Estudo comparativo do metabolismo eritrocitário em representantes da classe Mammalia

• Main Author: Fonseca, Lorena Kessia de Figueiredo Silva
• Other Authors: Barreto, Orlando Cesar de Oliveira
• Format: Master Thesis
• Language: Portuguese
• Published: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP 2005
• Subjects: Bioquímica animal; Fisiologia animal; Mamíferos (Metabolismo); Animal biochemistry; Animal physiology; Mammals (Metabolism); Sob’; Canis lupus
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9136/tde-17012018-113639/; https://doi.org/10.11606/D.9.2018.tde-17012018-113639

Os eritrócitos dos mamíferos são anucleados e desprovidos de organelas citoplasmáticas, contando somente com o ciclo da glicólise, o ciclo das pentoses e algumas enzimas anexas, o que garante o fornecimento de energia calórica sob a forma de adenosina-5\'-trifosfato (ATP) e de energia redutora sob a forma de nicotinamida adenosina dinucleotídeo reduzida (NADH), nicotinamida adenosina dinucleotídeo fosfato reduzida (NADPH) e glutationa reduzida (GSH). A via glicolítica possui o desvio denominado de ciclo de Rapaport-Luebering, onde há a síntese de 2,3- difosfoglicerato (2,3-DPG), que é um importante metabólito e atua como modulador da afinidade da hemoglobina ao O2. Havendo poucos estudos comparativos sobre o metabolismo eritrócitário dos mamíferos propôs-se investigar as atividades das enzimas glicolíticas, anexas (2,3-difosfogliceratomutase, glicose-6-fosfato desidrogenase e 6-fosfogliconato desidrogenase) e a concentração dos compostos intermediários adenosina-5\' -trifosfato e 2,3-difosfoglicerato. Mamíferos das ordens Primates, Rodentia, Camivora, Lagomorpha, Artiodactyla, Didelphimorphia e Xenarthra oriundos da Fundação Parque Zoológico de São Paulo e Centro de Bioterismo da Faculdade de Medicina da USP foram investigados. O sangue foi colhido em ACD, os eritrócitos foram lavados em solução fisiológica a 4°C e hemolisados em solução hemolisante 1:20 por congelamento e descongelamento e as atividades das seguintes enzimas foram determinadas de acordo com Beutler (Red Cell Metabolism, a Manual of Biochemical Methods, Ed. Grune & Stratton, 3rd ed, 1984): hexoquinase, glicose fosfato isomerase , fosfofrutoquinase, aldolase, triose fosfato isomerase, gliceraldeído 3-fosfato desidrogenase, fosfoglicerato quinase, monofosfogliceromutase, enolase, piruvato quinase, lactato desidrogenase, bem como a 2,3-difosfoglicerato mutase, glicose-6-fosfato desidrogenase, 6-fosfogluconato desidrogenase, os metabólitos intermediários 2,3-difosfoglicerato e adenosina-5\'-trifosfato. As enzimas e os compostos intermediários estudados apresentaram grande variabