção de desoxipiridinolina. O resultado final da acão do PTH é uma reabsorção verdadeira e não simplesmente a desmineralizaçã o ós sea. O efeito total do PTH é o aumento do cálcio ionizado plasmático e a redução da fosfatemia (pelo aumento da excreção renal de fosfato). Excesso prolongado de PTH está associado com h i per cal cemi a, hip ofo sfat emi a e au men to da ativ idade d a fosf atase alcalina (estimulação dos osteo blastos). A deficiência de PTH (hipoparatireoidismo) promove a hipocalcemia e hiperfosfatemia. Calcitonina (CT) .  É um polipeptídio de 84 resí-

duos de aminoácidos produzido e secretado pelas células parafoliculares da tireóide (ou células C) e, em menor grau, pelas paratireóides, timo e medula supra-renal. A secreção deste hormônio parece ser contínua e é estimulada pela concentração

grupo de esteróis estruturalmente análogos e a bsolutamente importantes no metabolismo do cálcio e fósforo. É sintetizada na pele por irradiação ultravioleta ou absorvida no intestino. O 1 , 2 5 d i i d r o x i c o l e c a l c i f e r o l ( c a l c i t r i o l ) ( D H C C )  – forma biologicamente ativa da vitamina D – (a) es timula a absorção do cálcio e fósforo no intestino delgado, (b) aumenta a mobilização de cálcio do osso (nessa ação o PTH atua sinergisticamente) e (c) eleva a reabsorção renal do cálcio e fósfor o. O efeito total da vitamina D é o aumento plasmá tico do fósforo, cálcio total e ionizado. A deficiência da 1,25-OHCC leva a defeitos na mineralização óssea. Três são os principais estímulos para a síntese de calcitriol: (a) redução da concentração de cálcio plasmático, (b) aumento na secreção do PTH e (c) elevação dos níveis de fósforo intracelular. Outros hormônios.   Os hormônios da tireóide

(triiodotironina e tiroxina) elevam a mobilização de cálcio do osso. Os esteróides adrenais podem alterar a excreção de cálcio pelos rins, part icularmente, nos casos de insuficiência supra-renal. Finalmente, os hormônios sexuais (especialmente est rogênios) estão relacionad os aos teores de cálcio; a diminuição de estrogênios em mulheres em fase pó s-menopausa está associada a um aumento de r eabsorção do osso com declínio da massa ós-

14 8 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ e s

sea e o subseqüente aumento do risco de osteoporose e fraturas.

§

dos valores de referência. Valores normais não excluem o diagnóstico. Teores extremamente altos são encontrados no carcinoma de glândulas paratireóides.

H IPERCALCEMIA Define-se a hipercalcemia como a existência de cálcio sérico total acima de 10,5 mg/dL em adultos. A elevação do Ca 2 +   plasmático é um  problema po tencialmente sé rio que pode levar à enfermidade renal, arritmias cardíacas e mau estado geral. Cerca de 90% das hipercalcemias se devem ao hiperparatireoidismo primário ou neoplasias malignas. Hiperparatireoidismo primário. É caracteri-

zado pela produção autônoma do PTH na ausência de um estímulo fisiológico apropriado, ou seja, hipersecreção coexistente com cálcio sérico ionizado normal ou elevado. É encontrado no adenoma paratireoideo, na hiperplasia difusa ou, raramente, no carcinoma. Também é relatada na neoplasia endócrina múltipla tipo I com tumores  pituitário e pancreático e na neoplasia endócrina múltipla tipo IIa com carcinoma tireoideo medular, hiperpar atireoidismo e feocromocitoma. Tanto o cálcio como a albumina devem ser medidos e, algumas vezes repetidos, pois a hipercalcemia  pode ser intermit ente. Uma acidose moderada  pode estar presente pela perda urinária de bicar bonato influenciada pelo PTH. Alguns pacientes desenvolvem problemas ósseos em conseqüência ao elev ado teor de PTH no plasma, especialmente nos casos crônicos. No hiperparatireoidismo são encontradas as s eguintes características bioquímicas: §

§

 Hi pof os fa tem ia . O PTH induz ao aumento da

excreção renal de fosfato. Atualmente, pelo diagnóstico precoce da doença, a hipofosfatemia é encontrada so mente em 50% dos casos. §

É a causa mais freqüente em pacientes hospitalizados. Vários fatores são responsáveis pela hipercalcemia da malignidade. Estas variações dependem do tipo de tumor e da exis tência ou não de metástases ósseas. Um fator importan te ne sse t ipo de hipercalcemia é a liberação da proteína PTH-relacionada (PTHrP), um peptídio com grande homologia com o PTH e que também atua no receptor de PTH. As doenças malignas são assim descritas: Hipercalcemia

§

 A t i v i d a d e a u m e n t a d a d a f o s f a t a s e a l c a l i n a .

Reflete o incremento na renovação óssea.

tumoral.

C o m e n v o l v i m e n t o ó s s e o : tumor direto de ero-

são do osso, tumo res localizados com a produção de agentes de absorçã o óssea (ex.: prostaglandina E2 ). §

Sem envolvimento ósseo (hip ercalcemia humor a l d a d o e n ç a m a l i g n a ) : é o mecanismo mais

freqüente. É produzida por: (1) síntese tumoral da proteína relacionada ao hormônio  pa ra tir eói deo (P TH- rP ), pri nci pa lme nt e por carcinomas epidermóides (pulmão, esôfago, cabeça e mama), carcinoma urotelial, colangiocarcinoma e carcinoma de ovário; (2) síntese de 1,25-diidroxivitamina D por alguns linfomas e/ou fator(es) de cres cimento (fator de crescimento tumoral, fator de crescimento epidérmico, fator de crescimento plaquetaderivado); (3) doenças malignas hematológicas: citoquinase (int erleucina-1, fator de necrose tumoral, linfotoxina), (linfoma); (4) hiperparatireoidismo coexistente  pr im ár io .

 Hi pe rca lc em ia. Está quase sempre presente

apesar de intermitente no início da doença. O PTH causa a liberação do cálcio do osso e au menta a reabsorção renal do cálci o.

 N ív ei s el ev ad os d e P TH . Geralmente acima

§

 M i e l o m a m ú l t i p l o . A hipercalcemia aparece

como resultado da liberação local das citoquinas que promovem a reabsorção óssea. As características bioquímicas encontradas nestes casos são: (a) hipercalcemia de aparecimento repentino, (b) o fósforo sérico com teor variável, (c) a hiperfosfatemia é encontrada em

Metabolismo mineral e ósseo

indivíduos com o tipo mestastático de hipercalcemia, nos linfomas com excesso de vitamina D e, se existir, insuficiência renal, (d) a hipofosfatemia é comum na hipercalcemia humoral da malignidade, (e) os níveis de fosfatase alcalina sérica estão gera lmente aumentados e (f) a velocidade de excreção do cálcio urinário está incrementada. Hipervitaminose D. É comum no uso de prepa-

rações contendo vitamina D para o tratamento da osteoporose. A ação da vitamina D promove a hipercalcemia pela absorção intestinal; isto su prime a secreção de PTH que, por sua vez, inibe a excreção urinária de fosfato resu ltando em hiperfosfatemia. A fosfatase alcalina permanece normal. O excesso de vitamina D pode t ambém ocorrer em linfomas e em várias doenças granulomatosas co mo sa rco ido se, t ube rculose e histoplasmose; todas elas incluem células monocíticas contendo a enzima 1 α -hidroxilase. Desordens endócrinas. Hipertireoidismo (em

até 25% dos pacientes), hipotireoidismo, acromegalia, insuficiência supra-renal aguda (Addison) e feocromocitoma.

Administração

ou

ingestão..

149

 Nutriç ão

 pa ren ter al. Reg ime s hip era lim ent are s. Hipocalciúria-hipercalcemia familiar. É uma

desordem rara transmitida por um gen dominante autos sômico . Pacientes com este distúrbio podem ser assintomáticos por toda a vida. É caracterizada  po r hip er ca lc em ia mod era da , hi pe rm ag ne se mi a, PTH pouco elevado ou normal e hipocalciúria relativa. Diuréticos tiazídicos. O emprego prolongado

de diuréticos clorotiazídicos aumenta a secreção de PTH; o aumento da absorção intestinal do cálcio interfere com a excreção renal de cálcio produzindo uma hipercalcemia moderada. T e r a p i a c o m l í t i o .   O uso de lítio por longos  pe ríodos e stá a ssociad o a o h ipotire oidismo ( inib ição da ação do TSH), diabetes insipidus e hipercalcemia. Esta última, não está esclarecida mas foi demonstrado estímulo na sec reção de PTH e redução da excreção renal de cálcio. Aumento das proteínas plasmáticas. Hemo-

 balanço negativo de cálcio ocorrem em todos os indivíduos imobilizados p or longo tempo. Se houver re nov açã o ósse a aume nta da, co mo em crianças e adultos com doença óssea de Paget, também está  presente a hipercalciúri a.

concentração e hiperg lobulinemia devido ao mieloma múltiplo. Deve-se também descartar a “pseudoalbuminemia” promovida por hiperalbuminemia, de forma que torna-se necessário subtrair 0,8 mg/dL do nível de cálcio total para cada 1,0 g/dL de aumento na concentração sérica da albumina ou aplicar a seguinte fórmula:

Enfermidades granulomatosas. Sarcoidose,

Cálcio corrigi do = cálcio séri co – albumina + 4

tuberculose, coccidioidose. Ao redor de 10-20% dos pacientes com sarcoidose tem hipercalcemia, ao menos, intermitentemente.

Manifestações clínicas da hipercalcemia. A

Imobilizações prolongadas. Hipercalciúria e

Síndrom e leite -álcalis.  Encontrado em pacien-

tes que ingerem grandes quantidades de leite e álcali (ex.: NaHCO 3 ) como anti-ácido para aliviar úlceras. O álcali reduz a excreção de cálcio urin ário. É uma desordem rara. Insuficiência renal. Insuficiência renal crônica,

insuficiência renal aguda (fase diurética), e trans plante rena l.

maioria dos pacientes (>60%) são assintomáticos. Os sinais e sintomas da hipercalcemia não são específicos. Os sintomas mais comuns estão relacionados com o sistema neuromuscular. Fadiga, mal-estar e fraqueza muscular podem estar presentes em hipercalcemias (<12 mg/dL). Depressão, apatia e incapacidade de concentração podem ser proeminentes em valores mais elevados (>12 mg/dL). A hipercalcemia pode induzir a uma dia betes insipidus nefrogênica moderada; portanto, sede, polidipsia e poliúria podem estar presentes. Cólica renal devido a cálculos renais, é uma séria

15 0 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ e s

manifestação da hipercalcemia e hipercalciúria crônica.

Ca “corrigido” = Ca medido + 0,02 x (40 – conc. albumina)

Avaliaçã o l aborator ial da hipercalcemia. Na

Efeito da concentração do H   n o p l a s m a .

avaliação da hipercalcemia vários pontos devem ser consid erados:

 Na a cidose, a protonizaç ão d a a lbu mina r eduz s ua capacidade de ligar o cálcio, elevando o teor de cálcio ionizado (Ca 2 + ), sem alteração do cálcio total. Assim, a h iperventilação com alcalose respiratória pode reduzir o Ca 2 +  plasmático com o desenvolvimento de tetania. Nos estados crônicos da acidose ou alcalose, o PTH atua no sentido de reajustar o Ca 2 +  plasmático em direção ao normal.

§

 Id a de e se xo . O hiperparatiroisimo primário é

comum em mulheres com idade acima de 60 anos. A hipercalcemia benigna familiar pode estar presente em crianças. §

 P r e s e n ç a o u a u s ê n c i a d e m a l i g n i d a d e .

§

 Dor óssea. Suspeitos de malignidade; hiperpa-

+

Insuficiência renal crônica. Moderada hipo -

ratireoidismo primário. §

 Me d i ca m en t os .  Particularmente, vitamina D,

calcemia ocorre na maioria dos casos de insufic iência renal crônica. É de origem multifatorial: §

lítio e tiazídicos. §

C á l c u l o s r e n a i s .  Comum no

hiperparatireoidismo mas não na malignidade. §

 His tóri a f amil iar . Hipercalcemia benigna fa-

§

miliar.

Redução da captação intestinal devido: (a) diminuição da síntese de 1,25(OH) 2 D pela inadequada massa renal; (b) precipitação do cálcio como fosfatos insolúveis no lúmem intestinal. Resistência óssea à ação do PTH (toxinas urêmicas).

§

Redução da reabsorção renal do cálcio.

§

Precipitação i n v i v o do fosfato de cálcio.

H IPOCALCEMIA A hipocalcemia deve ser examinada sob a luz das variáveis que afetam fisiologicamente o cálcio ionizado ativo, principalmente, em relação ao teor de proteínas plasmáticas e pH sangüíneo. A hip ocalcemia verdadeira (redução de cálcio total e ionizado) incluem:

Síndromes de deficiência de vitamina D.

São provocadas por: §

(deficiência dietética) e síndromes de má absorção.

H i p o a l b u m i n e m i a . A redução é ocasionada pela

diminuição do cálcio ligado às proteínas; ocorre em enfermidade hepática crônica, síndrome nefrótico, insuficiência cardíaca congestiva e desnutriçã o. O Ca 2 +  plasmático não-ligado – a fração fisiolog icamente i mportante – é mantido em níveis normais pelo PTH. Deste modo, variações no teor de cálcio plasmático devem ser acompanhadas de avaliação da concentração da albumina para evitar falsos resultados. O cálcio plasmático (em mmol/L) pode ser “corrigido”, aproximadamente, levando em conta a concentração de albumina (em g/dL) usando a fórmula:

 D e f i c i ê n c i a n u t r i c i o n a l . Redução da ingestão

§

 E x p o s i ç ã o i n a d e q u a d a à l u z s o l a r u l t r avi let a.

§

 D i m i n u i ç ã o d a 2 5 -h i d r o x i l a ç ã o . Doença h e-

 pática; anticonvulsivantes (fenitoína). §

 R e d u ç ã o d a 1 α- h i d r o x i l a ç ã o . Doença renal

com destruição do parênquima renal com  pe rd a da atividade da 1-α -hidroxilase.

Metabolismo mineral e ósseo

§

 A u m e n t o d a d e p u r a ç ã o d e 1 , 2 5 -D HCC. Sín-

Manifestações clínicas da hipocalcemia.

drome nefrótico, álcool, aminoglutimidina e fenitoína.

Geralmente, a hipocalcemia é assintomática. Os sintomas estão relacionados ao teor sangüíneo de cálcio, da duração da hipocalcemia e da velocidade com a qual ela se desenvolve. A redução de cálcio livre provoca sintomas característicos: irritabibilidade neuromuscular como a tetania latente. A ocorrência de diminuições significativas do cálc io plasmático determina o desenvolvimento de t e t a n i a  (espasmo carpopodálico), com flexão dos tornozelos e punhos, crispação muscular, cãimbras e, inclusive, convulsões. Concentrações de cálcio muito baixas podem estar associadas com a hipotensão e anormalidades eletrocardiográficas, como o intervalo QT prolongado. Hipocalcemia crônica (prolongada por vários anos)  po de ser compli cada po r calci ficaç ão gan glia b asal, formação de catarata e anormalidades nos dentes, pele, cabelo e unhas.

P a n c r e a t i t e a g u d a . Um ou dois dias após a

crise de pancretite aguda muitas vezes ocorre h i pocalcemia moderada. A exata causa não foi es clarecida mas parece envolver: §

§

151

Depósito de cálcio como sabão no pâncreas lesado (a lipase libera ácidos graxos). Liberação de glucagon que estimula a excreção de calcitonina.

§

Hipoalbuminemia.

§

Hipomagnesemia.

Deficiência de magnésio. Secreção reduzida

de PTH e ação diminuída de P TH nos ossos e rins.

A v a l i a ç ã o l a b o r a t o r ia l d a h i p o c a l c e m i a . A

Hipoparatireoidismo. É uma condição rara que

abordagem na investigação do paciente com hip oglicemia é:

combina a redução do cálcio plasmático e aumento do fosfato em ausência de enfermidade renal. A atividade da fosfatase alcalina, em geral, é normal. A confirmação deste distúrbio é realizada  pela medida do PTH; os valores encontrados são  baixos e, as vezes, indetectáveis.

§

§

Pseudo-hipoparatireoidismo É uma doença

hereditária rara. É caracterizada por sintomas de hipoparatireoidismo, mas com níveis séricos elevados de PTH em lugar de reduzidos. O diagnóstico do pseudo-hipoparatireoidismo pode necess itar da ava liação d o AMP-cíclico urinário.

§

T e t a n i a . É um quadro que sugere hipocalcemia.

Pode ocorrer nas situações acima descr itas e, ocasionalmente, na hipomagnesemia, em ausência de hipocalcemia e pela rápida elevação do fosfato  plasmático. Fase curativa de enfermidade óssea.  N os t ratamentos de hiperparatireoidismo, hipertireoi-

dismo e doenças malignas hematológicas.

§

Excluir as causas óbvias e comuns como a hipoalbuminemia, insuficiência renal e pan creatite aguda. Avaliação do teor de PTH: v a l o r e s e l e v a d o s são cons istentes com hipe rparatir eoidismo s ecundário (ex.: deficiência de vitamina D) e  p s e u d o -h ipe rp ara ti re oid is mo . V a l o r e s b a i x o s ou “normais” indicam hipoparatireoidismo. Em presença de hiperparatireoidis mo secundário (cálcio baixo, PTH elevado) o conteúdo de vitamina D (25-HCC e 1,25-DHCC) do paciente deve ser avaliado. Em todos os casos de hipoparatireoidismo onde a causa não está esclarecida,  particularmente aqueles irresponsíveis à terapia pelo cálcio, pode exigir a determinação do magnésio plas mático.

15 2 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ e s

C ÁLCIO URINÁRIO A calciúria é determinada pelo método descrito  para o s oro e plasm a, u tiliz ando uri na d e 2 4 h oras. Os sais de cálcio precipitam em urinas alcalinas; deste modo, o pH de ve ser ajustad o a pH 3-4 com ácido clorídrico 6 mmol/L e papel indicador. A concentração do cálcio total na urina reflete: a absorção intestinal, a reabsorção óssea, a filtração e a reabsorção tubular renal. Empregado no acompanhamento das terapias de reposição e na avaliação do metabolismo do cálcio nas doenças ósseas, nefrolitíase, hipercalciúria idiopática e doenças da paratireóide. Valores aumentados de cálcio urinário.

Acromegalia , 5% da população normal, carcinoma metastático ósseo, doença de Paget, hipercalciúria  pr imá ri a, im ob il iz aç õe s, in to xi ca çõe s, int ox ic aç ão  por vit ami na D, mi elomas, sa rcoidose, uso de estrógenos e corticóides. Valores reduzidos de cálcio urinário. Defi-

ciência de vitamina D, hipocalciúria familiar, hipoparatireoidismo osteodistrofia renal, pseudohipoparatireoidismo, pré-eclâmpsia, uso de tiazídicos.

D ETERMINAÇÃO DO CÁLCIO P a c i e n t e . Jejum de 8 h. Antes da prova, deve

consumir dieta com quantidades normais de cálcio, 600-800 mg/d durant e 3 dias. Amostra. S o r o o u  p l a s m a h e p a r i n i z a d o i s e n t o s

de hemólise e separados prontamente após a coleta, para evitar a captação do cálcio pelos eritrócitos. O sangue deve ser colhido sem estase venosa para evitar as va riações do cálcio, lig ado às  proteínas. Armazenado é estável em temperatura ambiente por 8 horas, quando refrigerado p or 24 horas e quando congelado por um ano. O cálcio na urina é mantido sem precipitação durante a coleta ou quando armazenado, pela adição de 10 mL de ácido clorídrico 6 mol/L ao frasco de coleta. Interferências.  Res ultad os f als amen te a ume ntados: hemólise, desidratação ou hiperproteinemia.

 Re s ul t ad o s f a l sa m en t e r e du z id o s : hipovolemia

dilucional, administração de cloreto de sódio por via endovenosa 2 dias antes da coleta. Métodos. O método histórico para a determina-

ção do cálcio, necessitava a precipitação do mesmo pelo oxalato com posterior titulação com  perm a n gato ou EDTA. Estes métodos não são mais utilizados pela reduzida sensibilidade. Também históricos são os métodos que utilizam a titulação direta do cálcio pelo EDTA, usando como indicador o C a l - R e d ,  p u r p u r a t o d e a m ô n i o (murexidina) e n e g r o d e e r i o c r o m o T .   Estes métodos apresentam dificuldade na visualização do ponto final da reaçã o. o-Cr esol f tal eína. O método mais usado at ual-

mente baseia-se na formação de cor vermelha (medida espectrofotometricamente) entre o cálcio e a o - cresolftaleína complexona. A interferência do magnésio é eliminada pela adição de 8-hidroxiquinolina a reação. A diálise da amostra com tampão ácido também é usada para liberar o cálcio ligado às proteínas. Esta reação é empregada em alguns equipamentos automatizados. Este método indireto é o princípio da química seca ( DT V it r os) que utiliza também o corante Arsenazo III, um indicador que altera a cor após complexar o cálcio. E spectr oscopi a de absor ção at ômi ca. É o mé-

todo de referência para a determinação do cálcio. Após dissociação dos átomos de cálc io das proteínas e dos complexos inorgânicos, é medida a quantidade de luz absorvida pelos átomos de cálcio livres em determinado comprimento de onda (422,7 nm). O Ca 2 + + 2e - → Ca 0   + Próton →  Ca * (em estado excitado). D i l u i ção isot ópi ca. O cálcio e uma quantidade

conhecida de isótopo de cálcio são comparadas  por espectrofotometria de massa. É o método d efinitivo empregado somente em algumas instituições.

Metabolismo mineral e ósseo

Valores de referência para o c álcio

Adul tos (sor o) Recém-nasc ido s Recém-nascidos premat uros Crianças Urina adultos (dieta normal)

8,8 a 10,2 mg/dL 7,0 a 12 mg/dL 6,0 a 10 mg/dL 8,8 a 11 mg/dL 150 a 300 mg/d

Bibliografia consultada  AUSTIN, L. A. , H EATH, H. C alcitonin phy siology and pathophysi ology. N. Engl. J. Med., 304:269-78, 1981. DELMAS, P. D. Biochemical markers of bone turnover for the clinical assessment of metabolic bone disease. Endocrinol. Metab. Clinics North Am., 19:1-18, 1990. FARROW, S. The endocrinology of bon e. Society for endocrinology, 1997. 1997. 78 p. HEANEY, R. P. Absorbing Calcium Clin Chem, 45:161-2, 1999.

153

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154 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

F OSFATO

O

organismo de um adulto contém 500 a 600 g de fósforo (medido como fosfato inorgânico) amplamente distribuído. É o sexto elemento mais abundante do organismo. Os papéis biológicos do fósforo incluem: §

§

Confere resistência estrutur al ao osso quando combinado com o cálcio na forma de hidroxiapatita.

§

fosfato inorgânico e o cálcio são os principais componentes da hidroxiapatita presentes no osso. §

Participa como agente essencial (em ligações fosfato de “alta energia”) no metabolismo energético e no metabolismo dos carboidratos e gorduras. Atua como tampão no plasma e urina. No líquido extracelular e em pH fisiológico, a maior parte do fósforo se apresenta nas formas inorgânicas monovalentes ( H2PO −4 , diidrogenofosfato) e divalentes ( HPO24− , hidrogenofos fato). As quantidades relativas dos dois íons fosfato são dependent es do pH. Em pH 7,4, o coeficiente de diidrogeno fosfato/hidrogenofosfato é de 4:1. Devido ao efeito do pH sobre as concentrações relativas das duas espécies de fosfato, o fósforo sérico deve ser expresso em mg/dL.

§

Manutenção da integridade celular.

§

Regulação da atividade de algumas enzi mas.

§

Regulação do transporte do oxigênio através do 2,3-difosfoglicerato eritrocitário.

A média de consumo dietético para os adultos é 800 a 1.500 mg/d dos quais cerca de 70% é absorvido (absorção ativa) principalmente pelo  jejuno e o restante é excretado pelas fezes no intestino delgado. O fósforo está presente virtualmente em todos os aliment os.  No o rganismo o fósforo está a ssim d istribuído:

 F o s f a t o i n t r a c e l u l a r ( 1 0 -2 0 % d o t o t a l ) .

Fosfatos de alta energia entre os quais o ATP. Esta fonte de energia mantém muitas funções como: contractilidade muscular, função neurológica e transporte eletrolítico. O fosfato intracelular está primariamente ligado ou na forma de ésteres de fosfato orgânico. §

§

 F o s f a t o n o e s q u e l e t o ( 8 0 -9 0 % d o t o t a l ) . O

 Fos fa to e xt ra ce lul ar ( <0, 1% d o t o ta l) . Mantém

a concentração intracelular crítica e fornece o substrato para a mineralização dos os sos. Ocasionalmente, cristais de fosfato de cálcio  precipitam em outras áreas do corpo. Níveis de fosfatos anormalmente elevados, muitas vezes,  provocam a formação de cálculos nos rins ou b exiga.

H OMEOSTASE DO FÓSFORO A homeostase do fósforo é mantida por meio de diferentes mecanismos. Os três principais órgãos envolvidos na são: o i n t e s t i n o d e l g a d o , o s rins e o e s q u e l e t o . Os níveis de fosfatemia elevam facilmente após uma copiosa refeição. Os antiácidos reduzem a absorção e o cálcio, o alumínio e o magnésio ligam o fósforo em complexos insolúveis. O alumínio é o ligante mais eficiente. Os fatores que regulam os níveis de fo sfatemia são, em muitos casos, os mesmos que atuam sobre os teore s de cál cio no s angue. O s n íveis séricos de fósforo, são inversamente proporcionais aos do cálcio sérico . Hormônio paratireóideo (PTH).   O PTH é

secretado em resposta a hipocalcemia ou hipomagnesemia ( Ver Cálcio). Isto libera o cálcio

Metabolismo mineral e ósseo

e o fósforo para a circulação, mas como a reab sorção tubular do fósforo é inibida, o nível de fosfato não se eleva, podendo mesmo diminuir,  provocando o aumento do c álcio sangüíneo. N o rmalmente, 85 a 95% do fósforo filtrado pelo glomérulo é reabsorvido; a secreção de PTH bloqueia este mecanismo.

§

§

§

155

Aumento da reabsorção tubular: hipoparatireoidismo (deficiência de PTH). Acromegalia (elevados teores séricos de hormônio de crescimento). Aumenta a reabsorção renal dos fosf atos. Usuários de hemodiálise.

V i t a m i n a D . Essa vitamina exerce efeito sobre os

níveis de fosfato pelo aumento da reabsorção ó ssea e, também, na elevação da absorção no lúmem intestinal. Além disso, a vitamina D em sua forma ativa, 1,25-diidroxicoleca lciferol, eleva a reabsorção tubular de fosfato . Hormônio de crescimento (GH). O GH regula

o crescimento ósseo, promove a absorção intestinal e a reabsorção renal de cálcio e fósforo. Quando secretado excessivamente reduz teores de fosfatemia, pela utilização de fosfato na formação óssea.  Na p rá ti ca cl íni ca , o ún ic o i nd ic ad or di spo ní ve l  pa ra a s des ord ens da ho meo sta se d o fós for o é o seu nível plasmático que, não necessariamente, reflete o conteúdo de fósforo do corpo ou extraesqueleto.

H IPERFOSFATEMIA Considera -se a h iperfosfatemia presente quando os níveis séricos são maiores que 5 mg/dL em adultos ou 7 mg/dL em crianças e adolescentes. A hiperfosfatemia causa hipocalcemia pela  precipitação do cálcio, redução na produção de vitamina D e o impedimento da re absorção óssea PTH-mediada. As principais causas de hiperfosfatemia são: Redução da excreção renal de fosfato. A

excreção renal de fosfato é igual a absorção gastrointes tinal. A redução na excreção ocorre: §

 Na insu fic iê nci a re nal cr ôni ca é com um a  presença de hiperfosfa temia quando a velocidade de filtração glomerular (GFR) é menor que 25 mL/minuto.

Aumento da ingestão ou administração de fosfato.  Administração oral ou intravenosa de

sais de fosfato (laxantes orais/retal, enemas). Intoxicação de vitamina D ou outras causas que aumentam a vitamina D como a sarcoidose. Hiperalimentação (incluindo administração lipídica). Queimaduras por fósforo branco. Síndrome leiteálcalis. Transfusão de sangue velho. Endocrinopatias. Hipoparatireoidismo. Pseudo-

hipoparatireóid ismo. Anormalidades nos teores do hormônio paratireóideo. Acromegalia e outras causas do excesso de hormônio de crescimento. Tirotoxicose. Deficiência de glicocorticóides. Aumento do catabolismo ou dano celular.

Rhabdomiólise. Trauma, queimaduras, danos por esmagamento, choque. Exercícios intensos. Imobilização prolongada. Doenças cardíacas relacionadas. Hipertermia maligna. Hipotermia. Hemólise massiva. Infeções severas. Isquemia intestinal. Leucemia mielóide crônica. Linfoma. Tumores ósseos. Lise tumoral após quimioterapia. Neoplasma.

Acidose. Acidose respiratória aguda. Acidose

láctica. Cetoacidose alcoólica.

diabética.

Cetoacidose

Pseudohiperfosfatemia. É encontrado devido

a paraproteinemia promovida por: macroglobulinemia de Waldenstrom, mieloma múltiplo ou gamopatia monoclonal de significação desconhecida. Manifestações clínicas da hiperfosfatemia.

O problema mais comum associado com elevações

15 6 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t aç õ e s

rápidas nos teores de fosfato sérico é a hipocalcemia. As manifestações são: §

S i s t e m a n e r v o s o c e n t r a l ( S N C ) . Estado mental

alterado. Delírio. Coma. Entorpecimento. Convulsões e insulto apoplético. Cãibras musculares e tetania. Hiperexcitabilidade neuromuscular (sinais de Chvostek e Trousseau). Parestesias particularmente perioral e extremidades distais). §

Ocular.  Catarata.

Avaliação laboratorial da hiperfosfatemia.

A maioria das causas de hiperfosfatem ia são indicadas pelo quadro clínico e a partir dos níveis de eletrólitos no soro. Se a etiologia for obscura o seguinte esque ma deve ser seguid o: §

§

§

§

Excluir a hiperfosfatemia em crianças e as causadas por hemólise. Excluir a insuficiência renal pela determin ação da creatinina sérica. Em casos de calcemia aumentada ou normal, considerar o excesso de vitamina D, malignidade óssea, d iabetes mellitus não-tratada e acidemia (acidose láctica). Em presença de cálcio reduzido, o hipoparatireoidismo pode ser a causa. A avaliação da excreção urinária de fosfato  pode a judar e m a lguns c asos. H ipofosfatúria é usual no hipoparatireoidismo. Para a hiperfosfatúria considerar o aumento na ingestão, destruição celular i n v i v o e malignidade.

Medicação para a redução do fósforo. São

utilizadas vários fármacos com esse fim: §

§

 D i u r é t i c o / i n i b i d o r d a a n i d r a s e c a r b ô n i c a .

Acetazolamina: aumenta a excreção renal do fósforo.

S i s t e m a c a r d i o v a s c u l a r .  Hipotensão e insufi-

ciência cardíaca. Prolongamento do interv alo QT. §

 pelas fezes. Hidróxido ou carbonato de alumínio. Gluconato de cálcio: modera a atividade nervosa e muscular e normaliza a função cardíaca. Cloreto de cálcio: utilizado  para o tra tamento d a h iocalce mia r esult ante de hiperfosfatemia.

 Fi xa do re s or ai s d e fo sf at o. Carbonato de

cálcio: combina com o fosfato da dieta e forma fosfato de cálcio insolúvel excretado

H IPOFOSFATEMIA A hipofosfatemia é definida como leve (2-2,5 mg/dL), moderada (1-2 mg/dL) ou severa (<1 mg/dL). As causas mais comuns são: retirada repentina do álcool e em pacientes sob tratamento de cetoacidose diabética. Alterações intracelulares.  Maior fosfatação da

glicose (aporte oral ou intravenosa, hiperalimentação), hiperinsulinismo e alcalose respiratória, movem o fosfato para dentro das células pela ativação da fosfofrutoquinase, que estimula a glicólise intracelular. A glicólise promove o consumo de fosfato pela produção de derivados fosforilados. Qualquer causa de hiperventilação (ex.: septicemia, ansiedade, dor, insolação, retirada de álcool, cetoacidose diabética, encefalopatia hepática, envenenamento por salicilato) pode precipitar a hipofosfatemia. A administração de carboidratos reduz o teor de fosfato sérico pelo estímulo na liberação da insulina, que transfere glicose e fosfato para dentro das células. As catecolaminas e os a g o n i s t a s β -receptores também estimulam a captação de fosfato pelas células. A leucemia e linfomas podem consumir fosfato, promovendo hipofosfatemia. Aumento da excreção urinária.   A insufi-

ciência renal crônica é a doença renal que mais afeta o metabolismo do cálcio e do fósforo. Esta doença provoca hiperparatireoidismo compensatório, o qual por sua vez, causa a doença óssea difusa, incluindo osteoporose, osteomalacia, osteoesclerose (áreas de densidade óssea aumentada), osteíte fibrosa cística e calcificação

Metabolismo mineral e ósseo

metastática. Outras causas de excreção urinária aumentada de fosfato: §

§

§

Expansão agudo do volume, diurese osmótica, inibição da anidrase carbônica (ex.: acetazolamida) e alguns neoplas mas. Raquitismo resistent e à vitamina D, também chamado de hipofosfatemia familiar, é herdado usualmente por um caráter dominante lig ado ao sexo. Síndrome de Fanconi (disfunção do túbulo  proximal), doença renal herdada que se caracteriza pela excreção urinária aumentada de fosfato, glicose e aminoác idos.

157

As funções hematológicas também podem ser afetadas. A anemia hemolítica associada com hipofosfatemia severa é atribuída a incapacidade dos eritrócitos manter a integridade das membranas celulares devido a depleção do ATP,  pro voc and o a sua de str uiç ão no baç o. A deficiência de fosfato também compromete a liberação do oxigênio para os tecidos, pela redução do 2,3 bisfosfoglicerato (2,3-BPG) eritrocitário. A deficiência de fosfato comumente prejudica as funções neurológicas, que se manifestam por confusão e coma. Neuropatia periférica e paralisia motora ascendente, similar ao síndrome de Guillain-Barré, tam bém pode oc orrer. Avaliação laboratorial da hipofosfatemia.

Redução da absorção intestinal do fosfato.

Perda aumentada: sucção nasogástrica prolongada, diarréia crônica e uso intenso de antiácidos ligadores de fosfato. Redução na absorção: dieta severa com restrição de fosfato, síndromes de má absorção e deficiência de vitamina D. Manifestações clínicas da hipofosfatemia.

A hipofosfatemia média/moderada é geralmente assintomática. As manifestações clínicas geralmente ocorrem no estado severo. Os sinais e sintomas mais comuns são: fraqueza muscular, necrose muscular, dor óssea, acidose metabólica, disfunção das plaquetas, disfunção dos eritrócitos, hemólise, sintomas neurológicos variados, disfu nção leucocitária e sinais de insuficiência cardíaca devida a cardiomiopatia. A hipofosfatemia também causa rabdomiolisis via depleção do ATP e a conseqüente incapacidade das células musculares manter a integridade da membrana. Pacientes que sofrem uma severa restrição de álcool são especialmente vulneráveis a rabdomiolisis secundária a hipofosfatemia, provocada pela rápida captação de fosfato pelas células musculares. A rabdomiolisis raramente ocorre em pacientes tratados de cetoacidose diabética ou alimentado após inanição. A insuficiência respiratória pode ocorrer em alguns pacientes com hipofosfatemia severa,  particularmente quando a causa for a inanição.

Investigar as causas mais comuns de hipofosfatemia severa, como alcalose respiratória, alcoolismo crônico, cetoacidose alcoólica, ansiedade,  botulismo, cetoacidose diabética, síndrome de Guillain-Barré, hiperventilação e hiperparatireoidismo baseado na observação clínica e testes  bioquímicos de rotina. Se a etiologia não for óbvia, proceder a determinação da velocidad e de excreção urinária de fosfato. Outros eletr ólitos: §

§

§

A hipomagnesemia muitas vezes está associada com o deslocamento de fosfato para o interior das células. A hipercalcemia é comum no hiperparatireiodismo primário. Alterações no potássio sérico estão associadas com certas causas de hipofosfatemia, tais como Cetoacidose diabética e alcooli smo.

F OSFATO URINÁRIO O fosfato urinário varia com idade, massa muscular, função renal, nível de hormônio paratireoideo, hora do dia e dieta. Nessa avaliação emprega-se urina de 24 horas colhida sem conservantes. Valores aumentados de fósforo urinário.

Insuficiência renal, hipoparatireoidismo, pseudo-

15 8 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t aç õ e s

hipoparatireoidismo, hipervitaminose D, osteoporose, acromegalia, mieloma múltiplo, leucemia mielóide crônica, metástase óssea, hipocalcemia, diabetes mellitus descompensada, exercícios, d esidratação e hipovolemia. Valores reduzidos de fósforo urinário. De -

feitos tubulares de reabsorção (síndrome de Fanconi), hiperparatireoidismo primário e secundário, hipotireoidismo, esteatorréia, osteomalácia, hi povitamino se D, ra quitismo, hemodiálise, doença hepática, alimentação parenteral prolongada, antiácidos, diuréticos, alcoolismo e tratamento da cetocetose diabética.

D ETERMINAÇÃO DO FÓSFORO P a c i e n t e . Permanecer em jejum 8-12 h antes da

coleta. Após inges tão de alimentos ou administração de glicose ocorre reduçã o da fosfatemia. Esta diminuição se deve ao aumento do pH sangüíneo após a refeição que eleva a f ormação de complexos cálcio-fosfato. Também contribui para a hi pomagnesemia, a captação induzida pela insulina do fosfato sérico pelo músculo e fígado, que permite a formaçã o de intermedi ários glico se-fosfato. Amostra. S o r o , p l a s m a h e p a r i n i z a d o e u r i n a d e 2 4 h . O soro e plasma devem ser isentos de hemó -

lise (o fósforo está várias vezes mai s concentrado nos eritrócitos que no plasma e, também, porque a hemoglobina interfere na reação). Separar o soro ou plasma tão rápido quanto possível. Urina de 24 h colhida sem conservantes. Interferências.  Re su lt ad os fa ls am en te el ev ad os :

libdato não-reduzido é medido diretamente em 340 nm (método de escolha) ou convertido em azul de molibdênio mediante o emprego de vários agentes redutores, tais como, hidroquinona, ácido 1 - a m i n o - 2 -n a f t o l - 4 - su l f ô n i c o ( A N S ) , p - s e m i d i n a (N-fenil-fenilenhidrazina), sulfato amônio-ferroso, cloreto de estanho e metol (metil-pa m i n o f e n o l s u l f a t o ) . Este último redutor é usado em química seca ( D T V it r os).

Alguns compostos, como o citrato, oxaloacetato, tartarato, sorbitol, manitol e silica, podem interferir com o molibdato pela formação de um complexo com o molibd at o. E nzi máti cos.  Um dos métodos emprega a  p u r i n a n u c l e o s í d i o f o s f o r i l a s e  e a  x a n t i n a o x i d a s e

 par a produzir H2 O 2  a partir do fósforo e inosina. Outro método emprega a fosforilação do glicogênio pela fosforilase A, acoplada com a fosfoglicomutase e a g licose 6-fosfato desidrogenase com a medida das alterações do NADH em 340 nm. Este método elimina a interferência da bilirrubina e utiliza pH neutro que miniminiza a hidrólise de ésteres fosfato . Valores de referência para o fós foro

Adultos Recém-nascidos Crianças Urina (adultos )

2,2 a 4,5 mg/dL 3,5 a 8,6 mg/dL 4,0 a 7,0 mg/dL 400 a 1300 mg/d

Bibliografia consultada BAGINSKI, E. S.; EPSTEIN, E.; ZAK, B. Review of phosphate methodologies. Ann. Clin. Lab. Sci., 5:399-416, 1975.

enema ou infusão de fosfato, fenitoína, heparina cálcica, heparina sódica e injeção de hipófise  posterior.  R es u lt a d os f al s am e nt e r ed u zi d os : an drogênios, antiácidos (quelantes de fosfato), b itartarato de adrenalina, borato de adrenalin a, cloridrato de adrenalina, diuréticos, esteróides ana bólicos, glucagon, insulina e salicilatos.

FISKE, C. H.; SUBBAROW, Y. The colorimetric determination of phosphorus. J. Biol. Chem., 66:375-400, 1925.

Métodos.   O

STOFF, J. S. Phosphate homeostasis and hypophosphataemia. Am. J. Med., 72: 489-95, 1982.

fósforo na forma de fósforo inorgânico nos líquidos biológicos, é tradicionalmente ensaiado pela formação de um complexo do íon fosfato com o m o l i b d a t o d e a m ô n i o em pH ácido. O complexo fósforo-mo-

ITANI, A.; TSANG, R. C. “Bone disease”. In: KAPLAN, L. A., PESCE, A.  Clinical chemistry: theory, analysis, correlation.  St. Louis : Mosby, 1996. p. 528-54. LARNER, A. J. Pseudohyperphosph atemia. Clin. Biochem., 28(4): 391-393, 1995. RUTECKI, G; WHITTIER, F. Life-threatening phosphate imbalance: when to suspect, how to treat. J. Crit. Illness, 12:699-704, 1997.

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159 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

M AGNÉSIO

O

magnésio é o quarto catíon mais abundante no corpo e o segundo catíon mais concentrado no compartimento intracelular. O conteúdo total no corpo é 2.000 mEq ou 24 g. Sua concentração no líquido intracelular é aproximadamente 10 vezes maior que no líquido extracelular. Cerca de 67% do magné sio no organ ismo está as sociado ao cálcio e ao fósforo, no esqueleto. O restante é encontrado no músculo esquelético e cardíaco, rim, fígado e líquido intersticial. Somente 1% do magnésio total se encontra no plasma. Ao redor d e 30% do magnésio presente no plasma está ligado à albumina, proteínas, citrato e fosfato. Os outros 70% aparecem na forma livre ou iônica e uma  pequena porção como um complexo de ânions. Ao redor de 40% do cons umo dietético d iário do adulto (300-350 mg) são abs orvi dos no íl eo e excretados na urina e fezes. O processo de absorção parece ser pobremente contro lado e a homeostase é mantida pela excreção renal, qu e é regulada pela reabsorção tubular. O magnésio apresenta as seguintes funções fisiológicas em cada compartimento: Função intracelular: §

§

§

§

§

Importante papel como cofator em mais de 300 sistemas enzimáticos . Ativador alostérico de muitas enzimas (ex: adenilato ciclase). Fundamental na glicólise, fosforilação oxidativa, replicação celular, metabolismo d os nucleotídios, biossíntese protéica, contração mus cular e coagulação sangüínea. Essencial na manutenção da estrutura macromolecular do RNA, DNA e na síntese protéica. As proteínas regulatórias Gs e Gi necessitam magnésio para expressar sua atividade.

Função extracelular: §

§

§

Fonte de manutenção do magnésio intracelula r. Estabilização dos axônios neurológicos; a redução da concentração do magnésio diminui o limiar do estímulo do axônio aumentando a velocidade da condução nervosa. Influencia a liberação do neurotra nsmisso r na  junção n euromuscular p or c ompetitividade i ni bindo a ent rada de cálcio no terminal pré -s ináptico nervoso. Portanto, a redução do teor de magnésio no soro aumenta a excitabilidade. O magnésio e o cálcio são a ntagonis tas fisiológicos no sistema nervoso central.

Função no esqueleto §

Aproximadamente 67% do magnésio está  pres ente nos oss os; um te rço do me smo está disponível para troca com o líquido extracelular. Esta fração atua como reservatório para manutenção do magnésio no plasma.

B ALANÇO DO MAGNÉSIO O mecanismo de regulação do magnésio no  pla s ma é pouco conhecido. A fração ionizada é afetada pelo pH e pela concentração das proteínas, citrato, e fosfato no plasma. O hormônio paratireóideo e a aldoster ona també m atuam no controle de magnésio circulante. Foram descritas relações recíprocas entre a magnesemia e a calcemia e, em alguns casos, entre a magnesemia e fosfatemia. Somente 30-40 por cento do magnésio ingerido é absorvido. A absorção pode ser afetada pela quantidade de cálcio, fosfato, proteína , lactose ou álcool presentes na dieta. O magnésio é excretado na urina e fezes (este ú1timo representa o catíon não absorvido). A excreção urinária é igual a ab -

160 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t aç õ e s

sorção, exceto nas condições de depleção ou e xcess o de magnésio. A avaliação do estado do magnésio é difícil. As medidas rotineiras laboratoriais medem a concentração do ma gnésio séric o, que tem pouca correlação com o magnésio intracelular, particularmente, em desordens crônicas. O diagnóstico da deficiência de magnésio baseia -se geralmente na história e exame físi co cuidadoso. A medida da excreção urinária de magnésio é útil na distinção entre as perdas renais de magnésio de outras causas de hipomagnesemia.

H IPOMAGNESEMIA As diminuições do magnésio raramente ocorrem como um fenômeno isolado. Geralmente são acompanhadas por desordens no metabolismo do  potássio, cálcio e fósforo. As concentrações de magnésio sérico estão reduzidas nos seguintes casos: Desordens gastrointestinais. S u c ç ã o n a s o -

gástrica prolongada com a administração de flu idos parenterais livres de magnésio, síndromes de má absorção, diarréia aguda e crônica, fístulas intestinais e biliares, pancreatite hemorrágica aguda; hipomagnesemia primária neonatal, má nutrição proteína-calórica e ressecção intestinal extensa.

Depleção de fosfato. Alcoolismo crônico. É uma causa severa de

hipomagnesemia provocada pelo aumento da excreção renal – álcool induzida, ingestão inadequada, vômito e diarréia. Cirrose hepática. Pancreatite aguda. S i n t o m a s d a h i p o m a g n e s e m i a . Os sinais e

sintomas da depleção do magnésio usualmente não aparecem até que os níveis extracelulares tenham caído a 0,5 mmol/L ou menos. As manif estaçõ es são similares aos provocados pela redução do cálcio, tais como irritabilidade neuromuscular severa, tetania, convulsões e arritmias cardíacas. Incluem ainda: debilidade, depressão, agitação, hipocalcemia e hipocalemia. Estas alterações refletem a deficiência do magnésio ionizado. Em geral, a deficiência é secundária a outra enfermidade ou a um agente terapêutico. Avaliação laboratorial da hipomagnesemia.

 Na maioria das vezes o quadro clínico esclarece a causa da hipomagnesem ia. Nos casos não esclarecidos, os testes a seguir podem ser út eis: §

entanto, nos estados de depleção podem levar à hip omagnesem ia.

P e r d a r e n a l . Terapia parenteral líquida crônica,

diurese osmótica (diabetes mellitus, manitol, uréia), hipercalcemia, álcool e fármacos (diuréticos, aminoglicosídios, cisplatin, ciclosprorina, gentamicina, anfoterecina B, glicosídios cardíacos e pentamidina).

§

e alcolismo. intersticial, glomerulonefrite, fase diurética da necrose t ubular agu da, nefrop atia pós-ob st rutiva, acidose tubular renal e transplante pós-renal. Hipomagnesemia primária.

C á l c i o p l a s m á t i c o . Hipercalcemia: sobrecarga

de cálcio e hipercalcemia crônica, incluindo as devidas ao hiperparatireoidismo, podem aumentar a excreção renal do magnésio e pr omover hipomagnesemia. Hi p oc al c em i a: associada ao hipoparatireodismo ou com a hipomagnesemia.

Acidose metabólica. Desnutrição, cetoacidose

E n f e r m i d a d e r e n a l .  Pielonefrite crônica, nefrite

 M a g n é s i o u r i n á r i o . Depende da ingestão, no

§

 E le t ró l it o s s é ri c os .  Valores diminuídos de

 potássio s érico p odem i ndicar a s c ausas d e d e pleção de magnésio como o hiperaldostero nismo primário, terapia diurética, diarréia e abuso de laxantes. Hiponatremia associada com hipomagnesemia pode sugerir SSIHAD (v. sódio).

Metabolismo mineral e ósseo

H IPERMAGNESEMIA A hipermagnesemia é uma anormalidade rara pois o rim é bas tante efetiv o na excreção do excesso do eletrólito. A hipermagnesemia sintomática ocorre mais freqüentemente em pacientes com insuficiência renal. Nas outras condições, as manifestações clín icas estão, em geral, ausentes . As cau sas d e hipe rmagnesemia são: Ingestão

excessiva

de

magnésio.  São

devidas a intervenções iatrogênicas e administração, especialmente secundários a erros de cálculo da quantidade apropriada de infusões de magnésio, e/ou em pacientes com insuficiência renal. Ocorre também via oral (antiácidos), retal (laxantes), parenteral no tratamento de doença hipertensiva específica da gestação – préeclâmpsia (nestes casos pode ocorrer intoxicação tanto da mãe como do recém-nascido) ou na correção de deficiência de magnésio. Insuficiência

renal.   Aguda ou crônica em

 pacientes com ingestão de antiácidos ou catárticos. O magnésio sérico eleva quando a depuração de creatinina for inferior a 30 mL/minuto. Ingestão de lítio. Cetoacetose diabética. O magnésio deixa as

células aumentando o nível plasmático.

161

cutâneo . A hipermagnesemia induz à redução do cálcio sérico. Acredita-se que isto é devido à interferência na secreção e ação do PTH. Avaliação laboratorial da hipermagnesem i a . As causas comuns de hipermagnesemia fo-

ram descritas acima. Entret anto, chama -se atenção  par a o ut ra s c on di çõ es: §

§

§

Terapia com magnésio (ex.: pré-eclâmpsia). Aumento da ingestão de magnésio na insufic iência renal (ex.: pacientes com insuficiência renal crônica que usam laxativos ou preparações antiácidas contendo magnésio). Hipercalemia e hipercalcemia muitas vezes estão presentes concomitantemente.

D ETERMINAÇÃO DO MAGNÉSIO P a c i e n t e .  Não é exigido cuidados especiais. Amostra. S o r o e  p l a s m a h e p a r i n i z a d o isentos de

hemólise (os eritrócitos contêm três vezes mais magnésio que o soro) e lipemia separado tão rápida quanto possível após a coleta. Refrigerado, o soro permanece estável por 2-3 dias. O sangue deve ser colhido com o mínimo de estase. A urina de 24 horas empre gada nessa deter minação deve ser conservada pelo uso de ácido clorídrico concentrado até a amostra atingir pH 1.

Doença de Addison. Insuficiência adrenal. H i p e r c a l c e m i a - h i p o c a l c i ú r i c a f a m i l i a r . (v.

cálcio). S í n t o m a s d a h i p e r m a g n e s e m i a . Os sintomas

neuromusculares são as manifestações mais comuns nas intoxicações pelo magnésio. Um dos  primeiros s inais é o d esaparecimento d os r eflexos dos tendõ es (teores sér icos entr e 5-9 mg/dL). De pressão da respiração e apnéia em virtude da  pa ra li s ação da musculatura voluntária quando o magnésio atinge 10-12 mg/dL. Valores mais elevados podem ser cardiotóxicos e provocar  parada c ardíaca. O u t r o s s intom as e nc on tr ad os s ão : sonolência, hipo tensão, náusea, vômito, e rubor

Interferências.  Re sul ta do s f al sa me nt e e lev ad os : antiácidos e catárticos.   R e s u l t a d o s f a l s a m e n t e r e d u z i d o s : hiperbilirrubi nemia, terapia com ácido

glicurônico que interfere na reação colorimétrica, terapia prolongada com líquidos intravenosos, hiperalimentação, exsangüíneo transfusão ou aspiração nasogástrica prolongada. Drogas: anfotericina, cisplatina, corticosteróides, diuréticos, gliconato de cálcio e insulina. Métodos. O método de escolha para a determinação do magnésio é a espectrofotometria de abso rç ã o a t ô m i c a que sofre interferências mínimas

além de ser simples, sensível e específico. Como a maioria dos laboratórios não dispõe dest e equip a-

162 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t aç õ e s

mento, existem como alternativa, métodos flourescentes, colorimétricos e enzimáticos. Forma por quelação com o magnésio um composto fluorescente. 8 - H i d r o x i - 5 -q u i n o l i n su l f ôn i c o .

A m a r e l o d e t i t a n . É empregado em meio alca-

lino com a formação de um complexo colorido. A impureza do reagente compromete a exatidão, a  precisão e a sensibilidade do teste. A z u l d e m et i l t i m o l . O magnésio reage com o

azul de metiltimol formando complexos coloridos medidos em 510 e 600 nm. Apresent a boa corelação com a espectrofotometria de absorção atômica. C a l m a g i t e . O uso de Calmagite (ácido 1-[1-

hidroxi-4-metil-2-fenilazo]-2-naftol-4-sulfônico) , um corante metalcrômico, para a determinação do magnésio sem desproteiniz ação, é o método colorimétrico que apresenta a melhor correlação com os resultados obtidos por espectrofotometria de absorção atômica. O magnésio reage com o calmagite azul para formar um complexo magnésiocalmagite. A modificação de cor, do azul para violeta avermelhado, é monitorada em 532 nm. A interferência do íon cálcio é prevenida pelo uso de EGTA [etilenebis (oxietilenenitrilo)] tetracetato enquanto o cianeto de potássio é usado para inibir a reação dos metais pesados com o calmagite. C l o r o f o sf o n a zo I I I . O agente quelante cloro-

fosfonazo III (CPZ) seletivamente complexa o

magnésio presente na amostra. É adicionado EGTA para quelar o cálcio. Na segunda fase do ensaio, o EDTA é adicionado para remover o magnésio do complexo com alterações na absorvância. Valores de referência para o magnésio (mmo l/L)

Crianças e adultos Recém-nascidos

0,7 a 1,1 0,6 a 1,0

Bibliografia consultada BAGINSKI; E. S., MARIE, S. S. Magnesium in biological fluids. Selected Methods Clin. Chem., 9:277-81, 1982. CALBREATH, Donald F.; CIULLA, Anna P. Clinical chemistry. 2 ed. Philadelphia : Saunders, 1991. 468 p. ELIN, R. J. Laboratory tests for the assessment of magnesium status in humans. Magnes. Trace Elem., 10:172-81, 1992. ITANI, A.; TSANG, R. C. “Bone disease”. In: KAPLAN, L. A.; PESCE, A. Clinical chemistry: theory, analysis, correlation. St. Louis : Mosby, 1996. p. 528-54. REINHART, R. A. Magnesium metabolism: a review with special reference to the relationship between intrace lular content and serum levels. Arch. Intern. Med., 148:2415-20, 1988. TOFFALETTI, J. G. “Electrolytes”. In: BISHOP. M. L.; DUBENENGELKIRK; J. L., FODY, E. P. Clinical chemistry: principles, procedures, correlations. 3 ed. Philadelphia : Lippincott, 1996. p. 255-78. WHANG, R. et al. Predictors of clinical hypomagnesaemia: hypokalaemia, hypophosphataemia, hyponatraemia, and hypocalcaemia. Arch. Intern. Med., 144:1794-6, 1984. ZALOGA, G. P. Interpretation of the serum magnesium level. Chest, 95: 257-8, 1989.

163 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

ENFERMIDADE

METABÓLICA ÓSSEA

Os defeitos generalizados na mineralização óssea, frequentemente associados ao metabolismo anormal do cálcio ou fosfato, são agrupados como “enfermidades metabólicas ósseas”. Em muitos exemplos de enfermidades metabólicas ó sseas, o s pacien tes most ram características de duas ou mais destas condições, o que dificulta a plena identificação do processo patológico, mesmo com a ajuda de exames radiológicos ou  bi ópsia óssea.

O STEOPOROSE A osteoporose caract eriza -se pela redução concomitante do mineral e da matriz óssea com deterioração da microarquitetura do tecido ósseo, que, no entanto, é histológica e quimicamente normal. Isto aumenta a fragilidade dos ossos e o risco de fra tura. É a doença metabólica mais comum do osso.  Não é uma entidade etiológica única mas está associada com vários fatores epidemiológicos, clínicos e bioquímicos que resultam no decréscimo da massa óssea. O pico de densi dade óssea é no rmalmente at ingido ao redor dos 30 anos. A quantidade óssea obtid a duran te o crescimento é uma determinante importante para o aparecimento de osteoporose clínica na idade avançada. Exercícios e alimentação adequada também são primordiais na obtenção e manutenção da massa esquelética. Após a idade de 35 a 40 anos, a re absorção ó ssea excede levemente a formação óssea com a perda óssea na o rdem de 1% ao ano. Em mulheres, ao redor da menopausa, a perda óssea está em 2% ao ano. Este aumento na reabsorção está diretamente relacionado à deficiência de esteróides sexuais e  pe rsi ste por uma d écad a. A ida de (1,4 a 1,8 vez es mais por década de vida), o sexo (mulheres>homens) e a deficiência de hormônios esteróides são fatores de risco importantes. A osteoporose pode ser decorrente de uma ou mais  patologias s istêmicas q ue p rovocam a diminuição da massa óssea de forma acentuada. A melhor

forma de se evitar a instalação e as complicações resultantes da osteoporose é a prevenção que pode ser conseguida através da identificação e eliminação de fatores de risco e do diagnóstico  precoce da perda óss ea . Ca us a s da o st eo p or os e : P r i m á r i a .   Pode ser dividida em t i p o I,  onde a

 per da ó ssea o co rre, p rincipalmente, n o o sso t rabecular e está intimamente relacionada com a perda da função ovariana pós-menopausa; e tipo II  (senil) que envolve a perda óssea cort ical e trabecular em decorrência do envelhecimento normal. S e c u n d á r i a . Ao redor de 20% das fraturas por

osteoporose são secundárias a alguma condição médica, envolvendo as que seguem: §

 D o e nç a s e n d óc r i n a s. Hipogonadismo femi -

nino (hiperprolactinemia, amenorréia hipotalâmica, anorexia nervosa, insuficiência ovariana prematura e primária); hipogonadismo masculino (insuficiência gonadal primária – síndrome de Klinefelter – insuficiênci a gonadal s ecundá ria, puberdade tardia; hipertireoidismo; hiperparatireoidismo; hipercortisolismo; deficiência do hormônio de cresim ento e diabetes. §

 D o e n ç a s g a s t r o i nt e s t i n a i s .  Gastrectomia sub-

total, síndromes de má absorção, icterícia obstrutiva crônica, alactasia, cirrose biliar  primária e outras cirroses. §

 D i s t úr b i o s da m e d u l a ó s s e a . Mieloma múlti-

 pl o, li nfo ma , le uce mi a, an em ia s he mol íti ca s, mastocitose sistêmica e carcinoma dissemi nado. §

 D o e n ç a s d o t e c i d o c o n j u n t i v o . O s t e o g ê n e s e

imperfeita, síndrome de Ehlers-Danlos, artrite reumatóide, síndro me de Marfan e homocistinúria. §

 Drogas.  Álcool, heparina, glicocorticóides,

tiroxina, anticonvulsivantes, alumínio (antiá-

164 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ e s

cidos), agonistas do hormônio de liberação de gonadotrofinas, ciclosporina e qui mioterapia.

§

§

Manifestações clínicas. A o s t e o p o r o s e é a s -

sintomática a menos que re sulte em fraturas. Pro blemas secundários incluem abdomem protuberante, constipação crônica e perda da auto estima. Recentemente foi apresentado um novo teste  para avaliação laboratorial da reabsorão óssea: a m e d i d a d o N T x u r i n á r i o . O NTx (N-telopeptídio do colágeno ósseo tipo I) é liberado na corrente sangüínea durante a fase de reabsorção óssea e excretado na urina. A quantificação da excreção urinária do NTx é um indicador sensível e específico de alterações súbitas nos níveis de reabsorção óssea. A medida é indicada na: osteoporose, menopau sa e pós-menopausa, doença óssea de Paget e tratamento com supresso res de estrogênios.

O STEOMALÁCIA E RAQUITISMO Osteomalácia (ou raquitismo quando ocorre antes de cessar o crescimen to - ou seja, fechamento das epí fes es dos os sos ) cara cter iza -se pela mineralização incompleta do tecido ósseo resultante de vários distúrbios no metabolismo do cálcio e fósforo. A formação osteóide continua, mas os ossos tornam-se moles. É quase sempre devida a deficiência de vitamina D (particularmente importante na infância) ou pela depleção de fosfato. As principais causas da osteomalacia são: Deficiência de vitamina D.  Menor formação de

vitamina D ou seus metabólitos por: §

Exposição inadequada à luz ultravioleta.

§

Ingestão inadequada de vitamina D.

§

§

Má absorção de vitamina D e de cálcio, em razão da gastrectomia, doença intestinal, hepática ou biliar. Distúrbios no metabolismo da vitamina D (do ença renal, raquitismo dependente de vitamina D tipo I e tipo II).

§

Resistência à vitamina D. Enfermidade hepática (redução na formação de 25(OH)D). Medicação anticonvulsiva, difenildantoína, fenobarbital ou compostos de alumínio (aumento do catabolismo da vitamina D).

Hipofosfatemia

crônica. Acompanhada de

hipocalcemia e níveis elevados de fosfatase alc alina. Reduz o potencial de mineralização dos sais ósseos. É promovida pelo abuso de álcool, o v e r d o s e de hidróxido de alumínio, perda renal tubular seletiva, síndrome de Fanconi e osteomalácia o ncogênica. Incluem fraqueza muscular proximal, andar bamboleante, dor difusa nos ossos e propensão à fraturas. Manifestações

clínicas.

Resultados laboratoriais. A osteomalacia é

geralmente caracterizada por elevados valores da fosfatase alcalina sérica. Hipocalcemia é encontrada na deficiência de vitamina D. Devido à hi po ca lc em ia , o cor re o d ese nv ol vi me nto de h ipe rp aratireoidismo secundário, causando hipofosfatemia. A concentração de cálcio e PTH estão normais nos defeitos do transporte de fosfato nos túbulos renais.

DOENÇA ÓSSEA DE P AGET A doença óssea de Paget (osteíte deformante) é um distúrbio crônico de causa desconhecida caracterizada por rápido comprometimento do remodelamento ósseo. Pode envolver somente um osso ou ser mais ou me nos g eneralizada. Inicialmente, verifica-se a ocorrência de reabsorção óssea excessiva e aumento da atividade osteoclástica. Segue-se uma fase de formação aumentada de osso, ocasionando um padrão desorganizado de áreas recém-formadas e irregularmente distribuídas d e osso lamelar. Este osso é mais fraco que o normal, estando sujeito a fraturas e outras deformidades. É uma enfermidade que atinge 4% da população

Metabolismo mineral e ósseo

acima de 40 anos. Crânio, fêmur, pelve e vérte bras são os ossos mais comumente afetados. As manifestações clínicas incluem dor músculo-esquelética, defo rmidade esquelética, artrite degenerativa, fraturas  pato lógic as, d éficit s n eur ológi cos p ela c ompressão da raiz do nervo ou do nervo craniano (inclui ndo surdez) e, raramente, insuficiência cardíaca com débito alto, sarcoma osteogênico, fibrosarcoma, condrossarcoma e tumor de células gigantes. A maioria dos pacientes é assintomática, sendo a doença descoberta em decorrência do alto nível de fosfatase alcalina sérica ou por meio de radiografias tiradas por outr o motivo. Manifestações

clínicas.

A v a l i a ç ã o l a b o r a t o r i a l . Os achados são: eleva-

ção da atividade da fosfatase alcalina sérica (que reflete a proliferação osteoclástica ativa, mas p atológica), da osteo calcina sérica, da ex creção urinária de hidroxiprolina (pelo “turnover” aumentado do colágeno) e, em menor grau, do cálcio e fósforo. Estes parâmetros são úteis na monitora ção da terapia desta enfermidade. Os teores do cálcio e fósforo inorgânico séricos são usualmente normais porém,, ocasionalmente, aumentad os. Os níveis de PTH apresentam-se normais.

O STEODISTROFIA RENAL A osteodistrofia r enal compreende várias anormalidades esqueléticas que podem estar associadas à insuficiência renal devido a vários mecanismos  pat ofi sio ló gicos. Osteíte fibrosa, osteomalácia, osso aplástico e amilóide esquelética podem ser encontrados. As concentrações séricas de PTH estão muitas vezes elevadas na insuficiência renal crônica, resultando em enfermidade óssea hiperparatiróide ou ost eíte f ibrosa. Como os rins regulam o meta bolismo do fosfato, ocorre hiperfosfatemia na insuficiência renal po r incapacidade dos rins e xcretarem fosfato. Devido ao equilíbrio entre o cálcio e o fosfato no plasma, o fosfato elevado  prov oca hi poca lce mia . I sto e st imu la a s ecr eçã o d e

165

PTH com hiperplasia das glândulas paratireóides. Além disso, os teores sangüíneos de 1,25(OH) 2 D (metabólito ativo da vitamina D) devido a incapacidade dos rins em sintetizá -lo (falta da enzima 1α -hidroxil ase), estão baixo s na insuficiência renal e resultam na má absorção do cálcio intestinal e estimulam a secreção de PTH. Finalmente, a resistência esquelét ica à ação do PTH é descrita na insuficiência renal; isto contribui para hipocalcemia e hiperparatireoidismo secundário. A osteomalá cia pode ser uma complicação da insuficiência renal crônica. A intoxicação por alumínio presente na água usada na diálise e em antiácidos são fontes comuns. Como o alumínio não é excretado na insuficiência renal, pode depositar no osso impedindo a mineralização e,  portanto, causar osteomalácia. Elevadas concentrações de alumínio podem inibir a função celular óssea resultando em osso aplástic o. Para controlar e tratar estas anormalidades, os  pacientes com insuficiência renal crônica neces sitam se submeter periodicamente aos seguintes testes no soro sangüíneo: creatinina, uréia, Na + , K + , CO 2   total, albumina, cálcio, fósforo e fosfatase alcalina. Manifestações clínicas. A dor óssea é a mais

comum queixa dos pacientes com osteodistrofia renal. Pacientes em fase de crescimento, podem desenvolver deformidades. Calcificações extracelulares são também comumente encontradas em áreas periarticular e como calcificação de órgãos internos (pulmões, músculo cardíaco e outros tecidos). Características bioquímicas. Quando a velo-

cidade de filtração glomerular está abaixo de 30 mL/min., os níveis de uréia e creatinina estão geralmente elevados. Outros achados incluem hiperfosfatemia, hipocalcemia, teores elevados de PTH e concentrações baixas de 1,25(OH) 2 D. A fosfatase alcalina está aumentada em pacientes com hiperparatireoidismo ou osteomalácia por deficiência de vitamina D. Encontra-se, também, magnésio elevado, principalmente em pacientes que empregam antiácidos contendo magnésio.

Metabolismo mineral e ósseo

166

Tabela 11.1. Investigações bioquímicas de enfermidades metabólicas ósseas  D i a g n ó s t i c o

Hiperparatireoidismo Primário Secundário Terciário Raquitismo e ost eomalacia Ingestão deficiente Insuficiência renal Síndrome de Fanconi Osteopor ose Doença de Paget

 Fo s f a t as e

Ca 2 +

Cá lc io

Fo sf at o

PT H

↑   ou N ↓   ou N ↑   ou N

↓   ou N ↑   ou N ↑   ou N

↑ ou N ↑ ↑

N ou ↑ ↑ ou N ↑   ou N

↑   ou N N ↑

↓   ou ↓   ou ↓   ou N N ou

↓   ou N ↑   ou N ↓ ou N N N

↑   ou N ↑ N N N

↑ ↑ ↓ N ↑

 N ou ↓  N  N N  N

N N N

↑

Bibliografia consultada  ANDRE OLI, T. E., BEN NETT, J. C., CARPENTER, C. C. J., PLUM, F. Cecil medicina interna básica. 4 ed. Rio de Janeiro : Guanabara-Kogan, 1997. p. 547-59

alcalina

KAPLAN, Alex, JACK, Rhona, OPHEIM, Kent E., TOIVOLA, Bert, LYON, Andrew W. C l i n i c a l c h e m i s t r y : i n t e r p r e t a t i o n a n d t e c h n o q u e s . Baltimore : Williams & Wilkins, 1995. 514 p. PRICE, C. P., THOMSON, P. W. The role of biochemical tets in the screening and monitoring of osteoporosis. Ann. Clin. Biochem., 32 :122-22, 1995.

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Volume

12  VALTER T. MOTTA

BioquímicaClínica: Princípios eInterpretações

EletrólitoseÁgua

ELETRÓLITOS E ÁGUA

O

s eletrólitos são os ânions ou cátions com cargas elétricas negativa ou positiva, respectivamente. Os principais eletrólitos encontrados no homem são: Na + , K + , Ca 2 + , Mg 2 + , Cl - , HCO −3 , HPO24 − , SO24 − , lactato, ácidos orgânicos,  proteínas e oligoelementos. A pesar d os a minoácidos e proteínas em solução também possuírem carga elétrica, em bioquímica clínica eles são considerados separadamente. Os principais eletrólitos ocorrem principalmente como íons livres. Os oligoelementos ocorrem, fundamentalmente, em combinação com proteín as e são, também, considerados separadamente. As concentrações dos eletrólitos são apresentados na tabela 12.1. As necessidades dietéticas de eletrólitos variam a mplamente; alguns são necessários somente em pequenas quantidades ou são retidos quando o suprimento é pequeno. Outros, como o cálcio,  potássio e o fósforo, são continuamente excretados e devem ser ingeridos regularment e para prevenir deficiências. A ingestão excessiva leva a um aumento correspondente na excreção, principalmente, na urina. A perda anormal de eletrólitos como resultado de perspiração intensa, vômito ou diarréia é rapidamente detectado por testes laboratoriais e pode ser corrigida pela administração oral ou parenteral de soluções salinas. O papel dos eletrólitos no organismo vivo é  bast ante var iado . P ratic amen te n ão e xis te n enhu m  proces so metabólic o que não seja depen dente ou afetado pelos eletrólitos. Entre as várias funções dos eletrólitos se destacam: manter a pressão osmótica e a distribuição de água nos vários compartimentos do corpo, manter o pH fisiológico, regular a função apropriada do

coração e músculos, envolvimento nas reações de oxidação-redução (transferência de elétrons) e  part icipar da catálise como cofatores para as enzimas. Assim sendo, torna-se óbvio que níveis elevados de eletrólitos e oligoelementos podem ser a causa ou a conseqüência de várias desordens.  Nest a seção, serão descritos o metabo-l is mo e alterações do Na + , K + , Cl - , HCO −3   e p H n o s líquidos biológicos. Tabela 12.1 Concentrações de cáti ons e ânions no l íquido extracelular (expressos mmol/L)

Cátions +

Ânions

 N a   K +

142 4

Ca 2 +

5

M g2 +

2

Outras (traços)

1

Total

154

-

Cl  

HCO −3 HPO 24 − SO24 − Ácidos orgânicosP r o t e í n a-

103 27 2 1 5 16 154

As desordens da homeosta se da água e eletrólitos resultam em várias síndromes com o desidratação, edema, hiponatremia e hiperna-tremia. Pacientes com estas desordens necessitam uma cuidadosa avaliação antes da aplicação da terapia adequada. O diagnóstico é realizado através dos achados clínicos e testes laboratoriais; estes últimos além de confirmar a clínica, ainda podem detectar anormalidades específicas como hipernatremia, insuficiência renal etc.

167

168 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

SÓDIO

O

sódio é o cátion predominante no líquido extracelular, sendo o principal responsável  pela osmo lali dade do pla sma. Além disso , exe rce importante papel na excitabilidade neuromuscular. A dieta normal fornece 4-5 g de sódio (e Cl - )  por d ia q ue s ão a bsorv idos, q uase com pletam ente,  pelo intestino delgado. Uma vez absorvido, o s ó dio rapidamente difunde no corpo; parte permanece no líquido extracelular, mesmo contra gradiente de concentração (o teor de sódio no líquido extracelular é maior que no líquido intracelular). Estas concentrações relativas são mantidas pela atividade da “bomba” iônica de Na + , K + -ATPase localizada na membrana celular que expulsa o sódio das células, enquanto promove a captação ativa de potássio . A concentração do sódio plasmático depende  primariamente da ingestão e excreção de água e, em menor extensão, da capacidade renal de excretar o sódio quando ocorre excessiva ingestão do sal e conservar quando a ingestão é baixa. A quantidade de água é controlada pela: §

§

A ingestão de água em resposta a sed e que é estimulada ou suprimida pela osmolalidade  pla sm át ica . Excreção de água efetuada pela liberação do HAD (hormônio antidiurético) em resposta tanto ao volume sangüíneo como da osmolilalidade.

sódio pelos túbulos renais na redução do volume de líquido extracelular. Sistema renina-angiotensina-aldosterona.

Este sistema exerce importante papel no controle do sódio pelo estimulo e liberação de aldosterona além de p romover vasoconstrição e estimulação da sede. A renina é uma enzima proteolítica secretada pelo aparelho justaglomerular. Sua secr eção é e sti mulada principalmente pela redução da pressão da arteríola renal ou pela redução do suprimento de Na +  no t úb ulo distal. Como enzima, a renina atua sobre o seu substrato natural, o angiotensinogênio, para formar angiotensina I,  posteriormente trans fo rmada em angi otensi na II  pela ação da enzima angiotensina-c onve rso ra no endotél io vasc ular, so bretud o nos pul mões. Tanto a angiotensina II como seu produto metabólico, a angiotensina III, são farmacologicamente ativos e estimulam a liberaç ão de aldos terona pe las supra renais, provocando a retenção de sódio e a perda de K +  o u H +  pelos túbulos dis tais. Peptídio na triurético atrial (NAP).  É liberado

 pe lo á trio do m ioc árdi o e m r es post a a exp ansão do volume, promovendo a excreção do sódio pelo rim. O NAP provoca: aumento da taxa de filtração glomerular, natriurese, kaliurese, diurese e redução da secreção da renina e aldosterona. Deste modo observa-se: §

Quatro processos se destinguem na regulação do teor de sódio plasmático:

 Aumento do volume intravascular. Ou o volume sangüíneo arterial efetivo e que resulta em aumento da excreção de sódio (redução de aldosterona mais o aumento do NAP).

M e c a n i s m o r e n a l .  Os rins têm a capacidade de

conservar ou excretar grandes quantidades de sódio dependendo do conteúdo do mesmo no líquido extracelular e do volume sangüíneo. Normalmente, 60% a 75% do Na +   filtrado é reabsorvido no túbulo proximal. Parte do sódio é também reabsorvido nos túbulos distais e alça de Henle e – sob o controle da aldosterona – é trocado pelo K + e hidrogênio. Este mecanismo aumenta o volume de l íquido extracelular. A excreção aumentada de

§

 R ed uç ão d o vo lu me s an gü ín eo . Produz reteção do sódio renal (aumento da aldosterona, redução do NAP).

D o p a m i n a . Aumentos dos níveis de Na +  filtrado

causam elevação na síntese da dopamina pelas c élulas do túbulo proximal. A dopamina atua sobre o túbulo distal estimulando a excreção do Na + .

Eletrólitos e água

H IPONATREMIA A hiponatremia promove, habitualmente, a redução de osmolaridade do líquido extracelular e indica que a quantidade de sódio é menor que o normal para uma dada quantidade de água. Entretanto, a hiponatremia pode mostrar-se associad a a uma osmolalidade plasmática normal ou elevada. Pacientes com hiponatremia são divididos em três categorias com base no volume do líquido extracelular: hipovolêmicos, normovolêmicos e hipervolêmicos.

§

§

§

§

§

§

O emprego de diuréticos tiazídicos induz a  perda de Na +  e K +  sem a interferência da retenção de água mediada pelo horm ônio anti-diurético (HDA). Perda de líquido hipotônico: queimaduras, vômitos prolongados, diarréia, drenagens cirúrgicas, sudorese excessiva, nefropatias perdedoras de sal, deficiência primária ou secundária de aldosterona e outros mineralocorticóides. A depleção do potássio favorece a transferência de K +  intracelular para o sangue e, conseqüentemente, a passagem do Na +  para dentro da célula com redução do volume sangüíneo devido a diminuição do Na +  plasmátic o. Deficiência primária ou secundária de aldosterona que aumenta a perda de Na +  e excesso de água. Aci dos e metabólica (ex.: cetoacidose diabética), onde os cátions são perdidos por coexcreção com grandes quantidades de ân ions orgânicos. Acidose tubular renal por defeito na reabsorção ou defeito na troca Na + -H + .

A alcalose ou qualquer condição associada com urina alcalinizada aumenta a perda de sód io.

H i p o n a t r e m i a n o r m o v o l ê m i c a . Esta condição

resulta da retenção excessiva de água pel a incapacidade de excreção. O Na +   total do corpo pode estar normal ou aumentado. Desenvolve-se de forma aguda ou crônica: §

H i p o n a t r e m i a h i p o v o l ê m i c a . É caracterizada  pelos sinais de hip ovo lem ia: desid rat ação , hip o tensão, azotemia, taquicardia e oligúria: §

169

§

 Reten ç ã o a g u d a d e á g ua . O s n í v e i s d e v a s o  pressina plasmática aumentam agudamente após trauma ou cirurgias de grande porte, como  parte da resposta metabólica ao trauma, d u rante o part o e no pós -parto. A excessiva administração de água (ex.: dextrose a 5%) nestas circunstâncias pode exacerbar a hiponatremia e causar intoxicação aguda de água.  Re te nç ão c r ôn ic a de á gu a . A mais comum das causas “crônicas” talvez seja a  sí nd ro me d e s ecreção inapropriada do hormônio antidiurético (SSIHAD). A hiponatremia é encontrada pela expansão do líquido extracelular com a redução concomitante da reabsorção do Na +   pelo túbulo distal. Tal situação é observada na prod u ç ã o a u t ô n o m a e s u s t e n t a d a d o hormônio a ntidiurético (HAD ou vasopressina)  por estímulos desconhecidos. Como a água é retida, o  po tencial de expa nsão do volume do LEC é limitado por redução da re nina e aumento da e xcreção do sódio. Um novo estado de equilíbrio é atingido com volume do LEC normal ou levemente aumentado. Se a desordem causadora é passageira, o Na +  plasmático volta ao normal quando a desordem primária (ex.: pneumonia) é tratada. Entretanto, em pacientes com cancer, a hiponatremia é provavelmente devida a produção pelo tumor de vasopressina ou de uma substância relacionada e é geralmente persistente. Esta síndrome pode resultar de uma dos seguintes causas: doenças malignas (ex.: carc inonoma de pulmão), presença de enfermidade aguda ou crônica do sistema nervoso central (trauma, tumores, meningite), desordens pulmonares (pneumonia, bronquit e, tuberculose), efeitos colaterais de certas drogas (carbamaze pina, clorpropamida, opiatos) e outras condições como po rfiria , psicose e es tados pós -ope-

170 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ e s

ratórios. Assim, um excesso primário de HAD, acoplado a irrestrita inges tão de líquidos, promove a reabsorç ão de água livre pelo rim. O resultado é um decréscimo do volume urinário e um aumento na osmolalidade e no teor de sódio urinário.

compartimento intersticial. Desse modo, o edema intersticial é acompanhado por volume intravascular diminuído, com o conseqüente aldosteronismo s ecundário e estímulo para a liberação da vas opressina. Outras causas de hiponatremia.

§

§

 Do ença re nal crô nica . Também causa retenção crônica de água. Os rins lesados são incapazes de concentrar ou diluir a urina normalmente. Assim, a capacidade de excretar água é severamente impedida e o excesso de água ingerida (oral ou intravenosa) facilmente produz hiponatremia dilucional.  Deficiência de glicocorticóides.  Causada por doença da hipófise anterior ou suspensão re pentina de terapia prolongada com glicocort icóides e pode levar a retenção crônica de água com hiponatremia.

§

§

 Pse udoh ipo nat rem ia. Encontrado nas amostras com intensa hiperlipemia ou hiperproteinemia (ex.: mieloma múltiplo) como resultado da d iminuição da água.  Hipernatremia hiperosmolar.  Devida a hiperglicemia, administração de manitol ou por ou tras causas. A hiponatremia refl ete principalmente o desvio da água para fora das células em direção ao LEC em resposta aos efeitos osmóticos diferentes daquele s devidos ao Na +.

Manifestações clínicas da hiponatremia. As H i p o n a t r e m i a h i p e r v o l ê m i c a .  Significantes +

aumentos do Na   ocasiona edemas clinicamente detectáveis pelo acúmulo de água retida no líquido intersticial. O edema generalizado está em geral associado com o aldosteronismo secundário provido pela redução no fluxo sangüíneo renal, que estimula a produção de renina. É encontrada: §

§

§

 Insuficiência renal. O excesso de ingestão de água em paciente com enfermidade renal aguda ou crônica pobreme nte controlado pode d esenvolver hiponatremia com edema.  Insuficiência cardíaca congestiva. A deficiência cardíaca com redução da perfusão renal e “deficit” aparente do volume, altera a distri buição líquida entre os compa rtimentos i ntra vascular e intersticial, levando ao aldosteronismo secundário e aumento da secreção da v asopressina que provoca sobrecarga de Na +  e hiponatremia.  Estado s hipoprotéicos . A reduzida proteinemia, especialmente a hipoalbuminemia,  promove a excessiva perda de água e a migração d e solutos de baixa massa molecular do compartimento intravascular para o

manifestações clínicas da hiponatremia são ines pe cífi cas . Nos cas os mod era dos (< 120 mmol/ L) ocorre fraqueza e apatia. Nos casos mais severos (<105 mmol/L), são encontradas alterações no sistema n ervoso ce ntral (le targia, coma, insulto).  Não existe sintomas ou sinais específicos para SSIHAD. A história, exame físico e testes de la bor atório podem diferenciar se a hiponatremia é dilucional ou deplecional. Avaliação laboratorial da hiponatremia. De

grande utilidade na avaliação do paciente com hiponatremia é a história (vômito, diarréia, terapia diurética etc.) e a avaliação clínica do volume do  paciente. Neste último caso, o paciente por ser diagnosticado como edematoso (hipervolemia), des idratado (hipovolemi a) ou nenhum dos dois. A  pa rti r d aí a d et er mi na çã o d a o sm ol al id ade de ve s er o primeiro passo .

H IPERNATREMIA A hipernatremia é o aumento nos níveis de sódio no soro. Todos os estados hipernatrêmicos são hiperosmolares . É agrupada nas segui ntes categorias:

Eletrólitos e água

Hipernatremia com sódio total orgânico d i m i n u í d o . A concentração sérica de sódio está

aumentada pois a magnitude da perda de água excede a magnitude da perda de sódio. É caracterizada por desidratação e hipovolemia. A perda do líquido hipotônico pode ser provocada pelo suor excessivo, queimaduras, diarréia, vômitos, diurese osmótica (ex.: diabetes mellitus), hiperapnéia  prolongada. Hipernatremia com sódio total elevado. É

 bastante incomum. §

§

 Ia trogen ia (causadas por tratamento incorreto). Uma substância osmoticamente ativa, como o  NaC l, é ad ic io nad a ao lí qu ido extr ace lul ar na terapia parenteral ou ingestão elevada de sal sem a correspondente aporte de água.  Hiperaldoesteronismo primário. Na síndrome de Cushing onde a produção de mineralocort icóides aumentad a promove o aumento da reabsorção tubular de sódio; em certos tipos de injúria cerebral e em resposta ao tratamento insulínico do diabetes não-controlado. Neste último caso, a redução da glicose no plasma sangüíneo provoca a transferência do sódio extracelular para o líquido intracelular para equalizar a pressão osmótica nos dois compartimentos. Além disso, a redução da glicemia causa diminuição da osmolalidade plasmática  provocando a contração do volume do líquid o extracelular.

Hip ern atr emi a com sódio total normal. É

devida ao deficit de água pura. A perda renal ocorre quando o ducto coletor é não-responsível ao hormônio autidiurético como na diabetes insipidus nefrogênica ou quando a secreção de HAD está anormalmente baixa. Outro modo de  perda de água pura é a via mucocutânea, sobretudo, o trato respiratório.

171

tabilidade, espasmos, confusão, convulsões e com diminuição da diurese e aumento da osmolaridade da urina, aumento do nitrogênio uréico no sangue e aumento do hematócrito. Nos casos severos pode aparecer debilidade, letargia, hipotensão e sinais de choque.

S ÓDIO NA URINA ( NATRIÚRIA ) A determinação do sódio urinário é útil na avalia ção da função tubular, particularmente, na diferenciação de insuficiência renal aguda e necrose tubula r aguda. O teste também tem utilidade na avaliação do estado de hidratação do paciente. H i p e r n a t r i ú r i a (aumento da excreção urinária de

sódio) é encontrada com freqüência nos estágios iniciais do desenvolvimento de hiponatremia; é observada no hipoaldosteronismo, insuficiência supra -renal, nefrite com perda de sal, insuficiência renal aguda, terapia diurética e SSIHAD. As causas fisiológicas são: o aumento de ingestão de sódio na dieta e diurese pós-menopausa. A hipernatriúria pode também ocorrer nos estados hipo natrêmicos asso ciados com a SSIHA D ou intoxicação aguda pela água onde o volume do LEC é normal ou mesmo aumentado. está associada com a baixa ingestão d e sódio e retenç ão pré -menstrual de sódio e água. Ocorre patologicamente na hiperfunção adrenocortical, hiperaldosteronismo, condições com a taxa de filtração glomerular diminuída, hiperaldosteronismo secundário associado com insuficiência cardíaca congestiva, doença hepática, estados hipoprotéicos, oligúria aguda e ure mia pré-renal. Nestes casos, a hip onatriúria é um a conseqüência de retenção de sódio e água (ou seja, expansão do volume líquido extracelular). Hiponatriúria

D ETERMINAÇÃO DO SÓDIO

Manifestações clínicas e resultados laborat o r i a i s d a h i p e r n a t r e m i a .   Os sintomas mais

P a c i e n t e .  Não é exigido cuidados especiais.

comuns da hipernatremia podem ser atribuídos às c a u s a s s u b j a c e n t e s . São os mesmos sintomas da desidrat ação: sede, mucosas secas, tremores , irri-

Amostra. Soro, plasma heparinizado o u urina de

24 h.  No caso do plasma, n ã o empregar heparina

172 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ e s

na forma de sais de sódio ou amônio (sais de amônio interferem nos métodos cromogênicos ou que emp rega m eletr odos ío ns-seletivos). Separar o soro ou o plasma das células, no máximo 3 h após a coleta. O sódio é estável por uma semana em temperatura ambiente e por 1 2 meses quando congelado. Interferências.  Res ultad os f als amen te a ume nta-

dos: colheita da amostra de sangue em local proximo a uma infusão intravenosa de cloreto de s ódio; pacientes submetidos a esteróides anabólicos,  bicarbonato de sódio, carbenicilina, clonidina, corticoesteróides, etanol, anticoncepcionais orais, estrogênios, fenilbutazona, lactulose, manitol, metildopa, oxifenbutazona, reserpina e tetraciclin a s .  Resultados f alsamente reduzidos: aminoglutetimida, amitriptilina, anfotericina B, antiinflamatór ios não-esteróide, ciclofosfamida, cisplatina, clofibrato, cloreto de amônio, clorpropamida, diuréticos orais e mercuriais, espironolactona, heparina, imipramina, indometacina, lítio, miconazol, tolbutamina, tiazidas, vasopressina e vincristina. Métodos. A determinação do sódio e potássio (v.

adiante) tem sido realizada por métodos químicos, fotometria de chama, espectrofotometria de absorção atômica e, mais recentemente, por eletrodos ío ns-seletivos (ISE). Os métodos químicos foram abandonados por falta de precisão e pelo grande volume de amostra necessária. F o t o m et r i a d e c h a m a . A amostra é atomizada,

 produzind o á tomos e m e stado excitado c apazes d e emitir luz em comprimento de onda específico, dependendo do elemento usado. Na chama, o s ódio emite luz amarela e o potássio cor violeta. A intensidade de cada cor emitida é proporcional ao teor destes elementos na amostra. uma membrana semi-permeável para desenvolv er um  potencial p roduzido p ela d iferença n as c oncentrações em cada lado da membrana. Neste sistema, dois eletrodos são usados. Um tem um potencial constante (referência). A partir da diferença entre os potenciais do eletrodo de referência e o eleE l etr odos

íon s-seleti vos.   Empregam

trodo de medida, é calculada a “concentração” do íon na solução. Notar que é a ativi dade do íon que está sendo medida e não seu teor. I onóf or os macr ol íti cos cr omogêni cos. Alguns

métodos espectrofotométricos para a determinação do sódio e p otássio usam ionóforos macrolíticos cromogênicos. São estruturas moleculares capazes de complexar seletiv amente o sódio e o potássio. E nzi máti cos. Métodos enzimáticos para o s ó-

dio e potássio são utilizados em equipamentos automáticos. Um ensaio cinético para o sódio utiliza a β-galactosidase sódio-dependente , enquanto a medida do potássio é base ado na atividade da  p i ruv at o qui na se . Valores de referência para o sódio

Sor o san güí neo Líquido cefalorraquidiano Urina

135 a 145 mmol/L 138 a 150 mmol/L 40 a 220 mmol/d

Bibliografia consultada BERRY, M. N., MAZZACHI, R. D. PEJAKOVIC, M., PEAKE, M. J. Enzimatic determination of sodium in serum. Clin. Chem., 34:2295-8, 1988. BEVILACQUA, M. Hiponatremia in AIDS. Ballieres Clinics Endocrinol. Metab., 8:837-48, 1994. GENNARI, F. J. Serum osmolality: uses and limitations. N. Engl. J. Med., 310:102-5, 1984. KLEINMAN, L. I., LORENZ, J. M. “Physiology and pathophysiology of body water and electrolytes”. In: KAPLAN, L. A., PESCE, A. Clinical chemistry: theory, analysis, correlation. St. Louis : Mosby, 1996. p. 439-63. KUMAR, A., CHAPOTEAU, E., CZECH, B. P. et al. Chromogenic ionophore-based methods for spectrophotometric assay of sodium and potassium in serum and plasma.  Clin. Chem., 34 :1709-12, 1988. M A Y N E , P h i l i p D . , D A Y , A n d r e w P . Workbook of clinical chemistry: case presentation and data interpretation. Oxford : Oxford University Press, 1994. 208 p. SCHRIER, R. W., NIEDERBRGER, M. Paradoxes of body fluid volume r egulat ion in hea lth and d isease. A unifying hypothesis. West J. Med., 116:393-408, 1994. SMITH, A. F., BECKETT, G. J., WALKER, S. W., ERA, P. W. H. Clinical biochemistry. 6 ed. London : Blackwell Science, 1998. p. 15-34. TOFFALETTI, J. G. “Electrolytes”. In: BISHOP. M. L., DUBENENGELKIRK, J. L., FODY, E. P. Clinical chemistry: principles, procedures, correlations. 3 ed. Philadelphia : Lippincott, 1996. p. 255-78.

173 B i o q u í m i c a C l í n i c a: P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ e s

POTÁSSIO

O

 potássio é um catíon predominantemente intracelular (98% do total), com uma concentração neste compartimento ao redor de 23 vezes maior que no espaço extracelular (2% do total). Este baixo teor no líquido extracelular se deve à atividade da “bomba” iônica de Na + ,K + ATPase localizada na me mbrana celular, que ex pulsa o sódio das células, enquanto promove a captação ativa de potássio. A “bomba” iônica é um fator crítico na manutenção e ajuste dos gra dientes iônicos dos quais dependem o impulso nervoso, transmissão e contractilidade dos músculos esquelético e cardíaco. O potássio tem duas funções fisiol ógicas principais : §

§

Atua na regulação de muitos processos meta bólicos celulares. Participa na excitação neuro-muscular; isto não se deve somente a concentração do potássio, mas, também, a relação do teor de K +  intra e extracelular que é determinante do potencial de membrana. Este po tencial permite a geração do potencial de ação necessário para a função neural e muscular. Deste modo, tanto aumentos como reduções no nível de potássio  plasmáti co podem des equilibrar a relação,  provocando arritmias cardíacas e paralisia muscular.

C ONTROLE DO POTÁSSIO Em condições normais, são ingeridos 50 a 150 mmol/d de potássio que são absorvidos do sistema digestório e rapidamente distribuídos para os tecidos. Uma pequena quantidade é captada pelas célul as, mas a maior porção é excretada pelos rins. Ao contrário do Na + , entretanto, não há n enhum limiar renal para o K + , sendo que este catíon continua a ser excret ado na urina mesmo em estados de depleção de K.

A manutenção do teor de potássio normal no  plasma é de gr ande imp ortân cia prát ica. Os prin cipais mecanismos de regulaçã o são: Função renal.  A quantidade de potássio excre-

tado na urina varia com o conteúdo na dieta. O controle da excreção renal de K +  é realizado por mecanismos não totalmente esclarecidos: §

§

§

Quase todo o K +  filtrado pelo glomérulo é reabsorvido no túbulo proximal. Menos de 10% atinge o túbulo distal, onde ocorre a principal regulação deste íon. A excreção do K +  em res  po sta a s v ariaçõ es n a i ngestão, te m l ugar n o t ú bulo distal, no túbulo coletor do cortex e no ducto coletor. Quando o Na +  é reabsorvido no túbulo distal, o lúmem tubular torna-se eletronegativo em relação as células adjacentes e os catíons das células (K + , H + ) movem-se para o l úmem e neutrali zam a carga elétric a negativa. A velocidade do movimento do K +  para o lúmem de pende da existência de captação suficiente de  Na +  pelo túbulo distal, tam bém como, da velocidade do fluxo urinário e da concentração do K +  na célula tubular. A concentração do K +  na célula tubular deriva grand emen te da enzima Na + K + -ATPase dependente para a troca com líquido peritubular (LEC). Isto é afetado por mineralocorticóides,  por variações acido-b ásicas e pelo teor de K + no LEC. O K +  da célula tubular aumenta na h i pe rca lem ia pelo exce sso de mi ner alo cor ticó ides e por alcalose, mecanismos que tendem a incrementar a excreção do K + .

Aldosterona.  Eleva a reabsorção tubular renal

do sódio, com o conseqüente aumento na secreção de potássio ou íon hidrogênio (o H +  compete com o K +   na troca pelo Na + ) nos túbulos dis tais sem ativar o sistema renina-angiotensina. A aldosterona eleva a excreção urinária do K +  para manter o seu nível plasmático normal.

17 4 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

H IPOPOTASSEMIA A hipopotassemia o u   hipocalemia  (redução dos níveis de potássio sérico) pode ocorrer mesmo quando a quantidade total de K +  no corpo é normal. É resultante de: Deficit na ingestão de potássio. Dieta pobre

em potássio, alcoolismo e anorexia nervosa. A ingestão deficiente de K +  por períodos prolongados reduz a quantidade de ste íon no organismo, muitas vezes manifestada por hipocalemia. Perdas gastrointestinais de potássio. São as

 perdas de líquidos devido a vômitos, diarréia, fístulas int estinais, sucção naso-gástrica, má absorção e abuso de laxantes. Nos casos de perda do líqui do gást rico em grandes quantidades, a excreção renal de K +  é devida, principalmente, a alcalose met aból ica re sult ante , torn ando -se a principal causa da depleção de K + n e s t a s s i t u a ç õ e s . Perdas renais de potássio.   Hiperaldostero-

nismo primário (síndrome de Conn), síndrome de Cushing, antic oncepciona is orais, síndrome adrenogenital, enfermidade renal (acidose tubular renal, acidose crônica, síndro me de Fanconi, ini b id ores da anidrase carbônica). Estas condições causam perda renal excessiva de K +  em virtude do aumento da trans ferência de K +  para o túbulo distal em resposta ao aumento na reabsorção de Na + nas células peritubulares. A perda urinária de K + no hiperaldosteronismo volta ao normal se houver restrição de Na +  na dieta, o que limita a captação tubular distal do Na + . Os estados edematosos, cirrose e síndrome nefrótico, estão freqüentemente associados com hiperparatireoidismo secundário: com a formação de edema, há uma redução do volume plasmático que é detectado pelo sistema  justaglo merular e que estimu la o s ist ema renin aangiotensina. +

Incorporação celular de K . É ilustrada pela

redução do teor de K +  plasmático quando a terapia insulínica é instituída no controle da hiperglicemia diabética. A captação celular de glicose é acompanhada pela capta ção de potássio e água. Ocorre também no tratamento da anemia megaloblástica severa com vitamina B 1 2  ou folato. Em

 presença da proliferação rápida de células leucêmicas, o K +  também é incorporado à célula. Alcalose. Como existe deficit de H +  no líquido

extracelular na alcalose, o H +  intracelular se desloca da célula em troca do K +   extracelular para manter o equilíbrio de cátions. É estimado em 0,6 mmol/L a redução do K +  para cada 0,1 unidade de aumento no pH durante o distúrbio ácido-base. Por outro lado, a depleção d e potássio pode causar alcalose. Adrenalina e outros agonistas β -adrenérgicos. Estimulam a captação de K +   pelas células.

Isto contribui para a hipocalemia em pacientes após infarto do miocárdio, já que os níveis de catecolaminas estão elevados nestes pacientes. T e r a p i a d i u r é t i c a . Eleva a excreção renal de K +

 pelo a umento n a c aptação d e N a +  no túbulo distal e pelo aumento do fluxo urinário. Os diuréticos  pode m também causar hipovolemia com con sequente hiperaldosteronismo secundário. Manifestações clínicas da hipopotassemia.

Estão relacionadas aos efeitos da redução de K + sobre o músculo, função renal e condutividade cardíaca, caracterizadas por fraqueza muscular extrema, irritabilidade, letargia, anorexia, náuseas, vômitos, cã imbras musculares, efeitos sobre miocárdio com arritmias e eventuais paradas cardíacas. A diminuição prolongada do potássio sérico provoca nefrop atia tubular com a reduçã o da capacidade de concentração urinária com poliúria. A hipocalemia é tratada pela administração de K +  parenteral e /ou não parenteral.

H IPERPOTASSEMIA O aumento na concentração de potássio exige tratamento imediato . Ocorre nas seguintes condições: Excesso de ingestão de potássio. Dieta rica

ou infusão excessiva de potássio e penicilina potássica em grandes doses. Transfusão de sangue envelhecido raramente causa acúmulo de K + n o

Eletrólitos e água

175

organismo já que o rim normal pode excretar facilmente este íon.

resulta em hipocalemia apesar da perda de K +  por diurese osmótica.

Diminuição da excreção do potássio. Insufi-

Intoxicação por digoxina. Em doses elevadas

ciência renal aguda nos estágios avançados da insuficiência renal crônica, acidose tubular renal, hipoaldosteronismo (insuficiência supra-renal), diuréticos que bloqueiam a secreção tubular distal de potássio (ex.: espironolactona, amilorida). A hiperpotassemia é um grande risco para a vida do  paciente com insuficiência renal aguda devido às alterações funcionais que causam à célula miocárdica. Deficiência de mineralocorticóides. É co-

mum na doença de Addison e na hipofunção adrenocortical secundária. A retenção de K +   p o d e ocorrer nos dois ca sos. Est a não é uma característica invariável, pois outros mecanismos facilitam a excreção de K + . O hipoaldosteronismo acomp anhado de produção normal de glicocorticóides ocorre em pacientes com diabetes mellitus nos quais a esclerose justaglomerular, provavelmente, interfere na produção de renina. Inibidores da enzima conversora de angiotensina reduzem os níveis (como também da aldosterona) com o resultante aumento de K +  plasmático que só se tornará severo em presença de insuficiência renal. Movimento do potássio do espaço intrac e l u l a r p a r a o e x t r a c e l u l a r . Cetoaci dose dia-

 bé ti ca (m ovi me nt a o K +  dos líquidos intracelulares  para o plasma e nquanto o H +  move-se dos líquidos extracelulares para a s células), sobredose de digitálicos, deficiência insulínica e hipóxia tecidual. Pseudohiperpotassemia. É um fenômeno que

o c o r r e q u a n d o o K+    é liberado dos eritrócitos, leucócitos e plaquetas durante a coleta ou na separação do plasma sangüíneo. É encontrado em p aciente com hemólise, leucocitose (>100.000  p/mm 3 ) ou com contagem de plaquetas acima de 500.000 p/mm3 . São comuns em desordens mielo proliferativas agudas e crônicas, leucemias l info cíticas crônicas e em trombocitoses. Diabetes mellitus não-controlada. A falta de

insulina impede a entrada do K +  nas células, isto

diminui a entrada de K +  nas células, entretanto, em doses terapêuticas não ocorre tal efeito.

Acidose. A concentração do íon hidrogênio no

líquido extracelular afeta a entrada do potássio nas células. Na acidose sistêmica, o potássio abandona a célula enquanto os íons hidrogênio nela penetram. Além disso, a acidose retarda a secreção tubular distal de potássio. O íon hi drogênio é mais abundante e, por conseguinte, mais disponível na troca pelo sódio. A hipercalemia é encontrada na acidose respiratória aguda e na acidose metabólica tanto aguda como crônica. É raro encontrar hipercalemia na acidose respiratória crônica. É importante notar que a elevação do K +  plasmático pode ser acompanhada por redução d o K +   total do organismo como resultado da excessiva perda de K +  pela urina, tanto na acidose respiratória crônica como na acidose metabólica crônica. Manifestações clínicas da hiperpotassem i a . Os sintomas de hip erpotassemia são: irrita -

 bi li da de do mi oc ár di o, hi pe rr ef le xi a, ar ri tm ia s, confusão mental, fraqueza dos músculos respiratórios, batimentos cardíacos diminuídos e parada cardíaca. Com freqüência, detecta-se alterações eletrocardio gráficas na presença d e níveis séricos de potássio superiores a 7,5 mmol/L. Em teores superiores a 10 mmol/L pode ocorrer colapso vascular periférico e parada cardíaca. Os sintomas e sinais de hipercalemia aguda são tratados por infusão de Ca 2 + , que antagoniza o efeito do K +  n o tecido cardíaco; pela infusão de glicose que estimula a produção de insulina com o resultante s eqüestro pela célula de glico se e K + .

H IPERPOTASSIÚRIA A hiperpotassiúria (aumento da excreção urinária de potássio), acontece no início da inanição, no hiperaldosteronismo primário ou secundário, enfermidades renais primárias, síndromes tubulares

17 6 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

renais, durante as fases de recuperação da necrose tubular aguda, acidose metabólica e alcalose metabólica. A hiperpotassúria é também observada após administração de ACTH, hidrocortisona e cortisona. A hipopotassiúria  eventualmente se apresenta como um sinal da depleção de K +  no organismo. Sua ocorrência é menos importante do que a hipo potassemia.

D ETERMINAÇÃO DO POTÁSSIO P a c i e n t e .  Não é exigido cuidados especiais. Amostra. Soro, plasma heparinizado o u urina de

24 horas. O soro ou plasma devem ser isentos de hemólise pois a concentração de potássio nos eritrócitos é consideravelmente maior. Colher com o mínimo de estase e sem realizar atividade muscular (por exemplo, abrir e fechar a mão antes ou durante a colheita). Colher a amostra em local diferente onde existir infusão venosa. Interferências. Valores falsamente elevados:

separação incompleta do soro do coágulo , leucoses e plaquetas, acidemia (migração do potássio das células para o líquido extracelular em troca de íons hidrogênio). Anfotericina B, heparina, lítio,  pe nic il in a.  Resultados f alsamente r eduzidos: aspirina, bicarbonato, cortisona, diuréticos, etanol, tiazidas e excesso de l axantes.

Métodos. Os métodos para a determinação do

 potássio s ão o s m esmos p ropostos p ara o sódio ( v. acima). Valores de referência para o potássi o

Sor o san güí neo 3,5 a 5,0 mmol/L Recé m nasc idos (sor o) 3,7 a 5,9 mmol/L Líquido cefalorraquidi- 70% dos valores enano contrados no soro em determinação simult ânea Urina 25 a 125 mol/d Bibliografia consultada BERRY, M. N., MAZZACHI, R. D., PEJAKOVIC, M., PEAKE, M. J. Enzymatic determination of potassium in serum. Clin. Chem., 35 :817-20, 1989. DeFRONZO, R. ª, Clinical disorders of hyperkalaemia. Ann. Ver. Med., 33:521-54, 1982. KLEINMAN, L. I., LORENZ, J. M. “Physiology and pathophysiology of body water and electrolytes”. In: KAPLAN, L. A., PESCE, A. Clinical chemistry: theory, analysis, correlation. 3 ed. St. Louis : Mosby, 1996. p. 439-63. SMITH, A. F., BECKETT, G. J., WALKER, S. W., ERA, P. W. H. Clinical biochemistry. 6 ed. London : Blackwell Science, 1998. p. 15-34. TOFFALETTI, J. G. “Electrolytes”. In: BISHOP. M. L., DUBENENGELKIRK, J. L., FODY, E. P. Clinical chemistry: principles, procedures, correlations. 3 ed. Philadelphia : Lippincott, 1996. p. 255-78. WHANG, R., WHANG, D. D., RYAN, M. P. Rfractory potassium repletion. A consequence of magnesium defciency. Arch. Intern. Med., 152:40-53, 1992.

177 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

C LORETOS

O

s cloretos são os ânions mais abundantes do líquido extracelular. Juntamente com o sódio, os cloretos desempenham importante papel na manutenção da distribuição de água no organismo, da pressão osmótica do plasma e na neutralidade elétrica. O adulto ingere na dieta 150 mmol/dia de íons cloreto, quase todo absorvido pelo sistema digestório sendo o excesso excretado na urina. São filtrados pelos glomérulos e passivamente reabsorvidos em associação com o sódio nos túbu los contornados proximais. Uma quantidade apreciável de cloretos é recuperada ativamente na alça de Henle mediante a chamada “bomba de cloretos”; teores ainda maiores são recuperados em conjunto com o sódio pela ação da aldosterona nos túbulos contornado s distai s. A reab sorção d o sódio é limitada pela quantidade de cloretos disponí veis . A eletroneutralidade é também mantida através do “deslocamento de cloretos”. Neste mecanismo, o dióxido de carbono gerado pelo metabolismo celular difunde para o plasma. Parte deste dióxido de carbono penetra no eritrócito onde reage com a água para formar ácido carbônico. A enzima anidrase carbônica catalisa a transformação do ácido carbônico em íon hidrogênio e bicarbonato. A hemoglobina reduz ida tampona o íon hidrogênio, enquanto a concentração do bicarbonato eleva no eritrócito até difundir para o plasma. O cloreto  penetra na célula em troca do bicarbonato para manter o balanço aníon-catíon. O excesso de cloretos é excretado na urina e suor. O suor excessivo estimula a secreção de aldosterona que atua sobre as glândulas sud oríparas para reabsorver mais sódio e cloretos.

H IPOCLOREMIA A hipocloremia (redução dos níveis de cloretos  plasmáticos) é observada: Deficit digestório. Falta de ingestão de sal,

diarréia intensa, aspiração naso-gástrica ou vômito prolongado.

Doenças renais com perda de sal.  Nef rit es

com perda de sal provavelmente por deficiência na reabsorção tubular (apesar do déficit corporal de cloretos) como no caso da pie lonefrite crônica. O uso e abuso de diuréticos promovem a excreção de  Na +  associado ao Cl - . Enfermidade de Addison.  A concentração do

íon é mantida, em geral, próxima ao normal, exceto nas crises addisonianas onde o nível de cloretos e de sódio podem c air sig nificativamente. Acidose metabólica.   Aquelas causadas pela

excessiva produção (ou excreção diminuída) de ácidos orgânicos (ex.: cetoacidose diabética ou insuficiência renal); nestes casos, o cloreto é,  parcialmente, s ubstituído p elo e xcesso d e â nions, como o β -hidroxibutirato, acetoacetato, lactato e fosfato. A l c a l o s e m e t a b ó l i c a . Pode existir um déficit de

cloreto em ausência de déficit de sódio. Nesta condição o excesso de bicarbonato (em presença de sódio normal) requer a perda de cloreto para manter a neut ralidade elétrica. Outras condições. Excesso de mineralocorti-

cóides (aldosteronismo), intoxicação pelo bromo, SSIHAD e condições associadas com a expansão do volume do líquido extracelular.

H IPERCLOREMIA A hipercloremia (aumento de cloretos no plasma) está, geralmente, associada com a hipernatremia. Acidose metabólica.   Para manter a neutrali-

dade elétrica na perda excessiva de bicarbonato extracelular, ocorre o aumento da concentração extracelular de cloretos e, portanto, seu conteúdo.  Neste caso o Na + , em geral, apresenta teores normais. O bicarbonato também pode ser perdido  pelo s istema d igestório ( vômitos p rolongados) o u

17 8 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r et a ç õ es

na acidose tubular renal onde existe uma redução da absorção do bicarbonato pelos túb ulos. Outras condições. Desidratação, acidose tubu-

lar renal, insuficiência renal aguda, diabetes mellitus e intoxicação por sali cilato. Acidose hiperclorêmica pode ser um sinal de nefropatia. Teores elevados de cloretos também são encontrados no tratamento excessivo com sal, obstrução prost ática, hiperventilação, hip oproteinemia e anemia. Deficiência de mineralocorticóides.

C LORETO URINÁRIO A excreção urinária de cloretos varia com a dieta mas, em geral, são encontrados valores entre 110 a 250 mmol/d. Aumentos fisiol ógicos ocorrem com a d iurese pós-menstrual e diminui com a retenção d e água e sal no p eríodo p ré -mentrual, em  paralelo com aumeto e redução do nível de sódio urinário. Diurese excessiva de qualquer causa é acompanhada pelo aumento na excreção de cloretos, como na depleção de potássio e insuficiência adrenocortical. A determinação dos cloretos na urina é útil  para a val iar se a alcalose m etabólica é sensível o u não ao tratamento com NaCl. Mais exatamente, uma concentração de cloreto urinário inferior a 10 mmol/L, tal como se produz nos vômitos, medica ção com diuréticos, ingestão excessiva de álcalis e diarréia por cloretos, gera lmente responde a tera pi a po r Na Cl .

gens de órgãos. A doença manifesta-se em geral na infância, não raro com sintomas gast rointe stinais, principalmente esteatorréia e obstrução intestinal. Os principais sinais clínicos da doença são a maior tendência à doença pulmonar obstru tiva crônica, a deficiência pancreática exócrina com má absorção intestinal e a conseqüente desnutrição. A avaliação dos teores de sódio e cloretos no suor apresentam dificuldades na coleta da amo stra. Utiliza-se uma dro ga induto ra, a pi l oc ar p in a , em uma área limitada da pele e um aparelho onde uma corrente elé trica flui entr e dois eletro dos. Isto  provoca o aparecimento de suor onde penetrou a  pilocarpina. Quando corretamente colhidos e analisados, níveis de cloretos no suor aci ma de 60 mmol/L em crianças e 80 mmol/L em adultos são diagnósticos no quadro cl ínico adequado. Emprega-se tam bém um teste genético para a fibrose cística que analisa o gen que expressa uma molécula protéica de 1480 aminoá cidos, o CTRF – regulador da condutância transmembrana  – q u e tem uma função de canal de transporte de íons cloro através das membranas apicais das células que revestem a superfície dos tubos glandulares ou da via aérea. Na fibrose cística, o principal evento mutante parece ser a deleção de três pares de bases que resultam na perda de um aminoác ido  – a fen il ala ni na – na posição 508 da proteína CTRF. O sistema de análise examina a mutação ∆ F 508.

D ETERMINAÇÃO DE CLORETOS Pacientes.  Não exige cuidados especiais.

C LORETOS NO SUOR Os cloretos são eletrólitos excretados normalmente no suor combinado quimicamente ao sódio ou a outros catíons. Significantes quantidades de sódio e cloretos são encontradas no suor de portad o r e s d e  fibrose cística – uma doença autossomal recessiva que ocorre em cerca de 1 para cada 200 nascimentos. A fibrose cística é uma desordem generalizada das glândulas exócrinas caracterizada pela excessiva secreção de muco glicoprotéico que precipita e caus a a obstrução de passa-

Amostra. S o r o e  plas ma hep arin izad o sem he-

mólise, urina de 24 h, suor e  outros líquidos biológicos. Evitar que o paciente abra e feche a mão antes ou durante a colheita do sangue. Colher a amostra num braço q ue não esteja rece bendo infusão de soro fisiológico. O soro deve ser separado o mais rapidamente possível pois alterações no pH da amostra modificam a distribui ção dos c loreto s entre os eritrócitos e o soro. Os cloretos no sangue venoso são, aproximadamente, 3 a 4 mmol/L menores que no sangue arterial.

Eletrólitos e água

Interferências.  Re su lt ad os fa ls am en te el ev ad os :

acetazolamidas, ácido borácico, brometo de sódio, ciclosporina, cloreto de amônio, cloreto de sódio, clorotiazida, colestiramina, espironolactona, fenilbutazona, glicocorticóides, imipenem-cilastina sódica, oxifenbutazona e sulfato de guanetidina.  Resultados falsamente reduzidos: acetato de  prednisolona, á cido e tacrí ni co , al do st er on a, bi ca r bonato d e s ódio, b umetanida, c loridrato d e a milorida, ACTH, diuréticos mercuriais, diuréticos tiazídicos, fosfato sódico de prednisolona, furo semida, infusões prolongadas de glicose, tebutato de prednisolona e triantereno. Métodos. Volhard no século passado, descreveu

um método onde os cloretos eram precipitados  pelo nitrato de prata. Várias modificações deste método foram publicadas tendo algumas adquirido grande popularidade. Outros métodos históricos determinavam os cloretos pela adição de iodato de  prata sólido com a fo rmaçã o d e c loreto d e p rata . O excesso de iodato era titulado pelo tiossulafato após redução pelo KI. M ercur iomé t r i c o / d i f e n i l c a r b a zo n a . Líquidos

 biológicos c ontendo c loretos s ão f acilmente t it u lados pela nitrato de mercúrio usando difenilcar bazona como indicador. As proteínas podem ser removidas do soro antes da titulação melhorando a visualização do ponto final. M ercu r i omé tr i co/t i oci ana to f é r r i co. Utiliza a

capacidade do cloro em deslocar o tiocianato do tiocianato de mercúrio. O tiocianato liberado reage com o íon férrico para formar o complexo tiocianato férrico de cor vermelha. Este método é afetado pelas variações na temperatura. T i tu l ação co u l om é tr i ca. A titulação ampero-

métrica-coulométrica é o método que emprega a geração coulométrica de íons Ag, que combinam com o Cl - . A indicação amperométrica do ponto final ocorre ao primeiro sinal de Ag +   livre. O lapso de tempo é usado para calcular a concentração de Cl -  na amostra. E l etr odos íons-seleti vos.   O método mais po-

 pula r a tua lme nte é a med ida d o C l -  pela técnica do íon-seletivo. As limitações deste método são as mesmas descritas para o sódio.

179

En zimáti co. Outro método para a análise dos cloretos emprega a α-amilase cloreto-dependente .

A amilase que é depende de íons cálcio, pode ser desativada pelo agente quelante EDTA na ausência de íons cloretos. A amilase inativada é reativada por uma amostra contendo cloretos. O íon cloreto da amostra permite ao cálcio se reass ociar com a α -amilase cau sando a reativação da enzima. A quantidade de enzima reativada é proporciona l a concentração dos cloretos na amostra. A α -amilase reativada reage com um substrato sintético (GNP-G7) liberando o 2-cloro-4-nitrofenol, que é detectada em 405 nm. Valores de referência para os cloretos (mmo l/L)

Soro ou plasma Urina Suo r

98 a 106 110 a 250 0 a 35

ÂNIONS INDETERMINADOS O intervalo de ânions é uma aproximação matemática da diferença entre os ânions e os cátions medidos no soro. É utilizado para detectar teores alterados de ânions diferentes do Cl -  e HCO 3 - . É dado pela fórmula:  Na +  - (Cl -  + HCO 3 - ) = mmol/L Os ânions não-medidos são os fosfatos, sulfatos, proteínas, ácidos orgânicos e “traços” de o utros ânions. V a l o r e s d e r e f e r ê n c i a : 8 a 16 mmol/L. Valores aumentados.  Indicam teores elevados

dos ânions não medidos. As causas são: §

§

 Reduçã o d os c átion s n ão medido s:  hipocalcemia, hipomagnesemia.  Aum ent o dos â nio ns nã o-m edidos:  associados com acidose metabólica (uremia, cetoacidose, acidose láctica, envenenamento por salicilatos). Não necessariamente associado com acidose metabólica (hiperfosfatemia, hipersu lfatemia, tratamento com lactato, citrato ou acetato, grandes doses de antibióticos –

18 0 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r et a ç õ es

como penicilina e carbenecilina). Aumento da carga líquida das proteínas na alcalose. Valores reduzidos.   Podem resultar de um au-

Bibliografia consultada EMMETT, M. D., NARINS, R. G. Clinical use of the anion gap. Medicine, 56:38-54, 1977.

mento de cátions não-medidos ou de diminuição de âni ons não -medidos.

FRIEDMAN, K. J., SILVERMAN, L. M. Cystic Fibrosis Syndrome: A New Paradigm for Inherited Disorders and Implications for Molecular Diagnostics Clin Chem 45:929-931. 1999.

 Re dução d os aní ons não m edid os. Hipoalbuminemia e hipofosfatemia

KLEINMAN, L. I., LORENZ, J. M. “Physiology and pathophysiology of body water and electrolytes”. In: KAPLAN, L. A., PESCE, A. Clinical chemistry: theory, analysis, correlation. 3 ed. St. Louis : Mosby, 1996. P. 439-63.

§

§

§

§

 Aumento nos catíons nã o medidos.  Hipercalcemia, hipermagnesemia, paraproteínas, gama globulinas policlonais e drogas como polimi xina B ou l ítio . Sódio sérico subestimado. Hiperproteinemia e hipertrigliceridemia (turvação). Cloreto sérico sobrestimado. Bromismo e turvação (no mé todo do tioc ianato férrico).

ONO, T., TANIGUCHI, J., MITSUMAKI, H. et al. A new enzymatic assay of chloride in serum. Clin. Chem., 35:552-3, 1988. TOFFALETTI, J. G. “Electrolytes”. In: BISHOP. M. L., DUBENENGELKIRK, J. L., FODY, E. P. Clinical chemistry: principles, procedures, correlations. 3 ed. Philadelphia : Lippincott, 1996. p. 255-78. VAN SLYKE, D. D. The determination of chlorides in blood and tissues. J. Biol. Chem., 58:523-9, 1923. VOLHARD, J. Die silbertitrirung mit schwefelcyanammonium. Z. Anal. Chem., 17:482-99, 1878.

Eletrólitos e água

181

Á GUA

A

água é o mais abundante constituinte do corpo humano. É essencial ao metabolismo intermediário e para as funções dos órgãos vitais . Tanto o equilíbrio da água no organismo como a distribuição da mesma entre os vários compartimentos corpóreos – intracelular, intersticial, intravascular – são rigorosamente mantidos  por mecanismos homeostáticos dentre de estreitos limites. Em particular é importante manter o volume intravascular (sangue) para a distribuição dos substratos e para a remoção de produtos de excreção dos tecidos. Estes mecanismos dependem da perfusão tecidual adequada que, por sua vez, é administrada pelo rendimento cardíaco, resistência vascular e volume intravascular. Normalmente o rendimento cardíaco e resistência vascular permanecem relativamente constantes e o principal determinante da perfusão tecidual é o volume sangüí neo. O volume sangüíneo – que é parte e uma função do volume extracelular – é determinado primariamente pelo conteúdo de sódio extracelular. Desequilíbrios nestes compartimentos levam a hipernatremia ou hiponatremia e alterações na osmolalidade plasmática, com o con seq uen te movimento da água para dentro ou para fora do compartimento vascular. Distúrbios osmóticos e de volume muitas vezes ocorrem conjuntamente e,  portanto, aí reside a importância em considerar tanto os eletrólitos como o metabolismo da água na avaliação de  pacientes com problemas de h idratação.

D ISTRIBUIÇÃO INTERNA DE ÁGUA E SÓDIO Em um adulto de 70 kg, a água total compreende 42 L – ao redor de 28 L no líquido intracelular  (LIC) e 14 L no líquido extracelular (LEC). A água no líquido extracelular é assim distribuida: 3 L de água no plasma e 11 L de água intersticial. O Na + total do organismo é, aproximadamente, 4.200 mmol – ao redor de 50% no LEC, 40% nos ossos e 10% no LIC. A água corporal total é inversamente proporcional à quantidade de gordura corporal, que varia com a idade, sexo e estado nutricional. Dois importantes fatores influenciam a distribuição líquida entre o LIC e os compartimentos intra-vasculares e extravasculares do LEC:

§

§

Osmolalidade. Afeta o movimento da água através das membranas celulares.  Pressão osmótica coloidal. Juntamente com fatores hidrodinâmicos, esta pressão afeta o movimento de água e solutos de baixa massa molecular (predominantemente NaCl) entre os compartimentos intravascular e extravascular.

O SMOLALIDADE A osmolalidade está diretamente relacionada com o número de partículas de soluto por massa do solvente (uma solução 1 osmol contém 1 osmol/kg de água, ou seja, mmol de solu to por kg de água). Depende do equilíbrio entre a água e os íons dissolv idos nela – principalmente o Na +   que, conjuntamente com seus íons associados, é res  ponsável por 90% da ativid ade osmótica do  pla s ma. Mui tos lab orat órios determ inam direta mente a osmolalidade plasmática que pode tam bém ser calculada a partir da fórmula ( todas as conc entrações são em mmol/L): Osmolalidade = 2[Na + ] + 2[K + ] + [glicose] + [uréia] A fórmula inclui os solutos de baixa massa molecular que contribuem para a osmolalidade  plasmática. O cálculo é aproximado e não substitui a medida direta. Duas situaçõ es alteram consideravelmente os valores obtidos por cálculo: (a) aumentos dos teores de proteínas ou lipídios  plasmáticos, pois ambos diminuem a água  pl asmática por unidade de volume; (b) ta mbém diferem quando elevados níveis de solutos de  ba ixa ma ssa mo lecular estão presentes no plasma (ex.: etanol). Um aumento da osmolalidade no plasma desencadeia rapidamente a sede, provocando a ingestão de água para diluir o Na +  e reajustar a os molalidade para baixo.

18 2 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

A excreção de água do organismo é regulada  por d ois s istemas d e c ontrole. U m d eles é proporcionado pelos osmorreceptores hipotalâmicos, que respondem a uma elevação da osmolalidade fazendo com que a glândula hipofisária secrete o hormônio antidiurético (HAD), aumentando, por sua vez, a reabsorção da água nos túbulos coletores renais. O outro me canismo é o sistema da a ldost eron a, q ue at ua so bre o s túb ulos renais distais e tubos coletores para reabsorver o Na +  em troca com o K +  e o H + . Com respeito a depleção de água, o parâmetro de laboratório mais impor tante é o sódio, especialmente para detectar a hiperosmolalidade causada  pelas perdas de ág ua. Enfermidades pré-existentes, tais como: a disfunção renal e o diabetes, podem aumentar as concentrações de uréia e glicose, contribuindo  para a elevação da osmolalidade plasmática. As alterações no valor do hematócrito refletem o ganho de água com menor rapidez que o sódio.  Nos casos de aumento simultâneo do sód io e d o hematócrito indica de maneira definitiva uma  perda de água.

P RESSÃO OSMÓTICA COLOIDAL ( PRESSÃO ONCÓTICA) A pressão osmótica exercida pelas proteínas do plasma através das membranas celulares é negligenciável quando comparada com a pressão osmótica de uma solução contendo NaCl e outras moléculas. As proteínas  plasmáticas e os fatores hidrodinâmicos associados determinam a transferência de água e solutos através da  parede capilar e, também, entre os compartimentos vascular e instersticial.

§

§

§

Volume sangüíneo: redução do volume aumenta a sede. Fatores diversos: dor e estresse, por exemplo, aumentam a sede.

E XCREÇÃO Um indivíduo está em equilíbrio aquoso quando a ingestão e a perda total de água corporal são aproximadamente iguais. Quantidades variáveis de líquido são perdidos pela pele (suor) e membranas mucosas (água livre de eletrólitos no ar expirado) e dependem da temperatura ambiente e velocidade respiratória. Uma  pequena quantidade de água é perdida nas fezes (<100 mL/d). A principal perda de água ocorre nos rins.

E XCREÇÃO RENAL DE ÁGUA Cada dia 130-180 litros de água estão presentes como filtrado glomerular nos túbulos proximais renais. Somente 1 a 2 litros são liberados como urina. Isto porque é realizada a reabsorção pas siva de 70-80% no túbulo proximal (fluxo isosmótico de água obrigatório, conseqüente à reabsorção de sódio) e a reabsorção nos ductos colet ores sob a influência do HAD (hormônio antidiurético). O rim tem a capacidade, por outro lado, de excretar grandes q uantidades de urina diluída (acima de 20-30 L/d) e, também, concentrar a urina até 0,5 L/d. Esta capacidade de diluir e concentrar a urina é devi da a dois mec anismos: §

I NGESTÃO DE ÁGUA A ingestão diária de água é variável e depende das  perdas e de fatores psicológicos. A média de ingestã o diária é 2,5 L por dia. O principalfator determinante da ingestão é a sede que está sob con trole do centro da sede localizado no hipotálamo. O funcionamento normal deste centro é influenciado por:

Tonicidade do LEC: hipertonicidade aumenta a sede.

§

A capacidade de remover eletrólitos, particu larmente NaCl, a partir do filtrado glomerular  pa ra pro duzir urina diluíd a. A capacidade dos ductos coletores reabsorver água do líquido luminal.

Hormônio antidiurético (HAD). Também cha-

mado arginina–vasopressina promove a conservação renal da água por aumento da permeabilidade e rea bsorçã o da mesma nos ductos coletores.

Eletrólitos e água

Existem alguns fatores que controlam a produção e secreção de HAD: §

§

§

Tonicidade do LEC. Osmoreceptores localizados no hipotálamo respondem aos aumentos na tonicidade do LEC pelo incremento na  produção e secreção de HAD. A redução d a tonicidade causa efeito inverso. Este mecanismo é muito sensível respondendo por alterações de 1-2% da tonicidade plasmática que é equivalente a uma alteração da concentração do sódio pla smático de 3 mmol/L. Volume sangüíneo. Os barorreceptores nas circulações venosa e arterial estimulam a lib eração de HAD por vias neuronais em resposta a redução do volume sangüíneo. Este mecanismo somente responde a diminuições acima de 10% no volume. Outros estímulos.  O HAD é estimulado também por: (a) estresse (d or e trauma); (b) náusea (pós-cirurgia), (c) drogas (opiatos,  bar bit úri co s, cl orp ro pam id a) . Um au men to transitório do HAD muitas vezes ocorre após cirurgia devido a dor, estresse, náusea e medicação com opiatos. Hipovolemia devido a  perda de sangue também pode ser um estimulante.

D ISTRIBUIÇÃO INTRACELULAREXTRACELULAR

Os volumes relativos do líquido intracelular (LIC) e líquido extracelular (LEC) dependem do gradiente de tonicidade através das membranas celulares. Se a tonicidade no LIC é maior que do LEC, o líquido migra  para dentro das células; na situação inversa move-se  para fora das células. Num indivíduo normal a tonicidade intracelular (devida principalmente ao  potássio) e a tonicidade extracelular (devida  principalmente ao sódio) são similares (cerca de 300 mmol/kg) e não ocorrem grandes variações nos conteúdos de água nos diferentes compartimentos. Como a tonicidade do LEC é devida principalmente ao sódio, o volume extracelular e intracelular variam com o conteúdo total de sódio no LEC. Deste modo,

183

alterações no conteúdo de sódio do LEC promovem modificações na distribuição da água entre os dois compartimentos: §

§

Aumento no sódio do LEC (aumento da tonicidade) move a água para fora das células provocando desidratação celular. Redução do sódio no LEC (decréscimo da tonicidade) causa a entrada de água nas células  produzindo super-hidratação ou edema celular.

DEFICIÊNCIA DE ÁGUA Indivíduos que apresentam deficiência de água (desidratação) também demonstram graus variáveis de depleção do sódio pois todos os líquidos do organismo contém este íon. As causas básicas de deficiência de água que se apresenta como desidratação, é um balanço aquoso negativo, isto é, a ingestão é menor que a excreção. A falta de ingestão é facilmente derimida se o paciente tiver acesso à agua e o mecanismo da sede estiver intacto. Por outro lado, o sódio está presente em quantidades significativas em todos os líquidos corporais (incluindo a urina) e sua deficiência nos estados de desidratação se deve mais a excessiva perda do que ingestão in adequada. Dependendo da quantidade concomitante de perda de sódio, a depleção de água é geralmente classificada com base na perda de líquidos de três tip os: Depleção predominante de água. Na depleção de

água “pura” tem-se: (a) a ingestão inadequada de água (oral ou parenteral) em relação ao normal, (b) perda renal (incluindo diabetes insipidus, diurese osmótica). Podem ocorrer em: §

Indivíduos idosos, muito jovens ou muito doentes  para beber.

§

Terapia parenteral inapropriada.

§

Distúrbio no centro da sede.

 Nestas situações, a perda de água no ar expirado ou suor contribui consideravelmente para o balanço anormal quando os mecanismos homeostáticos (ex.: reflexo da sede) falham em face de depleção intensa, tanto

18 4 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

devida a ingestão inadequada como pela excessiva perda  por outras vias. Perda de líquidos hipotônicos. A desidratação pela  perda de líquidos contendo significantes quantidades de sódio (acompanhada de ingestão inadequada de líquidos) pode ser devida a: §

§

§

Perda digestória: vômito, diarréia e drenagem em fístulas. Perda renal: terapia diurética, doença de Addison, nefrites perdedoras de sais e diabetes insipidus.

 pode ocorrer: §

Perda sangüínea: hemorragia e acidentes.

§

Perda de plasma: queimaduras. Acúmulo no “terceiro espaço”: pancreatite e  peritonite.

C ONSEQÜÊNCIAS DA DEFICIÊNCIA DE ÁGUA

A depleção de água está associada com hipovolemia (desidratação) e várias anormalidades nos níveis do sódio sérico e urinário, na osmolalidade e no volume que depende da via e do tipo de perda líquida. Depleção de água predominantemente pura. A

 perda de sódio é pequena (5 a 10 mmol/L) e é dividida entre os compartimentos intracelular e extracelular e  podem ser substanciais mesmo antes da ocorrência de qualquer evidência clínica de hipovolemia (pressão sangüínea baixa, aumento da velocidade do pulso). Estes  pacientes desenvolvem hipernatremia (perda maior de água em relação a depleção do sódio) que pode ser severa, por exemplo, 160 a 170 mmol/L, sem qualquer evidência de hipovolemia. Se os rins estão funcionando normalmente (depleção por causas extra-renais) a urina  pode: §

§

Perda pela pele: suor excessivo.

Perda de líquidos isotônicos. É incomum mas

§

§

Apresentar volume reduzido.

Estar altamente concentrada (osmolalidade: 6001000 mmol/kg) pela hipertonicidade induzida por liberação de hormônio anti-diurético. Baixa natriúria pela conservação renal de s ódio (hipovolemia moderada). Nos casos de diabetes insipidus a ausência de HAD resulta na passagem de quantidades copiosas de urina muito diluída (osmolalidade: 50-100 mmol/kg).

Perda líquida isotônica. Refere-se a depleção

líquida acompanhada do sódio. Esta perda envolve somente o compartimento extracelular. Assim, não ocorrem alterações na osmolalidade no LEC (normonatremia) como também deslocamentos de água para o compartimento intracelular. Dependendo da quantidade da perda haverá uma redução no volume do LEC e uma diminuição do volume intravascular comprometendo a circulação que desenvolve hipotensão, aumento na velocidade do pulso etc. A hipovolemia estimula: §

§

Retenção renal de sódio com concentrações <10 mmol/L. Liberação de HAD resultando em alta osmolalidade urinária (na ordem de 600-1000 mmol/kg).

Perda de líquido hipotônico. Envolve líquidos de

tonicidade intermediária entre os líquidos is otônicos e água pura (ex.: líquido com teor de sódio ao redor de 50 mmol/L). A perda consiste em duas fases: (a) fase da água pura e (b) fa se de líquido isotônico. Por exemplo, a  perda de três litros de líquido com conteúdo de 50 mmol/L de NaCl pode ser considerado como a perda de dois litros de água pura mais um litro de salina isotônica (nível de sódio de 150 mmol/L). A perda destes líquidos resulta em: §

§

Perda de um litro de LEC (porção isotônica) Perda de dois litros entre o LEC e o LIC (porção de água pura).

A diferença entre a perda do líquido hipotônico e  perda de água pura (de mesmo volume) é a maior diminuição do LEC e, também, do volume intravascular resultando, no primeiro caso, em sintomas clínicos de hipovolemia (aumento na velocidade do pulso, hipotensão).

Eletrólitos e água

 Nas perdas extra-renais (vômito, diarréia etc) o sódio urinário apresenta-se baixo (<10 mmol/L) e está associado com o pequeno volume urinário e elevada osmolalidade urinária: (600-1000 mmol/L). Por outro lado, se a perda for de origem renal (diuréticos ou deficiência mineralocorticóide), o sódio urinário pode estar elevado (>20 mmol/L). Os pacientes com perda de líquidos hipotônicos  podem apresentar concentrações de sódio variáveis e, são classificados como tendo desidratação hipertônica, isotônica ou  hipotônica. A perda de líquido hipotônico resulta inicialmente em hipernatremia pela perda relativamente maior de água que de sódio, ou seja, o  paciente será hipernatrêmico (e hipertônico). A desidratação hipertônica estimula o centro da sede e, assim, o paciente minimiza parte do deficit. Se a reposição for com água pura (sem sal) ocorre redução da tonicidade sérica com normonatremia e, em alguns casos, hiponatremia.

185

−  Patologia cerebral. Tumores, traumas/aci-dentes cerebrais. Infeccões: abcsessos, meningite e encefalite. −  Patologia pulmonar. Tumores: carcinoma  bronquial. Infecções: tuberculose, pneumonia. Pneumo-tórax. Hidro-tórax. − Outras causas. Síndrome de Guillain-Barre e ingestão aguda de álcool. As características deste estado são a baixa osmolalidade sérica e hiponatremia associada com elevada osmolalidade urinária. Em termos práticos é importante considerar as várias condições que devem ser satisfeitas antes de confirmar o diagnóstico da SSIHAD. Ou seja, levar em conta os seguintes informações:

− Sem evidências de desidratação.

E XCESSO DE ÁGUA O excesso de água total se apresenta como edema  periférico e hiponatremia. O edema sempre está acompanhado de excesso de sódio. A hiponatremia, no contexto do excesso de água do corpo, está associado com um conteúdo de água total normal ou levemente reduzido. O excesso de água em geral reflete a diminuição da excreção renal pelo aumento da atividade do HAD. Teoricamente poder ser devida a ingestão aumentada ou excreção inadequada de água, ou ambas. As principais causas do excesso de água são :

−  Nenhuma disfunção supra -renal, hipofisária ou tireoidiana. − Sem drogas ou terapia antidiurética. − Resposta positiva à restrição líquida (<500 mL/d) com normalização dos valores do s ódio e osmolalidade séricas. §

Retenção do sódio. (V. sódio).

−  Drogas que aumentam a secreção do HAD. Hipnóticos: barbitúricos. Narcóticos: mo rfina. Hipoglicêmicos: clropropamida, tol butamina. A nticonvulsivantes: c arbamaze pina. Antineoplásticos: vincristina, vinblastina, ciclofosfamida. Outros: clofi brato e derivados nicot ínicos.

Redução da excreção renal de água.  A anti-

diurese é promovida por: §

 Drogas antidiuréticas. Existe grande variedade de drogas que produzem uma síndrome indistinta da SSIHAD pois ambas estimulam a secreção de HAD ou potencializa-o ao nível renal:

Síndrome de secreção inadequada do hormônio antidiurético (SSIHAD). Esta condição é devida a secreção contínua de HAD em face da hipotonicidade ou aumento do volume intravascular, ou ambos. As causas mais comuns são:

−  Drogas que potencializa m a a ti vi da de do  HA D.  Hipoglicêmicos: clropropamida, tol bu tami na, pa rac etam ol e io dome tac ina.

− Tumores. Carcinoma de brônquios, próstata e  pâncreas. Tumores cerebrais: glioma e meningioma. §

 Hipon atremia diurét ico-r e la ci on ad a . São freqüentes os achados de hiponatremia em p a-

18 6 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

cientes sob terapia diurética e estão relacionados a hipovolemia. Uma das características deste estado é a hipocalemia e a depleção de  potássio (não associada a SSIHAD), princi palmente em pacientes co m mais de 70 ano s. O mecanismo exato ainda não foi esclarecido. §

 Desordens endócrina s. Hipotireoidismo e deficiência isolada de cort isol podem estar associadas a síndromes semelhantes a SSIHAD. Aqui também a causa é desconhecida.

§

 Di st úrb ios na i nge stã o de águ a . A ingestão compulsiva de água não leva a intoxicação se a função renal permenecer intacta.

Bibliografia consultada KOAY, Evelyn S. C., WALMSLEY, Noel. A primer of c h e m i c a l p a t h o l o g y . S i n g a p o r e : World Scientific, 1996. P. 1-24. WALMSLEY, R. N., WATKINSON, L. R., KOAY, E. S. Cases in chemical pathology: a diagnostic approach. Singapore : World Scientific, 1992.

Eletrólitos e água

187

D ISTÚRBIOS DO EQUILÍBRIO ÁCIDO- BASE A concentração do íon hidrogênio é expressa  pela escala de pH:

H OMEOSTASE DOS ÍONS HIDROGÊNIO

 pH = -l og [H + ]

Os processos metabólicos normais nas células teciduais consomem oxigênio e produzem continuamente CO 2  e ácidos orgânicos. U m indivíduo normal pesando 70 kg produz diariamente 15.000 a 20.000 mmol de dióxido de carbono que, ao reagir com a água, forma um ácido fraco, o ácido carbônico. Produz também ao redor de 70100 mmol de ácidos não-voláteis (ácido sulfúrico, fosfórico e o utros ácidos). O ácido láctico, ácido acetoacético e ácido β -hidroxipirúvico são produtos intermediários que normalmente são trans formados em dióxido de carbono e água antes da excreção. Estes produtos do metabolismo são transportados até os órgãos excretores, (pulmão e rim) via líquido extracelular e sangue com variação na concentração do H +  entre 36 a 44 nmol/L. A manutenção da concentração do íon hidrogênio é realizada pela ação combinada dos  sistemas tampões sangüíneos, sistema respiratório e mecanismos renais. O íon hidrogênio, como outros íons, se mantém no organismo sob rigoroso controle, mantendo a c o n c e n t r a ç ã o d e H+   no líquidos extracelulares dentro de valores de 36-44 nmol/L. Em comparaç ã o c o m o u t r o s í o n s , H+   está em concentração muito baixa: no plasma, por exemplo, representa aproximadamente 300.000 vezes menos que os teores de íons sódio (Tabela 12.1)

O pH normal no sangue arterial é 7,40 e é equivalente a concentração de H +  de 40 nmol/L. Devido a relação recíproca entre a concentração de [H + ] e pH, o aumento na [H + ] reduz o pH, enquanto a diminuição na [H + ] eleva o pH. O pH abaixo dos valores de referência é denominado acidose, enquanto pH acima é chamado alcalose. Tecnicamente, o sufixo – ose  refere-se ao processo no organismo, enquanto o sufixo emia (acidemia, alcalemia), refere-se ao es tado c orres ponde nte no sangue.

Tabela 12.1. Teores de eletr óli tos no soro sangüíneo

 Na + Cl -

HCO−3 +

K  H+

145.000.000 nmol/L 95.000.000 nmol/L 24.000.000 nmol/L 4.500.0 00 nmol/L 40 nmol/L

E QUAÇÃO DE H ENDERSONH ASSELBALCH A equação de Henderson-Hasselbalch é fundamental para a compreensão do pH dos líquidos  biológicos. A equação r elacionando a s c oncentrações do bicarbonato e d o ácido carbônico é:  pH = pK ' + log

HCO −3 [H2 CO3 ]

O pK’ é o pH onde ocorre quantidades iguais de bicarbonato e ácido carbônico. A concentração do H 2 CO 3  não é medida, mas como é proporcional ao CO 2  dissolvido (dCO 2 ) pode ser substituída por α  x  p CO 2 , onde α  é o coeficiente de solubilidade  pa ra o CO 2  e tem como valor α  = 0,03. A equação  pode ser escrita:  pH =

pK ' + log

[HCO−3 ] α × pCO2

18 8 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

equilíbrio ácido-base do paciente, é necessário medir o pH, o bicarbon ato e a  p CO 2  no plasma.

Sangue

Pr essão par ci al . O oxigênio e o dióxido de

HCO  Na

carbono no sangue são reportados nos termos de  pressão parcial. A p ressão p arcial de u m g ás n um líquido é a pressão parcial daquele gás com o q u a l o l í q u i d o e s t á e m e q u i l í b ri o .

+

3

Glomerulo

T AMPONAMENTO DOS ÍONS

Tubulo Renal

HIDROGÊNIO

HCO  Na

+

3

+

 Na H HCO 2

+

H

HCO

+

3

CO

2

+

HCO

3

HCO Carbonato diidratase CO H O 2

3

 Na

2

3

2

HO

A primeira linha de defesa contra as mudanças na concentração de H + são os sistemas tam pões presentes em todos os líq uidos biológicos. Os tam põ es sã o s u bs t ân ci a s q ue e m s o lu çõ e s a qu o s a s resistem às variações do pH quando, às mesmas, são adicionadas quantidades relativamente pequenas de ácido (H + ) ou base (OH - ). Um sistem a tam pão consiste de um ácido fraco (o doador de pró tons) e sua base conjugada (o receptor de prótons). Os sis temas tampões nos líquidos corpóreos são:

2

Sistema tampão bicarbonato/ácido carbônico.  No plasma, o sistema tampão bicarboF i g u r a 1 2 . 1. Reabsorção do bicarbonato no túbulo renal.

Em condições no rmais a concentr ação plasmática de bicarbonato é 24 mmol/L e do dióxido de carbono é 1,25 mmol/L (ou  p CO 2  = 40 mm de Hg); o valor de pK’ é 6,1. Sub stituindo-se estes valores na equ ação de Henderson-Hasselbalch tem-se:  pH = 6,1 + log

24 0, 03 × 40

que é igual a:

nato/ácido carbônico tem um pK de 6,1 e processa o principal produto do metabolismo, o CO 2 : CO 2 ↔  CO2  + H 2 O ↔  H 2 CO 3 ↔  HCO 3 -  + H + Quando um ácido é adi cionado ao sist ema tam pão bicarbonato/ácido carbônico, o HCO 3 -   com b in a co m o H+   para formar H2 CO 3 . Quando uma  base é a dicio nada, o H2 CO 3   se combina com o grupo OH para formar água e HCO 3 - .  No s doi s casos as modificações no pH são minimiz adas. S i s t e m a t a m p ã o h e m o g l o b i n a .  Este sistema

 pH = 6, 1 + lo g 20

está localizado nos eritrócitos. A hemoglobina (Hb) capta o H +  livre do seguinte modo:

 pH = 6, 1 + 1,3 = 7,4

CO 2  + H 2 O ↔  H 2 CO 3 ↔  HCO 3 -  + H +

Deste modo, qualquer alteração na concent ração tanto do bicarbonato como do CO 2  dissolvido e, portanto, da relação bicarbonato/dióxido de carbono dissolvido (20:1), é acompanhada de modificações de pH. Para descrever exatamente o

H +  + Hb + ↔  H Hb +  + O 2 ↔  H bO2 A hemoglobina e as proteí nas séricas apresentam elevado conteúdo de resíduos do aminoácido histidina. O grupo imidazol da histidina tem pK a de aproximadamente 7,3. Esta combinação de alta

Eletrólitos e água

concentração e pK a  apropriado tornam a hemoglo bina o agente t ampão d ominante n o s angue e m p H fisiológico. O CO 2  forma do nos tecidos periféricos é transportado no plasma, como HCO 3 -  enquanto o H +  é ligado à hemoglobina nos eritrócitos. Os íons  bic arb ona to s aem do s e rit róc itos em tro ca dos íon s cloreto, para manter a neutralidade elétrica. Sistema tampão fosfato. É um componente

menor do sistema tampão do sangue. Sistema tampão de proteínas plasmáticas.

O efeito tampão é bem menor quando comparado ao sistema bicarbonato/ácido carbônico ou o sistema hemoglobina.

T RANST ORNOS DO EQ UILÍBRIO ÁCIDOBASE  No t ra ns cur so do s p ro ce sso s m et ab óli cos norm ai s, o organismo produz continuamente substâncias ácidas com formação de íons hidrogênio nos líquidos corporais. O pH do sangue arterial é man tido dentro de limites muito estreitos (7,36 a 7,42). Isto ocorre porque os sistemas tampões  proporcionam u ma d efesa i mediata c ontra a s v ariações da acidez aceitando ou liberando prótons instantaneamente, ainda que a regulação eficaz d a s c o n c e n t r a ç õ e s d e H +  seja efetuada de forma mais lenta pelos pu lmões e os rins. O principal produto ácido do metabolismo corporal é o CO 2 , o representante do ácido carbô nico verdadeiro. A concentração de dióxido de carbono dissolvido no plasma é de 1,2 mmol/L, equivalente a uma  p CO 2   = 40 mm de Hg. Isto é determinado nos pulmões. Durante o transporte desde os locais de produção até os pulmões, o CO 2 reage com a água e os sistemas tampões; em con junto, a composição dos líquidos corporais é constante, já que a quantidade de CO 2  eliminado  pela respiração é igual a quantidade produzida  pelas células de todo o organismo. Do mesmo modo, quando os processos meta ból ico s d ão or ig em a prod ut os ác ido s n ão vo lát ei s, seus prótons são extraídos instantaneamente, pela ação tamponante nos líquidos corporais .

189

O CO 2  é transportado no san gue de várias formas; as três mais abundantes e importantes são os íons bicarbonato nos eritrócitos e plasma, carb amino hemoglobina (CO 2 Hb) nos eritrócitos e dCO 2 no plasma e líquidos eritrocitários. Nos líquidos extracelulares, o equilíbrio entre o CO 2 , o ácido carbônico e o bicarbonato pode ser representado do seguinte modo: H 2 O + CO 2 ↔  H 2 CO 3 ↔  H + + HCO 3 O CO 2  é eliminado pelos pulmões. Este mecanismo, reduz ao mínimo as alterações de pH; contudo, a capacidade de tamponamento se esgota rapidamente e necessita do apoio do mecanismo renal. As principais funções renais no metabolismo ácido-base são: a excreção do ácido, a retenção do  bicarbonato e xistente e a p rodução d e n ovo bicar bonato e m r esposta a o q ue f oi c onsumido, n o t am ponam ento do s ácid os não v olát eis. Qu ando a concentração de bicarbonato no plasma aumenta, o excesso deste composto é excretado na urina; quando diminui, é produzido novo bicarbonato mediante a excreção de prótons até os sistemas de tamponamento urinários. Normalmente, os prótons se eliminam através da formação de amônia e a conversão de HPO −4 e H2 PO −4 . Todas as variações de pH dos líquidos corporais estimulam os processos regulatórios adequados nos rins. A acidose estimula a secreção de íons hidrogêni o, traduzindo -se em aumento quantificável das concentrações de íon amônio. Ou seja, em acidose extrema, a produção de amônia  po de aume ntar 10 vezes ou mais co m respei to à taxa de produção norma l de 40 a 50 mmol/d. A quantidade de bicarbonato reabsorvido, ou seja, o conteúdo de bicarb onato do plasma, é d eterminado pela  p CO 2 . A hipercapnia estimula a reabsorção renal de bicarbonato e eleva o bicarbonato plasmático; a hipocapnia tem efeito oposto. Com respeito ao pulmão, a resposta respiratória às mudanças do pH do sang ue é quase in stantânea: a acidose estimula a ventilação e a alcalose a de pr im e. Cuidados especiais devem ser tomados no manejo de situações clínicas originadas a partir de transtornos do equilíbrio ácido-base e do equilí brio eletrolítico. As provas de laboratório empre-

19 0 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

gadas para explorar e compreender tais situações são a análise dos gases sangüíneos (AGS) e as determinações da composição de eletrólitos sangüíneos (CES).  Na maioria dos casos só a AGS proporciona a classificação do tipo de transtorno implicado (metabólico, respiratório ou misto); os estudos da CES adicionam uma melhor definição de alterações tais como: a alcalose hipoclorêmica-hipopotassêm ica e sua opo sta, a acid ose hipe rclorêmicahipopo tassêmi ca. Além di sso, os estudos da CES,  proporcionam o cálculo d a “ di fe ren ça a ni ôn ica ”, o melhor para estabelecer as características de diversas situações clínicas. Os transtornos do equilíbrio ácido-base se agrupam classica mente em quatro tipos principa is: §

Acidose metabólica

§

Alcalose metabólica

§

Acidose respiratória

§

Alcalose respiratória

Também existem casos em que dois ou mais transtornos ocorrem concomitantemente no mesmo  paciente, constit uindo transtornos “mistos” do equilíbrio ácido-base. A acidose é a classe de transtorno que tende a adicionar ácido ao organismo e extrair base do mesmo; ao contrário, a alcalose adiciona álcali ou retira ácido. Quando estes transtornos modificam o pH do sangue tem-se respectivamente uma situação de acidemia (pH baixo) ou alcalemia (pH alto). O adjetivo “m etaból ico” indic a que, a alteração  primária consiste n a mudança d a concentração do  bicarbonato, enquanto o termo “respiratório” i m pl ic a em um a va ri aç ão pr im ár ia de CO 2 .

distúrbio ácido-base secundário. Ex.: a acidose metabólica (redução da concentração do bicarbonato) é compensada por uma alcalose respiratória secundária (redução do p CO2). Existem dois importantes aspectos com referência a estes processos compensatórios: §

§

 Nas desordens ácido-base simples, a compensação desloca o pH em direção ao normal, mas raramente atinge completamente este valor, ou seja, nos distúrbios simples o pH geralmente permanece anormal. A exceção é a alcalose respiratória  prolongada e acidose respiratória moderada onde a compensação pode ser “completa”.  Nas quatro desordens simples a resposta com pensatória é facilmente predizível, por exe mplo,  para um determinado valor de bicarbonato, em uma acidose metabólica simples, é possível calcular a  pCO2  esperada.

ACIDOSE METABÓLICA ( DÉFICIT PRIMÁRIO DE BICARBONATO)  Na aci dose meta bóli ca, os ri ns nã o eli mina m o excesso de íons hidrogênio e não recuperam uma quantidade suficiente de bicarbonato (flecha voltada para baixo na fórmula), em presença de uma  p CO 2 normal. Isto reduz a razão entre bicarbonato e o ácido carbônico (menos de 20:1); por este motivo ocasiona uma diminuição do pH (flecha  pa ra ba ix o) : ↓  pH = pK ' + log

[HCO−3 ]

↓

0,03 × pCO2

As causas de acidose metabólica são produzidas  por quatro mecanismos principais: Aumento na produção de ácido não volátil.

É a causa mais freqüente da acidose metabólica aguda:

C OMPENSAÇÃO DOS DI STÚRBIOS ÁCIDOBASE

O processo utiliza os mecanismos homeostáticos par a restabelecer o equilíbrio ácido-base, no sentido da volta do pH sangüíneo ao normal. A alteração do pH causada  por um distúrbio ácido-base simples é atenuado por um

§

Cetoacidose:

−  No diabetes a taxa de produção dos ácidos acetoacético e β -hidroxibutírico excedem em muito, a destruição no metabolismo.

Eletrólitos e água

− Alcoolismo agudo e crônic o.

 b ic arbonato p lasmático s e e stabiliza e ntre 1 5 e 18 mmol/L e dificilmente cai a valores inferiores a 10 mmol/L, inclusive em casos com uremia avançada. A acidificação da urina e a fo rmação de ácido titulável podem estar normais.

−  Na ina niçã o, co mo re flex o do au men to d o metabolismo das gorduras. §

191

Acúmulo de ácido láctico (acidose láctica): §

− Secundária a uma insuficiência circulatória ou respiratória aguda, com perfusão tissular e oxigenação arterial defeituosas. Choque de qualquer tipo (hipovolêmico, hemorrágico e séptico), hipóxia (hipoxêmica, anóxica, circulatória e histotóxica).

§

 Na acidose tubular renal as alterações do me canismo de acidificação tubular implica em in capacidade de recuperar o bicarbonato. Hipoaldosteronismo.

Perda de bases. Também se produz acidose

metabólica pela perda de base :

−

−

−

§

Redução da transformação do piruvato em lactato no fígado, em conseqüência de necrose hepática. Fármacos, como a fenformina, um antidia bético oral, que reduz a gliconeogênese no fígad o e aumenta a lipólise no tecido adi p o so. O cloreto d e a mônio q ue n o f ígado s e decompõem em amoníaco e ácido clorídrico. Leucemia e infecções graves onde se  produz ácido láctico em quantidades excessivas, como conseqüência de um aumento no metabolismo dos carboidr atos.

Intoxicação pelo metanol (quando metabolizado produz formaldeído e a segui r ácido fórmico), etilenoglicol (produz vários metab ólitos ácidos, um dos quais, o ácido oxálico), paraldeído (forma ácidos acético e cloroacético) e salicilato.

Redução da excreção de ácido pelos rins.

É a causa mais freqüente de acidose metabólica crônica. §

 Na insuf ici ên cia ren al cr ôn ica , o pr obl ema  principal é a redução da capacidade renal em eliminar os íons amônio. Em alguns casos tam bém e stá a lt erado o m ecan is mo do bi ca rb on at o, de modo que se perde cada vez mais bicarbo nato, à medida que, a insuficiência renal se torna mais grave. Geralmente, o conteúdo de

§

§

Diarréia profusa e vários estad os de má absorção intestinal, podem provocar a perda de bicarbonato (o líquido intestinal contém entre 40 e 60 mmol/L de bicarbonato). Inibidores da anidrase carbônica, tal como acetozolamida, pode produzir acidose moderada, mediante o aumento da perda de bicarbonato na urina.

§

Ureterosigmoidostomia.

§

Excesso de ingestão de ácido.

§

Cloreto de sódio e íon a mônio.

§

Aminoácidos.

C OMPENSAÇÃO DA ACIDOSE METABÓLICA

O mecanismo de compensação da acidose meta bólica é a hiperventilação. A redução do pH do sangue estimula os centros respiratórios e a h i perpnéia resultante excreta o excesso de CO 2 d o organismo. Na acidose metabólica primária, raramente   se alcança uma compensação respiratória completa. No entanto, a compensação respiratória é mais eficaz na acidose metabólica agu da que na crônica. Em todos os casos, o nível mínimo de  p CO 2  geralmente não ultrapassa a 10 mm de Hg; na acidose metabólica crônica, 20 mm de Hg é a

19 2 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

maior cifra que se pode esperar. Se a função renal do paciente é normal, o rim responde à acidose metabólica com um aumento rápido e marcado da excreção do ácido, em forma de fosfato. Após vários dias de acidose metabólica continuada, a produção renal de amônia aumenta até se converter no principal mecanismo de eliminação do excesso de prótons. Em sua totalidade, o aumento líqüido de excreção ácida pode chegar até 5 a 10 vezes o valor normal.

D IAGNÓSTICO LABORATORIAL Em termos de análise de gases sangüíneos, a acidose metabólica se caracteriza por uma redução do  bicarbonato plasmático e do pH sangüíneo; nas formas agudas, ocorre também uma redução da  p CO 2  que tende a normalizar o pH sangüíneo (h i perventila ção c om pensatória). A hi perpotassemi a é um acompanhante quase constante pela troca com H +  extracelular, para manter a eletroneutralidade.

C ONSEQÜÊNCIAS DA ACIDOSE METABÓLICA

T RATAMENTO Deve-se programar um tratamento da acidose metabólica d e modo que corrija o transtorno responsável pela situação aguda, ou seja, eliminando a hiperglicemia, resolvendo o estado de choque, eliminando as substância tóxicas etc. O tratamento específico com bicarbonato, por via intravenosa, é indicado só para a correção de um valor de pH sangüíneo bastante baixo (7,20 ou menos), que  po de ri a t ra zer co nse qüê nci as g ra ves (a lt era çõ es de consciência, perda do inotropismo cardíaco, arritmias etc.).

ALCALOSE METABÓLICA ( EXCESSO PRIMÁRIO DE BICARBONATO) A alcalose metabólica se caracteriza pela presença de bicarbonato em excesso. Isto pode ocorrer, como conseqüência do esgotamento de ácido do organismo, ou pela ingestão de excesso de álcali. Em tais condições, um nível aumentado de bicar bo n a t o se associa a uma p CO 2  normal, resultando em aumento da razão bicarbonato/ácido carbônico (superior a 20:1), com aumento do pH sistêmico:

Função miocárdica. A acidemia prejudica a

contração do miocárdio que pode resultar em insuficiência cardíaca. Entretanto, a acidemia, também libera catecolaminas, que bloqueiam o efeito do pH. Potássio. A presença de hipercalemia é devida ao

ingresso do potássio proveniente das células em troca de íons hidrogênio do LEC. No entanto, de modo geral, os teores de potássio refletem a desordem causadora do distúrbio, por exemplo: hipercalemia na cetoacidose diabética, hipocalemia na acidose tubular renal e na diarréia.

↑  pH = pK ' + log

[ HCO3 ] ↑ 0,03 × pCO2

A alcalose metabólica é produzida principalmente pela perda de H+ , pelo sistema digestório (principalmente o estômag o) ou pelos rins. A reabsorção do bicarbonato é uma causa contribuinte muitas vezes estimulada por hipovolemia. As principais causas de alcalose metabólica são: +

Associadas a depleção de H . Metabolismo do cálcio. A acidemia incrementa a

mobilização do cálcio a partir do osso, reduz a ligação do cálcio ionizado à albumina e diminui a reabsorção renal do cálcio produzindo hipercalciúria. Deste modo, a acidemia crônica, como na acidose tubular renal, está associada com um balanço negativo de cálcio, que pode resultar em nefrocalcinose e urolitíase.

§

 Nos vômitos prolongados ou aspiração gás trica, a perda de cloro se associa a um aumento do bicarbonato plasmático. Isto se deve a quantidade menor de cloretos disponíveis, para a reabsorção renal com o Na +  (para restabelecer a volemia); este é reabsorvido às expensas da excreção de H +  e a recuperação de bicarbonato.

Eletrólitos e água

§

Tratamentos com diuréticos (mesmo mecanismo anterior).

§

Alcalose metabólica pós-hipercápnica.

§

Hipoparatireoidismo.

Associada à hiperatividade mineralocortic ó i d e . Estes hormônios estimulam a secreção de

ácido pelo s túbulos, e isto, p or sua vez, favorece favorece a reabsorção de bicarbonato. Esta alcalose metabólica supõe a ausência de perda do volume circu lante e não responde ao tratamento com NaCl. São freqüentes nos seguintes casos:

193 19 3

C OMPENSAÇÃO DA ALCALOSE METABÓLICA

A elevada concentração do bicarbonato plasmático resulta na elevação do pH que reduz a respiração e, conseqüentemente, retém o dióxido de carbono com aumento da  p CO2. A  pCO2  elevada provoca diminuição do pH, que raramente chega aos valores normais. A resposta compensatória atinge o máximo em 12-24 horas. O aumento da  p CO2  está limitada pela queda da oxigenação do paciente (redução da respiração induz a hipóxia, um estímulo estímulo para o aumento da respiração). Na alcalose metabólica simples geralmente a  p CO2 não ultrapassa ultrap assa 60 mm de Hg .

§

Síndrome de Cushing.

D IAGNÓSTICO LABORATORIAL

§

Hiperaldosteronismo primário.

§

Síndrome de Bartter.

Os achados laboratoriais revelam o aumento do  bi  b i c a r b o n a t o e d o p H p l a s m á t i c o s . S e e f e t u a u m a compensação respiratória mediante a redução da ventil ação al veolar c om um aumento aumento concomitant concomitantee d a  p CO 2 . A compensação se mantém dentro de certos limites para prevenir a hipóxia.

Depleção grave de potássio. Ao diminuir o

conteúdo plasmático de K + , este tende a sair das células para o líquido extracelular, o H+  e o Na + tendem a mover-se para o compartimento intracelular para conservar a eletroneutralidade. O resultado final é uma alcalose extracelular extracelular aparentemente paradoxal , associada a uma acidose intraintra+ celular, que favorece a excreção de H  e a reabsorção de bicarbonato pelas células dos túbulos renais. Em outras palavras, a hipopotassemia mantém a força de aumentar a eliminação de ácido. Ocorrem na: §

Diarréia.

§

Cirrose.

Ingestão excessiva de álcalis §

Administração excessiva de NaHCO 3 .

§

Administração excessiva de alguns antiácidos.

C ONSEQÜÊNCIAS DA ALCALOSE METABÓLICA

O principal efeito da alcalemia é o incremento da ligação ligaçã o ddos os íons í ons cálci cálcioo (Ca (Ca2+) às proteínas. A diminuição do cálcio ionizado resulta em aumento da atividade neuromuscular e podem ocorrer os sinais característicos de Chvostek e Trousseau. Outros efeitos da alcalose metabólica são: §

§

§

Hipocalemia pelo aumento da excreção renal de  potássi  potá ssioo e captaç cap tação ão de íons í ons potás p otásssi ssio, o, pelas pe las célu c élulas las em troca de íons hid rogênio. Elevação da reabsorção renal do cálcio. Aumento da glicólise (estímulo da fosfofrutoquinase pelo pH intracelular elevado).

T RATAMENTO A alcalose metabólica rara vez requer um tratamento específico, para restabelecer o volume do líquido circulante e normalizar o equilíbrio de K + ,

19 4 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es es

de modo que se reduza a reabso rção e se facilite a excreção do excesso de bicarbonato. bicarbonato. Quando n ecessário, é administrado Cl -  em forma de NaCl e KCl. Somente em casos de alcalemia severa, tais como os que provocam desorientação, estupor, confusão mental e hipoventilação, poderia se considerar a necessidade de corrigir o pH sangüíneo com uma solução pa renteral acidificante, como como o cloridrato de arginina.

ACIDOSE RESPIRATÓRIA RESPIRATÓRIA A acidose respiratória se caracteriza pela incapacidade dos pulmões em eliminar CO 2   suficiente. Assim, a  p CO 2  aumenta e, se o nível de bicarbonato persistir dentro de faixas normais, ocorre redução da razão bicarbonato/ácido carbônico.

Entretanto, o aumento persistente da  p CO 2 desencadeia, lentamente mas com segurança, uma compensação renal. Após alguns dias, o rim começa a eliminar mais H+   e a reter bicarbonato. Com uma  p CO 2   aumentada em 10 mm de Hg, a redução de bicarbonato plasmático será de aproximadamente 3 mmol/L. Deste modo, se a  p CO 2  pe r man ma n ec e e le va da em 70 m m d e H g, o b ic a rb onato aumenta a 33 mmol/L e o pH cai a 7,30. Portanto, o mecanismo de compensação é muito eficiente, considerando o pH obtido na fase aguda (7,19). As causas da acidose respiratória são listadas a seguir: Alterações da difusão e perfusão alvéolo capilar. §

↓  pH = pK '+ log

[ HCO−3 ] 0,0033 × pCO2 ↑

A acidose respiratória é causada por uma red ução da ventilação alveolar, que traz consigo um aumento do conteúdo plasmático de CO 2  e, como conseqüência, de H 2 CO 3 . Na fase aguda (antes da intervenção da compensação renal) o ácido formado é neutralizado por tampões celulares, pela hemoglobina e por proteínas: H 2 CO 3  + Tamp - →  HTamp + HCO 3 Como resultado desta ação tamponante se proproduz um aumento de bicarbonato plasmático de, aproximadamente, aproximadamente, 1,0 mmol/L por cada 10 mm de Hg de elevação da  p CO 2 . Assim, por exemplo, se a  p CO 2  aumenta de 40  pa  p a r a 7 0 m m d e H g , o c o n t e ú d o d e b i c a r b o n a t o s e elevará de 24 para 27 mmol/L e o pH sangüíneo se reduzirá consideravelmente:  pH = 6 ,1 + log

27 = 7,19 0,30 30 × 7 0

Este tamponamento imediato, não é muito efieficaz, pois em ausência de qualquer alteração do conteúdo de bicarbonato, o pH é reduzido só um  po  p o u c o m e n o s q u e o v a l o r a n t e r i o r , i s t o é , a 7 , 1 6 .

Enfermidade pulmonar obstrutiva crônica (causa mais comum).

§

Bronquite crônica.

§

Enfisema.

§

Asma grave.

§

Edema pulmonar agudo (raro).

Enfermidades ou alterações dos músculos respiratórios ou da caixa torácica: §

Insuficiência muscular: miastenia grave, polipoliomielite, esclerose lateral amiotrófica, parálisis  pe r ió d i ca f a m il i ar , a l g un s a n ti b i ót i co s c o m a t ividade curariforme.

§

Desordens do sono, como a apnéia do son o.

§

Obesidade intensa (síndrom e de Pickwick).

Inibição dos centros respiratórios bulbares §

§

Fármacos: opiáceos, anestésicos e barbitúricos. Oxigenoterapia excessiva na hipercapnia crônica.

Eletrólitos e água

§

§

§

Trauma do sistema nervoso central, tumores, e desordens degenerativas. Infecçõ es do SNC como encefal ite e meningite. meningite. Estados comatosos como AVC devido a hemo rragia intracraneana.

C OMPENSAÇÃO DA ACIDOSE

195 19 5

güíneos apresenta dados de uma acidose respiratória aguda (redução do pH, elevação da  p CO 2 e  bi c ar bo n at o n or ma l ), n a r e a l i d a d e p o d e e s c o n d e r uma acidose respiratória crônica associada a qualqualquer causa possível de acidose metabólica - esta com tendência a normalizar o valor de  bi  b i c a r b o n a t o , q u e d e v e r i a e s t a r a u m e n t a d o p a r a compensar o transtorno crônico. Em tais casos, o cálculo da diferença iônica, pode resolver o  pr o b l e m a d iag ia g n ó s t i c o .

RESPIRATÓRIA

Dois tipos de respostas à hipercapnia são encontradas: Fase aguda. Durante os primeiros 10 minutos do

aumento da  p CO2  sangüínea ocorre uma elevação de 2 a 4 mmol/L, no bicarbonato plasmático. Este aumento  promove valores de bicarbonato bicarbona to acima dos limites de referência e é devido ao aumento do conteúdo de CO2 que desloca a seguinte reação para a direita:

H 2 O + CO2 → H 2 CO 3 → H + + HCO HCO 3− Isto ocorre principalmente nos eritrócitos onde o excesso de íons hidrogênio são tamponados pela hemoglobina e o bicarbonato permanece em solução. Fase crônica. O aumento da  p CO2  e pH estimula o

rim a secretar íons hidrogênio e durante este processo o  bicarbonat  bicar bonatoo é regenerado regen erado.. Ao redor de 2-4 dias é atingido o maior nível de bicarbonato (aproximadamente 45 mmol/L), na acidose respiratória não-complicada. n ão-complicada.

D IAGNÓSTICO LABORATORIAL Os achados característicos da acidose respiratória são a elevação da  p CO 2  com redução do pH, que tende para a acidemia. A compensação renal pela reabsorção de bicarbonato é um processo lento na acidose respiratória aguda (em geral com pH e  bi  b i c a r b o n a t o p l a s m á t ic o n o rm ai s ). N a a ci do se r e s  pi  p i ra t ó r ia cr ô n ic a ( e m g e ra l c o m p H c om p e ns a d o  pe  p e l o a u m e n t o d o b i c a r b o n a t o ) , a c o m p e n s a ç ã o renal é reconhecida pelo teor do bicarbonato  pl  p l a s m á t i c o . A l g u n s p a c i e n t e s a p r e s e n t a m u m a “hipercompensação”, como pH sangüíneo que se des loca até a alcalemia e certa perda de potássio. Deve-se ter em conta que um paciente previamente desconhecido, onde a análise de gases san-

C ONSEQÜÊNCIAS DA ACIDOSE RESPIRATÓRIA Cérebro. A hipercapnia induz à vasodilatação cerebral

e aumento do fluxo sangüíneo, que pode elevar a  pressão intracrani intra craniana, ana, produzindo produ zindo sonolência, sono lência, torpor, dor de cabeça e coma. Potássio.  Teoricamente, a acidemia pode provocar a

liberação de potássio das células (troca pelo H+) mas esta não é uma característica consistente da acidose respiratória.

T RATAMENTO O único tratamento viável da acidose respiratória consiste em eliminar ou corrigir a causa pré -exi -exiss tente do transtorno. Valores de  p CO 2  muito altos, que altera m o estado de consciê ncia e amenizam amenizam com o ch amado coma hipercápnico, se pode recorrer aos fármacos que estimulam os centr os respiratórios ou institu ir a ventilação assistid a. A perperfusão de bicarbonato só é justificada, em casos especiais tais como, a parada cardíaca, devido a acidose respiratória complicada por uma acidose metabólica grave.

ALCALOSE RESPIRATÓRIA A alcalose respiratória se caracteriza pela elimieliminação excessiva de CO 2  pelos pulmões. Neste caso a redução da  p CO 2  com níveis normais de bicar bo  b o n a t o , a u m e n t a a r a z ã o b i ca r bo n at o / ác i do ca r b ônico (normal: 20:1), elevando desta maneira o pH:

19 6 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es es

↑  pH =

pK '

+ log

[ HCO−3 ] 0,03 × pCO2 ↓

A alcalose respiratória é o resultado de um aumento da ventilação alveolar, com uma redução d a  p CO 2 . Na fase aguda, a redução dos ácidos ácidos v o+ láteis circulantes, requer a saída do H  do compartimento celular para os líquidos extracelulares, onde combina-se com o bicarbon ato: H+ + HCO−3 → H 2 CO3 → CO2 + H 2 O

A redução do bicarbonato é de aproximadamente 2 mmol/L para cada 10 mm de Hg de  p CO 2 . Por exemplo, se a  p CO 2  s e red uz a 25 mm de Hg, Hg, o bicarbonato aumentará a 21 mmol/L e o pH eleelevado a 7,55. O mecanismo de tamponamento é  ba  b a s t a n t e i n e f i c i e n t e , j á q u e c o m u m c o n t e ú d o d e  bi  b i c a r b o n a t o i n a l t e r a d o , o p H s e e l e v a r i a a u m valor não superior a 7,60.  Na  N a h i p e r c a p n i a p e r s i s t e n t e , s o b r e v ê m u m a compensação renal em forma de redução de excreção urinária de H+   e de amônia além de aumento da eliminação de bicarbonato. Neste caso, uma redução da  p CO 2   de 10 mm de Hg reduzirá o bicarbonato plasmático em 5 mmol/L, com um bom efeito compensatório, sobre o pH sangüíneo. As situações que produz em alcalose respir atóatória são apresentadas a seguir: Mecanismo pulmonar  §

Enfermidades pulmonares: pneumonia, asma, embolia pulmonar, atelectasia, fibrose etc.

§

Edema pulmonar.

§

Cianose de etiologia cardíaca.

§

Compensação respiratória respiratória após correção de acidose metabólica.

Estímulo Estímulo não-cerebral do centro r espiratório. §

Enfermidades cerebrais: tumores, encefalites e miningites.

§

§

§

§

§

§

Hemorragia subaracnoidea. Hiperventilação de ori gem psicológica, ansieansiedade e histeria. Estados febris. Intoxicação por salicilatos, catecolaminas e  pr  p r o g e s t e r o n a . Septicemia Gram Gram-negat -negat iva. Encefalopatia metabólica (ex.: enfermidade hepática).

§

Acidentes cerebrovasculares.

§

Gravidez, pr Gravidez,  pr i nc ip al m en te no t e rc ei r o t r i me st r e.

§

Hipertireoidismo.

§

Cirurgia intracraniana.

§

Hipóxia como na anemia severa e grande alt itude (baixo teor de O 2  no ar).

Outras; §

Hiperventilação induzida por ventilador.

C OMPENSAÇÃO NA ALCALOSE RESPIRATÓRIA

A resposta compensatória da redução da  p CO2  é uma diminuição do bicarbonato plasmático que ocorre em duas f ases: diminuiçãoo Fase aguda.  Nos primeiros 10 minutos da diminuiçã da  p CO2, há uma queda de 2-4 mmol/L do bicarbonato  plasmático  plasmá tico devido devid o ao deslocament deslo camentoo da seguinte segui nte reação reaçã o  para a esque e squerda: rda:

H 2 O + CO 2 ← H 2 CO2 ← H + + HCO HCO −3 Como no caso da reação na acidose respiratória, (v. acima) esta também ocorre, principalmente, nos eritrócitos. A concentração do bicarbonato pode cair a 18 mmol/L mas  raramente abaixo deste valor.

Eletrólitos e água

concentração do do Fase crônica. Após a queda agu da na concentração  bicarbonato  bicar bonato o valor do pH é mantido mant ido pela retenção retenç ão dos íons hidrogênio pelo rim (a regeneração regeneração do bicarbonato é mais lenta que nos estados normais). Se esta condição  persistir  persi stir por sete ou mais m ais dias, dias , o nível de d e bicarbonato bicarb onato  pode cair c air o sufi su ficiente ciente para o pH retornar re tornar ao normal, norma l, ou seja, pode ocorrer a completa compensação. O teor de  bicarbonato  bicarbonat o plasmátic plas máticoo pode  descer até 12-14 mmol/L, na alcalose respiratória não-complicada.

D IAGNÓSTICO LABORATORIAL O quadro característico consiste em redução da  p CO 2   que tende a elevar o pH sangüíneo até a alcalemia. Como na acidose respiratória, a com pe  p e n s a ç ã o r e n a l ( e m f o r m a d e r e d u ç ã o d o c o n t e ú d o de bicarbonato plasmático) é mais completa na forma crônica crônica qu e na aguda .

C ONSEQÜÊNCIAS DA ALCALOSE RESPIRATÓRIA Metabolismo do cálcio. A principal caracterís caracterís tica da

alcalose respiratória é a tetania (espasmo carpopedal), devido à redução do cálcio ionizado plasmático (a alcalemia causa aumento da ligação dos íons cálcio às  proteínas)  prote ínas).. Potássio. Inicialmente pode ser notada uma hi-

 pocalemia  pocalemi a moderada, devido ao aumento da captação captaç ão + celular (troca com o H   celular) mas, em geral, o  potássio sérico sér ico permanece permanec e normal. Fosfato.  Não é rara uma hipofosfatemia transitória, transit ória,

 pela captação celular de fosfato induzida pela alcalemia (estímulo da fosfofrutoquinase). Metabolismo da glicose. A baixa concentração intracelular de H+, estimula a atividade da fosfofrutoquinase, e portanto, a glicólise. Isto leva ao incremento, na produção de lactato. Cérebro. A hipocapnia induz à vasoconstrição, com

sonolência e torpor moderado.

197 19 7

T RATAMENTO O tratamento se dirige fundamentalmente a correção da causa pré-existente, com o emprego adequado de antibióticos, cardiotônicos, vasodilatadores, antipiréticos, sedan tes etc. Nas formas mais graves de insuficiência respiratória, pode administrar-se ventilação mecânica.

T RAN STOR NOS MIST OS DO EQU EQUIL ILÍB ÍBRI RIO O ÁCIDO - BASE  Nã  N ã o é r a r o , q u e u m p a c i e n t e s o f r a s i m u l t a n e a mente dois ou mais transtornos primários do equilíbrio ácido-base. Os efeitos sobre o pH do sangue  p o d e m s e r s o m a t ó r i o s , c o m o n a a c i d o s e m e t a b ó lica e respiratória respiratória associ ada, ou a inversa, na alcalose metabólica e respiratória associada. Em outros casos, os efeitos de transtornos coexistentes, podem empurrar o pH em direções opostas  pa  p a r a e fe t u a r u m a n e u t r a l i z a ç ã o p a r c i a l o u c o m pl  p l e t a , c o m o n a a c i d o s e m e t a b ó l i c a a s s o c i a d a a alcalose metabólica ou respiratória e, outra vez a inversa, na alcalose metabólica associada com a acidose re spiratória e metabólica. Uma compreensão correta da compensação renal e respiratória, em termos de suas magnitudes respectivas proporciona o diagnóstico exato de transtornos complexos do equilíbrio ácido-base. Os transt ornos mis tos do equil íbrio ác ido-bas ido-base, e,  po  p o d e m s e r p r o d u z i d o s d e v á r i a s f o r m a s , j á q u e qualquer das possíveis causas de acidose metabólica, podem ser induzidas conjuntamente com qualquer causa de alcalose respiratória e acidose ou alcalose respiratória

AVALIAÇÃO DAS DESORDENS ÁCIDOBASE Do ponto de vista laboratorial os distúrbios ácido-base apresentam anormalidades anormalidades em um ou mais dos seguint es testes: §

Resultados dos gases sangüíneos.

19 8 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es es

§

Aníons indeterminados no soro.

§

Bicarbonato sérico.

É possível, mas infreqüente, existir uma severa desordem ácido-base em um paciente e os valores dos  parâmetros acima, apresentarem-se normais. Esta ocorrência é proporcionada em alguns casos de distúrbios mistos de acidose e alcalose metabólica, onde a acidose metabólica apresenta íons indeterminados normais, como por exemplo, no vômito severo (aumento do bicarbonato plasmático) em pacientes com acidose tubular renal não tratada (redução do bicarbonato  plasmático  plasmá tico sem elevação elevaçã o dos aníons indeterminad indete rminados). os). Obviamente, estas ocorrências são raras, mas  possibilitam  possibili tam enfatizar a importância impo rtância do cuidadoso exame exam e de todas as condições do paciente com distúrbios ácido ba se.

I NTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS RESULTADOS DA DA ANÁLISE DOS GASES E PH A interpretação dos resultados de gases sangüíneos é facilitado pelo conhecimento dos aspectos clínic os implic ados. Mes mo assim, a inte rpreta rpretaçã çãoo  p o d e t o r n a r-s e di fí c il , me s mo p ar a um c lí n ic o e x pe  p e r i m e n t a d o . I s t o s e d e v e , n ã o s ó a s c o m p l e x a s interrelações metabólicas e respiratórias, como também, à necessidade do emprego de equações difíceis, normogramas elaborados e parâmetros derivados , nem sempre definidos rigorosamente.  No  N o r m a l m e n t e a s a v a l i a ç õ e s d o s t r a n s t o r n o s ácido-base são realiza das sobre as medid as realirealizadas diretamente, tais como o pH, a  p CO 2 e a  p O 2 . Pode que, esta abordagem simplificada, não ofereça uma percepção completa da questão, ma s apresenta grande utilidade para fins didáticos. A interpretação dos dados da análise dos gases tem lugar desde a avaliação da ventilação e do estad o ác ido-base, até a exploração da da hipoxemia e a oxigenação tissular.

A VALIAÇÃO DA VENTILAÇÃO E DO ESTADO ÁCIDO - BASE p  CO 2   (arterial:

33-45 mm de Hg)

O primeiro parâmetro a ser avaliado na análise d o s g a s e s s a n g ü í n e o s é a  p CO 2 : um parâmetro direto e sensível que expressa se a ventilação alveolar está correta em vista das demandas meta bó  b ó l i c a s a t u a i s . Como a  p CO 2   é uma expressão da ventilação,  po  p o d e -s e a fi r ma r qu e : §

§

§

Com uma  p CO 2 <30 mm de Hg existe hiperventilação alveolar. Com uma  p CO 2 entre 30 e 45 mm de Hg existe uma ventilação normal. Com uma  p CO 2 >45 mm de Hg existe insufic iência ventilatória.

Assim, o valor da  p CO 2  oferece uma informação clara, acerca da ventil ação pulmonar do paciente. pH (arterial: 7,36 a 7,42)

Para diagnosticar qualquer transtorno do equilí br  b r i o á c i d o -b a s e é n e c e s s á r i a a d e t e r mi n a ç ã o d o  pH  p H . A m e d i ç ã o d o p H d o s a n g u e i n f o r m a s e o  pa  p a c i e n t e e s t á n o r m o a c i d ê m i c o o u s e s o f r e u m a acidemia  (pH<7,36) ou alcalemia  (pH>7,42). No entanto, as medições do pH não permitem a ex pr  p r e s s ã o q u a n t i t a t i v a d o s t r a n s t o r n o s m e t a b ó l i c o s ,  po  p o i s a p r e s e n ç a d os si st em as t am p õe s i m pe de u ma relação direta entre o transtorno primário e as leituras de pH. Sendo assim, a simples medição do  pH  p H n ã o t r a r á a s i n f o r m a ç õ e s a c e r c a d a n a t u r e z a d a causa primária r esponsável pelo transtorno obserobservado. Por outro lado, a avaliação simultânea do  pH  p H e d a p CO 2  informarão se os transtor nos primários são de natureza ventilatória ou metabólica. Interpretação do pH com p  CO 2  inferior a 30 mm de Hg (hiperventila ção alveolar). Com a

 p CO 2   inferior a 30 mm de Hg pode-se avaliar as seguintes situações com respeito ao pH: §

 pH  p H > 7 , 5 0 :  hiperventilação alveolar aguda. As variações do pH são secundárias a uma alteração da ventilação. Não houve compensação renal e o início da hiperventilação provavelmente é recente.

Eletrólitos e água

§

§

§

 pH  p H e n t r e 7 , 4 0 e 7 , 5 0 : hiperventilação alveolar crônica. É muito provável que tenha lugar uma compensação renal; a hiperventilação deve ter iniciado em menos de 24 horas.  pH  p H e n t r e 7 , 3 0 e 7 , 4 0 : acidose metabólica comcom pe  p e n s a d a . E m p r e s e n ç a d e a c i d o s e m e t a b ó l i c a  pri  p ri má ri a, o s is t em a v en ti la tó r io no r ma li zo u o  pH  p H d o s a ng u e c r i a n d o u m a s i t u a ç ã o d e a l c a l o se respiratória. É pouco provável que este quadro represen te uma hipervent ilação alveolar primáprimária pois o rim teria hipercompensado - uma uma s ituação pouco freqüente, na realidade; de modo similar similar,, a comp ensação e xcessiva pelo aparelho respiratório é rara.  pH  p H < 7 , 3 0 : acidose metabólica parcialmente compensada, que representa um transtorno de acidemia metabólica, ante a qual, o sistema ventilatório respondeu com hipervent ilação a lveolar - que demo nstra ser ineficiente.

Interpretação do pH com p  CO 2   e n t r e 3 0 e lo45 mm de Hg (ventilação normal). Com va lo-

res de  p CO 2 dentro dos limites da normalidade devem ser considerados as seguintes situações do  pH : §

§

§

 pH  p H > 7 , 5 0 : alcalose metabólica primária não compen sada eficazmente pelo sistema ventilaventilatório.  pH  p H e n t r e 7 , 3 0 e 7 , 5 0 : estados ventilatórios e ácido-base ácido-base compatíveis.  pH  p H < 7 , 3 0 : acidose metabólica não compensada  pe  p e l o s i s t e m a v e n t i l a t ó r i o .

Interpretação do pH com p  CO 2   superior a 45 mm de Hg (insuficiência ventilatória).

Com valores de  p CO 2 superiores a 45 mm de Hg  p o d e -s e p o s t u l a r o s s e g u i n t e s t r a n s t o r n o s d o p H : §

 pH  p H > 7 , 5 0 : alcalose metabólica parcialmente compensada. Representa uma al calose primária, incompletamente compensada pela hipoventilação alveolar. Nos p acientes conscientes e sem lesões do SNC, raramente se observam

199 19 9

valores de  p CO 2 superiores a 60 mm de Hg, em resposta a uma alcalose metabólica. §

 pH  p H < 7 , 3 0 : insuficiência ventilatória aguda. Uma ventilação inadequada, com um pH reduzido no sangue arterial, reflete com grande s egurança um transtorno agudo da ventilação.

A NORMALIDADES NORMALIDADES DA P O 2 A caracterização da composição de oxigênio no sangue requer a medida de  p O 2 , concentração da hemoglobina e a percentagem de saturação do oxigên oxigênio. io. As anormalidades nestes constitu intes  po  p o d e m s e r d e v i d a s a : §

Redução (ou aumento) na  p O 2  inspirada.

§

Hipoventilação.

§

Doença pulmonar.

A medida de p O 2  no sangue arterial (valores de referência: 80-110 mm de Hg) é de grande valor na avaliação da respiração e n a eficiência da teratera pi  p i a p e l o o x i g ê n i o . R e s u l t a d o s d a s m e d i d a s d e p O2 estão alteradas quando a capacidade de transporte do oxigênio no sangue é afetada pela anemia, envenenamento pelo monóxido de carbono e em  pr  p r e s e n ç a d e d e r i v a d o s d e h e m o g l o b i n a s ( e x . : m e tahemoglobina). A hipoxemia deve ser avaliada após uma ex pl  p l o r a ç ã o a d e q u a d a d a v e n t i l a ç ã o e d o e s t a d o ácido-base do paciente. A medição direta da  p O 2 arterial só informa se existe ou não hipoxemia arterial. Indica a presença de hipoxemia tissular, mas não necessariamente a demonstra. É igualmente importante o fato de que a hipoxemia, por si mesma, pode produzir transtornos ventilatórios e ácido-base diversificados. A hipoxemia arterial se define como a presença de valores de  p O 2  infe riores aos l imites aceitáve aceitáveis is.. Os graus de hipoxemia em pacientes abaixo de 60 anos e que respiram sem equipamentos são: §

 Le v e,  com leituras de  p O 2 entre 80 e 60 mm de Hg.

20 0 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

§

§

 M od e ra d a, com leituras de  p O 2  entre 60 e 40 mm de Hg.  Int ensa, com leituras de  p O 2  inferiores a 40 mm de Hg.

A saturação de oxigênio indica a quantidade de oxigênio ligado à hemoglobina e é determinada  para ava liar a respir ação ou a oxi gênio terap ia. Em geral, o diagnóstico de hipoxemia é realizada em pacientes que respiram ar ambiente, mas também pode ser detectada em indivíduos que respiram ar enriquecido com oxigênio. A oxigenoterapia deve se ajustada com informações adequadas, sobre o grau de oxigênio tissular. As principais causas de aumento  dos valores da  p O 2  arterial são : (a) respiraç ão com ar enrique cido com O2 – a administração de 100% de O2 , a  p O 2  pode cheg ar a val ores acim a de 600 mm de Hg; (b) exercícios, tanto em indivíduos saudáveis como em pacientes cardíacos, resultam em aumento dos valores existentes em repouso. A hipoxemia arterial  (redução da  p O 2  arterial) é geralmente uma emergência médica. Mais de um mecanismo pode ocorrer simultaneamente. As  p ri nc ip ai s ca us as sã o as se gu in t es : §

§

§

Diminuição da  p O 2  no ar inspirado devido a  baixa pressão em altas altitudes. Hipoventilação com aumento da  p CO 2  e redução alveolar da p O 2 . Hipoventilação de origem  periférica  é causada por sufocação, submersão, anormalidades esqueléti cas, ou trauma do tórax que dificulta a expansão completa, paralisia no nervo frênico, tétano, poliomielite aguda, síndrome de Pickwick. Hipoventilação de origem central  é causada pela depressão do centro res piratório, por drogas como os barbitúricos ou morfina. Redução da capacidade de difusão pulmonar de O 2 , como na síndrome do sofrimento respirat ório em adultos ou recém-nas cid os, carcinomatose lifangítico, adenomatose pulmonar, sarcoidose, síndrome de Hamman-Rich, beriliose, hemosideros e pulmonar secundária a estenose mitral.

§

§

§

Redução da área das membran as alvéolo capilares como result ado de ressecamen to ou com pressão pulmonar. Ventilação irregular e perfusão do sistema cardiopulmonar por b ronquites, asma, enfisema, bronquiectasias, atelectasias , pneumoconiosis, granulomas, noplasmas, infarto pulmonar, pneumonia, mucovicidose ou obstrução das vias aére as por neopl asma, um corpo estranho ou secreções (ex.: difteria). Aumento do desvio do sangue do lado venoso  pa ra o lad o ar ter ial , em raz ão de en fer mi dad es cardíacas congênitas, pneumonia, atelectase, edema pulmonar, choque.

A VALIAÇÃO DA OXIGENAÇÃO TISSULAR Uma avaliação atenta da hipoxemia é fundamental  para o manejo correto do paciente com medicação de apoio. Não é menos importante também a avaliação da oxigenação tissular. Esta se baseia fun damentalmente em critérios clínicos tais como a função cardíaca e a perfusão periférica, que são determinadas mediant e o exame físico e a medição dos parâmetros vitais. Existe outro componente diretamente relacionado com o mecanismo de transporte do oxigênio, q u e d e p e n d e d a  p O 2 disponível, a afinidade pelo oxigênio da hemoglobina e o conteúdo de oxigê nio no sangue; estes parâmetros podem ser avaliados experimentalmente.

D ETERMINAÇÃO DO PH E GASES NO SANGUE

A gasometria arterial determina o oxigênio e o dióxido de carbono dissolvidos no sangue arterial, avalia o est ado ác ido-básico e o grau de transporte de oxigênio pelo corpo. O pH é a medida da concentração de íons hidrogênio livres no sangue circulante. P a c i e n t e . Deve repousar durante 30 minutos

antes da c olheita da amostra.

Eletrólitos e água

Amostra. Sangue arterial sem a presença de

coágulos e conservada em gelo desde a coleta. Processar a análise até 15 minutos após a coleta. Interferências na determinação do pH.  Re-

 sultados falsamente elevados:  bicarbonato. Interferências na determinação da

p  CO 2 .

 Resultados falsamente elevados: ácido etacrínico, aldosterona, bicarbonato de sódio, metolazona,  prednisona e tiazídicos.  Resultados falsamente reduzidos: acetazolamina, dimercaprol, meticilina sódica, nitrofurantoína, tetraciclin a e triantereno.

201

Bibliografia consultada  ARIEFF, A . I., DeFRONZO, R. A.. Fluid electrolyte and acid-base disorders. 2. Ed., New York : Churchill Livingstone, 1995. KAPLAN, Alex, JACK, Rhona, OPHEIM, Kent E., TOIVOLA, Bert, LYON, Andrew W. Clinical chemistry: i n t e r p r e t a t i o n a n d t e c h n o q u e s . Baltimore : Williams & Wilkins, 1995. 514 p. SHERWIN, J. E. “Acid-base contro l and aci d-base disorders”. In: KAPLAN, L. A., PESCE, A. Clinical chemistry: theory, analysis, correlation. St. Louis : Mosby, 1996. p. 464-83. SMITH, A. F., BECKETT, G. J., WALKER, S. W., ERA, P. W. H. Clinical biochemistry. 6 ed. London : Blackwell Science, 1998. p. 35-50. WALMSLEY, R. N., WHITE, G. H. Mixed acid-base disorders. Clin. Chem., 31:321-5, 1985. .

Volume

13  VALTER T. MOTTA

BioquímicaClínica: Princípios eInterpretações

 Aspectos Bioquímicosda Hematologia

A SPECTOS BIOQUÍMICOS DA HEMATOLOGIA

A

s células sangüíneas diferem em suas funções  biológicas e em s uas características m etabó licas. Os l e u c ó c i t o s contém núcleo, mitocôndria, ribosomo s e lisossom os. Consequente mente, eles  podem s intetizar p roteínas e lipídios e suas n ecessidades energéticas são supridas pelo ciclo do ácido cítrico (Ciclo de Krebs). Os e r i t r ó c i t o s  não possuem núcleo, mitocôndria ou ribossomos, sendo assim, incapazes de realizar biossínteses. A produção de energia nes tas células dependem da glicólise anaeróbica. O ciclo de Rapoport -Luebering (específico dos mamíferos) regula a afinidade do oxigênio pela hemoglobina. As conseqü ências clínicas de anormalidades da estrutura, função e metabolismo dos eritrócitos são bastante variadas. Anormalidades geneticamente determinadas, resultam em enfermidades importantes, entre as quais, aquelas que afetam as proteínas estruturais da membrana eritrocitária; as que afetam a estrutura, a função ou es tabilidade da hemoglobina; e aquelas que afetam impor tantes enzimas dos eritrócitos. Deficiências de vitamina B 1 2 , ácido fólico ou ferro impedem a medula óssea de formar eritrócitos e, assim, causa m anemias.

A avaliação laboratorial inicial baseia-se nos seguintes exames: §

Determinação da hemoglobina e hematócrito.

§

Contagem de reticulócitos.

§

Volume corpuscular médio (VCM).

§

Contagem de plaquetas.

§

Exame do esfregaço de sangu e periférico.

Muitas classificações foram propostas para a anemia. Algumas classificam as anemias com base na patologia e na etiologia, enquanto outras, nos tipos laborat oriais. Emprega-se aqui uma classificação simples e objetiva que permite o estudo da maioria das anemias. Anemias associadas com produção deficiente de hemácias: §

acompanhada por redução da hemoglobina o que lev a à sintomatologia anêmica em virtude da falta de oxigenação nos tecidos.

A NEMIAS §

Anemia é a diminuição do teor de hemoglobina total (Hb) funcionante no sangue abaixo das n ecessidades fisiológicas determinadas pela demanda de oxigênio tecidual. É também definida como o estado clínico no qual a hemoglobina e/ou eritrócitos estão reduzidos. Considera -se um paciente anêmico quando a hemoglobina for menor que 11 g/dL e m m u l h e r e s a d u l t a s e c r i a n ç a s e abaixo de 12 g/dL, e m h o m e n s a d u l t o s.

 An emi a fe rr op ên ic a, a deficiência de ferro é

 A n e m i a a p l á s t i c a é uma alteração adquirida

das células -tronco medulares, mostrando-se associada com anemia, leucopenia e trombocito penia. §

S í n d r o m e s t a l a s s ê m i c a s são um grupo hetero-

gêneo de distúrbios hereditários, caracterizados  pela diminuição da produção das cadeias α  o u β  da molécula de hemoglobina. §

Síndromes mielodisplásticas e enemia sideroblástica (refratária).

203

20 4 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

§

tras drogas, como os a gentes alquila ntes (ciclofosfamida, melfalan) e a hidroxiuréia, que atuam na replicação do DNA, também podem alterar morfologicamente o eritrócito.

 A n e m i a m e g a l o b á s t i c a constitui um grupo de

dist úrbi os que ap resentam glóbulos vermelhos de tamanho aumentado (anemias macrocíticas), que têm como causa anomalias na síntese de DNA da célula; qu ase todos os casos devem-se:

−

 D ef i ci ê nc i a d e á c i d o f ó l i c o  pela diminuição

da ingesta como no alcoolismo, má absorção, alimentação parenteral e aumento d o consumo como em anemias hemolíticas, gestação (anemia macrocítica da gravidez).

−

§

§

§

§

− Alterações hereditárias das proteínas das membranas das hemácias resultam em alterações das membranas que podem  pr ec ip it ar um a h em ól is e e xtr av as cu la r c omo n o c a s o d a e s f e r o c i t o s e h e r e d i t á r i a.

 A n e m i a d a s d o e n ç a s c r ô n i c a s (é a anemia mais

 A n e m i a i n d uz i d a p or d r o g as a n t i ne o p l á s i c a s.

Interferem na síntese de DNA: citarabine, fluoracil, mercaptopurina, tioguanina e azatioprina que levam a alterações do tipo megaloblástico,  por ind uz ir uma di se rit ro po ies e med ul ar. Ou -

 An e m ia s h e mo l í t ic a s h er e d it á r i as :

− Hemoglobinopatias incluem anemia falciforme (HbSS) e outras síndromes falcêmicas.

 A n e m i a d a i n s u f i c i ê n c i a r e n a l c r ô n i c a é a tri-

comum depois da ferropênica) se desenvolve no curso das doenças inflamatórias do sistema digestivo de longa evolução, neoplasias, colagenoses e doenças reumáticas ou infecções (endocardites, meningites, abcessos abdominais, empiemas, pneumonias de lenta resolução, doença cavitária pulmonar, abcessos pulmonares, bronquiectasias infectadas, pielonefrite crônica, osteomielite, febre tifóide, brucelose, lepra lepromatosa, granulomas disseminados, AIDS, infecções oportunistas em es tados de imunodeficiência).

 A n e m i a c r ô n i c a p ó s-he mo r rá g ic a , por p erdas

 peq ue na s e c on ti nu ada s de sa ng ue po r lo ng os  perí odos, e m g er al , s em ma nif est açõ es c lí ni cas ou hematológicas que caracterizam a anemia  p ó s -h em orr ági ca.

 buí da pr ima ria men te à di min uiç ão na prod uçã o endógena de eritropoetina. §

 A n e m i a a g u d a p ó s-he m or r ág i ca , por perda de

san gu e pelo sistema digestório (principalmente em homens) ou em um espaço tecidual ou numa cavidade do corpo, cujas principais manifestações são as devidas à hipovolemia.

 D ef ic iê n ci a d e v i ta mi na B 1 : anemia pernici-

osa (doença auto-imune, com destruição imune das células parietais da mucosa gástrica que resulta na baixa produção de ácido clorídrico e fator intrínseco necessário para a absorção da vitamina B 1 2 ), gastrectomia, insuficiência pancreática, proliferação bacteriana no sistema digestivo, ressecção ileal, doença celíaca, parasitos es intestinais, síndrome de Zollinger-Ellison, síndrome de Imerslund-Grasbeck; Os valores de VCM são > 100 fL. §

Anemias associadas por perda ou aumento da destruição das hemácias:

− Enzimopatias, cuja forma mais comum é a deficiência de  glicose 6 -f o s fa to de si d ro ge nase. Outras enzimas também p odem estar deficientes:  pi ru vat o q uin as e, p iri mi di no 5 n u c l e o t i d a s e  e  gl ico se fo sf at o i so mer as e. §

 An e m i a s h e m o lí t i c a s a d q u i r i d as :

− Anemia hemolítica auto-imune caus ada por anticorpos contra as hemácias. − Anemia hemolítica induzida por drogas. − Anemia hemolítica microangiopática. Sí ndrome de hemólise por traumatismos intravasculares, causada pela deposição de mo-

 A s p ec t o s b i o q u ím i c o s d a h em at o l o g i a

nômeros de fibrina na luz dos vasos de p equeno calibre.

− Anemia hemolítica traumática refere-se à hemólise intravascular, geralmente ass ociada à disfunção de prótese da válvula aórtica. − Anemia paroxística noturna é um raro defeito adquirido da membrana do eritrócito. Origina-se nas cé lulas -tronco da medula ó ssea, caracterizada por episódios de hemólise intravascular; a hem ólise acentua-se n as horas de sono. O paciente apresenta hemoglo binúria ao despertar.

205

As manifestações clínicas da policitemia vera são: Hiperviscosidade

e/ou

hipovolemia. Po -

dendo resultar em diminuição do fluxo sangüíneo cerebral com zumbidos, tonteiras, acidente vascular cerebral (raramente), insuficiência cardíaca congestiva e trombose. Disfunção plaquetária. Que pode promover

trombose devida a trombocitose, alteração intrí nsica das plaquetas (tempo de sangramento prolongado, ausência de agregação à adrenalina, meta b o li smo a normal das prostaglandinas) e hemorragias. A u m e n t o n a r e n o v a ç ã o c e l u l a r . Que implica

em gota (devido à hiperuricemia), prurido (pela maior produção de histamina pelos basófilos).

E RITROCITOSES As eritrocitoses decorrem do aumento real massa eritrocitária circulante, da diminuição volume plasmático (pseudo-eritrocitose), ou combinação dos dois mecanismos. As cifras eritrograma estão aumentadas.

da do da do

P OLICITEMIA VERA É uma síndrome mieloproliferativa crônica. Constitui uma doença neoplásica de uma célula-tronco da medula óssea que afeta primariamente a série eritróide. O aumento na produção de eritrócitos é autônomo, isto é, não há nenhum estímulo secundário, com hipóxia ou níveis elevados de eritropoetina para estimular a formação de hemácias. A apresentação clínica típica é a de um paciente com hematócrito elevado acima de 54% em homens ou de mais de 50% para as mulheres.

Bibliografia consultada C H A R A C H E , S . T r e a t m e n t o f s i c k l e c e l l a n e m i a . Annu. V e r . M e d . , 3 2 :1 9 5 - 2 0 6 , 1 9 8 1 . DACIE, J. V., LEWIS, S. M. Practical haematology. London : Churchill Livingstone, 1995. 608 p. F A I L A C E , R e n a t o . Hemograma: manual de interpretação. 3 ed., Porto Alegre : Artes Médicas, 1995, 198 p. HAM, E. V., CASTLE, W. B. Relation of increased hyp oto nic fragility and of erythrostasis to the mechanims of hemolysis in certain anemias. Trans. Assoc. Am. P h y s i c i a n s , 5 5 :1 2 7 - 3 5 , 1 9 4 0 . L O R E N Z I , T . F . Manual de hematologia: propedêutica e clinica. Rio de janeiro : MEDSI, 1999. 641 p. M A S O N , V . R . S i c c k l e c e l l a n e m i a . JAMA, 1318-20, 1922. V E R R A S T R O , T h e r e z i n h a Hematologia e hemoterapia: fundamentos de morfologia, fisiologia, patologia e clínica. São Paulo, Atheneu, 1996. 303 p.

206 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

F ERRO

SÉRICO

O

ferro é um componente essencial presente  pri nc ip al me nt e n o c omp le xo po rf ir ín ic o e na s  proteína s de ar mazename nto de ferro, ferri tina e hemossiderina. Faz parte da hemoglobina, da mi oglobina e de algumas enzimas, e participa em vári os proc essos v itai s que vão d esde os mecanismos oxidativos celulares até o transporte de oxigênio no organismo. O heme presente na hemo globina, mioglobina e citocromos, é formado pela inserção do ferro na protoporfirina.

I NGESTÃO E ABSORÇÃO DO FERRO O adulto possui aproximadamente 4 g de ferro no organismo. O balanço do ferro é regulado por alterações na absorção intestinal.  Normalmente, 5-10% do ferro da dieta é absorvido no duodeno por processo de transporte ativo. A velocidade de absorção é controlada por vários fatores fisiológicos: Estoques de ferro no corpo. A absorção aumenta

na deficiência de ferro e diminui quando existe excesso. Velocidade da eritropoiese. Com o aumento na

eritropoiese, a absorção eleva, mesmo quando os estoques de ferro estão adequados ou sobrecarregados. Outros fatores. A velocidade de absorção é também

influenciada pelo conteúdo da dieta e pela natureza das secreções gastrointestinais: §

Conteúdo da dieta. Substâncias que formam

complexos solúveis com o ferro (ex.: ácido ascórbico) facilitam a absorção. As que formam complexos insolúveis (ex.: fitato) inibem a absorção. §

 Estado químico do ferro . O ferro para ser absorvido

necessita ser liberado durante a digestão. Isto depende, em parte, da produção ácida do estômago; o Fe2+ é mais rapidamente absorvido que o Fe3+ e a  presença de H + ajuda a manter a forma ferrosa. O ferro no heme (na carne e derivados) pode ser absorvido na molécula intacta.

Pouco ferro é perdido no corpo (células do sistema digestório, pele e urina). O ferro excretado pelas mulheres (1,3 mg/d) é em média maior que nos homens (0,9 mg/d) devido a perda menstrual. Durante a gravidez e a lactação, as demandas adicionais de até 4 mg/d são retiradas do armazenamento do ferro materno. A ingestão recomendada p ara homens é 10 mg/d e para mulheres 18 mg/d. A fonte dietética mais rica em ferro são as visceras de animais (ex.: fígado, rins, coração e  baço). A homeostase d o f erro é mantida p elo c on trole da absorção conduzid a pelas células epiteliais do duodeno e jejuno. Adultos normais contêm 3 a 5 g de ferro que estão distribuidos conforme a tabela 13.1 onde a  fe rr it in a e a h e m o s s i d e r i n a são pro teínas a rmazenadoras de ferro, no fígado, medula óssea e mú sculos. O ferro é prontamente mobilizado quando necess ário, principalmente aquele ligado à ferritina, enquanto a transferrina está relacionada com o seu transporte. A concentração plasmática de ferro corresponde a 0,1% do ferro total. Tabela 13.1. Distribuição aproximada de ferro no homem adulto normal Compos to

Hemoglobina Mioglobina Ferritina Hemossiderina Transferrina Ferro enzimático Orgânico remanescente Total

Conteúdo de ferro (mg)

Perce ntagem

2.800 135 520 480 7 8

68,3 3,30 12,7 11,7 0,17 0,19

150

3,65

4.100

100

O ferro no organismo se apresenta sob duas formas: ferrosa (Fe 2 + )   e férrica (Fe 3 + ) . A forma ferrosa é encontrada na hemoglobina, enquanto a férrica está armazenada na  fe rr it in a  e h e m o s s i d e r i n a , além de estar combinada com a transferrina , a principal proteína transportadora de ferro no  pl as ma. O ferro é absorvido no duodeno na forma

 A s p ec t o s b i o q u ím i c o s d a h em at o l o g i a

207

divalente. Após absorção, o ferro é oxidado e  pode ser armazenado pela ferritina nas células da mucosa intestinal ou captado pela transferrina e distribuído para outras células. A   transferrina  entrega o Fe 3 +  a vários tecidos  par a a fo rm açã o de cit oc rom os , hem o -g lobina e mioglobina. O ferro não utilizado é armazenado na ferritina e hemossiderina no sistema retículoendotelial. O excesso é excretado na urina, fezes e suor.  Normal mente, a tran sferrina ci rculante es tá saturada em cerca de 30% com Fe 3 + . A transferrina é avaliada indiretamente pela determinação da capacidade total de ligação de ferro (TIBC). As determinações do ferr o sérico (o Fe 3 + ligado à transferrina sérica) ,  d a c a p a c i d a d e p l a s m á t i c a t o t a l d e l i g a ç ã o d o f e r r o ( T I B C ) e d a  fe rr it in a são necessárias no estabelecimento do diagnóstico de distúrbios no metabolismo do ferro. O  RDW   (Red Cell Distribution Width) é um coeficiente de variação do volume eritrocitário médio de grande utilidade no diagnóstico diferencial de algumas anemias, como, por exemplo, anemia ferropênica e β -talassemia. As reservas de ferro no organismo devem permanecer dentro de limites estreitos, pois se por um lado sua queda provoca diminuição da imun idade celu lar-humoral com o conseqüente aumento da incidência da gravidade das infecções, por outro, o seu aumento produz os mesmos efeitos,  por outros mecanismos.

Anemi a por deficiência de ferro (ferropênicas). Encontram-se:  fe rr it in a s ér ic a (<12 µ g/L),  ferro sérico (<60 µ g/dL), c a p a c i d a d e p l a s m á t i c a t o t a l d e l i g a ç ã o d o f e r r o (>360 µ g/dL) e  RD W

D IMINUIÇÃO DO FERRO SÉRICO

Infarto do miocárdio.

A deficiência de ferro é uma das mais prevalentes desordens no homem. É encontrada particularmente em crianças, mulheres jovens e pessoas idosas, apesar de poder ocorrer em indivíduos de todas as idades e condições sociais. O ferro sérico reflete principalmente a quantidade de ferro ligado à tranferrina. A redução dos n íveis de ferro são provocadas  pela deficiência de ferro total no organismo, pel a  perda aumentada de ferro ou ainda, pela elevação na demanda de ferro dos estoques do corpo (por exemplo, gravidez). Os processos mais comuns de d i m i n u i ç ã o  do ferro são :

T r a t a m e n t o d e a n e m i a p e r n i c i o s a .  No início

(>14,5%); quando bem desenvolvida, a deficiência de ferro é caracterizada por uma anemia microcítica e hipocrômica. São causadas por: §

 F a l t a d e i n g e s t ã o : dietas pobres em ferro.

§

 F a l t a d e a b s o r ç ã o : gastrectomias, má-abs or-

ção intestinal, trânsito acelerado, distúrbios digestivos (vômitos da gravidez, neoplasias etc), acloridrias e pica. §

 P e r d a s s a n g ü í n e a s : d i g e s t i v a s (úlcera gástrica

e/ou duodenal, tumores malignos   prin cipalmente do estômago e cólon   varizes es ofagianas, hérnia hiatal, polipose intestinal, retocolite ulcerativa, anomalia vascular, parasitose intestinal, diverticulos e; u t e r i n a – f  ibroma, t umores malignos de útero ou do colo, menorragias, metrorragias, retenção placentária e uso de anovulatórios; o u t r a s : sangramentos nasais crônicos, hematúria crônica, hemodiálise , doação de sangue, perdas sangüínea s repetidas. I n f l a m a ç ã o a g u d a . Infecção respiratória e abcessos. Inflamações crônicas ou doenças malignas.

da resposta ao tratamento com vitamina B 1 2 . Hemorragia aguda ou recente doação de sangue. Ciclo menstrual.  No período pré -m enstrual o

ferro eleva de 10-30%. Na menstruação o ferro diminui 10-30% dos valores de referência.

20 8 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

A UMENTO DO FERRO SÉRICO É um distúrbio metabólico hereditário na regulação da absorção de ferro, resultando em absorção contínua de ferro do trato gastrointestinal. A hemocromatose hereditária é o tipo mais comum de doença por sobrecarga primária de ferro, podendo apresentar-se sob a forma de coloração  bronzeada da pele, diabetes , cardiomiopatia e cirrose, sendo diagnosticada na meia-idade. Na hemocromatose há um depósito contínuo e progressivo de ferro nas células do fígado, pâncreas, coração e outros órgãos, o que leva, em última instância, a insuficiência destes órgãos. Se não tratado, o acúmulo de ferro ness es órgãos leva a cirrose, diabetes e insuficiência cardíaca, diminuindo a expectativa de vida destes pacientes. Hemocromatose

primária.

Hemossiderose. E n v e n e n a m e n t o a g u d o p e l o f e r r o . Princi-

 palmente em cr ianças. Ingestão de ferro como medicação ou administração parenteral. H e p a t i t e a g u d a .  Redução dos estoques de ferro

no fígado. A n e m i a h e m o l í t i c a . Destruição anormal de

hemácias: §

 H e mó l is e i n t ra v as c u la r po de ap res en ta r-se com

febre, calafrios, taquicardia e dor lombar.

amostra no início da manhã e em jejum, pois o teor de ferro pode diminuir em até 30% no decorrer do dia. Separar o soro ou o plasma no máximo até uma hora após a coleta . O ferro sérico é estável no soro ou plasma, por uma semana em refrigerador ou até um mês, quando congelado. Interferências.  Re sul ta do s f al sa me nt e e lev ad os :

ingestão de vitamina B1 2   nas 48 h anteriores ao teste. Métodos. Muitos métodos propostos envolvem a

separação do ferro das proteínas transportadoras (principalmente a transferrina). C o l o r i m e t r i a . Após separação o Fe 3 + é reduzido

a Fe 2 +   por adição de hidrazina, ácido ascórbico, ácido tioglicólico ou hidroxilamina. A quantific ação do ferro é completada pela adição de um agente complexante, com formação de um cromogênio passível de análise espectrofotométrica. Os agentes complexante s mais comumente usados são a b a t o f e n a n t r o l i n a , a  ferroz ine ,  fer ene  e a t r i p t i d i l t r i a z i n a (TPTZ). C o u l o m e t r i a . Os métodos coulométricos para

determinação do ferro estão basead os no desenvolvimento de um potencial eletroquímico na interface de uma solução salina (soro) e um eletrodo. Em geral, estes métodos se correlacionam  bem com os métodos cromogênicos e necessitam de pequenas amostras para a análise. A bsor ção at ômi ca. O ferro é concentrado por

§

 H e m ó li s e e x t r a v as c u l a r  caracteriza-se pe la

destruição de hemácias no sistema reticuloendotelial, particularmente no baço. E n v e n e n a m e n t o p e l o c h u m b o .   Redução na

utilização de ferro.

D ETERMINAÇÃO DO FERRO SÉRICO P a c i e n t e .  Não é exigido cuidados especiais. Amostra. S o r o o u  p l a s m a h e p a r i n i z a d o i s e n t o s

de hemólise e turvação. A colheita de sangue deve s er realizada com o mínimo de estase para permitir o livre fluxo de sangue. É aconselhável obter a

quelação com batofenantrolina e é extraído pelo metilisobutil cetona (MIBK). O extrato é examinado por absorção atômica em 248,3 nm. Valores de referência para o ferr o séri co ( µ g/dL)

Homens Mulheres Recém-nascidos

70 a 180 60 a 180 95 a 225

CAPACIDADE PLASMÁTICA TOTAL DE LIGAÇÃO DO FERRO (TIBC) Como normalmente só um terço dos sítios ligadores de ferro da transferrina estão o cupados pe lo

 A s p ec t o s b i o q u ím i c o s d a h em at o l o g i a

Fe 2 + , a transferrina sérica tem considerável reserva de capacid ade de ligaçã o de ferro. Ist o é denominado, c a p a c i d a d e d e l i g a ç ã o d e f e r r o i n s a t u r a d a (UIBC). A TIBC é uma medida da concentração máxima de ferro que a s proteínas séric as, principalmente a transferrina, podem ligar quando seus sítios ligadores de ferro estão completamente saturados. A TIBC sérica varia nas desordens do metabolismo do ferro. Está muitas vezes aument ada na d eficiência de ferro e reduzida nas desordens inflamatórias crônicas ou doenças malignas e, também, na hemocromatose. A UIBC e TIBC são determinadas pela adição de Fe 3 +  para saturar os sítios de ligação na transferrina. Outro parâmetro que se relaciona com as reservas de ferro é a  p o rc e nt a g em de sa t uraç ão da transferrina : Saturação da transferr ina (%) =

100 × Ferro TIBC

Este coeficiente é o melhor índice de armazenamento do ferro sérico sozinho e é útil na diferenciação das causas comuns de anemia, já que o TIBC normalmente aumenta em resp ost a a o decréscimo de ferro sérico, enquanto que ele é usualmente normal nos distúrbios inflamatórios crôn icos . Quant o maior a sa tura ção da tra nsferrina e menor a TIBC, maiores serão as reservas do ferro. Os achados laboratoriais clássicos na anemia  por de ficiênci a de ferro sã o ferr itina re duzi da , ferro sérico diminuído, baixa saturação da transferrina, com aumento na TIBC. §

Valores de referência: 300 a 360

µg/dL.

F ERRITINA SÉRICA O teor de ferritina está diretamente relacionado com as reservas de fer ro no sistema retículo-histocitário, de tal modo que sua determinação serve  para diagnosticar e controlar as deficiências e sobrecargas de ferro.

209

Tabela 13.1. Ferro sérico e TIBC em várias condições

Deficiência de ferro Infecções crônicas Malignidades Menstruações Envenenamento por Fe Anemia hemolítica Hemocromatose Infarto do miocárdio Gravidez tardia Anticoncepcionais orais Hepatite por vírus  Nef r ose Kwashiorkor Talassemia

 Fe r ro s ér i co -

T I BC

↓ ↓ ↓ ↓ ↑ Variável ↑ ↓ ↓ N, ↑ ↑ ↓ ↓ ↑

↓ ↓ ↓ ↓ Variável  N, ↓  N ↑ ↑ ↑ ↓ ↓ ↓

↓   = diminuição ; ↑   = aumento; N = normal;

A ferritina plasmática normalmente conté m 1% do ferro sérico e está em equilíbrio com os depósitos do corpo, refletindo as variações na quantidade de ferro total armazenado. A concentração da ferritina plasmática decli na bem antes de alterações observáveis da hemoglobina sangüínea, na alteração morfológica dos eritrócitos, na diminuição da concentração de ferro sérico ou dos sinais clínicos da anemia. Assim, a medida da ferritina sérica é um indicador muito sensível da deficiê ncia de ferro quando não acompanhada de outra doença concomitante. Enc ontram-se elevações da ferritina sérica quan do ocorre aumento das reservas de ferro e também em várias doenças como: infecções crônicas; desordens inflamatórias crônicas, como artrite reumatóide ou enfermidade renal; em várias doenças malignas, especialmente linfomas, leucemias, carcinoma de seios e de ovários e neuroblastoma. Aumentos nos níveis de ferritina sérica ocorrem também na hepatite viral ou lesão hepática tóxica, como resultado da liberação de ferritina dos hepatócitos lesados. Também existem aumentos em pacientes com sobrecarga de ferro, como na hemosiderose, hemocromatose após transfusão e reposição aguda de ferro. A ferritina aumenta com o passar dos a nos e este aumento está relacionado com a maior inci-

21 0 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

dência de infarto do miocárdio e da própria mo rtalidade.

Tabela 13.2. Eritropoietina sérica nas anemias e policitemias  Eri tr opo ie ti na

Valores de r eferência para a ferriti na (ng/mL)

Homens Mulheres cíclicas Mulheres menopáus icas Recém-nasc ido s 6 meses a 15 anos

70 a 435 10 a 160 25 a 280 25 a 200 7 a 160

E RITROPOIETINA A eritropoietina é um hormônio glicoprotéico secretado principalmente pelos rins, que regula a  proliferação e a diferenciação das células progenitoras dos eritrócitos na medula óssea e de uma α -globulina de 38 kd. Quando os rins percebem a redução na entrega de O 2  para os tecidos pelo sangue, liberam eritro poie tin a q ue, por sua v ez, es tim ula a med ula ó ss ea a fabricar mais eritrócitos. Na tabela 13.2 estão resumidas as condições com alterações na concentração de eritropoietina sérica. A avaliação da erit ropoetina é útil na in vestigação de anemias, no diagnóstico diferencial das  policitemias, n a m onitoração dos n íveis t erapêuticos de eritropoietina recombinante e como marcador tumoral. Valores de r eferência para a eritropo ietina ( mU/mL)

Homens Mulher es

11,7 a 22,7 12,6 a 25,0

 A n e m i a s

Anemias nutricionais (deficiência de f e r r o , B1 2 , o u f o l a t o ) Perda sangüínea aguda Doença crônica (inflamação, neoplasma) Anemia hipoplástica/aplástica Baixa afinidade do oxigênio pela hemoglobina Enfermidade renal crônica

↑ ↑ ↑   ou normal ↑ ↓   ou normal ↓

 Po l i c i t e m i a

Policitemia vera Doença pulmonar crônica Shunt venoso-arterial Doença cardíaca congênita Hepatoma Adenocarcinoma renal Cisto renal ou hidronefrose Câncer de pulmão célula pequena Hemangioma cerebelar Alta afinidade do oxigênio pela hemoglo bi na Cisto renal Cisto dermóide de ovário

↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑

Bibliografia consultada CANDLISH, J. K., CROOK, M. J. Notes on clinical c h e m i s t r y .  N e w Y o r k : W o r l d S c i e n t i f i c , 1 9 9 3 . 2 7 2 p . CAVILL, I., JACOBS, A. WORWOOD, M. Diagnostic m e t h o d s f o r i r o n s t a t u s . A n n . C l i n . B i o c h e m . , 2 3 :16871, 1986. DACIE, J. V. The haemolytic anaemias. 3 ed., London : Churchill Livingstone, 1995. 350 p. F A I L A C E , R e n a t o . Hemograma: manual de interpretação. 3 ed., Porto Alegre : Artes Médicas, 1995, 198 p. J A C O B S , A . D i s o r d e r s o f i r o n m e t a b o l i s m . Clin. Haematol., 1 1 :2 4 1 - 8 , 1 9 8 2 . S C H I L L I N G , R . F . V i t a m i n B 12 deficience: underdiagnosed, o v e r t r e a t e d ? H o s p . P r a c t . , 3 0 :4 7 - 5 4 , 1 9 9 5 . TIETZ, N. W., RINKER, A. D. MORRISON, S. R. When is a serum iron really a serum iron? A follow-up study on the status of iron measurements in serum. Clin. Chem 42:109-11, 1996. V E R R A S T R O , T h e r e z i n h a Hematologia e hemoterapia: fundamentos de morfologia, fisiologia, patologia e clínica. São Paulo, Atheneu, 1996. 303 p.

 A s p ec t o s b i o q u ím i c o s d a h em at o l o g i a

211

H EMOGLOBINA E DERIVADOS DA HEMOGLOBINA

A

hemoglobina é uma proteína esférica formada de quatro cadeias polipeptídicas bastante semelhantes entre si e quatro grupos prostéticos heme, nos quais os átomos de ferro estão no estado ferroso (Fe 2 + ). A porção protéica – chamada globina – con siste de du as cadeias α  (cada uma com 141 resíduos de aminoácidos) e duas cadeias β  (cada uma com 146 resíduos de aminoácidos). As anormalidades estruturais da hemoglo bina result am de mutações de um dos genes que codificam as cadeias de globina e são denominad a s h e m o g l o b i n o p a t i a s . Mais de 600 variantes estruturais da hemoglobina são conhecidas no homem. A maioria delas não apresenta manifes taç ões c lín icas e fo i des cob ert a acidentalmente. A medida da concentração da hemoglobina no sangue capilar ou venoso é um dos testes mais realizados em laboratório clínico. A concentração apropriada de hemoglobina no sangue é essencial para o transporte adequado de O 2  e dióxido de carbono entre os pulmões e outros tecidos. A determinação da hemoglobina é um  passo inicial importante na detectação da anemia (redução da hemoglobina) ou eritrocitose (aumento tanto dos eritrócitos como da hemoglo b in a). Cada grama de hemoglobina funcional (HbA) totalmente oxigenada é capaz de transportar 1,39 mL de O2 , o que é muito mais que a quantidade transportada por grama de p lasma totalment e oxigenado (0,025 mL de O2 ). A medida da  p O 2 n o sangue arterial é na realidade o oxigênio dissolvido no plasma. Ainda que importante, a p O 2  n ã o descreve realmente o transporte de oxigênio. Por exemplo, um paciente com  p O 2  normal pode estar gravemente hipóxico, se houver anemia presente. A quantidade de hemoglobina é controlada  pelo hormôn io e r i t r o p o e i t i n a ,  pr od uzi do em re s  posta a demanda de oxigênio total do organismo.

E LETROFORESE DE HEMOGLOBINAS A eletrofores e é utilizada no estudo da s hemoglo binas anormais e no diagnóstico diferencial das hemoglobinopatias (hemoglobinas variantes e talassemias). Estes estudos incl uem a realização da eletroforese em tampão de pH alcalino para a identificação de hemoglob inas varian tes (as mais encon tradas são: S, C, D), das talassemias do tipo β  heterozigótica (onde a HBA 2 está aumentada) e a do tipo α  (presença de HbH que corre rapidamente). Valores de referência (%)

Hemoglobina A 1 Hemoglobina A 2 Hemoglob ina fetal

95,0 a 97,0 2,5 a 3,5 0,1 a 2,0

H EMOGLOBINA FETAL (H B F) É a hemoglobina predominante durante a vida fetal. A HbF se origina em uma variação das cadeias de aminoácidos. Ao nascer, a criança tem aproximadamente 85% de HbF e esta diminui rapidamente e, ao redor do sexto mês de vida, representa menos de 2% da hemoglobina total. A HbF tem a afinidade pelo oxigênio aumentada significativamente o que ajuda “atrair” oxigênio através da placenta Valores aumentados. Anemias a plásticas, per-

niciosas e estados mieloproliferativos. Sua estimativa deve ser realizada sempre que estiver aumentada na eletroforese de hemoglobina e como complemento de diagnóstico na talassemia, persistê ncia her editá ria de hemog lobina fetal, anemia falciforme e interação talassemia/hemoglobina normal.

21 2 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

H EMOGLOBINA A2 A HbA 2  composta por cadeias α  (alfa) e δ (delta) está presente no sangue normal do adulto em torno de 3,0% da Hb total. A sua avaliação é indicada na investigação diagnóstica de anemias microcíticas com ferro sérico normal. V a l o r e s d e r e f e r ê n c i a : e l u i ç ã o : 2,5 a 3,7%; c r o m a t o g r a f i a : 1,5 a 3,0%.

β -talassemia, hemoglobina instável, traço falcêmico, SS com α talassemia.  A d q u i r i d a : anemia megaloblástica e hipertireidismo. Valores aumentados. C o n g ê n i t a :

Valores reduzidos. C o n g ên i t a :   α -talassemia, β -talassemia, δβ-talassemia. A d q u i r i d a : deficiên-

cia de ferro, anemia sideroblástica.

O XIHEMOGLOBINA (O 2 H B ) A oxihemoglobina é a espécie de hemoglobina que está ligada reversivelmente  ao oxigênio. A captação de O 2  pelo sangue no s pulmões depende principalmente da  p O 2  do ar alveolar e da capacidade d o O2   difundir livremente através da membrana alveolar para o sangue, também como, pela afinidade da deoxihemoglobina eritrocitária pelo O 2 . Com  p O 2  normal no ar alveolar, membrana normal e hemoglobina normalmente funcionante, mais de 95% da hemoglobina está ligada ao O 2 . A e n t r e g a d o O 2  d o s a n g u e p a r a o s t e c i d o s é administrada pela grande diferença de gradiente entre  p O 2  do sangue e aquela dos tecidos, por obra da troca isoídrica e de cloretos e pela dissociação da O 2 Hb nos eritrócitos em  p O 2  baixa na interface, sangu e-tecido. A p O 2  arterial deve s er suficientemente alta para evitar hipóxia. Em baixas concentrações de hemoglobina pode ocorrer hipóxia anêmica. A relação entre a  p O 2 , e o índice entre a oxihemoglobina e a hemoglobina reduzida é descrita pela curva de dissociação da hemoglobina. A relação entre  p O 2   e a oxihemoglobina é afetada  p elo pH ,  p CO 2 , temperatura e fosfato. Em qualquer circunstância, o O 2  total do sangue é a soma

d a s c o n c e n t r a ç õ e s d o O2   ligado à hemoglobina mais o O 2  fisicamente dissolvido. A magnitude do transporte de oxigênio implica também na capacidade do coração em bombear sangue para todo o organismo.

CARBOXIHEMOGLOBINA (COH B ) A carboxihemoglobina é um complexo hemoglo bina-m on óx id o d e c ar bo no . A ca rb ox ih em og lo bi na é incapaz de transportar oxigênio. O organismo forma continuamente uma pequena quantidade de CO (destruição de hemoglobina na decomposição das hemácias) que mantém a concentração de 1% de COHb no sangue. A afinidade da hemoglobina  pe lo mon óxi do de ca rbo no é 20 0 a 250 veze s maior do que pelo oxigênio. São necessários níveis elevados de p O 2  pa ra de sl oc ar o C O d a h em o globina. A COHb interfere com o transporte do oxigênio de duas m aneiras : §

§

Produz uma anemia química ao reduzir a quantidade de hemoglobina disponível para o trans porte – cad a gra ma de CO Hb se for ma às ex pensas de uma gra ma de O 2 Hb; A presença de COHb interfere com a liberação de oxigênio da hemoglobina.

A intoxicação pelo monóxido de carbono é causada pela fumaça de automóveis ou de cigarros e de calefação doméstica. Indivíduos com valores >20% sofrem cefaléia e exis te u ma s ensa ção progressiva de fadiga, confusão e desorientação a medida que a COHb aumenta até 60%, cifra esta que pode ser mortal. A elevação da carbox ihemoglobina indica: §

§

Que os pulmões não estão liberando o CO produzido normalmente; Que o paciente foi exposto ao CO e os níveis  po dem est ar em v alores t óxicos e reque rem um tratamento de emergência.

 A s p ec t o s b i o q u ím i c o s d a h em at o l o g i a

M ETEHEMOGLOBINA (M ET H B ) A metehemoglobina é produzida quando o ferro na forma ferrosa (Fe 2 + ) de hemoglobina se oxida para formar ferro na forma férrica (Fe 3 + ). O oxigênio não é transportado pela metehemoglobina. Continuamente se formam pequenas quantidades de metehemoglobina, mas o organis mo tem uma enzima (metehemoglobina redutase) que a “fixa” e a mantém em uma percentagem <1%. Existem enf ermidad es e toxinas que al teram a enzima e podem causar metehemoglobinemia. Outra causa é a presença de metais na água ingerida. Estes pacientes podem desenvolver uma quantidade suficiente de metehemoglobina que altera o aporte de oxigênio.

D ESOXIHEMOGLOBINA (HH B ) A desoxihemoglobina (hemoglobina reduzida) é desprovida de oxigênio. Devi do ao curto-circuito  pulmonar e a outros fatores, nem t oda a h emoglo  bina se reoxigena nos pulmões. Em geral, a quan tidade de desoxihemoglobina est á elevada no sangue venoso. g e n e s i n w o r l d p o p u l a t i o n s . S c i e n c e , 2 0 9 :38 8-90, 1980. KAPL AN, Ale x, JACK , Rhona, OPHEIM, Kent E., TOIVOLA, Bert, LYON, Andrew W. Clinical chemistry: i n t e r p r e t a t i o n a n d t e c h n o q u e s . Baltimore : Williams & Wilkins, 1995. 514 p. LUBIN, B. H., WITKOWSKA, H. E., KLEMAN, K. Laboratory diagnosis of hemoglobinopathies. Clin. Biochem., 2 4 :3 6 3 - 7 4 , 1 9 9 1 . P. Absorption of human fetal and adult oxyhemoglobin, deoxyhemoglobin, carboxyhemoglobin, and met hemoglobin. Clin. Chem., 37:1633-41, 1991.

213

 Nã o exi ste intere sse clínic o em determ inar a desoxihemoglobina. Ela só é medida pois não é  possível determinar as outras formas sem conhecer o seu teor.

S ULFEHEMOGLOBINA (S ULL H B ) A sulfehemoglobina é uma modificação rara da molécula de hemoglobina causada pela união do enxofre a porção heme da molécula. O enxofre não se une no mesmo lugar que o oxigênio, mas impede o transporte do oxigênio. É encontrada no uso de alguns fármacos. A sulfehemoglobina é produzida em situações tão raras que a necessidade de sua medida ocorre  pr inc ip al men te pa ra de te cta r a lg um er ro em ou tr os  parâmetros. Bibliografia consultada  AL TE R, B. P. Pr en at al di ag no si s o f h em og lo bi no pa th ie s: A s t a t u s r e p o r t . L a n c e t , 2 :1 1 5 2 - 4 , 1 9 8 1 . B I R K , R . L . , B E N N E T T , J . M . , B R Y N E S , R . K . Hematology: clinical and laboratory practice. St. Louis : Mosby, 1993. KAN, Y. W., DOZY, A. M. Evolution of the hemoglobin S and C M A R S H A L L, W i l l i a m J . Clinical chemistry: metabolic and c l i n i c a l a s p e c t s . London : Churchill Livingstone, 1995. 854 p. PERUTZ, M. F., ROSSMAN, M. G., CULLIS, A. F. et al. S t r u t u r e o f h a e m o g l o b i n . A t h r e e - d i me n s io n a l F o u ri e r synthesi s at 5.5 resol uti on, o bta ine d by x -ray analysis. N a t u r e , 1 8 5 :4 1 6 - 2 2 , 1 9 6 0 . ZIJLSTRA, W. G., BUURSMA, A., van der ROEST, W.

Volume

14  VALTER T. MOTTA

BioquímicaClínica: Princípios eInterpretações

Sistema Hepatobiliar

SISTEMA

HEPATOBILIAR

O

fígado humano é o órgão mais volumoso do organismo. Consiste de dois lobos principais que juntos pesam entre 1.200 e 1.600 g no adulto normal. Está localizado logo abaixo do diafragma no quadrante direito superior do abdome. Apresenta abundante suprimento sangüíneo proven iente de dois vasos: artéria hepática e veia portal. A artéria hepática, uma ramificação da aorta, fornece o sangue oxigenado ao fígado. A veia portal drena o sangue do sistema dig estório (estômago, intestino delgado e grosso, pâncreas e baço) diretamente ao fígado. A importância fisiológica do fluxo portal, é que todos os nutrientes provenientes da digestão dos alimentos no sistema digestório, com exceção das gorduras, passam inicialmente pelo fígado antes de atingir a circulação geral. No tecido hepático , estes vasos subdividemse em numerosas ramificações para formar uma grande rede vascular. O fígado possui uma estrutura anatômica única. As células hepáticas estão em contato com a circulação sangüínea de um lado e o canalículo  biliar do outro. Desse modo, cada célula hepática (hepatóc ito) tem uma grande área em contato tanto com um sistema nutriente proveniente dos sinu sóides (“capilares” da veia portal) e um sistema de escoamento, o canalículo biliar que transporta as secreções e excreções dos hepatócitos. A bile é um líquido viscoso produzido neste processo. Os canalículos biliares se reunem para formar os ductos que conduzem as secreções biliares ao intestino delgado.

F ISIOLOGIA HEPÁTICA O fígado apresenta centena s de funções conhecidas, entre as qu ais c itam-se: metabólicas, excretoras e secretoras, armazename nto, protetoras, circulatórias e coagulação sangüínea.

Atividade sintética.  O fígado é o principal ór-

gão com respeito à síntese de vários compostos  bi oló gico s e ntr e o s q uais p ro teí nas, ca rboi dra tos e lipídios. A síntese e o metabolismo dos carboidratos estão centralizados no fígado. O glicogênio é sintetizado a partir da glicose proveniente dos carboidratos ingeridos e armazenados no fígado, com posterior reconversão à glicose, quando necessária. Uma importante função também localizada no fígado, é a gliconeogênese a partir de aminoácidos e outros compostos. Além disso, outras hexoses s ão convertidas em glicose pelas células hepáticas. A maioria das proteínas plasmáticas são sintetizadas no fígado. Entre elas estão a albumina, fibrinogênio, α -1 antitripsina, haptoglo bu lina , tr ansf erri na, α -1 fetoprototeína, protrombina e complemento C 3 . No fígado, ocorre também a desaminação do glutamato como a  pr in cipal fonte de amônia, convertida posteriormente em uréia. A síntese das lipoproteínas plasmáticas VLDL e HDL, também como a conversão da acetil-CoA em ácidos graxos, triglicerídios e colesterol são realizadas no fígado. A gordura é formada a partir de carboidratos no fígado a partir de fontes d ietéticas. Este órgão é o principal sitio de remoção dos quilomícrons “remanescentes”, também como do metabolismo ulterior do colestero l a ácidos biliares. A formação de corpos cetônicos ocorre, quase exclusivamente, no fígado. Com o incremento da gliconeogênese ocorre a redução do oxaloacetato e do acetil CoA que não podem ser convertidos o suficientemente rápido a citrato; deste modo, o acetil CoA acumula e é transformado em corpos cetônicos.

215

216

B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

O local de armazenando das vitaminas lipossolúveis (A, D, E e K) e várias vitaminas hidrossolúveis como a B 12 é o fígado. Outra função relacionada com as vitaminas é a conversão do caroteno à vitamina A. O fígado é a fonte de somatomedina e angiotensina além da depuração metabólica de outros hormônios. Como fonte de transferrina, ceruloplasmina e metalotioneína, este órgão, exerce papel fundamental no transporte, armazenamento e metabolismo do ferro, cobre e ou tros metais. Muitas enzimas são sintetizadas pelas células hepáticas, mas nem todas são úteis no diagnóstico de desordens hepatobiliares. As enzimas empregadas com freqüência são as aminotransferases (transaminases), fosfatase alcalina e γ - glutamil tr ansferase. Desintoxicação e metabolismo das drogas.

O mecanismo mais importante na atividade desintoxicante é o sistema microssomial de meta bolização d as d rogas. E ste s istema é induzido p or vários compostos e é responsável por mecanismos de desin toxic ação (biotransformação) que incluem oxidação, redução, hidrólise, hidroxilação, carb oxilação e demetilação, Estes mecanism os atuam na conversão de compostos nocivos ou pouco solúveis em substâncias menos tóxicas ou mais solúveis em água e, portanto, excretável pelo rim. A conjugação com o ácido glicurônico, glicina, ácido sulfúrico, glutamina, acetato, cisteína e glutationa, converte substâncias insolúveis em formas solúveis passíveis de excreção renal. Este mecanismo será descrito adiante. Função excretora.  O fígado secreta a bile, que

é composta de pigmentos biliares (fundamentalmente, ésteres da bilirrubina), ácidos e sais biliares, colesterol e outras substâncias extraídas do sangue (alguns corantes, metais pesados, enzimas). Os ácidos biliares primários (ácido cólico e o ácido quenodesoxicólico) são formados no fígado a partir do colesterol. Os ácidos biliares são conjugados com a taurina ou glicina, formand o os sais biliares. Estes sais atingem os intestinos quando a vesícula biliar contrai após cada refeição. Aproximadamente 600 mL de bile é vertida

no duodeno cada dia, onde participa da digestão e absorção dos lipídios. Quando os sais biliares entram em contato com as bactérias do íleo e có lon, ocorre desidr atação para produzi r ácidos biliares secundários (desoxicólico e litocólico) posteriormente absorvidos. Os ácidos biliares absorvidos atingem a circulação portal e retornam ao fígado, onde são reconjugados e reexcretados (circulação entero -hepática).

T ESTES DE FUNÇÃO HEPÁTICA Diferentes testes são utilizados para reconhecer a disfunção hepática. Várias são as utilidades destes testes: §

Detectar anormalidades da função hepática.

§

Documentar anormalidades.

§

§

Determinar o tipo (ex.: colestase versus enfermidade hepatocelular) e o local (ex.: intrahe pática versus extrahepática) da lesão. Facilitar o prognóstico e o acompanhamento do  pac iente com enfermidade he pática.

Estão disponíveis muitas provas laboratoriais empregadas na avaliação das funções e doenças hepáticas dentre as quais citam-se: Testes de bioquímicos de rotina

Alanina aminotransferase (ALT/TGP) Albumina Aspartato aminotransferase (AST/TGO) Bilirrubina (conjugada e não-conju gada) Fosfatase alcalina γ - Glutamil transferase ( γ - GT) Proteínas totais Testes bioquímicos especiais α -Fetoproteína

5’-Nucleotidase Ácidos biliares séricos Amônia Ceruloplasmina Ferro e ferritina sérica Leucina aminopeptidase

Sistema hepatobiliar 

Testes urinários

Testes hematológicos

Bilirrubina urinária Urobilinogênio urinário

Hemograma completo Contagem de reticulócitos Estudo de enzimas eritrocitárias Determinação de hemoglobinas anormais Tempo de protrombina Estudo dos fatores de coagulação

Marcadores imunológicos das hepatites por vírus  He p a t i t e A

Ant i-HAV (IgG) – Antí geno c ontr a o vírus da hepatite A da subclas se IgG Ant i-HAV (IgM) – Anticorpos contra o v írus da hepatite A da subclasse IgM

217

Testes de biologia molecular

Técnicas de hibridização Reação em c adeia da polimerase (PCR) Técnica de “Branched DNA”

 H e p a ti t e B

HBsAg – Antígeno de superfície do vírus B da hepatite HBeAg – Antígeno “e” do ví rus B da hepatite Anti-HBe – Anticorpos cont ra o antíge no “e” do vírus B da hepatite Ant i-HBc (IgG) – Anti corpo s contr a o antígeno core do vírus B da hepatite, da subclass e IgG Ant i-HBc (IgM) – Antico rpos contr a o antígeno core do vírus B da hepatite, da subclasse IgM Ant i-HBs – Anticorpos contra o antígeno de superfície do vírus B da hepatite  H epa ti te C

Ant i-HVC (IgG) – Ant icorpo s contra o v írus C da hepatite, da subclasse IgG Anti HCV (IgM) – Anticorpos co ntra o v írus C da hepatite, da subclasse IgM  H e p a t i t e d e l t a

Ant i-HDV – Antic orpos contr a o vírus D da hepatite HDVAg – Antígeno da hepatite D  H e p a ti t e E

An ti-HEV (IgG) – Ant icorp os cont ra o víru s E da hepatite, da subclasse IgG Ant i-HEV (IgM) – Anticorp os contra o v írus E da hepatite, da subclasse IgM .

D ESORDENS METABÓLICAS Além dos distúrbios diagnosticados pelos testes específicos, os pacientes com doença hepática severa podem apresentar: §

 R e d u ç ã o d o s t e o r e s d e u r é i a p l a s m á t i c a . Pela

deficiência na conversão hepátic a dos aminoácidos e NH 3  em uréia. Estas alterações ocorrem nos estados avançados. §

 H i p o g l i c e m i a . Promovida pela redução da gli-

coneogênese, glicogenólise, ou ambas. §

 F r a ç õ es l i p í d i c a s a u m e n t a d a s . Todas as fra-

ções lipídica s estão aumenta das. Uma lipoproteína anormal que contém elevadas concentrações de fosfolipídios, a l i p o p r o t e í n a X , e s t á  presente no plasma da maioria dos casos de colestase. Bibliografia consultada JOHNSON, J. P. Role of the stndard liver function tests in current practice. Ann. Clin. Biochem., 26:463-71, 1989. SMITH, A. F., BECKETT, G. J., WALKER, S. W., ERA, P. W. H. Clinical biochemistry. 6 ed. London : Blackwell Science, 1998. p. 110-23. THUNG, S. N. L i v e r d i s o r d e r s . Igaku-Shoi, 19 95. 180 p. Z U C K E R M AN , A . , T H O M A S , H . C . V i r a l h e p a t i t i s : S c i e n t i f i c b a s i s a n d c l i n i c a l m a n a g e m e n t . New York : Churchill Livingstone, 1994. 590 p.

218

B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t aç õ e s

B ILIRRUBINA

A

 pós 120 dias de vida média, os glóbulos vermelhos “envelhecem” pelo esgotamento das enzimas eritrocitárias. Sendo uma célula anucleada não renova o seu estoque de enzimas e, portanto, o metabolismo da glicose diminui com redução na formação de ATP. Há, em conseqüência, modificação da membrana e o glóbulo vermelho é retido pelo macróf ago do sistema retíc ulo endotelial (baço, fígado e medula óssea) onde é destruído. O ferro retorna ao plasma e se liga à tranferrina. A globina é degradada em seus aminoácido s com posterior reutilização. A protoporfirina IX é clivada para formar biliverdina que, por sua vez, é reduzida à bilirrubina, um tetrapirrol insolúvel em água. Ao redor de 20% da bilirrubina é proveniente dos precursores dos eritrócitos destruídos na medula óssea (e ritropoiese não-efetiva), de outras  prote ínas h eme co mo a mioglo bina, o s c it ocromo s e a peroxi dase.

 p r o c e s s o d e con jugação transforma a molécula não-polar da bilirrubina em uma mistura polar/não-polar que atravessa as membranas celulares. Este derivado conjugado, solúve l em água, é excretado do hepatócito na forma de bile e constitui um dos pigmentos biliares. Devi do a solubilidade em água, a bilirrubina conjugada é encontrada, em pequenas quantidades tanto no plasma como na urina. A excreção da bilirrubina é a fase limitante do processo.

Proteínas Heme

Protoporfirina IX

COOH COOH CH2 CH

H3C

CH3

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2 CH

CH3

CH3

H O

 N

C

 N

C

 N

C

 N

H

H

H

H

H

H

H

O

A

ou bilirrubina não-conjugada b i l i r r u b i n a i n d i r e t a  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 c élula hepática e, uma vez no citoplasma, se associa às proteínas Y e Z – sendo a primeira (Y) a principal transportadora do catíon da bilirrubina orgânica. O complexo bilirrubina-proteína é então levando ao retículo endoplasmático, onde a enzima u r i d i n a d i f o s f a t o g l i c u r o n i l t r a n s f e r a s e (UDPGT)  catalisa a rápida conjugação da bilirru bin a c om o áci do U DP-g lic urô nic o p ara prod uzi r o monoglicuronídio e o diglicuronídio da bilirrubina ( b i l i r r u b u n a c o n j u g a d a o u b i l i r r u b i n a d i r e t a ). O

Figura 14.1. Diagrama esquemático ilustrando a formação de heme, sua incorporação nas proteínas heme e o subsequente metabolismo àbilirrubina.

A bilirrubina conjugada é pouco absorvida pela mucosa intestinal. No íleo terminal e intestino grosso, o diglicuronídio da bilirrubina é hidrolizado para formar bilirrubina livre e ácido glicurô nico. No cólon, a bilirrubina livre é reduzida pela β -glicuronidase para formar urobilinogênios (v.

Sistema hepatobiliar 

219

adiante). Estes compostos são oxidados com fo rmação de urobilinas e estercobi linas. Quase toda a bilirrubina formada diariamente no adulto normal (250 a 300 mg/d) é eliminada nas fezes enquanto uma pequena quantidade é excretada na urina

H IPERBILIRRUBINEMIA A i c t e r í c i a  é a pigmentação amarela de pele, es clerótica e membranas mucosas, resultante da hiperbilirrubinemia. Torna-se evidente clinicamente quando as concentrações plasmáticas da  bi li rr ub in a ex cede m 3,0 mg/dL , apesa r de gr aus menores terem significância clínica. A icterícia é o sinal mais precoce de uma série de patologias hepát icas e biliares. A medida da bilirrubina plasmática fornece um índice quantitativo da severidade da icterícia. Quando acompanhada de outros testes,  pode ser definida a causa da icterícia. A concentração sérica da bilirrubina representa um equilíb rio entre sua produção e a sua excreção; os níveis podem estar elevados em conseqüência da maior produção de bilirrubina ou da deficiência na excreção hepática. A concentração é composta da fração conjugada (direta) e da não-conjugada (indireta). Vários estados patofisiológicos afetam uma ou mais fases envolvidas na produção, captação, armazenamento, metabolismo e excreção da bilirrubina. Dependendo da desordem, a b i l i r r u b i n a c o n j u g a d a   e / o u a  b i l i r u b i n a n ã o são responsáveis pela conjugada, hiperbilirrubinemia. Hiperbilirrubinemia predominantemente não-conjugada (indireta). A icterícia pré-he -

 pática r esulta d a p resença e xcessiva d e b ilirrubina não-conjugada no sangue circulante, provocando maior oferta ao hepatócito que não consegue captá-la em velocidade compatível com sua produção, ocasionando icterícia. A bilirrubina nãoconjugada não é hidro ssolúvel e está ligada à al bumina não conseguindo ultrapassar a barreira renal e, portanto, não é excretada na urina. Entretanto , d issol ve-se rapidamente em ambientes ricos

Figu ra 14.2. Tipos e causas da hiperbilirrubinemia.

em lipídios e atravessa a barreira hematoencefálica. Quando em níveis elevado s tende a depositar no tecido nervoso levando ao risco de lesão neurológica provocando a síndrome de k e r n i c t e r u s (do alemão: amarelo nuclear). A bilirrubina con ju gad a n ão se ndo lipo sso lúv el, nã o c au sa k er nic terus. §

 I ct e r í c i a f i s i o l ó g i c a d o r ec é m-n a s c i d o . Como

existe pouca ou nenhuma atividade da UDPGT no fígado do feto, há uma habilidade muito l imitada para a conjugação da bilirrubina. Porisso, a bilirrubina isolada é transferida através da placenta à circulação materna, onde é proces sada pelo fígado da mãe. Em crianças nascidas a termo as concentrações de bilirrubina

220

B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

no soro estã o ao redor de 4 -6 mg/dL durante as  prime ir as 48 h de vi da ex tr a -u terina, voltando, es pontaneamente, ao normal em 7-10 dias. A incidência da hiperbilirrubinemia é muito maior entre prematuros e neonatos de baixo  p e s o c o rp ora l. Crianças nascidas prematura mente atingem uma concentração média de bilirrubina no so ro ent re 10-12 mg/dL, entre 5 e 6 dias de vida. As causas da hiperbilirrubinemia neonatal são: (a) produção excessiva de  bili rrub ina, (b ) t ran spor te i nsu fici ent e d e b ilirrubina, (c) formação deficiente de bilirrubina, (d) acoplamento inapropriado de bilirrubina, (e) circulação êntero -hepática. (f) eritropoiese não-efetiva (ex.: anemia perniciosa). A hiper bili rr ubinemia é comumente e ncontr ada e m n eonatos podendo ser considerada na maioria dos casos, fisiológica. Contudo, a bilirrubina pode ser tóxica ao sistema nervoso central , merecendo cuidados, pois existe possibilidade de sua origem ser patológica. Os critérios para a definição da icterícia patológica no recém-nascido são:

mg/dL. Em neonatos, o excesso de hemólise é  provocado principalmente por excesso de h emólise (como a doença hemolítica causada por sistema ABO ou Rh incompatível, esferocitose hereditária , deficiência de glicose 6 -fosfato d esidrogenase e outras enzimopatias eritrocitárias) e que podem atingir conce ntrações acima de 20 mg/dL de bilirrubina não-conjugada. §

hereditária autossômica recessiva rara causada  pe la def ici ênc ia tot al (tip o I, mu ito ra ro) ou  pa rc ia l (t ip o II ) da en zi ma UD P- gli cu ro nil transferase. No tipo I os pacientes geralmente morrem no primeiro ano de vida devido ao kernicterus que é o acúmul o de bilirrubina nãoconjugada no cérebro e sistema nervoso. Os  pou cos qu e s ob rev ive m a es ta fas e d es env olvem k e r n i c t e r u s fatal na puberdade. §

taxas de >5 mg/dL por dia.

− Bilirrubina sérica excedendo 12,9 mg/dL em bebês nascidos a termo.

− Bilirrubina sérica excedendo 15 mg/dL em − Valores da bilirrubina direta excedendo 1,5 mg/dL a qualquer momento.

− Persistência da icterícia após o décimo dia de v ida em nascimentos a termo.

− Persistência da icterícia após duas semanas de vida em prematuros. §

 I c t e r í c i a h e mo l í t i c a  (destruição excessiva de

hemácias circulantes). Pode ser devida à exp osição a produtos químicos, reações hemolíticas antí geno -anticorpo, enfermidades como o câncer e drogas. Em adultos o teor de bilirrubina não-conjugada dificilmente ultrapassa 5

S í n d r o m e d e G i l b e r t , é uma condição hereditá-

ria relativamente comum (afeta até 7% da po  pu lação) , carac teriza da pela red uç ão em 2050% da atividade da UDP-glicuronil transferase ou por defeitos do transporte de mem brana. Ela se manifesta comumente duran te a segunda ou terceira década de vida. Os indivíduos afetados apresentam sintomas e queixas vagas como fadiga, indisposição ou dor abd ominal. Apresentam bilirrubinemia não-conjugada persistente de até 3 mg/dL.

− Aumento nos níveis de bilirrubina sérica à

 bebês nascidos prematuramente.

S í n d r o m e d e C r i g l e r - N a j ja r,  é uma desordem

Hiperbilirrubinemia predominantemente conjugada (direta). Indica um comprometi-

mento na captação, no armazenamento ou na excreção da bilirrubina. Assim, tanto a bilirrubina conjugad a como a não-conjugada são retidas, aparecendo em variadas concentrações no soro. §

C o l e s t a s e i n t r a h e p á t i c a . Quando qualquer

 porção da árvore biliar está bloqueada ou anormalmente permeável, à passagem da bilirrubina e de todos os o utros componentes da  bile é reduzida; assim, estas substâncias são retidas. Dest e modo, as concentr ações plasmáticas da bilirrubina conjugada, colesterol, γ glutamil transferase ( γ - GT), fosfatase alcalina (FA) e ácidos biliares estão aumentadas. Além

Sistema hepatobiliar 

dis so, a obstrução da árvore biliar também  promove um aumento na síntese das enzimas γ - GT e FA elevando seus teores no sangue. Colestase induzida por droga s e hormônios esteróides e, ocasionalmente, a hepatite alcoólica e hepatite viral aguda são causas de c o l e s t a s e i n t r a - h e p á t i c a .  N es tes c as os, o s ca nal íc ul os  biliares e ductos d e p equeno calibre s ão a fetados, enquando os canais de maior diâmetro  permane cem n ormais. N íveis p ersist entemente altos de bilirrubinemia indicam evolução desfavorável. A evidência de lesão e disfunção hepatobiliar é geralmente proeminente e inclui elevação das transaminases, tempo de protrom bin a p ro lo nga do e h ipo alb um ine mi a. A s c aus as mais comuns são:

§

221

S í d r o m e d e D u b i n - J o h n s o n e s í n d r o m e de R o tor, são desordens he reditárias ra ras caracteri-

zadas por hiperbilirrubinemia conjugada por deficiência na excreção pela célula hepática  pa ra os capil ares biliar es (bi lirr ubina total atinge 2-5 mg/dL). Hemoglobina Sistema retículo endotelial

Heme Bilirrubina

Bilirrubina não-conjugada

Albumina

Plasma

Recaptação

− Associada com lesão estrutural hepática:

doenç a hepatoce lular agud a (hepati te viral), cirrose biliar primária (principalmnete em mulheres com 40-60 anos e as sociada co m esteatorréia, xantomatose e hipertensão  portal) e colangite esclerosante (desordem rara caracterizada por inflamação do trato  bi lia r qu e le va à fi br os e).

Excreção

Bilirrubina não-conjugada Diglicuronídio da bilirrubina (conjugada)

Urobilinogênio (veia porta)

Fígado

Bile

−  Não associada c om le sã o hep át ic a: co le st as e

 p ó s -o peratória, nutrição parenteral, gravidez, esteróides e infecções sistêmicas. §

Urobilinogênio Urinário

O b s t r u ç ã o b i l ia r e x t r a - h e p á t i c a ,completa ou

 parcial dos ductos biliares, produz concentra ções séricas aumentadas de bilirrubi na conjugada e s ão observadas no carcinoma da cabeça de pâncreas, tumores dos ductos biliares ou ampola de Vater; coledocolitíase; fibrose de cabeça de pâncreas, coágulos sangüíneo s, anomalias congênitas, panc reatites crônicas e processos i nflama tórios n a vizinh ança, retenção de cálculos biliares e estenose do ducto comum secundário à lesão ductal após cirurgia. §

Rim

C o l e s t a s e i n d u z i d a p o r d r o g a s , pode ser i ndu-

zida pelos fenotiazínicos, anticoncepcionais orais e a metiltestosterona. A eosinofilia pode acompanhar este tipo de icterícia.

Intestino Delgado

Bilirrubina Conjugada

Ação Bacteriana Urobilinogênio

Excreção fecal

Intestino Grosso Oxidação

Urobilina, estercobilina

Câncer hepático metastático. Figura 14.3. Formação e metabolismo da bilirrubina e sua excreção no intestino. §

D ETERMINAÇÃO

DA BILIRRUBINA

P a c i e n t e . Permanecer em jejum por 8 h antes da

 prova. Amostra. Soro obtido em jejum e isento de he-

mólise e lipemia. Até a realização do teste (no

222

B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

máximo 3 h após a colheita) o soro deve ser mantido no escuro. Conserva-se por uma semana no escuro e refrigerado . Interferências.  Re su lt ad os fa ls am en te el ev ad os :

acetaz olamida , ácido ascór bico, anticoncepcionais orais, antimaláricos, aspirina, bitartarato de adrenalina, carmustina, clindamicina, cloridrato de cloroquina, cloridrato de clorpromazina, colinérgicos, corantes radiográficos, dextrano, dicumarol, diuréticos tiazídicos, etanol, fenilbutazona, fenotiazinas, ferro, floxuridina, flurazepam, fosfato de cloroquina, fosfato de primaquina, imi pra min a, iso nia zid a, lev odo pa , me tan ol , me til dopa, niacina, novobiocina sódica, penicilina,  p ro tam ina , rif amp in a, sul fat o de est re pto mi cin a, sulfato de morfina, sulfonamidas, quinidinas, tetraciclinas, teofilina. Resultados f alsamente r edu zi do s:  barbi túricos, cafeí na, citrato, cloro , cort icoesteróide s, dicofano, etano, fenobarbital, penicilina, salicilatos, sulfonamidas, tioridazina, tetaciclinas, vitamina A e uréia. Métodos. A bilirrubina foi detectada pela pri-

meira vez em 1883 por Erlich, em reação com o ácido sulfanílico diazotado, em amostras de urina. Van den Bergh e Snapper demonstraram a presença de bilirrubina no soro sangüíneo pelo em prego do diazo -r ea gent e de Erlic h e álcool como acelerador. Os métodos existentes determi nam a fração que  produz cor com a re ação de Va n den Bergh em solução aquosa ( b i l i r r u b i n a d i r e t a ), enquanto a fração que desenvolve cor com o álcool é chamada b i l i r ru b i n a i n d i r e t a . A reação direta ocorre com a  bilirrubina conjugada (mo no e diglicuronídio da  bilirr ubina) solúve l em água . Por outr o lado, a reação indireta se processa com a bilirrubina nãoconjugada, insolúvel em água, mas que se dissolve em álcool para acoplar o reagente diazo. A bilirrubina total compreende a soma das frações con jugada e não-c onjugada. M a l l o y e E v e l y n .  Propuseram o uso de metanol

a 50% para evitar a precipitação das proteínas. J e n d r a s si k e G r o f .   Em 1938, desenvolveram

um método com o uso de cafeí na-benzoa to-acetato  par a ace ler ar a re aç ão az o -a co pl ad a. Na ma io ri a

dos laboratórios clínicos são empregados alguma modificação de um destes dois métodos: MalloyEvelyn ou Jendrassik-Grof. O método de Jendras sik e Grof é um pouco mais complexo mas apresenta algumas vantagens sobre o de Malloy e Evelyn: (a) é sensível às variaçõe s de pH; (b) não é afetado pela modificação da concentração protéica da amostra; (c) apresenta uma sensibilidade óptica adequada mesmo em baixas concentrações de bilirrubina; (d) apresenta turvação mínima e um branco de soro relativamente constante e (e) não é afetado pela concentração da hemoglobina abaixo de 750 mg/dL. E s p ec t r o f o t o m et r i a d i r et a . A análise da bilir-

rubina sérica também é realizada por técnica es pe c tro fot omét ric a, pe la dilui ção da am ost ra em uma solução tampão. Este método direto é satisfatório na avaliação da icterícia do recém-nascido cujo soro não contém, ainda, lipocromos amarelos interferentes. Amostras de pacientes com idade superior a um mês devem ser submetidas às rea ções convencionais colorimétricas. Outras fontes de erro neste método são: a hemólise e turvação,  pa rci al men te corr igi das pel a me did a em um segundo comprimento de onda. Infelizmente, este método não apresenta uma padronização adequada. En zimáti co. Recentemente, foi introduzida a enzima b i l i r r u b i n a o x i d a s e  na medida da bilirru-

 bi na. Es ta en zi ma pr om ove a ox id açã o da bi lir ru  bi na à bi li ve rd ina (in co lo r) . A rea çã o é mon it orada pela redução da absorvância e apresenta como vantagem a elevada especificidade da enzima pela bilirrubina. C r o m a t o g r a f i a l íq u i d a d e a l t a p e r f o r m a n c e  

(HPLC). Estes métodos podem quantificar as várias frações da bilirrubina. Usado somente em laboratórios de pesquisa.

Sistema hepatobiliar 

da bilirrubina, por exemplo, icterícia hemolítica.

Valores de referência para a bilirru bina (mg/dL)  I d a d e

Adul tos e cria nças > 1 ano Recém-nascido s (> 24 h) Recém-nascido s (> 48 h) Recém-nascido s (3-5 dias ) Prematuros (acima de 24 h) Prematuros (acima de 48 h) Prematuros (3-5 dias )

Total

D ir eta

0,2-1,0 2-6 6-10 4-8 1-8 6-12 10-14

0-0,2 -

U ROBILINOGÊNIO NA URINA E FEZES Após secreção no intestino delgado, os glicuro nídios da bilirrubina (bilirrubina conjugada) são hidrolizados pela ação da β -glicuronidase hepática, das células epiteliais intestinais e das bactérias intestinais. A bilirrubina livre formada é então reduzida pela flora microbiana intestinal anaeróbica para produzir um grupo de tetrapirróis incolores coletivamente chamados u r o b i l i n o g ê n i o s que reunem o e s t e r c o b i l i n o g ê n i o , o  mesobilinogên i o e o  u r o b i l i n o g ê n i o . Mais de 20% dos urobilinogênios são reabsorvidos diariamente do intestino e entram na c i r c u l a ç ã o e n t e r o - h e p á t i c a . A maior parte dos urobilinogênios reabsorvidos e captados pelo fígado são reexcretados na bile; somente 2-5% atingem a circulação geral e aparecem na urina (1 a 4 mg/24 h). No trato intestinal  baixo, os três urobilinogênios espontaneamente oxidam e produzem os pigmentos biliares corres p o nd e nt e s, e s t e r c o b i l i n a , m e s o b i l i n a e  urobilina que fornecem aparência marron as fezes. Um indivíduo normal excreta 50-250 mg/d nas fezes. Aproximadamente 50% da bilirrubina conjugada excretada na bile é metabolizada em outros produtos dif erentes dos urobilinogênios. A estrutura detalhada destes metabólitos ainda não foi elucidada. Qualquer processo patológico que aumenta as concentrações do urobilinogênio no sistema digestório resulta em alterações da quantidade deste composto excretad o na urina: §

Aumentos nas concentrações do urobilinogênio na urina e n as fezes são encontradas na s condições onde ocorre elevada formação e excreção

223

§

Concentrações reduzidas são encontradas nas doenças hepáticas, obstruções intrahepáticas ou extrahepáticas. Co mo os valores de referência  para o urobilinogênio u rinário s ão d e 0 -4 mg/d, é óbvio que teores diminuídos são impossíveis de serem detectados. O exame visual da amostra fecal com urobilinogênio reduzido revela cor cinza ou argila.

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224

B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

A MÔNIA

A

amônia (NH 3 ) é produzida pela desaminação oxidativa dos aminoácidos provenientes do catabolismo protéico. Entretanto, parte da amônia é absorvida do sistema digestório, onde é formada  pela d egradação b acteriana d as p roteínas d a d ieta e desdobramento da uréia presente nas secreções intestinais. Embora a amônia em baixas concentrações seja um metabólito normal no sangue, em teores elevados torna-se neurotóxica. A maior  parte da mesma é detoxificada pelas células do  parênquima h epático n uma s ubstância n ão-tóxica, a uréia, e nesta forma, excretada na urina. Parte da amônia é incorporada, temporariamente, à glutamina. Os rins captam a glutamina do plasma e formam amônia pela ação glutaminase. A amônia assim produzida é excretada na urina.  Nas enfermi dades hepática s severa s, a amônia não é removida apropriadamente da circulação e seus níveis sangüíneos se elevam. Diferentemente de outras substâncias nitrogenadas não protéicas, os teores plasmáticos de amônia não dependem do funcion amento dos rins, mas da função hepática e, portanto, a determinação deste composto não tem utilidade na avaliação de enfermidade renal. Esta prova avalia a capacidade do fígado excretar e detoxificar.

H IPERAMONEMIA As mais freqüentes condições clínicas onde os teores d e amônia sa ngüíne a apresen tam-se alterados são: Enfermidade hepática severa: §

 A g u d a : hepatite viral fulminante, hepatite tó-

xica ou síndrome de Rey e (enfermidade muitas vezes fatal observada em crianças entre 2 e 13 anos de idade. O fígado apresenta infiltração gordurosa e ocorre o desenvolv imento de encefalopatia em razão da ação tóxica do acúmulo de amônia. Esta desordem metabólica é precedida, em geral, por infecção virótica do trato respiratório).

§

§

C r ô n i c a : cirrose (estágios avançados).  En c e f a l o p a t i a h e p á t i ca ( o u p o r t o s s i s tê m i c a ) ,

decorrente de doenças hepáticas agudas e crônicas. Pode ser precipitada por hemorragias gastrointesti nais que aumentam a produção de amônia pela ação bacteriana sobre as proteínas sangüín eas no cólon que, subseqüentemente, aumentam os níveis de amônia arterial. Infelizmente, a correlação entre o grau de encefalo patia e amônia s angüínea n ão é consistente; a lguns pacientes com este distúrbio apresentam teores normais de amonemia. Outras fatores desencad eantes incluem excesso de proteínas na dieta, constipação, drogas tranqüilizantes, opióides, medicação hipnossedativa, infecções, hipopotassemia, alcalose, disfunção hepatocelular progressiva, desidratação, diuréticos ou a insuficiência renal. §

S h u n t s p o r t o c a v a s , a amônia é removida do

sistema venoso portal e transformada em uréia  pelo f ígado . Nos “shunt s” po rtoca vas oc orre insuficiência de detoxificação dos produtos n itrogenados do sistema digestório; a amônia u ltrapassa o fígado por vi as colaterais por tossistêmicas. A desobstrução de um “shunt” portocava pode ser avaliado medind o-se a amônia antes e depois de uma dose de sais de amônio. Defeitos congênitos de enzimas do ciclo d a u r é i a . São as principais causas de hiperamo-

nemia em cri anças. Pacientes com estas desordens apresentam retardo mental e problemas de com portamento. Insuficiência cardíaca congestiva. Infecções por microrganismos produtores de uréia.

224

Sistema hepatobiliar 

D ETERMINAÇÃO

DA AMÔNIA

P a c i e n t e . Permanecer em jejum e abster-se de

fumar durante as 8-10 h que antecedem a coleta. Evitar estresse e exercício vigoroso durante várias horas ante s do teste. Amostra.  P l a s m a h e p a r i n i z a d o (não usar amô-

nio-heparina) isento de hemólise. Colher o sangue com o mínimo de estase. Após a coleta, os teores de amônia aumentam rapidamente por conta da desaminação dos aminoácidos. O sangue deve ser acondicionado em tubo vedado e colocado imediatamente em banho de gelo. Interferências.  Re su lt ad os fa ls am en te el ev ad os :

Fumo tanto do paciente como do flebotomista. Dieta rica em proteínas.Terapia com valproato de sódio. Métodos.   No sangue, a amônia e o íon amônio

estão presentes em equilíbrio dinâmico. Dentro dos extremos de pH fisiológico a quase totalidade deste conjunto está na forma de íon amônio. A determinação da amônia no sangue compreende a estimação das duas formas. As principais dificuldades na avaliação da amônia no sangue é sua baixa concentração, a  pouca estabilidade e a grande facilidade de con taminação da amostra. Os métodos empregados nesta medida são classificados em quatro grupos: (a) difusão, (b) troca iônica, (c) enzimático e (d) eletrodo íon seletivo. D i f usão. O método de difusão apresenta duas

fases nas quais a amônia é, inicialmente, liberada estequiometricamente mediante a adição de álcali e, a seguir, capturado por uma solução ácida e quantificada pot titulação, por nesselerização ou  pela r eação d e B erthelot. E stes m ét odos s ão d emorados e apresentam pouca exatidão e precisão. T r o c a i ôn i c a .  Nos métodos de troca iônica, a

amônia é isolada por adsorção em resina fortemente catiônica (Dowex 50) seguida por eluição  pelo cloreto de sódio e medida pela reação de Berthelot. Este método fornece resultados leve-

225

mente aumentados apesar de apr esentar boa precisão e exatidão. En zimáti co. O método enzimático emprega a

enzima glutamato desidrogenase na reação da amônia com o α -cetoglutarato em presença de  NA DP H q ue s e t ra nsf orm a e m N AD P + . Sob condições apropriadas, a redução da absorvância em 340 nm é proporcional à concentração da amônia. O NADPH é a coenzima de eleição, pois é especí fica para a glutamato desidrogenase, não sendo consumida em reações secundárias com substratos endógenos, tais como, o piruvato. O ADP é adicionado para estabilizar a enzima. Estes métodos são precisos e exatos, além d e empregarem pequenos volumes de amostra. El etr odos íon sel eti vos. Os eletrodos medem as

alterações no pH após liberação de amônia da amostra por alcalinização e difusão da mesma através de uma membrana semipermeável. Este método é específico e rápido, entretanto, a dura bi lid ade e e st ab ili dad e d est e e let ro do t em li mit ado o seu emprego. Valores de referência para a amônia (µ g/dL)

Adultos

14 a 49 (Método enzimático)

Bibliografia consultada CHANEY, A.L., MARBACH, E. P. Modified reagents for d e t e r m i n a t i o n o f u r e a a n d a m m on i a . Clin. Chem., 8:1302, 1962. G L E W , R o b e r t H . , N N O Y A M A , Y o s h i f u m i . Clinical studies in medical biochemistry. Oxford University Press, 1997. 380 p.

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226

Bioquími ca Clínica: Princípios e Interpretações

D OENÇAS

HEPÁTICAS

H EPATITES O termo h e p a t i t e refere-se genericame nte ao processo inflamatório do fígado, com degeneração e necrose dos hepatócitos que resulta na redução da capacidade funcional do órgão. Estes processos são causados por agentes infeciosos ou tóxicos. Quando os agentes causadores estão associados aos vírus que acometem principalmente o fígado, emprega-se o termo h e p a t i t e v i r a l . Foram identificados vários agentes biológicos causadores de hepatites virais, conhecidos como hepatite por vírus A (HAV), hepatite por vírus B (HBV), he patite por vírus C (HCV), hepatite por vírus delta (HDV) e hepatite por vírus E (HEV). Recentemente foram descobertos três diferentes vírus potencialmente envolvi dos com hepatites em humanos: vírus da hepatite G (GBV-C), vírus TT (TTV) e vírus SEN (SEN-V). O tecido hepático é também afetado por outros vírus como o citomegalovírus (CMV), de EpsteinBarr (EBV), da rubéola, da febre amarela, C o x s a c k i e , do sarampo e da varicela, mas estes não acometem o fígado de forma primária. Em menos de 1% dos casos de hepatite viral aguda ocorre uma necrose hepática maciça, levando a uma condição dramática e, com freqüência, fatal, denominada i n s u f i c i ê n c i a hepática fulminante.

A hepatite é dividida em tipos agudo e crônico, com base em critérios clínicos e  patol ógic o s . A h e p a t i t e a g u d a implica uma condição com menos de seis meses de duração, culminando numa resolução completa da lesão hepática com retorno da função e estrutura normais do hepatócito ou numa evolução rápida da lesão aguda para necrose extensa e morte. A h e p a t i t e c r ô n i c a é definida como um  pr o ces so inflamatório persistente no fígado com duração superior a seis meses.

H EPATITE POR VÍRUS A (HAV) A hepatite por vírus A é causada por um vírus da familia  p i c o r n a v i r i d a e  (hepatovírus) de diâmetro  pequeno e esférico contendo somente um filamento de RNA. O vírus replica no he patócito e é excretado através da bile para o sistema digestório. Partículas de HAV são muitas vezes encontradas nas fezes de pacientes com a doença aguda, sendo a rota de t ransmiss ão (via feca l-oral). A infecção pelo HAV está muitas vezes associada à falta de higiene pessoal, a água contaminada ou a deficiências no saneamento  básico. Apesar do vírus ser também transmitido  por via parenteral (raramente), considera -s e o contato pessoal direto como o principal infectador e propagador da doença. A hepatite A tem um período de incubação de 2 a 7 semanas após a infecção. A presença de anti-HVA (IgM) (anticorpos contra o vírus A da h e p a t i t e d a s u b c l a s s e I g M )  é a primeira resposta à

infecção e persiste por um período de 4 meses ou mais. O ant i-HAV (IgG) ( a n t i c o r p o s c o n t r a o v í r u s A d a h e p a t i t e d a s u b c l a s s e I g G )  aparece logo após a de tecç ão do a nti-HAV (IgM). O anti-HAV (IgG) persiste em quantidades mensuráveis por toda a vida e confere imunidade contra a doença. O quadro clínico da HAV é moderado e não específico, muitas vezes semelhante ao estado gripal com pouca febre, náusea, vômito e dores musculares que podem oco rrer durante o seu período prodrômico. A icterícia é encontrada com freqüência. Em geral, crianças apresentam sintomas mais brandos do que em adultos. A maioria das infecçõ es são agudas com comp leta recup eração entre 3 a 4 meses. As complicações são raras e não há exemplos de hepatite crônica associada com infecções pelo HAV. Os resultados laboratoriais anormais são o aumento da bilirrubina total 226

Sistema hepatobiliar 

com elevações simultâneas da bilirrubina conjugada e da não conjugada, além do aumento das aminotransferases (transaminases) séricas.

H EPATITE POR VÍRUS B (HBV) A hepatite por vírus B (HBV) é uma enfermidade mais séria do que a he patite A e pode estar a ssociada com complicações a longo prazo. O vírus B replica no hepatócito e é liberado do fígado para a circulação periférica. O HBV está presente no sangue de indivíduos infectados tanto na fase aguda da doença, como na recuperação e nas formas crônicas. O DNA do vírus responsável pela hepatite B é constituído por DNA filamento duplo parcial e filamento duplo simples. A partícula HBV com pl et a (d a fa mí lia  H e p a d n a v i r i d a e ) , cham ada “partícula de Dane”, tem aproximadamente 42 nm de diâmetro circundada por uma camada envelopante e um denso núcleo interno. O material do envelope é composto de lipídios e proteínas e pode ser encontrado na circulação, como cobertura na  pa rt í cula de Dane, como filame ntos incompl etos ou como esferas do material envelopante. O determinante anti gênico é o antígeno de superfície d o v í r u s B d a h e p a t i t e ( H B s A g )  no soro em quase todos os casos de infecção por HBV aguda ou crônica. A substância nuclear é coberta com a material do envelope antes de ser excretada no sangue. O núcleo da partícula de “core” viral é composta de DNA, DNA polimerase e substâncias relacionadas e também pelo a n t í g e n o “ c o r e ” d o v í r u s B d a h e p a t i t e ( H B c A g )  e pelo a n t í g e n o “ e ” d o v í r u s B d a h e p a t i t e ( H B e A g ) . Estes dois últimos são detectados no soro, quando há reduplicação virótica ativa. A transmissão do HBV é por transfusão sangüínea, punções com agulhas contaminadas, contato direto com o sangue, secreções orgânicas, via sexual ou de mãe infectada para o filho – transmissão vertical. Indivíduos com especial risco de contaminação pelo HBV são os usuários de drogas, funcionários de laboratório e bancos de s angue c om cont ato fre qüente com o sangue e seus derivados, pacientes submetidos a hemodiálise,

227

hemofílicos, homosexuais e pessoas com muitos  parceiros sexuais. A média de incubação é 6 a 8 semanas a  pa rt ir da exp os iç ão inic ia l ao HB V. Ain da no  período de incubação, a presença de HBsAg é detectada no sangue. Torna-se não detectável sorologicamente nos pacientes com resolução da infecção antes ou logo no início das manifestações clínicas, razão pela qual não é útil como marcador da infecção aguda. O HBsAg desaparece do sangue em pe ríodo inferior a 6 meses. Quando o HBsAg persiste após este período, geralmente a evolução se dá para a forma crônica. Juntamente com os sintomas clínicos aparece a icterícia, aumento das amino transferases (transaminases) seguido do aparecimento do a n t i - H B c (anticorpos c o n t r a o a n t í g e n o “ c o r e ” d o v í r u s B ) . A subclasse IgM d o ant i-HBc é o primeiro anticorpo detectado no final do período de incubação e que persiste  positivo durante a i nfecção agud a. É substitu ído  pela subclasse IgG do anti-H Bc qu e é um marcador de in fecção prévia ou permanente. O aparecimento de anti-HBs ( a n t i c o r p o s contra o antígeno de superfície do vírus B da h e p a t i t e )   ocorre após o desaparecimento do

HBsAg. O anti-HBs é o último marcador sorológico a aparecer e indica recuperação do estado de infecção e imunidade contra o HBV. É encontrado em 80-90% das pessoas infectadas. O HBeAg é detectado no sangue após o HBsAg e normalmente indica elevado grau de replicação viral. Nos casos de evolução normal, o HBeAg soroconverte em  p o u cas semanas, ap arec endo o ant i-H Be. Na s f ormas crônicas, com HBsAg persistente por mais de 6 meses, a presença também do HBeAg corres ponde a um prognóstico de maior gravidade (alta replicação do vírus B com maior infectividade e,  p o rt anto, maior dano hepático) do que q ua ndo e le está ausente. Pacientes com HbsAg e HBeAg p ositivos têm, portanto, maior chance de transmitir o vírus. A persistência de HBeAg por mais de 10 semanas sugere evolução para a cronicidade. O anti-HBe ( a n t i c o r p o s c o n t r a o a n t í g e n o “ e ” d o v í r u s B d a h e p a t i t e )  começa a aumentar durante a

fase ictérica da doença e persiste em t ítulos relativamente baixos por vários anos após a infecção. É um anticorpo produzido em resposta ao HBeAg e é indicativo de evolução para a cura, significand o

228

B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

 parada da repli caç ão vi ra l e m p ac ie nte co m i nf e cção aguda por vírus B. Ao redor de 90% das infecções primárias  por HBV são com ple tam ent e re sol vid as em 6 meses. Aproximadamente 10% dos indivíduos infectados com HBV permenecem com o HBsAg  positivo por mais de 20 semanas. Em um gra nd e número destes pacientes o antígeno desaparece até um ano d epois, mas muitos permanecem positivos indefinidamente e são designados portadores crônicos de HBsAg. Estas pessoas mantém títulos muito elevados de anti-HBc apesar do anti-HBs não ser de tectado no so ro. Geralmen te o anti-HBc  persiste p or t oda a vida, i ndica ndo u m e pisódio d e infecção pelo HBV. Em menos de 1% de todos os indivíduos com infecção pelo HBV desenvolvem necrose massiva hepática fatal. Parece, também, existir relação casual entre inf ecções hepati te B e enfermidade hepática crônica e carcinoma hepatocelular. O curso clínico do HBV é variável mas uniformemente mais prolongado e mais severo do que o da hepatite A. Os sintomas podem não ser evidentes em to dos os indiv íduos, mas os mais comuns são icterícia, fadiga, anorexia, perda de  peso, indisposição, náusea, urina escura e fezes claras. Exantemas, dor muscular e nas juntas são encontrados em alguns indivíduos. Os resultados laboratoriais anormais refletem lesão necrótica do fígado e incluem vár ios graus de aumento da bilirrub ina co njug ada e não -conjugada sérica, aumento da bilirrubina urinária, aumento das aminitransferases (transaminases) e da fosfatase alcalina. Os lipídios séricos podem estar alterados mas não apresentam significação no diagnóstico nem no  prognóstico d esta d oença. A redução d a a lbumina sérica indica uma piora da doença. A vacina para hepatite B é recomendada  para grupos de alto risco, tais como profissionais de saúde com mai or exposi ção a sangue, secreções e tecidos orgânicos; contactantes íntimos de port adores do vírus B; pacientes em hemodiálise; receptores de produtos sangüíneos; pessoas com atividade sexual promíscua e usuários de drogas endovenosas. A resposta imunológica deve ser avaliada um mês após a conclusão do esquema de vacinação, considerando como respondedor, o indi vídu o c om anti-HBs maior do que 10 mUI/mL.

H EPATITE POR VÍRUS DELTA (HDV) O vírus da hepatite delta (HDV) é constituido por uma molécula circular de RNA. É um vírus hepatotrópico incompleto que necessita como envoltório do antígeno de superfície do vírus da hepatite B (HBsAg) para a sua replicação; ou seja, só é patogên ico em co-infecção com o HBV. Caracteriza-se por ter evolução particularmente grave, com grande potencial de desenvolvimento de hepatite fulminante, hepatopatia crôni ca e he pa to carci noma . A inf ecçã o apen as co m o HDV não provoca dano hepático nem manifestações clínicas. O teste sorológico utilizado para indicar a  presença d e HD V é o anti-HDV ( a n t i c o r p o s c o n t r a o v í r u s D d a h e p a t i t e su bc la ss es I gM e I gG) . O diagnóstico de infecção pelo vírus D é realizado quando um pac iente é HbsAg positi vo e a nti-HDV  positivo. O anti-H DV po de s er n egativ o n o í níc io, obrigando a repetição do exame caso persistir a suspeita diagnóstica. Estes testes devem ser realizados em indivíduos com infecção identificada pelo HBV e cujo transcurso da doença é mais prolongada e mais severa do que o esperado. O vírus D suprime a replicação do vírus B, sendo por isso poss ível o desaparecimento de marcadores do vírus B como o HbsAg, no curso da hepatite D. O vírus D é altamente patogênico e sua infecção leva em parte dos casos a quadros clínicos severos, quer seja nas formas agudas, que podem evoluir para a insuficiência hepática fulminante, quer seja nas formas crônicas, com grande potencial de evolução para a cirrose.

H EPATITE POR VÍRUS C (HCV) Até alguns anos atrás mais de 90% das hepatites  por v írus C eram d esignadas como hepatites não A  – n ã o B  (NANB) sendo diagnosticadas quando o  pa cien te e xib ia t odo s o s s inais cl ínico s e lab ora toriais de hepatite, mas sem a presença de HAV e/ou HBV nos testes sorológicos. O vírus C, em geral, é transmitido por via  parenteral, incluindo receptores de sangue ou derivad os, pacient es em hemodiál ise, hemof í licos, usuários de drogas endovenosas, tatuagens,

Sistema hepatobiliar 

acupuntura, profissionais da área de saúde, entre outro s. A vi a sexu al, a trans missã o mater no-fetal e familiar existem, embora sejam consideradas infreqüentes. Salienta-se que, em cerca de 50% dos casos, não se sabe como o vírus da Hepatite C foi transmitido. A infecção pelo vírus da hepatite C é uma d oença crônica e comumente assintomática, que  pode evoluir para a cirrose e carcinoma hepato celular. O período de incu bação é de 6 a 8 semanas e na maioria dos casos a fase aguda é usu almente subclínic a ou moderada sendo que, os pacientes afetados raramente apresentam icterícia, fadiga e sensibilidade hepática. O monitorado do est ado da do ença é realizado  pela ava lia ção das en zi ma s ala nin a am ino transferase (ALT), a aspartato aminotransferase (AST) e pelo nível das bilirrubinas. Por outro lado, a intensidade da doença pode ser sugerida pelo tempo de protombina e pela concentração de albumina sérica. A biópsia hepática estadia a fase em que se encontra a enfermidade. A história natural desta infecção ainda não está completamente elucidada. Entretanto, sabe-se que cerca de 30% dos pacientes com hepat ite crônica C evoluem para cirrose após 10 anos de infecção. Entre os cirróticos, aproximadamente 20% irão evoluir ao carcinoma hepatocelular. O marcador imunológico para o diagnóstico da HCV aguda ou crônica é o a n t i - H C V ( a n t i c o r p o s contra o vírus C da hepatite subclasses IgM e  I g G) . A maior parte dos casos de in fecção aguda

 pelo vírus C é clinicamente inaparente ou oligos sintomática.

H EPATITE POR VÍRUS E (HEV) A hepatite por vírus E (HEV) apresenta características semelhantes aos da hepatite por vírus A com raras complicações exceto em mulheres grávidas nas quais existe elevado grau de mortalidade (ao redor de 20% dos casos), principalmente no terceiro trimestre da gravidez. O período de incu bação da HEV é de 2 a 9 semanas sendo a trans missão fecal-oral. Os sintomas são inespecíficos como febre, náusea e vômitos. Não evolui para a cronicidade. O vírus E da hepatite constitui um vírus RNA.

229

O diagnóstico laboratorial da HEV é realizado pela demonstração da presença de a n t i  HE V ( a n t i c o r p o s c o n t r a o v í r u s E d a h e p a t i t e  su b cl a ss e s Ig G e I g M ) .

H EPATITE TÓXICA OU INDUZIDA POR DROGAS

Uma das principais funções do fígado é a desintoxicação. Este processo necessita que toda a droga ou toxina seja transportada para o fígado e depositada no hepatócito. Esta ação torna o fígado extremamente susceptível a danos tóxicos. Várias substâncias tóxicas (ex.: envenenamento pelo tetracloreto de carbono, toxina de  A m a n i t a  p h a l l o i d e s ) e drogas terapêuticas (ex.: excesso de  pa racetam ol, isoniazid a, cl or pro ma zi na, er it romicina, halotano) causam danos diretos ao fígado e resultam em processos inflamatórios e necróticos similares ao da hepatite ou colestase. Drogas como a cloropromazina podem causar colestase com o aumento da ALT (TGO) e a γ - GT. A fenitoína, os barbitúricos e o etanol induzem a síntese de γ - GT sem, necessariamente, existir lesão hepática. Pacientes com hepatite tóxica e induzida  po r d rog as m os tra m s int oma s s eme lha ntes aquel es de outras hepatites. O quadro clínico é variável e  p o dem ser a ssin tom át ico s o u s in to mát ico s s ev er os e com perigo de vida. A gravidade dos sintomas está relacionada com a exposição ao agente tóxico. O diagnóstico é r ealizado pelo h istórico da exposição, consistência clínica, achados laboratoriais, biópsia e melhora após a remoção da toxina. O abuso de álcool constitui uma das causas mais comuns de doença hepática. As três  pr inci pa is l es õe s p at oló gic as r es ul tan te d o e xce sso alcoólico são: (a) esteatose hepática, (b) hepatite alcoólica e (c) cirrose. As duas primeiras são p otencialmente reversíveis, podendo em algum momento ser clinicamente confundidas com hepatite viral.

H EPATITES CRÔNICAS As hepatites crônicas são processos inflamatórios contínuos do fígad o, que acarretam manifestações

230

B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

clínicas e histopatológicas de graus variáveis. Existem múltiplas etiologias: agentes infecciosos, sobretudo virais, drogas, tóxicas, enfermidades metabólicas (doença de Wilson), deficiência de α 1 -antitripsina, auto-imunes caracterizadas pela  pres e nç a d e au to-a nticorpos ( anticorpos anti-n u cleares, anticorpos anti-musculatura lisa e anticorpos anti-microssomos hepatorrenais) e hipergamaglobulinemia. Ocorre principalmente em mulheres. Os casos mais freqüentes de hepatite crônica resultam de infecções por vírus B da hepatite (HBV), vírus C da hepatite (HCV) e pela associação dos vírus B e Delta (HDV). A hepatite não evolui para a cronicidade. Alguns medicamentos também podem levar à hepatite crônica, como a metildopa, amiodarona e a isoniazida. Hepatite lupóide (idopática com caracte rístic as auto-imunes proeminentes). Tam bém a doença de Wilson e a deficiência de α 1 antitripsina levam à hepatite crônica. Do mesmo modo que na hepatite aguda, os sintomas da hepatite crônica variam com o tipo de infecção primária. As aminotransferases (transaminases) apresentam desde elevações discretas até  pi cos basta nte eleva dos, nas dif erent es f ases da doença. Outras vezes são encontradas alterações nas bilirrubinas e da atividade das enzimas fosfatase alcalina e γ - glutamil transferase (γ - GT). Na hepatite C crônica, é característica a flutuação dos níveis de aminotransferases (transaminases) ao longo dos meses e elevações da γ - GT sem paralelismo com aumentos d a fosfatase alcalina. A cirrose é uma complicação comu m na hepatite crônica. O diagnóstico da hepatite crônica é realizada  por t estes f uncion ais h epáticos anor mais e atra vés da determinação dos marcadores sorológicos dos vírus B, C e Delta, após um período superior a seis meses do diagnóstico de hepatite aguda. Os testes sorológicos empregados no diagnó stico das hepatites na fase aguda ou crônica são listados na tabela 9.1. Tabela 9.1. Marcadores imunológicos para as hepatites  H e p at i t e s

Agudas

A

Ant i-HAV (IgM)

B

Crônicas

AgH Bs/ ant i-HBc Total AgHBs/ anti-HBc (IgM) AgHBe/anti-Hbe

C D E

Ant i-HCV Ant i-HDV (IgM) Ant i-HEV (IgM)

Ant i-HCV Ant i-HDV -

Infecção crônica pelo vírus B. O diagnóstico

se baseia na positividade para o HBsAg por perí odo superior a seis meses. Além do HBsAg, há  positividade para o anticorpo a nti-H Bc to tal e d os marcadores do sistema “e” (HBeAg/anti-HBe), conforme a fase evolutiva da doença crônica: o HBeAg estará positivo na fase replicativa da d oença. Na fase não replicativa, ocorre positividade  para o anti-HB e. Ao re do r de 15- 20% d os a d u l t os com infecção crônica pelo HBV progridem para a cirrose após 5 a 20 anos de evolução. Além disto, existe estreita associação entre infecção crônica  pe lo HBV e car ci no ma hep at oc el ula r. Infecção crônica pelo vírus C. Após uma

infecção aguda pelo HCV, que em geral é assintomática ou subclínica, cerca de 50 a 70% dos  pa cientes pro gridem par a a fo rma crôni ca da d o ença. Destes pacientes, 20 a 40% podem desenvolver cirrose hepática, eventualmente com risco associado de hepatocarcinoma, q ue ocorrem tardiamente no curso da doença (após cerca de 20 a 30 anos). Os pacientes que progridem para a cronic idade aprese ntam positi vidade do anti-HCV, associada à presença do HCVRNA, detectável no soro  po r t éc ni ca d e P CR. Em gera l, o bser va m-s e a ltera çõe s pe rs is tentes das aminotransferases, de caráter flutuante. Nestes casos, deve-se realizar biópsia hepática que poderá revelar a presença de graus variáveis de lesão hepática. O aspecto histológico da hepatite C é muito amplo e compreende desde alterações mínimas até cirrose e carcinoma hepatocelular, incluindo todos os tipos morfológicos de hepatites crônica s.

I NFILTRAÇÕES HEPÁTICAS O parênquima hepático pode ser progressivam ente desorganizado e destruído em pacientes com carcinoma primário ou secundário, amiloidose, reticuloses, tuberculose, sarcoidose e abscessos. Estas doenças levam muitas vezes a obstrução biliar e

Sistema hepatobiliar 

estão associadas a várias mudanças bioquímicas. A α 1 -fetoproteína está, freqüentemente, bastante aumentada no hepatoma.

C IRROSE HEPÁTICA A cirrose é a cons eqüência irr eversível da ci catrização fibrosa e regeneração hepatocelular, que constituem as principais respostas do fígado a inúmeras agressões prolongadas de natureza inflamatória, tóxica, metabólica e co ngestiva. O abuso do álcool, virus da hepatit e (B e C) e colestase prolongada são as mais freqüentes causas de cirrose, apesar de muitas vezes, a causa não ser evidenciada. Menos comuns, são os casos onde a cirrose está associada a desord ens metabólicas tais como doença de Wilson, hemocromatose, fibrose cística, galactosemia ou deficiência de α1antitripsina. §

C i r r o s e m o d e r a d a o u l a t e n t e . Em casos mode-

rados nenhuma anormalidade clínica está aparente, devid o a reserva da capacid ade funcional do fígado. A medida da γ - GT fornece um meio sensível de detectar a cirrose moderada, no entanto, muitos alcoolistas (muitos dos quais sem cirrose hepática) também apresentam atividades elevadas desta enzima. Anormalidades marcantes nos testes de função hepática raramente estão presentes na cirrose moderada. §

C i r r o s e s e v e r a . Vários sinais clínicos podem

estar presentes, isolados ou associados: hematemese, ascites e descompensação da hepática aguda – muitas vezes fatal. Pode desenvolver hiperbilirrubinemia, hipoalbuminemia e prolongamento do tempo de protrombina. A deterioração clínica acompanhada por tempo de  protrom bina prol ongado, am iacidúr ia, hiperamonemia, e uréia plasmática reduzida podem ser os precursores da insuficiência hepática aguda.

C OBRE E DOENÇA HEPÁTICA O fígado é o principal órgão envolvido no meta  bolismo do cobre. Em indivíduos normais, as quantidades de cobre são mantidas em teores estáveis pela excreção do cobre pela bile e pela incor-

231

 poração na cerulo plasmina. O conteúdo de cobre hepático está aumentado na doença de Wilson, cirrose biliar primária, colestase extra-hepática  pr imária e atresia do s ductos biliares in tra hepática em neonatais. Doença de Wilson (degeneração hep atolenticular).  É uma rara desordem hereditária reces-

siva caracterizada por defeito no metabolismo e armazenamento do cobre e que ocorre com disfunção hepática progressiva que pode ser acomp anhada de distúrbios neuropsiquiátricos. Afeta também a córnea, o rim e o cérebro. A prevalência é de 3/100.000, atingindo homens e mulheres, igualmente. Quantidades normais de cobre são ingeridas mas o fígado é incapaz de excretar o mesmo pela bile com o conseqüente acúmulo no fígado, no cérebro, nos olhos e nos rins. Após vários anos de acúmulo de cobre, o tecido hepático funcional é destruído pelos efeitos tóxicos do metal resultando em quadro semelhante à hepatite viral crônica. Os sintomas são, principalmente, devidos a doença hep ática e alterações degenerativas na ganglia basal. Os níveis de ceruloplasmina plasmática estão quase s empre baixos, ma s ainda não está claro como este fato se relaciona com a etiologia da doença de Wilson. O diagnóstico é realizado a partir da história familiar ou de achados clínicos, como enfermida de hepática em p acientes com menos de 20 anos de idade ou doença neurológica caracetr ística. Anéis de Kayser-Fleischer devido a deposição de cobre na córnea é detectada em muitos pacientes. Os seguintes testes laboratoriais são usa dos: §

C e r u l o p l a s m i n a p l a s m á t i c a . Em 95% dos ca sos

os valores estão abaixo de 20 mg/dL (com exceção na gravidez e na terapia por estrogênios). §

C o b r e p l a s m á t i c o . Menores que 70 µ g/dL.

§

C o b r e u r i n á r i o . Sempre maior que 6 µ g/d.

Estes testes não são totalmente específicos  para a doença de Wilson. Por ex emp lo , a ce ru lo  plasmina pode ocasionalmente estar reduzidona cirrose sever a, enquanto a excreç ão do cobre uri-

232

B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

nário pode apresentar valores aumentados na cirrose biliar. Anormalidades em outros testes estão muitas vezes prese ntes na d oença de W ilso n. Também são encontradas lesões tubulares renais com aminoacidúrias, glicosúrias e fosfatúrias e, em casos avançados, acidose tubular renal.

O tratamento consiste de flebotomia regular para remover o ferro do corpo. Isto força o organismo a usar o ferro estocado para a síntese de eritrócitos e, assim, reduzir as reservas de ferro.

D EFICIÊNCIA DE α 1 - ANTITRIPSINA (AAT) H EMOCROMATOSE É um distúrbio here ditário ou adquirido caracterizado pelo armazenamento excessivo de ferro cau sando disfu nção de múltiplo s órgãos. A hemocromatose adquirida é encontrada em pacientes com talassemia, esferocitose hereditária, anemia sideroblástica, excessiva ingestão de ferro ou múlti pl as t rans fus ões s ang üín eas . A hem ocr oma tos e hereditária é autossômica recessiva e resulta na elevação do ferro armazenado nas células do fígado, coração, pâncreas e outros órgãos. O defeito aparente é o aumento na absorção de ferro do trato disgestório. Os sintomas clínicos usuais da hemocromatose incluem pigmentação da pele causada por depósitos de hemossiderina, hepatomegalia, hipogonadismo e intolerância aos carboidratos. A disfunção hepática é usualmente classificada como fibrose ou cirrose. A bilirrubina sérica e as aminotransferases (transaminases) estão levemente aumentadas. O estado diabético, desenvolvido por muitos pacientes com hemocromatose, é causado pela destruição das células β  das ilhotas do pâncreas e dos hepatócitos  pela deposição de ferro. Este também pode ser o mecanismo do hipogonadismo. O diagnóstico laboratorial da hemocromatose inclui a avaliação dos teores de ferro sérico, da ferritina, da capacidade total de ligação do ferro e da percentagem de saturação da transferrina. O ferro sérico não é um indicador sensível e es pecífico para os depósitos hepáticos do ferro, mas esta informação, quando acompanhada de outros testes, é de grande valor diagnóstico. A ferritina sérica mostra correlação com os estoques de ferro e pode ser um guia da extensão do dano hepático. O diagnóstico de hemocromatose requer a biópsia hepática.

A AAT é uma proteína formada no fígado que inibe a ação da tri psina e outras p roteases. A deficiência da síntese de AAT provoca enfisema e/ou manif estaç ões hep átic as ou panc reát icas. Promove aumento das bilirrubinas e das AST (TGO) e ALP (TGP). (v. Proteínas plasmáticas específicas). Bibliografia consultada  Al LT ER , H. J. Tr an sm is si on of he pa tit is C vi ru s r ou te, do se a n d t i t e r . N . E n g l . J . M e d . , 3 3 0 :7 8 4 - 6 , 1 9 9 4 .  A LV A R E Z M U Ñ O Z , M . T . e t a l . In fe ct io n of p re gna nt w ome n with hepatitis B a nd C viru ses and risks for vertical transmission. A r c h . M e d . R e s . , 2 8 : 4 1 5 - 9 , 1 9 9 7 .  A N D R E OL I, T ho mas E ., C A R P E N T E R , C har l e s C . J. , PLUM, Fred, SMITH Jr, Lloyd H. Cacil: medicina i n te r n a b á s i c a . 2 e d . R i o d e J a n e i r o : G u a n a b a r a Koogan, 1997. p. 311-40. COELHO FILHO, João Macedo. Hepa tites virais agud as: u m a a b o r d a g e m p r á t i c a p a r a o c l í n i c o . JBM, 68:101-19, 1995. IBARGUEN, E., GROSS, C. R., SAVIK, S. K., SHARP, H. L. Liver disease in alpha-1-antitrypsin deficiency: P r o g n o st i c i n d i c a t o r s . J . P e d i a t r . , 1 1 7 : 86 4-70, 1990. K O S A K A , Y . , T A K A S E , K . , K O J I M A , M . e t a l . F u l mi n a n t hepatitis B: induction by hepatitis B virus mutants defective in the precore region and incapable of e n c o d i n g e a n t i g e n . G a s t r o e n t e r o l o g y , 1 0 0 : 1087-94, 1991. McPHERSON, R.A. Laboratory diagnosis of human hepatitis viruses. J . C l i n . L a b . A n a l . , 8 : 369 -77, 1994. SCHWARZENBERG, S. J., SHARP, H. L. “α1-Antitrypsin deficiency”. In: GLEW, R. H., NINOMIYA, Y. Clinical studies in medi cal bi oche mis try. 2 ed. New York : Oxford University Press, 1997. p. 268-76. SMITH, A. F., BECKETT, G. J., WALKER, S. W., ERA, P. W. H. Clinical biochemistry. 6 ed. London : Blackwell Science, 1998. p. 110-23. STEMECK, M. et al. Neonatal fulminant hepatitis B: strutur al and fun ctional analysis of complete hepatitis B v i r u s g e n o m e s f r o m m o t h e r a n d i n f a n t . J. Infect Dis., 1 7 7 :1 3 7 8 - 8 1 , 1 9 9 8 . TERAZAWA, S. KOJIMA, M., YAMANAKA, T. et al. Hep ati tis B virus mutant s wit h pre core -region defects in two babies with fulmi nat hepatitis and their mothers p o s i t i v e f o r a n t i b o d y t o h e p a t i t i s B e a n t i g e n . Pediatr. R e s . 2 9 :5 - 9 , 1 9 9 1 .

233

Bioquímic a Clínica: Princípios e Interpretações

233

Volume

15  VALTER T. MOTTA

BioquímicaClínica: Princípios eInterpretações

Nitrogênio NãoProtéico

N ITROGÊNIO NÃO - PROTÉICO

A

fração nitrogênio não-protéico sérico é formada de todos os compostos nitrogenados exceto proteínas. O rim exerce papel fundamental na eliminação da maioria destes compostos do organismo. A dosagem destas substâncias na rotina laboratorial faz parte do estudo do “status” renal do paciente. O catabolismo de proteínas e ácidos nucléicos resultam na formação dos com p o s to s n i t r og e n a do s nã o -p ro té ico s. Ex is te m ma is

de 15 compostos nitrogenados não protéicos na  plasma; os principais e suas origens bioquímicas além das situações em que são avaliados estão resumidos na tabela 10.1. Vários destes produtos metabólicos são seqüencialmente derivado s do metabolismo de proteínas tanto endógenas (tecidos) como exógenas (dieta).

Tabela 10.1.  Metabólitos nitrogenados na urina*  Me t ab ó l it o

% de nitrogênio na

Origem bioquímica

Utilidade clínica da medida

Proteínas endógenas e exógenas

Enfermidade hepática; erros inatos do metabolismo; desordens tubulares

<1 10-20

Amônia

Aminoácidos

Enfermidade hepática; enfermidade renal (congênita ou adquirida), erros inatos do metabolismo

Uré ia

Amô nia

Enfermidade hepática, enfermidade renal

55 -9 0

Creatinina

Creatina

Função renal

Ácido úrico

Nucleotídios purínicos

Desordens da síntese purínica, “marcador” do turnover celular

Amino ácid os

urina

2-3 1-1,5

*Estes compostos compreendem ao redor de 90% das substâncias não-protéicas na urina.

233

234 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

U RÉIA

O

s aminoácidos provenientes do catabolismo  protéico são d esaminados c om a produção d e amônia. Como este composto é potencialmente tóxico, é convertido em uréia (NH 2 -CO-NH 2 ) no fígado associado ao CO 2 . A uréia constitui 45% do nitrogênio não protéico no sangue. Após a síntese hepática, a uréia é tr ansportada pe lo plasma até os rins, onde é filtrada pelos glomérulos. A uréia é excretada na urina, embora 40-70% seja reabsorvida por difusão passiva pelos túbulos. Um quarto da uréia é metabolizada no intestino para formar amônia e CO 2   pela ação da flora bacteriana normal. Esta amônia é reabsorvi da e levada a o fígado onde é reconvertida em uréia. O nível de uréi a no  plasma é afetado pela função renal, conteúdo  protéico da dieta e teor do catabolismo protéico, estado de hidratação do paciente e presença de sangramento i ntestin al. Apesar destas limitações, entretanto, o nível de uréia ainda serve como um índice predictivo da insuficiência renal sintomática e no estabelecimento de diagnóstico na distinção entr e várias ca usas de in suficiência renal.

§

 De c r és c i m o d o f l ux o s an g ü í ne o r en a l , e n c o n -

trado na hemorragia, desidratação e volume sangüíneo marcadamente diminuído. §

Choque.

§

T e r a p i a p o r c o r t i c o e s t e r ói d e s e t e t r a c i c l i n a s.

§

 R e a b s o r ç ã o d a s p r o t e í n a s s a n g ü í n e a s a p ó s

hemorragia gastrointes tinal maciça e desidratação moderada. §

 Al t e r a ç õ e s n o m e t ab o l i s m o d a s p r o t e í na s .

Promovem modificações na uremia: dieta rica em proteínas, febre, estresse, último trimestre de gravidez e na infância (aumento da síntese  pr oté ica ), ele vam ou dimi nue m o teor de ur éi a sangüínea. A urem ia pré -renal é detectada pelo aumento da ur éia plasmática sem a conco mitante elevação da creatinina sangüínea. U r e m i a r e n a l . A filtração glom erular está dimi-

H IPERUREMIA Enfermidades renais com diferentes tipos de lesões (glomerular, tubular, intersticial ou vascular) causam o aumento dos teores de uréia plasmática. O uso da uréia como indicador da função renal é limitada pela variedade nos resultados causados  por fatores n ão-r enais. Teores aumentados de uréia são de três tipos:  pr é -r e n a l , r e n a l  e  p ó s- ren a l . Os sinais e sintomas da hiperuremia in -cluem acidemia, náusea e vômito, progredindo para o torpor e coma. U r e m i a p r é - r e n a l .   É um distúrbio funcional

result ante da perfusão inade quada dos rins e, portanto, filtração glomerular diminuída em presença de função renal normal: §

 I n s u f i c i ê n c i a ca r d í a c a c o n g e s t i v a (grave).

nuída com retenção de uréia em conseqüência da doença renal aguda ou crônica. Insuficiência renal é resultante de lesões nos vasos sangüíneos renais, glomé rulos , túbulo s ou inters tício ; estas agressões  podem ser tóxicas, imunológicas, iatrogênicas ou idiopáticas. §

Glomerulonefrites, aumentos significantes da

uréia, quando a filtração glomerular cai abaixo de 50% dos níveis normais. §

 N e c r o s e t u b u l a r a g u d a , isquemia prolongada e

agentes nefrotóxicos (metais pesados, aminoglicosídios, rádio-contrastes). §

 N e f r i t e i n t e r s t i c i a l a g u d a  induzida por medi-

camentos. §

 L e s ã o a r t e r i o l a r   provocada por hipertensão,

vasculite, microangiopatias (púrpura tromb ocitopênica trombótica e síndrome hemolíticourêmica).

Nitrogênio não-protéico

§

 De p o s i ç ã o i n t r a -r e n a l o u s e d i m e n t o s (ácido

úrico e mieloma). §

 E m b o l i z a ç ã o d e c o l e s t e r o l  (especialme nte pro-

cediment o pós-arterial). §

O u t r o s f a t o r e s c o m p l i c a n t e s tais como: desi-

dratação e o edema, que causam perfusão renal diminuí da, cata bolismo d e proteín as a umentado e o efeito antianabólico geral dos glicocort icóides. Uremias pós-renal. É resultante da obstrução

do trato urinário com a reabsorção da uréia pela circulação: §

O b s t r u ç ã o u r e t e r a l  (cálcu los, co águlos, tumo-

res da bexiga, hipertrof ia prostática, compres sões externas e necrose papilar). §

O b s t r u ç ã o n a s a í d a d a b e x i g a  (bexiga neuro-

gênica, hipertrofia prostática, carcinoma, cálculos, coágulo e estenose uretral).

H IPOUREMIA Os baixos níveis de uréia são encontrados na presenç a de hepatopatia grave. O fígado lesado, inca paz de sin tetizar uréi a a partir da am ônio resultante do metabolismo proté ico, resulta na formação de amônia sangüínea, causando encefalopatia hepática.

D ETERMINAÇÃO DA URÉIA P a c i e n t e .  Não são e xigidos c uidados e speciais. Amostra. Soro  e  p l a s m a h e p a r i n i z a d o (não usar

heparina amoniacal) isento de hemólise. Refrigeradas (para evitar a decomposição bacteriana da uréia) as amostras são estáveis por uma semana. Interferências.  R e s u l t a d os f a l s a men te au me nt ados: aceto-hexamida, acetona, ácido ascórbico,

ácido etacrínico, ácido nalidíxico, aminofenol, análogos da guanetidina, androgênios, anfotericina B, antiácidos alcalinos, arginina, arsenicais,

235

asparaginase, bacitrac ina, capreomicina, captopril, carbonato de lítio, carbutam ina, carnistina, cefaloridina, clonidina, cloranfenicol, clorobutanol, clorotiazida sódica, clortalidona, colistemetato sódico, compostos de antimônio, compostos mercuriais, dextrano, diuréticos mercuriais, diuréticos tiazídicos, doxatram, espectinomicina, esteróides anabólicos, estreptodornase, estreptoquinase, flufenazina, fluoretos, fos fato de disopiramida, furosemida, guanaclor, hidrato de cloral, hidroxiuréia, indometacina, infusões de dextrose, canamicina, lipomul, maconh a, meclofen amato sódic o, mefenazina, metic ilina, metild opa, metilse rgida, metolazona, metossuxinamida, metoxiflurano, minoxidil, mitramicina, morfina, naproxeno sódico, neomicina, nitrofurantoína, parametazona, pargilina, polimixina B, propranolol, sais de amônio, sais de cálcio, salicilatos, sulfato de gentamicina, sulfato de guanetidina, sulfonamidas, tartarato de metoprolol, tetraciclina, tolmetin sódico, triantereno e vancomicina. R es u l ta d o s f al s a me n te re d u  zid os: abuso do álcool, acromegalia, amiloidose, cirrose, desnutrição hepática, dieta (proteína inadequada), doença celíaca, expansão do volume  pl as mát ico , gra vi dez (tar dia ), he mo diá lis e, he pa tite, ingestão de líquido em excesso, lactância e necrose. As drogas incluem estreptomicina e timol. Métodos. A medida da uréia pode ser realizada

 pelo uso de métodos indiretos onde a uréia é h idrolizda pela enzima urease para formar amônia  posteriormente quantificada – ou por métod os diretos onde a uréia reage com compostos para formar cromogênios. Urease. Os primeiros métodos empregados na

determinação baseavam-se na transformação da uréia em amônia e dióxido de carbono, pela ação catalítica da enzima urease. A amônia formada nesta reação era determinada colorimetricamente  pelo reagente de Nessler ou pela reação de Be rthelot. U r e a se / g l u t a m a t o d es i d r o g e n a se . A amônia

obtida pela reação da urease também pode ser medida espectrofotometricamente pela reação acoplada urease/glutamato desidrogenase (GLDH) com o emprego de α -cetoglutarato para oxidar o

23 6 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

 NADH a NAD+ . O modo cinético de análise elimina interferências causadas por desidrogenases e amônia na amostra. Este é o método mais usado em equipamentos automáticos. C o r a n t e i n d i c a do r . A medida da amônia obtida

 pela ação da urease também é conseguida pelo emprego de corante indicador de pH para produzir cor. O princípio do corante indicador é empregado na tecnologia de química seca ( D T Vi tr o s). C o n d u c t i m e t r i a . Outro método comum para a

quantificação da uréia é baseado na alteração na conditividade de uma amostra que ocorre após a ação da urease sobre a uréia. O CO 2  e a amônia  prod uzi das pela ação en zim áti ca re age m par a fo rmar carbonato de amônio que aumenta a condut ividade da mistura da reação. Ou tr os mé to do s  . A uréia também pode ser d e-

terminada por: (a) eletrodo ío n seletivo p ara monitorar a reação da urease, (b) reação da o -ftaldeído com as aminas primárias, como a uréia e (c) condensação da diacetilmonoxima com a uréia  par a fo rm ar o cr om ogê ni o di az in a am ar el o qu e é fotossensív el (reduz r apidamente a cor formada).

Valores de referência para uréia (mg/dL)

Adultos ambulatoriais

15 a 39

Bibliografia consultada BRUSILOW, S. W. “Inborn errors of urea synthesis”. In: GLEW, R. H., NINOMIYA, Y. Clinical studies in medical biochemistry. 2 ed. New York : Oxford University Press, 1997. p. 260-7. CALBREATH, Donald F., CIULLA, Anna P. Clinical c h e m i s t r y . 2 ed. P hiladel phia : Saunders, 1991. 468 p. CHANEY, A. L., MARBACH, E. P. Modified reagents for determination of urea and ammonia. Clin. Chem., 8:1302, 1962. FRIEDMAN, H. S. Modification of the determination of urea b y t h e d i a c e t y l m o n o x i m e m e t h o d . Anal. Chem., 25:6624, 1953. HAMMOND, B. R., LESTER, E. Evaluation of a reflectance photometric method for determination of urea in blood, plasma, or serum. C l i n . C h e m . , 3 0 :5 9 6 - 7 , 1 9 8 4 . HAR RIS ON, S . P. In ter efr enc a in c oup led -enzyme assay of urea nitrogen by excess endogenous enzyme. C l i n . C h e m . , 3 9 :9 1 1 , 1 9 9 3 . GOURMELIN , Y., GOUGET, B., T RUCHAU D, A . Electrode measurement of glucose and urea in undiluted samples. C l i n . C h e m . , 3 6 :1 6 4 6 - 9 , 1 9 9 0 . WARNOCK, D. G. Uremic acidosis. K i d n e y , 3 4 :2 7 8 - 8 7 , 1988.

Nitrogênio não-protéico

237

C REATININA

A

creatinina é produzida como resultado da desidratação não enzimática da creatina muscular. A creatina, por sua vez, é sintetizada no fígado, rim e pâncreas e é transportada para as células musculares e cérebro, onde é fosforilada a creatina-fosfato (su bstân cia que atua como res ervatório de energia). Ta nto a creatina-fosfato como a creatina, em condições fisiológicas, espontaneamente perdem o ácido fosfóri co ou água, respectivamente, para formar seu anidrido, a c r e a t i n i n a . A creatinina livre não é reutilizada no meta b o lis mo corporal e assim funciona somente como um produto dos resíduos de creatina. A creatinina difunde do músculo para o p lasma de onde é removida quase inteiramente e em velocidade relativamente constante por filtração glomerular. Em  presença de teores marcadamente elevados de creatinina no plasma, parte da mesma é também excretada pelos túbulos renais. H HN

C

 N

 N

C

H IPERCREATINEMIA Qualquer condição que reduz a velocidade de filtração glomeru lar promove uma m e n o r excreção urinária de creatinina, com o conseqüente aumento na concentração plasmática da mesma. A concentração da creatinina sérica aumenta quando ocorre a formação ou excreção reduzida de urina e independe da caus a ser pré -renal, renal ou  p ó s -r en al . Valores aumentados indicam a deterioração da função renal, send o que o nível sérico gera lmente acompanha, paralelamente, a severidade da enfermidade. Por conseguinte, níveis dentro de faixa. Os níveis de creatinina muitas vezes não ultrapassam os limites de referência até que 5070% da função renal esteja comprometida. Por conseguinte, teores dentro da faixa de referência não implicam necessariamente em função renal normal.

O

CH 2

CH 3

Creatinina

A quantidade de creatinina excretada diariamente é proporcional à massa muscular e não é afetada pela dieta, idade, sexo ou exercí cio e corresponde a 2% das reservas corpóreas da creatinafosfato. A mulher excreta menos creatinina do que o homem devido a menor massa muscular. Como a velocidade de excreção da creatinina é relativamente constante e a sua produção não é influenciada pelo metabolismo protéico ou outros fatores externos, a concentração da creatinina sérica é uma excelente medida para avaliar a fu nção renal. Os teores de creatinina sérica são mais sensíveis e específicos do que a medida da con centração da uréia plasmática no estudo da velocidade de filtração glomerular reduzida.

Causas pré-renais. Aumentos significativos

são comuns na necrose muscular esquelética ou atrofia, ou seja: traumas, distrofias musculares  progressivamente rápidas, poliomelite, esclerose amiotrófica, amiotonia congênita, dermatomiosite, miastenia grave e fome. São ainda encontradas: insu ficiência cardíaca conges tiva, choque, depleção de sais e água associado ao vômito, diarréia ou fístulas gastrointestinais, diabetes mellitus não-controlada, uso excessivo de diuréticos, dia be te s i ns íp id a, su do re se e xc es si va co m d efi ci ên ci a de ingestão de sais, hipertireoidismo, acidose diabética e puerpéri o. Causas renais. São encontradas na lesão do

glomérulo, túbulos, vasos sangüíneos ou tecido intersticial renal. Causas pós-renais.  São freqüe ntes na hi pertro-

fia pro stática, compress ões ex trínseca s dos uréteres, cálculos, ano rmalidades con gênitas que com primem ou bloqueiam os ureteres. 237

23 8 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

A concentração da creatinina sérica é monito rada após transplante renal, pois um aumento, mesmo pequeno, pode indicar a rejeição do órgão. Teores diminuídos de creatinina não apresentam significação clínica.

D ETERMINAÇÃO DA CREATI NINA P a c i e n t e . Evitar prática de exercício excessivo

durante 8 h. Evitar a ingestão de carne vermelha em excesso durante 24 h antes da prova. Amostra. S o r o , p l a s m a isento de hemólise, lipemia ou ictérico. U r i n a d e 2 4 h colhida sem conservantes .  Refrigerada as amostras são estáveis

 por uma semana. No emprego de métodos enzimáticos não usar plasma obtido com anticoagulantes contendo amônia. Inteferências.  Resu ltad os f als ament e e levad os:

ácido ascórbico, anfotericina B, barbitúricos, car butami na, ce falotina sódi ca, cefoxitin a sódi ca, clonidina, cloridrato de metildopato, clortalidona, dextran, fenolsulfonaftaleína, ciclato de doxiciclina, canamicina, levodopa, metildopa, paraamino-purato, sulfato de caproemizina e sulfato de colistina. Métodos. Jaffé (1886) demonstrou que a creati-

nina com o picrato alcalino desenvolvia cor alaranjada (complexo de Janovski). No aparecimento deste produ to colorido estão baseados vários métodos para a determinação da creatinina no sangue ou urina. Foi demonstrado, posteriormente, que esta re ação é inespecífica e sujeita a interferências por vários compostos presentes no sangue, tais como: ácido ascórbico, glicose, piruvato, acetona, proteínas, ácido acetoacético, áci do úrico e antibióticos cefalosporinas. A partir destas informçaões foram desenvolvidas diversas modificações para reduzir as interferências de substâncias Jaffé -positivas. Jaf f é /ter r a de fu l l er. Métodos comumente usa-

dos para melhorar a especificidade da reação de Jaffé usam o reagente de Lloyd (silicato de a lumínio, terra de fuller lavada) e a medida da veloci-

dade da reação. Sob condições ácidas, a creatinina é absorvida do filtrado desproteinizado ou urina  p elo reagente de Lloyd e tratada com picrato alcalino com desenvolvimento de cor alaranjada. Este é o método de referência para a análise da creatinina. J af f é / ci n é t i co . Métodos alternativos foram

desenvolvidos com base na medida da velocidade da reação entre a creatinina e o ácido pícrico. Estes métodos cinéticos eliminam algumas interferências positivas da glicose e ascorbato e são re alizados diretamente no soro. Entretanto níveis elevados de acetoacetato, acetona e bilirrubinas  po de m i nt er fe ri r c om a r e ação. Apesar destas dificuldades, estes métodos são bastante utilizados  pois, a lém d e b aratos, s ão r ápidos e fáceis d e e xecutar. E nzi máti cos. Foram propostos vários métodos

enzimáticos para a determinação da creatinina com o emprego da c r e a t i n i n a i m i n o h i d r o l a s e  o u c r e a t i n i n a a m i d o h i d r o l a s e . Estas reações são aco pladas a sistemas que acompanham o desaparecimento do NADH pela modificação da absorvância e 340 nm. Estes métodos sofrem poucas interferências. A enzima amidohidrolase é utilizada na tecnologia de química seca (DT Vitros). C r o m a t o g r a f i a d e a l t a p er f o r m a n c e . A c reati-

nina é separada de outros compostos por troca iônica e, posteriormente, quantificada. Valores de referência para a creatinina

Homens Mulheres Urina (homens) Urina (mulheres)

0,6 a 1,2 mg/ dL 0,6 a 1,1 mg/ dL 14 a 26 mg/kg/d 11 a 20 mg/kg/d

DEPURAÇÃO DA CREATININA ENDÓGENA (DCE) A depuração (clearence) renal é a medida da velocidade de remoção de uma substância do sangue durante a sua passagem pelos rins. É um teste que avalia a velocidade de filtração glomerular. Define-se a depuração como o volume mínimo de

Nitrogênio não-protéico

 plasma sangüíneo que contém a quantidade total de determinada substância excretada na urina em um minuto. A depur ação de uma substân cia é calculada pela fórmula geral, C = UV/P, onde U é a concentração da substância na urina; V o volume urinário por unidade de tempo, em mililitros por minuto; P, a concentração plasmática e C, a depuração (clearence) em mL/min uto. A depuração de uma substância que não é ab sorvida nem secretada pelos túbulos e cuja concentração plasmática é idêntica a do filtrado glomerular é empregada como medida da velocidade de filtração glomerular. Uma das substâncias que  preenche m ais a dequadamente e sses r equisitos é a creatinina. Est a substância (a) é um produto natural do metabolismo, (b) é facilmente analisada por métodos colorimétricos, (c) é produzida a taxas constantes para cada indivíduo e (d) é eliminada somente pela ação renal. O nível plasmático de creatinina e sua excreção total são proporcionais à massa muscular; assim sendo, cos tuma -se expressar a filtração glomerular em relação à superfície corporal do indivíduo (1,73 m2 ),

C ORRELAÇÃO CLÍNICA DA DCE A determinação da depuração da creatinina endógena é um teste conveniente e fornece uma estimativa razoável da taxa de filtração glomerular. Valores aumentados para a depuração carecem de significação clínica. Erros na coleta da urina e /ou o não esvaziamento completo da bexiga antes de iniciar o teste promovem taxas elevadas de depuração. A diminuição da depuração da creatinina é um indicador muito sensível da redução de taxa de filtração glomerular. Isto ocorre em enfermidades agud as ou crôn icas do glomérulo ou em algum dos seus componentes. A redução do fluxo sangüíneo do glomérulo diminui a depuracão da creatinina. Fenômeno semelhante pode ocorrer na lesão tu  bular aguda.

239

rante o dia da prova). A seguir o paciente deve es vaziar complemente a bexiga e anotar a hora. Re colher toda a urina por um período de temp o determinado (exemplo, 4, 12 ou 24 horas), guardando a mesma em refrigerador durante a coleta (não usar conservantes). Manter o paciente bem hidratado durante a coleta para conseguir um fluxo urinário igual ou maior que 2 mL/min. A amostra de sangue deve ser obtida em qualquer momento durante o período de colheita da urina. Medir o volume de urina e anotar tanto o v olume como o período de tempo de colheita em minutos (horas x 60). Determinar a concentração da creatinina plas mática e urinária. Utilizar a seguinte fórmula para calcular a depuração da creatinin a endógena corrigida: U × V × 1,73 = mL / minuto de plasma depurado P×A Onde U é a concentração de creatinina na urina em mg/dL; V o volume urinário em mL/minuto (para um volume de 24 h: dividir por 1440); P o teor de crea tinina no p lasma (ou s oro) em mg/dL; A superfície corporal em metros quadrados; I,73 o valor médio da superfície corporal (a superfície corporal do indivíduo é obtida a partir do peso e altura, utilizando os nomogramas dos apêndices III e IV). Valores de referência Depuração da creatinina endógena corri gida (mL/min /1,73 m2 ) Idade (anos)

Homens

Mulheres

20-30 30-40 40-50 50-60 60-70 70-80

88-146 82-140 75-133 68-126 61-120 55-113

81-134 75-128 69-122 64-116 58-110 52-105

Bibliografia consultada

P ROCEDIMENTO PARA A DCE Hidratar o paciente com no mínimo 500 mL de água (evitar a ingestão de chá, café e drogas d u-

BENEDICT, S., BEHRE , J. A. Some applications of a new c o l o r r e a c t i o n f o r c r e t i n i n e . J. Biol. Chem., 114:515-32, 1936.

24 0 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ es

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Nitrogênio não-protéico

241

Á CIDO ÚRICO

O

ácido úrico é o principal produto do catabolismo das bases purínicas (adenina e guanina) sendo formado, principalmente no fígado, a partir da xantina pela ação da enzima xantina oxidase. Quase todo o ácido úrico no plasma está na forma de urato monoss ódico. O H

O

H  N

 N

O  N

 N

H

H

xantina e aden ina. Estas são convertidas em xantina e posteriormente em ácido úrico em reação catalisada pela xantina oxidase. V i a d e s a l v a ç ã o . As bases purínicas livres (guanina e adenina) formadas pela degradação hidrolítica dos ácidos nucléicos, e a hipoxantina derivada da adenin a, podem ser reconvertidas em nucleotídios purínicos pel a via de salvação envolvendo a enzima hipoxantina-guanina fosforribosil transferase (HGPRT) e adenina fosforribosil transferase (APRT). O outro substrato em ambos os casos é a PRPP. A via de salvação não requer ATP.

Ácido úrico

As bases purínicas, adenina e guanina, os n ucleosídios e os nucleotídios estão presentes nos ácidos nucléicos e outros compostos metabolicamente importantes (ex.: AMP, ATP).

S ÍNTESE DAS PURINAS São inicialmente obtidos a partir da dieta, mas também são sintetizados i n v i v o . São dois os processos de síntese das purinas: síntese de novo e síntese de salvação. S í n t e s e d e n o v o . Inicia com a formação de 5fosforribosil pirofosfato (PRPP) a partir de ribose 5-fosfato e ATP catalisada pela enzima fosforri bosil pirofosfatase (PRPPS). A conversão do PRPP mais a glutamina em 5-fosforribosila mina é catalisada pela enzima 5-fosforribosil-1-pirofosfato (PRPP)-amidotransferase (PRPP-AT) que é a reação limitante da síntese das purinas estando sujeita a feedback negativo pelos nucleotídios  purínicos. Após várias fases intermediárias que necessitam energia na forma de ATP, a inosina monofosfato (IMP) pode ser convertida à guanosina monofosfato (GMP) e adenosina monofosfato (AMP). Os nucleotídios purínicos GMP, IMP e AMP sã o desd obrados durante a reno vação c elular nas respectivas bases purínicas: guanina, hipo-

M ETABOLISMO DO URATO Como resultado da contínua renovação das substâncias contendo purinas, quantidades constantes de ácido úrico são formadas e excretadas. O teor de urato encontrado no plasma (ao redor de 6 mg/dL) representa o equilíbrio entre a produção (700 mg/d) e a excreção pela urina (500 mg/d) e fezes (200 mg/d). Quase todo o ácido úrico excretado pelos glomerúlos é reabsorvido pelos t ú bulos p roximais; p equenas q uantidades s ão s ecretadas pelos túbulos distais e excretadas na urina. O teor de ácido úrico na urina é influ enciada pelo conteúdo de purina na dieta. O urato excretado  pe lo si ste ma di ge st óri o é deg re da do pel as en zi ma s  bacterianas. O ácido úrico plasmático varia influenciado  por vários fatores fisiológicos: §

S e x o . Os valores de referência para o ácido

úrico plasmático são maiores em homens do que em mulheres. §

O b e s i d a d e .  O ácido úrico plasmático tende ser

maior em indivíduos obesos. §

C l a s s e s o c i a l . As classes m ais abastadas ten-

dem à hiperuricemia.

241

24 2 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ e s

Síntese de novo dos nucleotídios purínicos

+ CO, asparato, formato, glutamina 2

Interconversões dos nucleotídios, seu desdobramento e a 'via de salvação'

IMP

PRPP - Amidotransferase

AMPD

IMP

HGPRT

IMP

5' Nucleotidase

5' Nucleotidase

Purina nucleosídio fosforilase

Purina nucleosídio fosforilase

Purina nucleosídio fosforilase

Xantina Oxidase

Xantina Oxidase

Guanase

HGPRT

5' Nucleotidase

Xantina

Xantina Oxidase

§

Figura 15.1. Síntese do IMP, AMP e GMP. Formação de ácido úrico.

 D i e t a . Dietas ricas em proteínas e ácidos n u-

cléicos, como também, o elevado consumo de álcool aumentam o teor de uricemia.

Nitrogênio não-protéico

H IPERURICEMIA A importância clínica das purinas reside fundamentalmente nas desordens caracterizadas pelo aumento do teor de ácido úrico no plasma. O acúmulo de urato pode ser devido ao aumento da sua síntese ou por defeitos em sua eliminação. Soluções de urato monossódico tornam-se s u persaturados quando a concentração excede 0,42 mmol/L. No entanto, a relação entre a severidade da hiperuricemia e a conseqüente artrite ou cálculo renal é mais complexa do que estas consid erações sobre solubilidade dos uratos. Gota. É uma desordem clínica caracterizada por

hiperuricemia, deposição de cristais de uratos monossódicos (tofos) insolúveis nas juntas das extremidades, ataques recorrentes de artrite inflamatória aguda, nefropatia, cálculos renais de ácido úrico e, eventualmente, várias deformidad e s . A g o t a p o d e s e r pr i má r ia (supostamente genética) ou s e c u n d á r i a (adquirida). A gota primária é causada por hiperprodução ou secreção deficiente de ácido úrico, ou ambas. Ocorre principalmente em homens e se manifesta por hiperuricemia e crises de artrite gotosa. Os sintomas agudos da gota são provavelmente devidos ao trauma ou modificações metabólicas locais que levam a deposição de urato monossódico nas juntas. Os cristais são fagocitados pelos leucócitos e macrófagos. Nos leucócitos promovem lesões nas membranas internas. O conteúdo lisossomal e outros mediadores da resposta à inflamação aguda (citoquinas , prostaglandinas, radicais livres etc.) são então liberados, provocando tanto as manifestações sistêmicas como as locais da gota. Alguns pacientes mostram claras evidências de elevação na produção de urato e marcado aumento de excreção urinária do mesmo. Em alguns casos a deficiência de HGPRT foi demonstrada. Pacientes com g ota primária muitas vezes desenvolvem cálculos renais, principalmente com posto d e á cido ú rico, m as a incidência v aria g ra n demente, pois depende de outros fatores como a desidratação e pH urinário ba ixo. O diagnóstico da gota é realizado clinicamente com base do envolvimento das juntas, história de

243

episódios similares e a presença de hiperuricemia.  No ent anto, nem t odos os ca sos s ão ti pifica dos clinicamente. Nem sempre o aumento da uricemia é devido à gota, além do que muitos pacientes apresentam ácido úrico plasmático normal no momento do ataque.  Nos casos não esclarecidos, é necessária a aspiração do líquido sinovial durante o ataque agudo. Este é então examinado microscopicamente e a presença de cristais de urato em forma de agulha que mostra birefringência negativa estabelece o diagn óstico. Em tratamentos não adequados pode ocorrer o desenvolvimento de urolitíase, ou doença renal, ou ambos: §

U r o l i t í a s e . Ao redor de 5% de todos os cálcu-

los renais tem urato em sua composição, sendo que 10-20% dos indivídu os go toso s des envo lvem cálculo. §

 D o e n ç a r e n a l . A insuficiência renal crônica  progressiva é uma importante causa de morb idade da g ota n ão-tratada (deposição de cristais de uratos nos túbulos renais) e insuficiência renal agu da provo cada pela uropatia o bstrutiva motivada por hiperuricemia severa desen volvida durante a terapia citotóxica contra o câncer.

Defeitos na eliminação de uratos.   Exceto

 para uma pequena porção ligada à proteínas, o urato é completamente filtrado no glomérulo e quase todo reabsorvido no túbulo proximal. No túbulo distal, existe tanto a secreção ativa como a reabsorção pós-secretória em sítio mais distal. Estes processos podem ser afetados por doenças ou drog as: §

 I ns u f i c i ê n c i a r e n a l c r ô ni c a . Leva a um pro-

gressivo aumento de ácido úrico plasmático causado pela redução na excreção. Nestes casos, a gota clínica é rara. §

S a l i c i l a t o s . São drogas que afetam as vias de

transporte. Paradoxalmente reduzem a excreção urinária quando em pequenas doses por diminuição na secr eção tubul ar distal mas aumen-

24 4 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s e I n t e r p r e t a ç õ e s

tam a excreção por redução da reabsorção tu bul ar quan do em dos es elev adas. §

§

 Psorí ase. A hiperuricemia é provocada pelo

aumento na velocidade de renovação das células da pele.

 R e d u ç ã o d a s e c r e ç ã o t u b u l a r d i s t a l . O ácido

láctico, o ácido β -hidroxibutírico e algumas drogas (ex.: clorotiazida, frusemida) competem com o urato, por est a via de excreção. Assim, condições que provocam acidose láctica ou cetoacidose tendem a hiperuricemia.

§

 E s t a d o s h i p e r c a t a b ó l i c o s e i n a n i ç ã o . Pelo au-

mento na velocidade de destruição celular e  por reduzir a excreção de urato pela acidose láctica associada. Defeitos enzimáticos específicos

§

 D o en ç a s m e t ab ó l i ca s in e r e nt e s . Aquelas asso-

ciadas com acidose láctica, como a doença de armazenamento do glicogênio tipo I (von Gierke) que muitas vezes causam hiperuricemia. §

§

rara presente na primeira infância com retardo mental, movimentos involuntár ios e auto-mutilação.(moléstia ligada ao cromossomo X, é encontrada em indivíduos do sexo masculino). A atividade da HGPRT está grandemente re duzida tornando a “via de salvação” inoperante e as purinas não são reconvertidas a nucleosídios; em lugar disso são transformadas em urato. Está associada com a aumento ácido úrico plasmático, manifestações de gota, hipersecreção de urato e formação de cálculos renais. Existe outra condição inerente onde ocorre a deficiência parcial da HGPRT que causa uma forma severa de gota. Os pacientes são atingidos no início da fase adulta e apresentam elevadas concentrações de ácido úrico no plasma e urina.

 H i p e r t e n s ã o e d o e n ç a c a r d í a c a i s q u ê m i c a .Em

40% dos casos estão associadas com hiperuricemia por várias razões, como a obesidade e tratamento por drogas. §

Outras causas. Envenenamento pelo chumbo.

Ingestão prolongada de álcool. Endocrinopatias : hipotireoidismo, hiperparatireoidismo, hi pertensão, desidratação, acidemia orgânica (lactato, acetoacetato e β -hidroxibutirato são inibidores competitivos da secreção tubular r enal). A depleção do volume do líquido extracelular estimula a reabsorção do ácido úrico, reduzindo a excreção. Aumento da renovação dos ácidos nucléicos.  Nos casos onde ocorre aumento da renova-

ção ou destruição das células. §

§

§

 D es or de ns mi el op ro li fe ra ti va s.  Policitemia

rubra vera é provavelmente a mais comum destas desorde ns, que estão associadas com s inais de gota. É promovida pelo aumento da renovação dos precursores dos eritrócitos causando hiperuricemia. T e r a p i a c o m d r o g a s c i t o t ó x i c a s . Especialmente

em leucemias e linfomas. A insuficiência renal ocorre pela deposição de cristais de ur ato nos ductos coletores e uretéres. A manutenção de elevada ingestão de líquidos e profilaxia com alopurinol muitas vezes, previnem este estado.

 De f i c i ê n ci a d a H G P R T ( h i p ox a n t i n a -g u a n i n a  fos fo rr ib os il tr an sfe ra se ). A síndrome de  Lesch -N y a h a n  é uma condição inerente muito

 Hi p er a ti v i da d e da fo s fo r r ib o si l p i ro f o sf a to  si n te t a se .  Uma desordem que resulta no au-

mento na produção de purinas com hiperuricemia intensa. §

 Def ici ên cia d e g li cos e 6 -f osfatas e. A doença de

von Gierke resulta no acúmulo de glicogênio hep ático e renal, hipoglicemia em jejum, acidose láctica, hipertrigliceridemia e hiperuricemia promovidos pela deficiência da enzima glicose 6-fosfatase. A hiperuricemia é produzida pela elevação da síntese d e n o v o e redução da excreção de uratos em conseqüência da acidose láctica.

Nitrogênio não-protéico

H IPOURICEMIA A hipouricemia é de pouca importância clínica. Teores reduzidos de ácido úrico (abaixo de 2 mg/dL) são encontrados: d o e n ç a h e p a t o c e l u l a r  s e v e r a c o m r e du ç ã o d a s í n t e s e d a s p u r i n a s o u d a  x a n t i n a o x i d a s e . Também está diminuido nos d efeitos de reabsorção do ácido úrico – adquiridos ou congênitos (síndrome de Fanconi e doença de Wilson). Tamb ém está diminuído após administ ração de alopurinol, 6-mercaptopurina ou azatio p rin a (inibidores da síntese “de novo” das p urinas). Os diuréticos tiazídicos associados com pro b e necid e fen ilbuta zona aume ntam a exc reção de uratos.

ou íon cianeto. Alguns destes métodos apresentam contra si a desvantagem do aparecimento de turvação no desenvolvimento de cor. A adição de sulfato d e lítio ao reagen te reduz este problema. A reação que emprega o cianeto deve ser evitada  pela s ua a ção t óxica e pela i nstabilidade d as s oluções. Outros compostos podem interferir também  por reduzir o ácido fosfotúgstico. U r i c a s e . Maior especificidade é conseguida

com métodos que empregam a enzima uricase que catalisa a oxidação do ácido úrico à alantoína com a conseqüente formação de peróxido de hidrogênio. Vários métodos são utilizado s para quantificar o ácido úrico baseados ne sta ação enzimátic a: §

D ETERMINAÇÃO DO ÁCIDO ÚRICO P a c i e n t e .  Não necessita jejum nem cuidado s

especiais. Apesar da dieta poder afetar os níveis de ácido úrico, uma refeição recente não apresenta alterações significativas. Amostras. Soro, plasma e urina. O plasma para a

determinação por métodos enzimáticos não deve ser colhido com EDTA ou fluoreto por s uas in terferências positivas. Separar o soro e o plasma mais rápido possível das células. Evitar amostras com lipemia intensa e com traços de hemólise. O ácido úrico na amostra é estável por três a cinco dias sob refriger ação e por seis meses a –20 0 C. À urina de 24 h adicionar 10 mL de hidróxido de sódio (50 g/dL) para evitar a precipitação de sais de urato. O ácido úrico na urina é preservado  por três dias em temperatura ambiente, quando  protegido de contaminação bacteriana. Métodos. A alantoína produzida pela oxidação

do ácido úrico é um agente redutor empreg ado em muitos ensaios para o ácido úrico. Á c i d o f o s f o t úg s t i c o . Estes métodos estão fun-

damentados na capacidade do ácido úrico em s olução alcalina reduzir o ácido fosfotúngstico a azul de tugstênio. A intensificação da cor desenvolvida é conseguida pela emprego de carbonatos

245

§

§

Quantificação por diferença da absorção antes e depois da ação da uricase. Medida colorimétrica da quan tidade de peróxido de hidrogênio produzido. Medida polarográfica da quantidade de oxigênio consumido na reação. C r o m a t o g r a f i a l íq u i d a d e a l t a p e r f o r m a n c e.

São métodos propostos como referência para a determinação do ácido úrico. Não são realizados rotineiramente. Valores de referência para o ácido ú rico Homens

Soro sangüíneo Urina de 24 h

Mulheres

3,5 a 7,2 mg/dL 2,6 a 6,0 mg/dL 250 a 750 mg/d

Bibliografia consultada EMERSON, B. T. Identification of the causes of persistent hyperuricaemia. Lancet, 337: 1461-3, 1991. GOCHMAN, N., SCHMITZ, J. M. Automated determination of uric acid, with use of a uri case -peroxidase system. C l i n . C h e m . , 1 7 :1 1 5 4 - 9 , 1 9 7 1 . HENRY, R. J., SOBEL, C., KIM, J. A modified carbonatephosphotugstate method for the determination of uric acid and comparison with the spectrophotometric u r i c a s e m e t h o d . A m . J . C l i n . P a t h . , 2 8 :15 2-60, 1957. SMITH, A. F., BECKETT, G. J., WALKER, S. W., ERA, P . W. H. C l i n i c a l b i o c h e m i s t r y . 6 ed. London : Blackwell Science, 1998. P. 186-90.

Nitrogênio não-protéico

246

246

Volume

16  VALTER T. MOTTA

BioquímicaClínica: Princípios eInterpretações

RimeFunção Renal

RIM E FUNÇÃO RENAL

A

regulação dos líquid os e eletrólitos e a eliminação dos resí duos metabólicos são essenciais à homeostase corpórea. O sistema renal exerce  pap el fu nda me nta l n a r ea li zaç ão de st as f un çõ es. O sistema urinário consiste de rins, ureteres, bexiga e uretra. Os rins são os componentes fisiologicamente dinâmicos do sistema realizando muitas funções, incluindo a formação da urina. São cinco as funções primárias do rim: §

§

§

§

Eliminar resíduos metabólicos (uréia, creatinina, ácido úrico, ácidos orgânicos, bilirrubina conjugada, drogas e toxinas). Reter nutrientes (prot eínas, aminoácidos , glicose, sódio, cálcio, cloretos, bicarbonato e água). Regular o equilíbrio eletrolítico no líquido intersticial controlando, simultaneamente, o movimento e a perda de água ao nível celular em colaboração com a p ele e os pulmões. Síntetizar eritropoietina, renina, prostaglandinas e 1, 25-diidroxicolecalciferol (forma ativa da vitamina D).

A ultrafiltração é a passagem seletiva de pequenas moléculas, água ou íons pela estrutura capilar denominada de  g l o m é r u l o   na porção do néfron conhecida como e s p a ç o d e B o w m a n . A reabsorção é o movimento de substâncias  para  fora do lúmem tubular do néfron e para os capilares renais circundantes ou para o interstício. Isto s igni fica q ue os rin s cons erva m ou “rec iclam” nutrientes essenciais ou partículas filtradas. A secreção é o movimento de partículas dos capilares renais ou interstício  p a r a o lúmem do néfron. As partículas secretadas entram no néfron tanto por filtração como secreção, ou ambos. To dos e stes pro cessos ocorrem simultaneamente e é a estrutura especializada do néfron que os promove. O estudo da função renal visa avaliar: §

lhor se correlaciona com a capacidade dos rins em manter a composição dos líquidos corpóreos. §

O néfron é a unidade organizacional básica do rim e consiste num leito capilar especializado – o glomérulo envolvido pelo epitélio urinário – cá p sula de Bowm an – e co ne cta do a u ma s uc es sã o de segmentos epiteliais especializados – os túbulos. Cada rim humano contém cerca de 1,2 milhão de néfr ons. O néfron é responsável por dois processos em série: u l t r a f i l t r a ç ã o g l o m e r u l a r e a r e a b s o r ção/secreção tubular.

 F l u x o s a n g ü í n e o r e n a l . É a que mantém a h o-

meostase adequada, portanto, que exista fluxo sangüíneo suficiente. §

F UNÇÕES DOS NÉFRONS

 Fi l t r a ç ã o g lo m e r u l a r. Esta função é que me-

 F u n ç ã o t u b u l a r . É bastante complexa pelas

diferentes ações realizadas pelos túbulos.

U RINA A urina é uma solução formada p elo rim, o princi pal órgão excretor do organismo que mantém constante o volume, a composição química, o pH e a pressão osmótica dos lí quidos do corpo. O suprimento de sangue da unidade funcional é realizado pelas a r t e r í o l a s aferentes  (ao redor de

247

248 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s

e I n t e r p r e t a ç õ es

1.200 mL/minut o de sangue total pas sa pelos do is rins de um adulto normal) que dá origem a um grande número de capilares dentro do glomérulo. Estes capilares se unem para formar as a r t e r í o l a s eferentes  que compõe a rede capilar que abastece o tecido tubular adjacente. A formação de urina é um processo que envolve ultrafiltração, secreção e reabsorção de compo nentes essenciais. Estes processos são controlados pela pressão osmótica e hidrostática, pelo suprimento de sangue renal e pela secreção de hormônios. Resumidamente, o mecanismo de formação de urina consiste: 1 Filtração do plasma sangüíneo pelo glomérulo, na velocidade de 130 mL por minuto, com a formação de ultra-filtrado com todo s os constituintes plasmáticos, exceto (quase totalmente)  p r o t e í n a s e su b s t â n cias ligadas a elas. 2 No túbulo proximal: §

§

§

Reabsorção passiva de algumas substâncias, tais como glicose, creatinina, aminoácidos, vitamina C, lactato, piruvato etc., pelas células tubulares. Secreção ativa de algumas substâncias pelas células tubulares renais e/ou secreção de materiais derivados do líquido intersticial  peri tubul ar. Reabsorção isotônica de 8% da água do filtrado, além de cloretos, sódio, potássio, fósforo e outros eletrólitos. A reabsorção destas su bstâncias é obrigatória e independe das nece ssidades do organismo.

3 Nos ramos descendente e ascendente da alça de Henle acontece uma reabsorção adicional de água, pelo mecanismo de troca de contracorrente. Por conseguinte, o volume inicial é reduzido a 13-16 mL/minuto. 4 O túbulo distal realiza o ajuste da concentração de eletrólitos de acordo com as necessidades orgânicas. O sódio pode ser removido sob a i nfluência do sistema aldosterona-angiotensina.

O hormônio antidiurético (HAD) controla a reabsorção da água para estabelecer o equilíbrio osmótico. 5 No túbulo coletor se processa a transformação final do filtrado em urina hipertônica. O volume é 1,0 mL/min. O volume da diurese normal, em adultos, varia entre 800 a 1.800 mL em 24 h. Estes valores estão sujeitos a variações, pois são influenciados pelo volume corporal, consumo de 1íquidos, sudoração e temperatura ambiente. Em crianças, a diurese é maior que no adulto em proporção ao volume cor po ra l. O volu me ur iná ri o de 24 hora s em vár ia s idades é dado na tabela 9.1.. Tabela.11.2.  Volume urinári o de 24 ho ras em relação a idade.  I d a d e

1 a 2 dias 3 a 10 dias 10 a 60 dias 60 a 360 dias 1 a 3 anos 3 a 5 anos 5 a 8 anos 8 a 14 anos

Volume urinário de 24 h (mL)

30 a 60 100 a 300 250 a 450 400 a 500 500 a 600 600 a 700 650 a 1400 800 a 1400

O volume de urina formado durante a noite é menor que o diurno (proporção de aproximadamente 1:3). Em condições patológicas (exemplo: insuficiência renal) a eliminação noturna pode aumentar, tornando-a maior que a diurna (nictúria). Um volume urinário maior que 2.000 mL/d é denominado de  p o l i ú r i a  enquanto uma excreção menor que 500 mL/d chama-se o l i g ú r i a . As principais causas de poliúria são: grande ingestão de líquidos (polidipsia), insuficiência renal crônica, diabetes mellitus, diabetes insípido, aldosteronismo primário e mobilização de líquido previamente acumulado em edemas. A oligúria é encontrada na redução de ingestão de água, desidratação (diarréia, vômitos prolongados, sudoração exces siva) sem a reposição adequada de líquidos, is quemia renal, reações de transfusão, pie lonefrite, disfu nção glomerular, obstrução e agentes tóxicos.

Rim e funç ão renal

Em várias causas renais ou pré-renais a diurese  pode cessar completamente (anúria).

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250 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s

e I n t e r p r e t a ç õ es

EXAME QUALITATIVO

DE URINA

O

exame qualitativo de urina (EQU) é um conjunto de provas não-invasivas e baratas que fornecem informações sobre várias funções metabólicas do organismo. É útil no diagnóstico e tratamento de doença renal ou do trato urinário como, também, na de tecção de doenças me tabólicas ou sistêmicas n ão relacionadas com o r im. O teste consiste na verificação da cor e aspecto da amostra; determinação do pH e densidade; pesquisa de proteínas, glicose, corpos cetônicos, uro bi lino gê ni o, bi li rr ub in a, sa ng ue , n it rit o e le uc óc it o esterase, além de sedimentoscopia.

C OLETA DA URINA A primeira urina da manhã é recomendada para o EQU pois é mais concentrada, o que garante a detecção de substâncias e elementos figurados que  podem e star a usentes em a mostras alea tórias m ais diluídas. Antes da coleta, os genitais devem ser limpos com uma solução antisséptica suave ou  pelo emprego de água e sabão neutro. A mulher deve manter os grandes lábios afastados no momento da micção. Desprezar a primeira e última  porção da micção e recolher o jato médio. A amostra deve ser colh ida em recipiente descartável, limpo e seco. Com isso evita-se a possibilidade de contaminação decorrente da lavagem incorreta de frascos reutilizáveis. O recipiente da amostra deve ser etiquetado com o nome do paciente, data e hora da coleta além de outras informações pertinentes. A análise da urina deve ser realizada até uma hora após a coleta. Refrigerar no máximo por 4 horas a amostra quando não examinada imediatamente, mas deixar adquirir temperatura ambiente antes de proceder os testes. A urina deve ser isenta de contaminações vaginais ou fecais.

T IRAS REAGENTES  Nas últimas décadas foram desenvolvidos vários sistemas analíticos simplificados capazes de for-

necer rapidamente uma série de parâmetros na urina. Os mais comuns são as t i r a s r e a g e n t e s  q u e  possuem substâncias químicas fixadas a uma tira  plástica, revelando a positividade dos testes por modificações de cor. São encontradas no comércio tiras simples (para a pesquisa de um único parâmetro na urina) e múltiplas (que permitem a avaliação simultânea de vários componentes). Com a finalidade de o bter resultados confiáveis com as tiras reagentes, devem ser tomadas certas precauções: as tiras não devem ser expostas á luz direta do sol, ao calor, a meios úmidos e a substâncias voláteis. Devem ser armazenadas no frasco original. Retirar somente a quantidade de fitas necessárias para a bateria de exames, a seguir, fechar hermeticamente o frasco. Quando as áreas reativas não apresentam a mesma cor “negativa” impress a na escala cromática que acompanha o produto, as tiras devem ser descart adas. O uso das fitas é realizado como segue: §

§

§

Submergir (no máximo um segundo) completamente as áreas reativas da tira em urina recentemente emitida (se a urina estiver refrigerada, deixar adquirir a temperatura ambiente),  be m mi stur ada e sem centr ifug ar. Eliminar o excesso de urina encostando a borda lateral da tira ao frasco que contém a amostra.  No tempo a pr opriad o, c ompa rar a cor d as ár eas reativas com a escala cromátic a corres ponden te. Fazer a leitura em local com boa iluminação.

C OR A cor da urina emitida por indivíduos normais varia de amarelo-citrino a amarelo âmbar fraco, segund o a concentraçã o dos pigmentos uro crômicos e, em menor medida, da urobilina, uroeritrina , uroporfirinas, riboflavinas, etc. Quando em repouso, a urina escurece provavelmente pela oxidação do urobilinogên io.

250

Rim e funç ão renal

Existem vários fatores e constituintes que p odem alterar a cor da urina, incluindo substâncias ingeridas, atividade física, assim como diversos compostos presentes em situações patológicas. O exame da cor da urina deve ser realizado empregando uma boa fonte de luz, olhando através de recipiente de vidro transparente contra um fundo  branco. As cores comumente encontradas são:

Amarelo-claro ou incolor . É encontrado em  pacientes poliúricos, diabetes mellitus, diabetes insípido, insuficiência renal avançada, elevado consumo de líquidos, medicação diurética e ingestão de álcool. Amarel o-escuro ou castanho . É freqüente nos estados oligúricos, anemia perniciosa, estados febris, início das icterícia (presença anormal de  bil ir ru bi na ), exe rc íci o v igo ro so e i ng es tão de a rg irol, mepacrina, ruibarbo e furandantoí nas. Alaranjada ou avermelhada . É comum em  p res ença d e h em atú ria , h em og lo bin úri a, m io glo binúria, icterícias hemolíticas, porfirinúrias e no emprego de anilina, eosina, fenolftaleína, rifocina, sulfanol, tetranol, trional, xantonina, beterraba, vitamina A, derivados de piridina, nitrofurantoína, fenindiona e contaminação menstrual. Marrom-escuro ou enegrecida . (“Cerveja  preta”) ocorr e no carcinoma de bexiga (“borra de café”), glomerulonefrite aguda, meta-hemoglobinúria, alcaptonúria (ácido homogent ís ico), febres  palustre s, me lanoma maligno e no uso de me ti ldopa ou levodopa, metronidazol, argirol e salicilatos. Azulada ou esverdeada . Deve-se a infecção  por p seudomonas, i cterícias a ntigas, t ifo, c ólera e  pel a u til iza çã o d e a zul d e E van s, azu l d e m et il eno , riboflavina, amitriptilina , metocarbamol, cloretos, indican, fenol e santonina (em pH ácido). Esbranquiçada ou branco leitosa . Está presente na quilúria, lipidúria maciça, hiperoxalúria  primária, fosfatúria e enfermidades purulentas do trato urinário.

251

A SPECTO Geralmente, a urina normal e recentemente emitida é límpida. Nas urinas alcalinas é freqüente o aparecimento de opacidade por precipitação de fosfatos amorfos – ocasionalmente carbonatos – na forma de névoa branca. A adição de algumas gotas de ácido acético dissolve os fos fatos e os carbonatos. A urina ácida normal também pode mostrar-se opaca devido à precipita ção de uratos amorfos, cristais de oxalato de cálcio ou de ácido úrico. Muitas vezes, o asp ecto da urina ácida le m bra pó de tijolo, provocado pelo acúmulo d e p ig mento róseo de uroeritrina na superfície dos cristais. A uroeritrina é um componente normal na urina. A turvação provocada pelos uratos pode ser dissolvida por aquecimento da urina a 60 0 C. A turvação comumente é causada por leucócitos, hemácias, células epiteliais ou bactérias. Os leucócitos formam precipitados semelhantes aos  provocad os pel os fosf atos ma s não s e disso lvem  pela adição d e ácido a cético; a p resença d e l eucócitos é confirmada pela sedimentoscopia. A bacteriúria produz opalescência uniforme que não é removida pela acidificação; de modo geral, estas urinas apresentam cheiro amoniacal pelo desdo bramento da uréia pelas bactérias. A presença de hemácias (hematúria) promove turvação que é confirmada microscopicamente. Espermatozóides e líquido prostático causam turvação que pode ser clarificada por acidificação ou aquecimento. O líquido prostático normalmente contém alguns leucócitos e outros elementos. A mucina  pode causar filamentos e depósito volu moso, sobretudo nos estados inflamatórios do trato urinário inferior ou trato genital. Algumas vezes a urina apresenta aspecto turvo em razão de coágulos sangüíneos, pedaços de tecido, lipídios, levedura, pequenos cálculos, pus, material fecal, talco, antissépticos, cremes vaginais e contrastes radiológicos. São ainda causas de turvação a presença de linfa e glóbulos de gordura. O aspecto da urina é ob servado após a homogeinização da mesma. A urina se apresenta lím p id a, opaca, leitosa, levemente turva, turva ou fortemente turva. A verificação também da presença de componentes anormais como coágulos,

252 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s

e I n t e r p r e t aç õ e s

muco ou pedaços de tecido é de importância para diagnóstico.

D ENSIDADE A densidade é uma função di reta, mas não proporcional, do número de partículas na urina. A concentração de solutos na urina varia com a ingestão de água e solutos, o estado das células tubula res e a influência do hormônio antidiurético (HAD) sobre a reabsorção de água nos túbulos distais. A incapacidade de conc entrar ou diluir a urina é uma indicação de enfermidade renal ou deficiência hormonal (HAD). Em condições normais (dieta e ingestão de líquidos habituais) o adulto produz urinas com densidades de 1.015 a 1.025 num período de 24 horas. Para uma amostra de urina ao acaso, a densidade pode variar de 1.002 a 1.030.

Densidade urinária aumentada. É encontrada na amiloidose renal, diabetes pancreático, enfermidade de Addison, hipersecreção descontrolada de HAD (mixedema, porfiria, abscesso cerebral, meningite tuberculosa), nefropatia obstrutiva, nefropatia vasomotor a, obesidade, oligúria func ional (estados febris, desidratação, terapia com diuréticos, hipoproteinemia), politraumatismo,  p ó s -o per atóri o i me diato e síndrom e h epatorr enal. Densidade urinária diminuída. São freqüentes no alcoolismo agudo, aldosteronismo primário, anemia falciforme, diabetes insípido, fase inicial e final da insuficiência renal crônica, pielonefrite crônica e tuberculose renal.

U RODENSÍMETRO O urinodensímetro é um dispo sitivo flutuador que  pos su i uma es ca la gr ad uad a (1, 00 0 a 1, 04 0) em sua haste, destinado à avaliação da densidade na urina A medida da densidade é realizada pela colocação da urina em proveta de dimensões adequadas. Evitar a formação de espuma com o emprego de papel de filtro. O urinômetro é submergido na urina e por meio de um pequeno impulso no sen -

tido giratório, movimentar o mesmo para impedir o contato com as paredes da provet a. Fazer a leitura ao nível da parte inferior do menis co. Geralmente os urodensímetros estão calibrados a uma temperatura específica de 20 0 C. Para leitu ras realizadas em outras temperaturas faz-se a seguinte correção: somar 0,001 à leitura para cada 3 0 C acima da temperatura de calibração e subtrair 0,001 para cad a 3 0 C abaixo da calibração. Para determinações mais exatas, faz-se a correção para o teor de proteína ou glicose presente. Subtrair 0,003 da leitura para cada l,0 g/dL de  pr ote ína na ur ina . Sub tra ir 0, 004 par a cad a 1, 0 g/dL de glicose na urina.

R EFRACTÔMETRO O refractômetro mede o índice de refração, relacionado ao conteúdo de sólidos totais dissolvidos na urina. O índice de refração é a relação entre a velocidade da luz no ar e a velocidade da luz na solução. Esta relação varia diretamente com o número de part ículas diss olvidas na uri na e é pro porcional à densidade. A vantagem d esta d eterminação é o emprego de pequenas quantidades de amostras (algumas gotas). Como ocorre com a densidade, o índice de refração varia com a temperatura, entretanto os equipamentos modernos são compensados entre 15,5 e 37,7 0 C, não sendo necessário efetuar correções dentro estes limites.

Tiras reagentes.  Com a elevação da concentração dos eletrólitos na urina, os reagentes na fita liberam íons hidrogênio, causando a redução do pH e a subseqüente reação proporcional à densidade. A prova se baseia na modificação de pKa de certos poliácidos (polimetil vinil/anidrido maléico) que reagem com íons positivos na urina (sódio etc) de tal modo que os grupos ácidos vizinhos na molécula se dissociam, liberando íons hidrogênio e baixando o pH. A área reativa contém um indicador – o azul de bromotimol – que mede a alteração de pH c orrespondente ao conteúdo de sal o u à densidade. As cores da área reagente variam desde o azul intenso em urinas de baixa concentração até o

Rim e funç ão renal

amarelo em amostras de maior concentração iônica.

§

PH

O pH urinário reflete a capacidade do rim em manter a concentração normal dos íons hidrogênio no liquido extracelular. Para conservar um pH constante no sangue (ao redor de 7,4), o glomérulo excreta vários ácidos produzidos pela ativ idade metabólica, tais como ácidos sulfúrico, fos fórico, clorídrico, pirúvico, láctico e cítrico além de corpos cetônicos. Estes ácidos são excretados  pri nc ip alm en te com o s ód io . N as c élu las tub ul ar es os íons hidrogênio são tro cados pelo sódio presente no filtrado glomerular e a urina torna-se ácida. Os íons hidrogênio são também excretados como íons amônio. Normalmente, o pH da urina varia entre 4,5 e 8,0. Níveis abaixo ou acima destes valores não são fisiologicamente possíveis.

 p H u r i n á r i o b a i x o . Várias condiçõ es determi-

nam a acidez urinária (pH baixo), dentre as quais citam-se: acidose metabólica (acidose d iabética, diarréias graves, desnutrição), acidose respiratória, clima quente, dieta protéica, fenilcetonúria, intoxicação pelo álcool metílico, intoxicação pela salicilato, medicações acidificantes (cloreto de amônio), tuberculose renal e urina matinal.

O SMOMETRIA A osmometria mede a concentração de um soluto em um líquido. A capacidade renal de diluir e concentrar urina é melhor avaliada pela medida da o s m o l a l i d a d e  – concen tração de pa rtículas os moticament e ativas por mass a de s olvente – na urina. O osmômetro é o aparelho para medir a osmolalidade. Os valores de referência estão entre 300 a 900 mOsm/kg de água. O rim é capaz de excretar urina com concentrações variadas através da ação dos túbulos renais. Nos estados de carência de água, o ADH estimula a conservação de água ao máximo (reabsorção do s olvente aum entada), d e tal forma que a urina pode chegar a atingir uma alta osmolalidade de 1.200 mOsm/kg. Com uma ingestão excessiva de água, a diluição máxima pode produzir uma osmolalidade tão baixa quanto 50 mOsm/kg. Na infância e nas idades avançadas, estes valores diferem; para aqueles pacientes com mais de 65 anos, geralmente não co nseguem obter concentrações máximas acima de 700 mOsm/kg, enquanto a habilidade de diluição máxima, freqüentemente não é menor do que 100 a 150 mOsm/kg.

253

§

 p H u r i n á r i o e l e v a d o . A alcalinidade urinária (pH alto) é comum na acidose tubular renal, a lcalose metabólica e/ou res piratória, aldosteronismo primário, deficiência potássica, dieta vegetariana, diuréticos que inibem a anidrase carbônica, infecções urinárias provocadas por  bactérias que desdobram a uréia em amônia ( P r ot e us m i ra b il i s ), síndrome de Addison, urina pós-prandial e urina vespertina. A demora na análise da urina não refrigerada pela ação de bactérias.

 Na c onduta d e p roblemas c línicos e specíficos, o pH urinário deve ser mantido constantemente elevado ou diminuído, seja por meio de regimes dietéticos e/ou medicamentos. O efeito de certas drogas tam bém depend em do pH urinário, S i t u a ç õ e s q u e e x i g e m u r i n a s á c i d a s: tratamento dos cálculos urinári os de fosfato amoníaco-magnesiano, fosfato ou carbonato de cálcio; nas infecções do trato urinário e, de modo especial, naquelas causadas por germes desdobradores da uréia; durante o tratamento com mandelato de metenamina, tetraciclina e nitrofurantoínas, as quais têm maior efeito terapêutico em urinas ácidas. S i t u a ç õ e s q u e e x i g e m u r i n a s a l c a l i n a s: tratamento dos cálculos urinários de ácido úrico ou cisti na; no controle das intoxicações por salicilatos; durante o tratamento com sulfonamidas (para  prevenir a precipitação de cristais da droga no trato urinário), estreptomicina, cloranfenicol e canamicina. O pH é determinado pelo emprego dos indica dores vermelho de metila e azul de bromotimol, que permitem a diferenciação de valores de meia unidade entre 5 e 9. Este teste compõe as tiras reativas encontradas no comércio.

254 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s

e I n t e r p r e t aç õ e s

P ROTEÍNAS Tiras reagentes.   A presença de proteínas na urina é detectada pela modificação da cor de uma área na fita reativa impregnada com azul de tetrabromofenol tamponado ou com tetraclorofenoltetrabtomosulfotaleína tamponado em pH ácido. A área apresenta cor amarela que modifica para verde ou azul em presença de proteínas. A intensidade de cor é proporcional a quantidade de proteínas presentes. Permanecendo inalterado o pH, as proteínas provocam uma pseudoviragem do indicador (erro protéico dos indicadores). O “erro protéico dos indicadores” é mais ou menos pronunciado segun do o número de grupos amino livres nas diversas frações protéicas. É mais intenso para a albumina e débil para as glo bulinas, glicoproteínas, mucoproteínas etc. As  proteínas de Bence-J on es nã o mos tr am , na prá ti ca , erro protéico. Centrifugar as urinas que des tinamse a este teste e que apresentam macrohematúria. O teste deve ser realizado conforme o indicado acima, com a avaliação proposta pelo fabricante. O resultado é semi-quantitativo e expresso em cruzes: Resultado em cruzes

Resultado em mg/dL

Traços + ++ +++

<50 <100 <150 >150

 R e s u l t a d o s f a l s o s p o s i t i v o  são encontrados nas

urinas muito alcalinas (pH acima de 9), eliminação de polivinilpirrolidona (expansor do plasma), alcalóides em geral, compostos com radicais de amônio q uaternário (detergentes) e alcalóides em geral.  R e su l t ad o s f a ls o s n e ga t i vs o  ocorrem n a proteinúria de Bence-Jones, globinúria predominante e urinas conservadas com ácidos minerais fortes.

Teste químico.  Os testes químicos para detectar as proteínas na urina são geralmente baseadas na  precipitação pelo calor ou por reação com preci pitantes a niônicos. Os m ais empregados s ão: c oagulação pelo calor; ácido nítrico concentrado (anel de Heller); ácido nítrico + sulfato de magnésio (Robe rt); ácid o sulfoss alicíl ico; ácido tricloro-

acético e ácido acético. O ácido sulfossalicílico é o ácido mais freqüentemente empregado pois não necessita o uso de calor. São utilizadas as mais distintas concentrações e proporções deste ácido e cada uma delas com difer entes escalas de resultados. O significado clínico da proteinúria foi tratado no capítulo Aminoácidos e Proteínas. Em resumo, tem-se lesão da membrana glomerular (distúrbios do complexo imune, amiloidose, agentes tóxicos); comprom etimen to da reabsorção tubul ar; mieloma múltiplo; nefropatia diabética; pré-eclâmpsia;  proteinúria ortostática ou postural.

P ROTEINÚRIA DE B ENCE J ONES Pacientes com mieloma múltiplo – dist úrbi o proliferativo dos plasmócitos produtores de imunogo bulinas – apres entam teores muito elevados de imunoglobulinas monoclonais de cadeias leves (proteínas de Bence Jones). Esta proteína de baixa massa molecular é filtrada em níveis que ultrapassam a capacidade de reabsorção tubular, co m excreção na urina. A proteína de Bence Jones coagula em temp eraturas situadas entre 40-60 0 C, dissolvendo-se quando a temperatura atinge 100 0 C. Deste modo, quando a amostra de u rina fica opaca entr e 40-60 0 C e transparente a 100 0 C, há indícios da presença de proteína de Bence Jones. M uitos pacientes não produzem quantidades detectáveis de proteínas de Bence Jones na urina, sendo que a quantidade excretada aumenta com a lesão tubular. Para o diagnóstico executa-se a dosagem de pro teínas e imunoeletroforese tanto na urina como no soro.

G LICOSE Os açúcares são componentes normais na urina. Sendo moléculas pequenas, a glicose e outros açúcares são facilmente filtrados através do glomérulos. Para evitar a perda, os carboidratos são reabsorvidos p or mecanismos de transporte ativo nas células do túbulos proximais. Este mecanismo é bastante eficiente e remove quase toda a glicose normalmente filtrada pelo glomérulo. Quando a

Rim e funç ão renal

concentração de glicose plasmática ultrapassa 180 mg/dL, a capacidade de reabsorção é excedida e o açúcar passa para a urina. Mesmo com teores normais de glicose sangüínea, algum açúcar pode ser encontrado na urina, pois é impossível aos túbulos serem totalmente eficientes na capacidade de reabsorção. Quantidades significantes de glicose são detectadas na urina quando houver ele vadas concentrações de glicose na corrente circulatória, como ocorre na diabetes. A glicose também é encontrada na urina em certas enfermidades do túbulo  proxima l (sín drome d e F anconi e nefropatia tubu lar avançada) que podem impedir a capacidad e de absorção.

Tira reagente.  Testes enzimáticos, empregando a glicose oxidase, peroxidase e um cromogênio oxidam seletivamente a glicose pela remoção de dois íons hidrogênio formando ácido glicônico. Os íons hidrogênio removidos combinam-se com o oxigênio atmosférico para produzir peróxido de hidrogênio que em presença de peroxidase oxida um cromogênio com modificação de cor. O cromogênio utilizado varia com as diferentes fitas reativas. Açúcares como a galactose, frutose e lactose não interferem neste teste. Contudo, elevadas concentrações de ácido ascórbico, ácido homo gentís ico, aspirina, cetonas ou uratos podem provocar a inibição da reação enzimática. Resultados falsos -positivo são raros, no entanto podem ocorrer por contaminação da vidraria pelo hipoclorito de s ódio (solução alvejante) ou quando os períodos de leitura da fita forem ultrapassados. Os re sultados semi-quantitativos obtidos em cruzes se relacionam com os valores em mg/dL como segue: Resutados em cruzes

Resultados em mg/dL

Traços + ++ +++ ++++

<100 <250 <300 <500 >1.000

Teste químico.  Para a avaliação semi-quant itativa, a glicose pode ser testada como substância

255

redutora na urina. O teste comumente usado é o de Benedict baseado na reação de uma solução alcalina de sulfato de cobre, a quente, que oxida as substâncias redutoras na urina (glicose, galactose, frutose, maltose, lactose, xilulose, arabinose, ri bose), com a redução do íon cúprico a íon cu proso, resultando em formação de hidróxi do cu pr oso (ama relo) ou óxido cupr oso (ver melho).

C ETONAS As cetonas são formadas por três substâncias: acetoacetato, β -hidroxibutirato e acetona. A excessiva formação destes compostos, devido a distúrbios no metabolismo dos carboidratos e lipídios, provoca o aumento na concentração sangüínea (cetonemia) com a conseq üente excreção urinária (cetonúria). Ocorre redução das cetonas por volatização em urinas não analisadas logo após a coleta e/ou não refrigeradas.

Tira reagente.  A reação está baseada na formação de complexo colorido entre o acetoacetato e acetona com o nitroferricianeto/glicina em meio alcalino ou do acetoacetato com o nitroferricianeto tamponado. O β -hidrozibutirato não reage nestes testes. Falsos -positivo são encontrados em concentrações elevadas de ácido fenilpirúvico (fenilcetonúria), metabólitos da L-dopa, fenolftaleína (laxante). Quando presente os resultados são expres sos em cruzes que correspondem aos seguintes valores em mg/dL. Resultado em cruzes

Resultados em mg/dL

Traços + ++ +++

<5 <15 <50 <150

Teste químico.   O emprego de cloreto de ferro  para a detectação de c etonas na urina (te ste de Gerhardt) foi abandonado pela pouca sensibilidade e falta de especificidade. A a cetona e o acetoacetato reagem com o nitroprussiato de sódio (nitroferricianeto) em pre-

256 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s

e I n t e r p r e t aç õ e s

sença de álcali para formar um complexo de cor  púrpura (teste de Rothera). Este método permite detectar aproximadamente 1 a 5 mg/dL de acetoacetato e 10 a 25 mg/dL de acetona. O β -hidroxibutirato não é detectado nesta prova.

U ROBILINOGÊNIO O urobilinogênio é um pigmento biliar resultante da degradação da hemoglobina. É formado no intestino a partir da redução da bilirrubin a pelas  bactérias intestinais. Parte do urobilinogênio é reabsorvido pelo intestino, caindo no sangue e levado ao fígado. Ao passar pelos rins é filtrado  pelos g lomérul os. E ncontra -s e g rande q uantidade de urobilinogênio na urina nas hepatopatias e distúrbios hemolíticos. A demora da pesquisa em urinas não refrigeradas provoca a diminuição do urobilinogênio por sua oxidação e conversão em urobilina.

Tira reagente.  A pesquisa do urobilinogênio na urina é realizada por tiras impregnadas pelo Ddimetilaminob enzaldeído em meio ácido ou por 4metoxibenzeno-diazonio-tetrafluorborato também em meio ácido. A primeira reação sofre interferências do porfobilinogênio, indol, escat ol, sulfisoxasol, ácido p-aminossalicílico, procaína e metildopa (Aldomet). A segunda reação é a fetada de modo negativo por nitrito ( > 5 mg/dL) e formol (> 200 mg/dL). Falsos-positivo são encontrados em pacientes que recebem fenazopiridina. Prova química.   A reação de Ehrlich é universalmente utilizada para este teste. Emprega o  p -dimetilaminobenzaldeído em ácido clorídrico concentrado que reage com o urobilinogênio e  po rf ob il ino gê ni o p ar a f or ma r u m a ld eíd o c ol or ido . A adição de acetato de sódio intensifica a cor vermelha do aldeído e inibe a formação de cor  pelo escatol e indol.

B ILIRRUBINA A bilirrubina conjugada pode estar presente na urina de pacientes portadores de enfermidade h e patocelular ou icterícia obstrutiva, pelo extrava-

samento para a circulação. É importante salientar que muitas vezes a bilirrubinúria prec ede a icterícia clínica, pois o umbral renal no adulto se encontra entre 2 e 4 mg/dL. A icterícia ocasionada  pela grande destruição de hemácias não produz  bi lirrub inúri a, pois a bi lirrub ina séric a es tá presente na forma não-conjugada e, assim, não pode ser excretada pelos rins .

Tira reagente.  Os testes em tiras estão baseados na reação de acoplamento de um sal de diazônio com a bilirrubina em meio ácido. Contudo, os  produtos existentes no comércio, diferem quanto ao sal utilizado para o desenvolvimento de cor. As áreas re agentes estão im pregnadas de 2,6-diclorodiazônio tetrafluorborato ou 2,4-dicloroanilina diazônio. O emprego, o desenvolvimento de cor e interpretação são fornecidos pelos fabricantes.  F a l s o s-n e g a t i v o : ocorrem em presença de e levados teores de ácido ascórbico, nitrito (infecções do trato urinário) ou por oxidação da bilirrubina à  bi li ve rd in a po r ex po si çã o à lu z.  F a l s o s-p o s i t i v o : são freqüentes em pacientes que recebem grandes doses de cloropromazina. Metaból itos de dro gas c omo a fenazopiridina po dem desenvolver cor vermelha em pH ácido e mascarar o resultado. Prova química.  O cloreto de bário se combina com radicais de sulfato na urina forman do um  precipitado d e s ulfato d e b ário (teste d e Fouchet). Os pigmentos biliares pres ent es s e ade rem a estas moléculas de grande tamanho. O cloreto de ferro em presença de ácido tricloroacético, provoca a oxidação da bilirrubina (amarela) ou biliverdina (verde). Este teste é bastante sensível pois fornece resultados positivos a partir da concentração de 0,15 a 0,20 mg/dL. Outro teste emprega tabletes (Ictotest, Ames) c o n t e n d o  p -nitrobenzenodiazônio  p -tolueno que reage com a bilirrubina com formação de cor azul ou púrpura. Os tabletes também contêm ácido sulfossalicílico, bicarbonato de s ódio e ácido b órico.

Rim e funç ão renal

H EMATÚRIA, HEMOGLOBINÚRIA E MIOGLOBINÚRIA

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matúria quando é conhecida a sua origem, apesar da grande dificuldade em distinguir da hemoglo bi núria verda deir a.

 H ema tú ri a  é a presença de um número anormal de

hemácias na urina sendo encont rada em pacientes com sangramento ao longo do trato genitourinário. Hematúria maciça , que resulta em urina cor rosa, vermelha ou marron, pode ocorrer nas infecções do trato urinário, cálculo renal, tumor do trato urinário, rim policísistico e glomerulonefrite pó sestreptocócica. A maior parte dos casos de hematúria são microscópicas. A presença de cilindros eritrocitários é a evidência definitiva de sangramento parenquimal renal.  H e m o g l o b i n ú r i a  indica a presença de hemoglobina em solução na urina e reflete hemólise intravascular que ocorre durante episódios de s índrome urêmica hemolítica, púrpura trombocitop ênica trombótica (PTT), hemoglobinúria paroxística noturna, reações transfusionais hemolíticas, hemólise por toxinas bacterianas (septicemia), veneno de cobra ou aranha, malária e queimaduras severas. Exercícios extenuantes podem ser seguidos de hemoglobinúria. A hemoglobina leve aparece na urina quando a capacidade de ligação da haptoglobina plasmática estiver saturada. A h emoglobina é metabolizada pelas células renais em ferritina e hemossiderina, detectadas na urina usando o corante azul da Prússia. Quanti dades apreciáveis de sangue, detectada pela visualização da amostra, é denominada macrohematúria.  N o s c as o s o n d e a s h e má ci as s ã o en co n tr ad as so mente no exame microscópico do sedimento urinário, chama-se m i c r o h e m a t ú r i a. Devido à importância do estabelecimento do diagnóstico diferencial entre hemoglobinúria e hematúria, a análise do sedimento urinário revela, em se tratando de hematúr ia, a presença de hemácias intactas, enquanto na hemoglobinúria, não são encontradas hemácias ou, se existirem, são em número reduzido. Como a hemoglobinúria é um achado incomum, um teste pos itivo para a hemoglobina com um sedimento urinário normal deve ser melhor investigado. Urinas muito alcalinas ou com densidade urinária muito baixa (<1,007) podem provocar hemólise dos eritrócitos, liberando o conteúdo de hemoglobina na urina. A presença deste tipo de hemoglobina se considera como h e-

Tira reagente.  A zona de teste está impregnada com uma mistura tamponada de um peróxido orgânico e o cromogênio tetrametilbenzidina. A reação se baseia na atividade pseudoperoxidásica da hemoglobina que catalisa a transferência de um átomo de oxigênio do peróxido para o cromogênio. As hemácias intactas na urina se hemolisam ao entrar em contato com a área reagente. A hemoglobina liberada atua sobre o reativo produzin d o p o n t o s v e r d e s d i s p e r s o s o u c o n c e n t r a d o s sobre o fundo amarelo. Por outro lado, a hemo globina livre e a mioglobina fornecem uma coloração verde ou verde azulado uniforme. Na hemólise parcial surgem quadros mistos. Deste modo, a reaç ão tor na-se positiva em presença de eritrócitos intactos, assim como hemoglobina livre e mioglo  b ina. A s t ir as re ag en tes de te ct am 0, 05 a 0 ,3 m g/ dL de hemoglobina na urina.  F a l s o s-p o s i t i v o :  são produzidos por certos oxidan tes como hipocl oritos , às vezes empregados na limpeza de material e peroxidases bacterianas na bacteriúria intensa. Em tais casos, deve-se avaliar cautelosamente uma reação positiva, part icularmente se o sedimento não apresentar hemácias.  F a l s o s-n e g a t i v o : en cont ram-se em presença d e níveis elevados de ácido ascórbico. Os nitritos em grande concentração atrasam o desenvolvimento de cor. O formol, empregado como conservante,  pode levar a reações diminuídas ou negativas. Prova química.  Os métodos para a pesquisa da hemoglobina estão baseados na ação das heme proteínas que atuam como peroxidases, catalisando a redução do peróxido de hidrogênio para formar água. Esta reação necessita um doador de hidrogênio, em geral o guaiaco ou o-tolidina (um derivado da benzidina). A oxidação do doador resulta em cor azul, cuja intensidad e é proporcional aos teores de hemoglobina. A benzidina básica é carcinogênica e a excessiva absorção pela pele, por via oral ou a inalação do pó pode provocar câncer de bexiga. Este risco  pr ovav elme nte tamb ém exis ta c o m o u so d e o-

258 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s

e I n t e r p r e t aç õ e s

tolidina (derivado da benzidina) apesar de não ainda comprovado. Por conseguinte, é essencial o cuidado no manuseio destes co mpostos. A m i o g l o b i n ú r i a acompanha a destruição aguda de fibras musculares e é encontrada no exercício excessivo, convulsões, hipertermia e queimaduras severas. Pacientes com mioglobinú ria tem níveis elevados de creatina quinase no soro. O teste de precipitação de sulfato de amônio é comumente usado para detectar mioglobinúria e é assim realizado: adiciona-se 2,8 g d e sulfato de amônio a 5 mL de urina centrifugada. Misturar e deixar em repouso por 5 minutos. Filtrar. Usar a fita reativa para detectar sangue. Se for positiva, indica presença de mioglobina, pois o sulfato de amônio precipita a hemoglobina que dasaparece do filtrado.

N ITRITO O teste para detectação de nitritos na urina é uma  prova i ndireta p ara o d iagnóstico p recoce d e b acteriúria significativa e assintomática. Os microorganismos comumente encontrados nas infecções urinárias, tais como E s ch e r i c h i a c o l i , E n t e r o b a ct e r , C i t r o b a c t e r , K l e b s i e l l a  e espécies de Pro teu s contêm enzimas que reduzem o nitrato da urina a nitrito. O nitrito ingerido em medicamentos ou alimentação não é eliminado como tal. A prova  para d etectação do ni tr it o é út il pa ra o d iag nó st ico  precoce das infecções da bexiga (cistite), da pie lonefrite, na avaliação da terapia com antibióticos, na monitoração de pacientes com alto risco de infecção do trato urinário e na seleção de amostra s  para a cultura de urina. Para a obtenção de resultados aceitáveis, esta prova deve ser realizada com as seguint es precauções: §

§

Os germes nitrato redutores necessitam de quantidade suficiente de substrato (sem nitrato não se forma nitrito). Isto é conseguido mediante a ingestão de alimentos contendo nitrato na véspera do teste (cenoura, couve, espinafre, carne, saladas etc.). O incubador mais favorável é a bexiga; utilizar, pois, a primeira urina da manhã que tenha

 permanecido no mínimo quatro horas na bexiga. §

§

A prova d eve ser realizada o mais depressa  possível após a emissão da urina. A urina não deve conter antibióticos ou sulfonamidas. Nestes casos suspender a terapia por três dias antes da prova.

Tira reagente.  Dois tipos de áreas reagentes são encontradas para a pesquisa de nitrito. Em meio ácido, o nitrito reage com o ácido  p -arsanílico  pr oduzindo u m c omposto d iazônio q ue é acoplado com uma benzoquinolina para produzir cor rosa (Ames). No produto da Boehringer uma amina aromática, a sulfanilamida reage com o nitrit o em  presença de um tampão ácido produzindo a partir de um sal de diazônio. E ste sal se liga a benoq uinolina para formar cor rosa. Resultados negativos não afastam a presença de bacteriúria significativa.  F a l s o s-p o s i t i v o : são encontrados após ingestão de fármacos que coram a urina de vermelho ou torn a-se vermelho em meio ácido (ex.: fenazopiridina). Pontos ou extremidades rosa na área da fita são interpretados como negativo.  F a l s o s-n e g a t i v o :  ocorrem em concentrações elevadas de ácido ascórbico, urobilinogê nio e pH  ba ixo .

L EUCÓCITO ESTERASE Os leucócitos neutrófilos contêm muitas esterases que catalisam a hidrólise de um éster para produzir o álcool e o ácido corresponde nte. O nível de esterase na urina está correlacionado com o número de neutrófilos pr esente. Os eritróc itos e células do trato urinário não modificam o teor de esterase. Este teste deve ser confirmado pel a análise microscópica do sedi mento urinár io.

Tira reagente.  O substrato, um éster do ácido carbônico com indoxil, é hidrolizado pela ação da leucócito esterase em indoxil que por oxidação desenvolve cor azul. Com a finalidade de reduzir o tempo de reação foi adicionado um sal diazônio que reage com o indoxil para formar cor púrpura.

Rim e funç ão renal

A intensidade de cor é proporcional ao número de leucócitos presentes na amostra.  F a l s o s-p o s i t i v o : são freqüentes em presença de agentes oxidantes. A contaminação com líquido vaginal é outra fonte de resultados errôneos.  F a l s o s-n e g a t i v o : sã o e nco ntra dos por inibição na cor promovida por grandes quantidades de ácido ascórbico. O formol também inibe a reação. A interpretação da cor é afetada pela nitrofurantoína.

S EDIMENTOSCOPIA A sedimentoscopia é a parte do EQU que mais dados fornece, proporcionando uma visão do que ocorre nos néfrons que a formaram. Para obte r-se um bom sedimento, três condições são necessárias: a) que a urina seja recente; b) que a urina seja concentrada e c) que a urina seja á cida. Urina de baixa concentração e pH alcalino resultam em  pronta dissolução dos elementos formados. Quando a urina permenece longo tempo estagnada, há possibilidade de sua alcal inização e conseqüente desintegração celular.

C ÉLULAS EPITELIAIS Algumas células epiteliais encontradas no sedimento urinário resultam da descamação normal das células velhas, enquanto outras representam lesão epitelial por processos inflamatórios ou doenças renais. São encontradas em três tipos na urina:

Células escamosas. São as mais comumente encontradas na urina e com menor significado. Provêm do revestimento da vagina, da uretra feminina e das porções inferiores da uretra masculina. Células transicionais ou caudadas. O cálice renal, a pelve renal, ureter e bexiga são revestidos  por vár ias cam adas de epitéli o trans iciona l. Em indivíduos normais, poucas células transicionais são encontradas na urina e representam descamação normal. O número destas células aumenta

259

após cateterização urinária ou outros procedimentos de instrumentação. Além destas condições,  podem indicar processos que necessitam maiores investigações como o carcinoma renal.

Células dos túbulos renais. Pequena quantidade de células dos túbulos renais aparecem na urina de indivíduos saudáveis e representam a descamação normal do epitélio velho dos túbulos renais. Recém-nascidos têm mais cél ulas de túbu los renais na urina que crianças mais velhas e adultos. As células dos túbulos contornados distal e proximal são enco ntrada s na urin a como res ultado de isquemia aguda ou doença tubular renal tóxica (como: necrose tubular aguda por metais  pe sa d os ou d ro g as ). Os sedimentos urinários podem conter número aumentado de células dos túbulos coletores em vários tipos de doenças renais, como na nefrite, necrose tubular aguda, rejeição a transplante renal e envenenamento por salicilatos. Quando estas células aparecem como fragmentos intactos do epitélio tubular indicam necrose isquêmica do epitélio tubular, trauma, choque ou sepse. Quando ocorre a passagem de lipídios pela membrana glomerular, como nos casos de nefrose lipídica, as células do túbulo renal absorvem lipídios e são chamadas corpos adiposos ovais. Em geral, são vistas em conjunto com gotículas de gordura que flutuam no sedimento. O exame do sedimento com luz polarizada, produz a formação de imagens características nas gotículas que contêm colesterol (cruz-de-malta).

L EUCOCITÚRIA Os leucócitos podem entrar na urina através de qualque r ponto ao longo do trato uri nário ou através de secreções genitais. O aumento no número de leucócitos (>4 por campo) que apresenta m ou não fenômenos degenerativos (granulações grosseiras no c itoplasma, inclusão de bactérias etc.) na urina é chamado  p i ú r i a . A piúria pode express arse pela eliminação d e leucócitos isolado s ou aglutinados ou pelo aparecimento na urina de cilindros hialinos com inclusão de leucócitos. Pode resultar de infecções bacterianas ou de outras doenças

260 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s

e I n t e r p r e t aç õ e s

renais ou do trato u rinário. As infecç ões que com pre en de m p iel on ef ri te, cis ti te , p ro st at it e e ure tr it e  podem ser acompanhadas de bactérias ou não, como no caso da infecção por C h l a m y d i a . A piúria também está presente em patolo gias não infecciosas, c omo a glomerulonefrite, o lúpus eritematoso sistêmico e os tumores.

H EMATÚRIA  Normalmente as hemácias são encontradas na urina de pessoas normais em pequenas quantidades. Todas as hemácias present es na urina se originam do sistema vascular. O número aumentado de hemácias na urina representa rompimento da integridade da barreira vascular, por injúria ou doença, na membrana glomerular ou no trato genitourinário. As condições que resultam em h ematúria incluem várias doenças renais como glomerulonefrites, pielonefrites, cistites, cálculos, tumores e traumas. Qualquer condição que resulte em inflamação ou comprometa a integridade do sistema vascular pode resultar em hematúria. A  possibilidade de c ontam in aç ão me ns tr ua l dev e s er considerada em amostras colhidas em mulheres. A  presença de hemácias e também de cilindros na urina pode ocorrer após exercícios intensos. As vezes é necessária a  p e s q u i s a d e h e m á c i a s d i s m ó r f i c a s  para diferenciar entre hematúria de origem glomerular da de origem não glomerular. A presença de hemácias dismórficas sugere sangramento de origem glomerular. As hemácias não dismórficas (com morfologia normal) são encontradas em urina de pacientes com patologias extraglomerulares. Esta pesquisa necessit a de micro scopia de contraste de fase.

C ILINDRÚRIA São moldes mais ou menos cilíndricos do túbulo contornado distal e do ducto coletor. O principa l componen te dos cilindr os é a proteína de TammHorsfall, que é uma mucoproteína secretada somente pelas células tubulares renais. A presença de cilindros urinários é chamada cilindrúria. Seu aparecimento é explicado por três fatores: a) da concentração e da natureza da proteína existente

no interior do túbulo renal; b) de um pH ácido e c) da concentração elevada de substâncias solventes. O tamanho dos cilindros pode variar em função do diâmetro do túbulo no qual foram formados. Cilindros largos indicam a formação em túbulos renais dilatados ou em túbulos coletores. O achado de muitos cilindros céreos largos indica  pr o g nóstico desfavorável. Assim, os tipos de cilindros encontrados no sedimento representam diferentes condições clínicas.

Cilindros hialinos. São formados pela precipitação de uma matriz homogênea de proteína de Tamm-Horsfall e são os mais comumente observados na urina. A presença de 0 a 2 por campo de  pequeno aumento é considerada normal, assim como quantidades elev adas em situações fisiológ icas como exercício físico intenso, febr e, desidratação e estresse emocional. Estão presentes nas glomerulonefrites, pielonefrites, doença renal crônica, anestesia geral e insuficiência cardíaca congestiva. Cilindros hemáticos. Os cilindros hemáticos estão associad os a doença renal intrínseca. Suas hemácias são freqüentemente de origem glomerular, como na glomerulonefrite, mas podem tam bém resultar de dano tubular, como na nefrite intersticial aguda. A detecção e monitoramento de cilindros hemáticos permite uma medida da avaliação da resposta do paciente ao tratamento. São também encontrados no exercício físico intenso, nefrite lúpica e hipertensão maligna. Cilindros leucocitários. Indicam infecção ou inflamação renal e necessitam de investigação clínica. Quando a origem dos leucóc itos é glomerular como na glomerulonefrite, encontra-se no sedimento grande quantidade de cilindros leucocitários e cilindros hemáticos. Quando é tubular, como na pielonefrite, os leucócitos migram para o lúmen tubular e são incorporados na matriz do cilindro. Cilindros de células epiteliais. Os cilindros epiteliais têm origem no túbulo renal e resultam da descamação das células que os revestem. São encontrados após agressões nefrotóxicas ou is-

Rim e funç ão renal

quêmicas sobre o epitélio tubular e podem estar assoc iados a infecções virais como citomegalovírus. São, muitas vezes, observados em conjunto com cilindros de hemácias e leucócitos.

Cilindros granulosos. Podem estar presentes no sedimento urinário, principalmente após exe rcício vigoroso. Entretanto, quando aumentados representam doença renal glomerular ou tubular. São compostos primariamente de proteína de Tamm-Horsfall. Os grânulos são resultado da desintegração de cilindros celulares ou agregados de proteínas plasmáticas, imunocomplexos e glo b u lin as. E ncontram-s e n a e st as e d o f lu xo uri ná rio , estresse, exercício físico e infecção do trato urin ário. Cilindros céreos. Representam um estágio avançado do cilindro hialino. Ocorrem quando há estase prolongada por obstrução tubular e são freqüentemente ch amados cilindros da insuficiência renal. São comumente encontrados nos pacientes com insuficiência renal crônica e também em rejeição de transplantes, hipertensão maligna, e outras doenças renais agudas (síndrome nefrótica glomerulonefrite aguda). Cilindros graxos. São um produto da desintegração dos cilindros celulares, produzidos por

261

decomposição dos cilindros de células epiteliais que contêm corpos adiposos ovais. Presentes na síndrome nefrótica, nefropatia diabética, doenças renais crônicas e glomerulonefrites.

M UC O O muco é uma proteína fibrilar produzida pelo epitélio tubular renal e pelo epitélio vaginal. Não é considerado clinicamente significativo. O aumento da quantidade de filamentos de muco na urina está comumente associado à contaminação vaginal.

Bibliografia consultada Bioinforme 96. Laboratório Sérgio Franco.  Rio de Janeiro : Faulhaber, 1996 COHEN, E. P., LEMANN Jr, J. The role of the laborator y in e v a l u a t i o n o f k i d n e y f u n c t i o n . Clin. Chem., 37:785-96, 1991 G R A F F , S . L . Analisis de orina: Atlas color. Buenos Aires : Panamericana, 1985. 222 p. LOBATO, O. Valorização clínica do exame comum de urina. R e v i s t a C A S L , 2 7 :2 3 - 3 8 , 1 9 6 5 . M E D E I R O S , A . S . Semiologia do exame sumário de urina. Rio de Janeiro : Guanabara Koogan, 1981. 123 p. W H I T W O R T H , J . A . , L A W R E N C E J . R . Textbook of renal d i s e a s e . New York : Churchill Livingstone, 1994. 505 p.

262 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s

C ÁLCULOS

A

e I n t e r p r e t a ç õ es

URINÁRIOS

litíase renal é uma doença manifestada pela formação de cálculo renal. A presença de cálculos nos rins, ureteres ou bexiga, além de causar forte dor pode infringir sérios danos teciduais. Cálculos são precipitações como agregados de vários componentes de baixa solubilidade normais da urina. Podem ser formados pel a combinação de  bac tér ias , cél ula s ep itel iai s, sa is m ine rai s em u ma matriz protéica e muco. Muitas vezes a precipitação de compostos relativamente insolúveis é iniciada ou agravada por infecção, desidratação, excessi va ingestão ou produção de compostos, obstrução urin ária e outros fatores. A maioria dos cálculos consiste de oxalato de cálcio (30 % do total), fosfato de cálcio ( 10% do total) ou numa mistura deles (25% do total). O fosfato amônio-magnesiano contribui com 25 por cento de todos os cálculos, sendo que o ácido úrico com 5 por cento e a cistina com 2  p or cen to . Uma vez formado, o cálculo tende a crescer  por agregação, a menos que seja desalojado e des ça através do trato urinário para ser excretado. Os cálculos maiores podem permanecer no rim ou obstr uir um ureter do qual deve ser removido por cirurgia. A passagem de cálculo para baixo dos ureter es  produzem dor excruciante aguda do tipo em cólica, localizada no flanco e irradiando-se para a virilha. A hematúria macroscópica é um achado urinário comum quando os sintomas de cálculos estão presentes. Se os cálculos obstruírem a pelve renal ou o ureter, resultará em hidronefrose. Várias investigações mostraram que uma matriz orgânica parece ser componente essencial a todos os cálculos urinários. Esta matriz mu cóide contém 69 por cento de proteínas, 14 por cento de carboidratos, 12 por cento de componentes inorgânicos e 10 por cento de água. O precursor da matriz é uma proteína encontrada em pequenas quantidades na urina humana, a uromucóide. O mecanismo exato de como a uromucóide é transformada em matriz e como agrega compostos o rgânicos e inorgânicos para a formação do cálculo,

é desconhecido. Certas deficiências nutricionais e vários estados patológicos parecem desencadear este mecanismo. A recorência de cálculos provavelmente envolve muitos fatores, tais como: §

§

§

Ingestão reduzida de líquidos (fluxo de urina). Excreção de quantidades excessivas de substâncias relativamente insolúveis (cálcio, ácido úrico, cistina ou xantina). Talvez a ausência de uma s ubstância na urina, que sob condições normais inibe a  pr ecipit ação d e alg uns de stes compos tos insolúveis.

Vários tipos de cálculos estão associados com desordens específicas. São conhecidos vários tipos de cálculos segundo a composição:

Oxalato de cálcio.  São provocados por urina concentrada, hipercalciúria (intoxicação pela v itamina D, hiperparatireoidismo, sarcoidose), síndrome do leit e-álcali, câncer, osteoporose, acidose tubular renal, hipocitratúria, hiperuricosúria e hiperoxalúria. Fosfato de cálcio.  Ocorrem em urinas alcalinas na acidose tubular renal, ingestão de álcalis e infecção por bactérias desdobradoras de uréia (ex.: Proteus). Fosfat o de amô nio-magnésio (estruvita). As infecções do trato urinário tratados com vários antibióticos são as principias cau sas de formação de cálculos fosfato amônio-magnési o. Ácido úrico.  Estão associados à hiperuricosúria (hiperuricemia, gota, dieta rica em purinas), des idratação e hiperacidez urinária (pH < 5,0). Cistina.   São encontrados na hipercistinúria e formam-se em pacientes com deficiência inata de transporte de cistina pelas células dos túbulos renais e intestinos.

262

Rim e funç ão renal

263

INVESTIGAÇÃO DE FORMADORES DE

Provas no soro sangüíneo.   Cálcio, fósforo, ácido úrico, creatinina e eletrólitos .

CÁLCULOS

Análise do cálculo.

Testes de urina. Exame qualitativo de urina (EQU) onde é comum o a presença de hematúria macroscópica, pesquisa de cistina e urocultura, dosagens em urina de 24 h de: sódio, cálcio, fó sforo, ácido úrico, oxalatos e d epuração de creatinina. O pH urinário é útil pois urinas áci das tendem a favorecer a formação de cálculos de ácido úrico enquanto urinas alcalinas dissolve-os. De modo oposto, os cálculos fosfato amônio-magnésio ocorrem em pacientes com infecções recorrentes do trato urinário ou com urinas alcalinas  p er s is t en te s .

Exame radiológico.  Às vezes são encontrados cálculos assintomáticos.

T ESTES LABORATORIAIS NA

Bibliografia consultada COE, F. L ., PARKS , J. H., ASPLI N, J . R. The pathogenesis and treatment of kidney stones. N Engl. J. Med., 3 2 7 :1 1 4 1 - 5 2 , 1 9 9 2 . KAPLAN, Alex, JACK, Rhona, OPHEIM, Kent E., TOIVOLA, B e r t , L Y O N , A n d r e w W . Clinical chemistry: interpretation and technoques. Baltimore : Williams & Wilkins, 1995. 514 p. SAMUELL, C. T., KASIDAS, G. P. Biochemical i n v e s t i g a t i o n s i n r e n a l s t o n e f o r m e r s . Ann. Clin. B i o c h e m . , 3 2 :1 1 2 - 2 2 , 1 9 9 5 . W A L M S L E Y , R . N . , W H I T E , G . H . Guide to diagnostic clinical chemistry. L o n d o n : B l a c k w e l l , 1 9 9 4 . 6 7 2 p .

264 B i o q u í m i c a C l í n i c a : P r i n c í p i o s

e I n t e r p r e t a ç õ es

D OENÇAS RENAIS

O

 paciente p ortador d e doença r enal pode a presentar uma diversidade de sinais e sintomas  po is a pa re nt em en te ex is te m i nú me ra s e ti ol og ia s d e disfunção renal. O laboratório clínico é de vital importância para estabelecer o diagnóst ico, tratamento e prognóstico destas enfermida des. A avaliação inicial deve enfatizar a identificação de causas reversíveis da disfunção renal. Os estudos iniciais laboratoriais devem incluir: §

§

§

§

Exame qualitativo de urina; Dosagem dos eletrólitos (sódio, potássio, cloretos, cálcio, magnésio, fosfato); Dosagem de composto s nitrogen ados não-protéicos (creatinina, uréia, ácido úrico); Determinação da velocidade de filtração glomerular (VFG) por meio da depuração da crea tinina.

§

 E m b o l i z a ç ã o d e c o á g u l o / v e g e t a ç ã o .

§

 E m b o l i z aç ã o a t e r o m a t o s a em artérias renais

de pequeno ou médio calibre. Desenvolve hipertensão secundária, dependente de renina e a perda progressiva da função renal em conseqüência da isquemia.

Trombose da veia renal. Afeta a veia renal  principal e é encontrada comumente nas glomerulopatias nefróticas, principalmente na nefropatia membranosa. Nefrosclerose benigna/maligna. É uma das complicações mais comum da hipertens ão essencial e constitui uma causa importante de insufic iência renal terminal.

Outros testes como a α 2 -microglobulina, proteinúria, microalbuminúria hematúria, hemoglobinúria e microglobinúria produzem um quadro útil da integridade renal.

Algumas alterações clínicas que ocorrem na enfermidade vascular incluem a perda parcial da capacidade de concentração, proteinúria moderada e um ocasional sedimento urinário anormal. A velocidade de filtração glomerular pode permanecer normal ou levemente reduzida.

V ASCULOPATIA RENAL

G LOMERULOPATIAS

Entre as doenças renais mais comuns encon tramse os distúrbi os renovasculares , particularmente, nas artérias renais. A disfunção renal, evidenciada  por alterações morfológicas e funcionais, é causada principalmente pelo estreitamento ou oclusões no sistema arterial que provocam redução na  p erf usão para o parênquima renal. As pr incip ais c ausas da vasculopatia renal são:

A proteinúria elevada constitui a característica básica das glomerulopatias e indica comprometimento na capacidade do capilar glomerular em reter as macromoléculas do plasma (proteínas). O segundo sinal mais comum de glomerulopatia é a presença de hemácias, piócitos e cilindros celulares no sedimento urinário; encontra-se associado à inflamação glomerular.

Oclusão da artéria renal. São comuns os casos de traumatismo abdominal grave. A oclusão das artérias renais também ocorrem: §

Trombose que afeta as artérias principais ou segmentares.

G LOMERULONEFRITES O dano primário na glomerulonefrite é um processo inflamatório que afeta os glomérulos. No entanto, o dano glomerular eventualmente afeta todas as funções renais pelo impedimento do fluxo sangüíneo através do sistema vascular peritubular.

Rim e funç ão renal

Deste modo, a doença avançada também apresenta danos es trutu rais dos tú bulos , vasos sang üíneos e tecido intersticial. A glomerulonefrite tem numerosas etiologias. A doença pode ser primária quando o órgão predominante envolvido é o rim, uma manifestação de uma enfermidade sistêmica ou uma desordem hereditária (deficiência de α 1 -antitripsina). As  principais características da glomérulo nefrite aguda são hematúria, cilindros hemáticos, proteinúria, oligúria, azotemia, edema, hipertensão e deterioração da função renal. A  g l om e r u l o n ef r i t e cr ô n i c a   é a designação dada a vários distúrbios que pro duzem lesões recidivantes ou permanentes nos glomérulos. É a causa mais comum de insuficiência renal crônica e requer diálise ou transplante renal. As enfermidades glomerulares são muitas vezes mediadas imunologicamente com formação de imuno-complexos circulantes que pode m ser retidos na parede capilar glomerular durante a ultrafiltração (glomerulonefrite de progressão rápida) freqüentemente como complicação de outra forma de glomerulonefrite ou de algum outro distúrbio, como o lúpus eritematoso sistêmico. Por outro lado, doenças tubulares e intersticiais são as vezes causadas por agentes tóxicos ou infecciosos. Os complexos imunes na glomerulonefrite causam  pro lif era ção ce lu lar , in fil tra çã o le uc ocí tic a e lesões no glomérulo. A deposição de complexo imune é encon trad o apó s inf ecçã o pós -estreptocócica, quando o antígeno é estranho ao rim. Isto contrasta com a síndrome de Goodpasture onde o anticorpo do complexo imune depositado no glomérulo é formado contra a membrana basal glomerular (anticorpos anti-MBG). Lesões renais no lupus eritematoso sistêmico são causadas pela deposição de complexos DNA-anti-DNA no glomérulo. Outra s causas de danos glo merulares incluem diabetes mellitus, amiloidose, mieloma múltiplo e síndrome de Alport. Este último é uma desordem genética caracterizada por ocorrência familiar, em sucessivas gerações, de nefrite progressiva com danos glomerula res, perda de audição e defeitos oculares. O sinal mais comum é a hematúria.

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S ÍNDROME NEFRÓTICA A s índrome nefrótica é uma glomerulonefropatia caracterizada por proteinúria maciça (>3,5 g/d) e hipoalbuminemia (geralmente <2,5 g/dL). A formação de edema – expansão do componente intersticial do volume líquido extracelular – ocorre em conseqüênci a da retenção r enal de sal em presença de uma redução da pressão oncótica do  pl asma. A hiperlipi demia ( muita s vez es o col esterol atinge níveis >350 mg/dL) e a lipidúria tam bém estão presentes na síndrome. As glomerulopatias associadas à síndrome nefrótica são:

Nefropatia de alteração mínima. Também conhecido como lesão nula, nefrose lipóide. Idio pá tica , sec undá ria: linfo ma de Hodg kin. Esta n efropatia é comum em crianças. Apresenta sedimento urinário “brando” (sem cilindros hemáticos), função renal normal e teores de complementos normais. Glomerulopatia membranosa (nefro patia epiou perimembranosa). Idiopática, secundária: infecções (hepatite B, sífilis), neoplasias (carcinoma de pulmão, estômago, mama), drogas (ouro, D penicilamina) e colagenoses (lúpus eritemato s o sistêmico, artrite reumatóide, doença mista do tecido conjuntivo). Esclerose glomerular focal (glomeruloesclerose focal e segmentar, glomerulopatia esclerosante focal). Idiopática, secundária (abuso de h eroína, nefropatia por refluxo vesicoureteral crônico, síndrome de imunodeficiência adquirida  – AI DS ). Glomeruloesclerose diabética. É a causa mais importante de doença renal terminal. Apresenta albuminúria persistente (>300 mg/d), declínio da taxa de filtração glomerular e hipertensão arterial. Em 15-20% dos pacientes com nefr opatia diabética é encontrada a glomeruloesclerose nodular de Kimmelstiel-Wilson. Amiloidose. Amilóide idiopático, amilóide secundário: mieloma múltiplo, infecção crônicaosteomielite, tuberculose e febre familiar do me-

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diterrâneo. O diagnóstico depende de biópsia tecidual.

Crioglobulinemia mista essencial. São com postos d e f ator r eumatóide I gM m onoclonal e IgG  policlonal. Muitos destes pacientes têm uma in fecção crônica subjacente pelo vírus de hepatite C. Glomerulopatia membranoproliferativa ti pos I, II e III.   (mesangiocapilar, hipocomplementêmica). Apresentam proteinúria com sedimento urinário “ativo” (presença de cilindros h emáticos). Glomerulopatia mesangioproliferativa.  Nefropatia por Ig A/IgG (doenç a de Berger), n ão-IgA, lúpus eritematoso sistêmico, púrpura anafilactóide. Diagnóstico laboratorial.  A síndrome nefrótica  pode ocorr er co mo uma lesão rena l prim ária ou um componente secundário de uma doença sistêmica. A proteinúria intensa pode exceder a 10 g/d, em razão do aumento da permeabilidade glomerular principalmente para a albumina. A nefropatia de alteração mínima é mais comum em crianças. Apesar dos sínais clín icos alarmante s, estes pacientes geralmente respondem bem à terapia por corticoesteróide. Os níveis de uréia e creatinina séricos muitas vezes estão normais. A glomérulo patia membranosa, por outro lado, ocorre com maior freqüência em adultos. Muitos destes pacientes progridem para a insuficiência renal. A hipoproteínemia é um reflexo da perda urinária de proteína s na sindrome nefrót ica. A hiperlipidemia é causada pelo estímulo da síntese de LDL no fígado, secundária à redução dos níveis de albumina sérica. O sedimento urinário apresenta corpos gordurosos ovais, gotas de gordura livre e cilindros graxos, com lipidúria secundária a hiperlipidemia. A hematúria é geralmente insignificante, mas quando presente é sugestiva de lúpus eritematoso sistêmico. Considera-se um sedimento urinário “ativo” a presença de cilindros hemáticos. Uma

história de diabetes e hipertensão é consistente com a síndrome de Kimmelstiel-Wilson.

S ÍNDROME NEFRÍTICA A síndrome nefrítica descreve um quadro de lesão glomerular caracterizada pela presença súbita de hematúria com cilindros hemáticos ou eritrócit os dismórficos e proteinúria indicando origem renal. Está associada à retenção de sódio e água que resulta em hipertensão e edema. A insuficiência cardíaca é também encontrada com proteinúria entre moderada e severa. As glomerulopatias associadas às síndromes nefríticas são:

Glomerulonefrite pós-infecciosa aguda. Ocorre por complicações pós-infecciosa por (a) e s t r e p t o c o c o s β -hemolíticos do grupo A, (b) infecções bacter ianas não-estreptocócicas (ex.: estafilocócica, pneumocócica), infecções virais (ex.: caxumba, varicela, hepatite B, vírus de coxsackie, mononucleose infecciosa), infecção por protozo ários (ex.: malária, toxoplasmose) e várias outras (ex.: esquitossomose, sífilis), (c) associada à endocardite infecciosa, (d) associada a um abscesso visceral (ex.: abscessos pulmonares). Glomerulonefrite rapidamente progressiva. É uma síndrome caracterizada por hematúria originária do néfron (cili ndros hemáticos e/ou h emácias dismórficas) com o rápido desnvolvimento de insuficiência renal (durante sema nas ou meses) e a formação glomerular difusa de crescentes na bió psia renal. A gromerulonefrite pode ser (a) mediada  por a nticorpos anti-M BG (e x. : sí nd ro me de Go o dpasture), (b) glomerulonefrite mediada por imunocomplexos, (c) glomerulonefrite não-mediada imunologicamente. Outras glomerulonefrites.  Síndrome hemolítico-urêmica, nefrite hereditária (síndrome de Alport), vasculites: granulomatose de Wegener,  p eriartrite nodosa. Certas glomerulopatias apresentam um quadro clínico mis to. Os sintoma s nefrótic os ou nefríticos  po dem dom inar o qu adro clí nico, po rém é fre -

Rim e funç ão renal

qüente a ocorrência concomitante de nefrose e nefrite. As glomerulopatias com estas duas característ icas são: a glomer ulonefr ite membra no-proliferativa e a glomerulonefrite mesangio-proliferativa.

I NSUFICIÊNCIA RENAL AGUDA A insuficiência renal aguda (IRA) inclue um grupo de estados clínicos associados com um s ú bito declínio da capacidade do rim em manter as funções homeostátic as renais, além de alterações eletrolíticas (hipercalcemia, hipocalcemia/hiperfosfatemia, hipermagnesemia), ácido básicas e de volume. A insuficiência renal pode ser oligúrica (débito urinário <500 mL/d), ou anúrica. Geralmente é irrevers´vel. Apresenta também azotemia. Com propósitos terapêuticos, as condições associadas com a insuficiência renal aguda são classificadas como pré-renal, intrarrenal e pósrenal.

I NSUFICIÊNCIA PRÉ - RENAL É um distúrbio funcional resultante de uma redução do volume efetivo de sangue arterial. A perfusão reduzida pode ser devida à insufi ciência cardíaca com débito cardíaco reduzido ou diminuição do volume vascular provocado pela depleção de sódio ou perda sangüínea. Quando a pressão arterial renal é menor que 60-70 mm de Hg, a filtração glomerular diminui sem a formação de urina. Ocorrem graus variáveis de redução na velocidade de filtração glomerular apesar do sistema auto-regulador do rim tentar manter o suprimento de sangue ao órgão. A insuficiência pré-renal é prontame nte revertida quando o suprimento de sangue ao rim é restabelecido. No entanto, a hipoperfusão prolongada pode provocar lesão renal permanente. Os testes laboratoriais apresentam a relação uréia/creatinina aumentada, o exame qualitativo de uri na não a pres enta resultados anormais, apesar de poder aparecer leve proteinúria. A análise do sódio urinário apresenta resultados reduzidos,

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enquanto a relação creatinina urinária/creatinina sangüínea é maior que 14:1.

I NSUFICIÊNCIA RENAL INTRÍNSICA São muitas as causas da insuficiência renal intrí nseca. As mais comuns são a n e c r o s e t u b u l a r a g u d a   (isquemia prolongada; agentes nefrotóxicos, tais como metais pesados, aminoglico sídios, meios de contraste radiográficos), glomerulonefrite, lesão arteriolar (hipertensão acelerada, vasculite, microangiopatias), nefrite intersticial aguda (induzida por medicamentos), deposição intrarenal ou sedimentos (ácido úrico, mieloma), em bolização do colesterol (especialmente procedimen to p ós-arterial), hemoglobinúria e mioglobinúria. A insuficiência renal aguda isquêmica ocorre quando o suprimento sangüíneo ao rim é interrompido por mais de 30 minutos. Nestes cas os, a correção do volume sangüíneo ou o débito cardíaco pode não normalizar a função renal normal. O exame do sedimento urinário revela hematúria, numerosas células tubulares renais e cilindros celulares. A proteinúria pode estar ause nte ou ser moderada. A concentração do sódio urinário aumenta i ndica ndo les ão tubu lar e a inc apacidade em conservar o sódio. A relação creatinina urinária/creatinin a sérica geralmente é menor que 14:1. Substâncias nefrotóxicas incluem vários metais e íons, tais como, cloreto de mercúrio, urânio, chumbo, ouro, arsênico, fósforo, cromo, cádmio,  bi s mut o e clorato. C ert os antibióticos s ão p otencialmente nefrotóxicos (grupo aminoglicosídicos como a gentamicina e a vancomicina). Outros compostos nefrotóxicos são o tetracloreto de car bo no , ál co ol met íl ico e et il en o gl ic ol . Vá ri os anal gés ico s, co ntr ast es radiológicos renais e antissépticos também podem estar implicados. É interessante notar que várias substâncias potencialmente tóxicas a o rim, no entanto ao sere m administradas podem não provocar dano renal. Além disso, outros fatores, como desidratação e s uprimento reduzido de sangue ao rim exercem papel importante no dano renal.

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I NSUFICIÊNCIA PÓS - RENAL A insuficiência renal aguda pode ser secundária à obstrução do trato urinário superior ou inferior. O diagnós tico prec oce da obstrução é essencial para evitar a lesão renal permanente. O exame de urina na uropatia obstrutiva pode apresentar proteinúria mínima. A hematúria e cristais são encontrados nos casos de cálculos ou tumores renais. A presença de cilindros hemáticos é uma forte evidência contra o diagnóstico de insuficiência renal aguda por causas renais. A existência de anúria é sugestiva de obstrução.

D OENÇAS TÚBULO- INTERSTICIAIS Várias lesões renais cujas causas podem ser imunológicas, físicas, bacterianas e substâncias químicas, e podem provocar alterações que afetam fundamentalme nte os tecidos intersticiais e túbulos. Clinicamente, enfermidades que afetam o tecido tubular ou intersticial são caracterizadas  por d efeitos d a f unção re nal. Is to r esul ta n o i mp edimento da capacidade de concentrar a urina, na  perda d e s al e na r edução d a c apacidade d e e xcre tar ácidos ou defeitos na reabsorção tubular renal e secreção. Nos estágios crônicos da nefrite tubulo interstici al são observados defeitos glomerulares com proteinúria e hipertensão.

Distúrbios estruturais §

 Do en ça s cí st i ca s:  doença renal policística,

doença cística medular e cist os renais simples. §

§

 D oe n ç as i nt e r s t ic i a i s c r ôn i c a s: nefropatia por analgésicos, nefropatia por metais p esados, nefropatia por radiação, outras (nefrosclerose, nefropatia diabética). Tumores renais:  tumores benignos e carcino-

mas de células renais.

Distúrbios funcionais §

T u b u l a r p r o x i m a l : síndrome de F anconi, aminoacidúria (cistinúria), glicosúria renal, raq ui-

tismo resistente à vitamina D (hipofosfatemia familiar), acidose tubular renal proximal (tipo II). §

T u b u l a r d i s t a l : diabetes insípido nefrogênico,

síndrome de Bartter, síndrome de Liddle, acidose tubular renal distal (tipos I e IV). A nefropatia por abuso de analgésicos é um tipo de nefrite crônica com necrose papilar renal. A fenacetina exerce papel significante nesta ocorrência. Esta condição geralmente ocorre após d écadas de ingestão crônica de analgésicos. A necrose papilar, uma complicação séria na qual o tecido da medula renal é destruido e, particularmente, a papila, pode também estar presente na  pielonefrite, d iabetes m ellitus, obstrução do t rato urinário e anemia falciforme. A  p i e l o n e fr i t e  é uma enfermidade inflamatória dos rins, espe cialmente da pelve renal adjacente. É uma complicação freqüente da cistite não tratada e pode acarretar lesão nos tecidos renais, comprometimento da função renal, hipertensão e até mesmo septicemia. Os sinai s clínicos são semelhantes ao da cistite, com febre, freqüência urinária, disúria e dor lombar. Pode apresentar  protein úria moderada. A presença de cilindros leucocitários é diagnóstico de pielonefrite. Número aumentado de células tubulares renais e cilindros granulares, hialinos e de células epiteliais renais são úteis na distinção entre a pielonefrite e a cistite. Pacientes com pielonefrite tam bém tem a capacidade de concentração urinária impedida. Parecem exitir vários fatores que pre dispõe ao desenvolvimento de pielonefrite, os quais incluem obstrução urinária, cateterização, refluxo vesico-ureteral, gravidez, lesões renais  pr é -e xistentes e diabetes mellitus. O sexo e a idade do paciente exercem papéis importantes. Pacientes tratados de pielonefrite devem realizar exames qualitativos de urina e uroculturas de forma regular no mínimo durante dois anos, pois estes pacientes são mais susceptíveis a bacteriúrias assintomáticas. A fo rma crônica de pielonefrite com lesão tubular, é causada por infecções recorentes provocadas por bactérias que ficam retidas nos rins, devido à existência de anormali-

Rim e funç ão renal

dades estruturais ou de obstruções do trato urinário. A n e f r i t e i n t e r s t i c i a l a l é r g i c a   ocorre por efeitos adversos a medicamentos, especialmente derivados da pinicilina. Clinicamente, o paciente apresenta febre, exantema de pele, eosinofilia e disfunção renal. A enfermidade renal se manifesta  por hem atú ria , prot ein úri a mo der ada , piúr ia sem  bacteriúria e elevação da creatinina sérica. O m i e l o m a m ú l t i p l o  também apresenta envolvimento renal com enfermidade túbulo intersticial causada por complicações tumorai s ou terapia. A hiperuricemia pode levar à doença renal por três mecanismos: nefropatia pelo ácido úrico agudo, nefropatia por urato crônico e nefrolitíase.

I NSUFICIÊNCIA RENAL CRÔNICA A insuficiência renal crônica pode resultar de muitas etiologias diferentes e descreve a existência de uma insuficiência renal avançada e, em geral, de desenvovimento gradual, progressiv a, e irreversível. É diagnosticada quando a velocidade de filtração glomerular está significativamente reduzida por no mínimo de 3 a 6 meses. Sintomas de uremia por vários meses e rins pequenos, vistos em radiografias, são também fortes evidências de insuficiência renal crônica. Outros indicadores da cronicidade incluem anemia, hiperfosfatemia e hipocalcemia. A avaliação do sedimento urinário em pacientes com insuficiência renal crônica muitas vezes mostram cilindros lipídicos e aumento de eritrócitos e leucócitos com variados graus de proteinúria. A insuficiência renal crônica pode resultar de várias des ordens:

Doenças glomerulares. Glomerulopatias primárias. Doenças sistêmicas de base imunológica. Lúpus, vasculites e síndrome de Goodpasture. Doenças sistêmicas de base metabólica. Diabetes mellitus e amiloidose.

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Doenças vasculares. Hipertensão arterial, embolias, estenoses arteriais, anemia falciforme e  p ó s -i nsuficiência renal aguda. Doenças hereditárias ou congênitas. Do ença policística, síndrome de Alport e hipoplasia renal. Infecções. Tuberculose, pielonefrites complicadas por refluxo, pielonefrites atípic as. Uropatia obstrutiva. Patologias prostáticas, litíase e neoplasias. Nefrites intersticiais. Imunológicas, analgésicos, metais pesados, solventes, radiação e hipercalcemia. Neoplasias. Mieloma múltiplo, leucemias, linfomas e pós -nefrectomia de tumores primários. Algumas características clínicas distinguem a insuficiência renal crônica entre elas a azotemia (elevações marcadas de uréia e creatinina), acidose, perda de sódio, impedimento do metabolismo do cálcio e fósforo, anemia, tendências ao sangramento, hipertensão, distúrbios iônicos e disfunção neurológica.

CISTITE A infecção do trato urinário caracteriza-se pela  pr ese nça de b ac ter iúr ia ( ou ocas ion alme nt e f ung úria) e piúria. A infecçã o é comprovada pela urocultura. A cistite é uma enfermidade inflamatória da  bexiga. A análise do sedimento urinário pode mostrar piúria, bacteriúria e hematúria. Proteinúria e cilindros patológicos estão ausentes, a menos que existam o utras doenças renais concomitantes, além de cistite. Os testes de função renal podem estar normais. As manifestações clínicas são: dor, desconforto ou sensação de queimação à micção, bem como freqüência urinária.

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D OENÇA RENAL TERMINAL A doen ça renal terminal, manifestação terminal da insuficiência renal, é um conjunto de sintomas, sinais clínicos e achados anormais nos estudos diagnósticos, que resultam no colapso dos rins em manter a função adequada de excreção, regulação e endócrina. Os sinais e sintomas clínicos podem surgir como consequência direta da disfunção de órgãos secundária ao “estado urêmico” ou como resultado indireto da disfunção primária de outro sistema. É de grande utilidade caracterizar a enfermidade renal progressiva em quatro estágios, definida pela percentagem da função renal existente e  pelas concentrações de creatinina e uréia. A ure mia corresponde ao estágio final da insuficiência renal crônica (Tabela 16.1). Tabela 16.1.  Estágios de enfermidade renal crônica progressiva  Es tá gi o

Fu nç ão r en al

Creatinina

Uréia

existente (%)

(mg/dL)

(mg/dL)

Redução da função renal

50-75

1,0-2,5

32-64

Insuficiência renal

25-50

2,5-6,0

54-128

Colapso renal

10-25

5,5-11

118-235

Síndrome urêmica

0-10

>8,0

>170

As características bioquímicas da síndrome urêmica são:

Retenção de metabólitos nitrogenados. Uréia, cianato, creatinina, compostos guanidínicos, “moléculas médias”, ácido úrico . Distúrbios líquidos, ácido-base e eletr olíticos.  Osmolalidade urinária fixada, acidose meta b ólica (redução do pH sangüíneo, bicarbonato), hipo- ou hipernatremia, hipo- ou hiperpotassemia, hipercloremia, hipocalcemia, hiperfosfatemia, hipermagnesemia.

Intolerância a carboidratos. Resistência à insulina (insulina plasmática normal ou aumentada, resposta retardada à sobrecarga de carboidratos) e hiperglucagonemia. Matabolismo lipídico anormal.  Hipertrigliceridemia, redução do HDL-colesterol e hiperlipo pr ot ei nem ia. Distúrbios endócrinos. Hiperparatireoidismo secundário, osteomaláci a (secundária ao metabolismo anormal da vitamina D), hiperreninemia e hiperaldosteronismo, hiporini nemia, hipoaldosteronismo, redução da produção de eritropoietina, metabolismo da tiroxina alterado, disfunção gonadal (aumento da prolactina e hormônio luteinizante, redução de testoster ona). As conseqüências clínicas da uremia são:

Efeitos cardiovasculares. Hipertensão arterial, aterosclerose acelerada, arritmias, pericardite urêmica, insuficiência cardíaca c ongestiva e pulmão urêmico. Anormalidades hematológicas.  Anemia normocítica normocrômica, distúrbios hemorrágicos e disfunção dos leucócitos. Osteodistrofia renal.  Osteíte fibrosa, osteomalácia, osteoporose, osteosclerose e calcificações metastáticas. Doenças digestórias. Anorexia, náusea, vômitos, perturbação do paladar, gastrite, úlcera  péptica e hemorragia digestiva. Manifestações músculo-esqueléticas. Fraqueza muscular, gota e pseudogota. Bibliografia consultada  A N D R E O L I , T h o m a s E . , B E N N E T T , J . C l a u d e , CARPENTER, Charles C. J., PLUM, Fred. Cecil

Medicina interna básica. 4 ed. Rio de Janeiro : Guanabara-Koogan, 1997. p. 171-241. LOBATO, O. Elaboração diagnóstica em nefrologia. R e v i s t a C A S L , 2 7:7 1 - 9 0 , 1 9 6 5 . S T R A S I N G E R , S u s a n   K i n g . Uroanálise e fluidos biológicos. 3 ed. São Paulo : Editorial Premier, 1996. 233 p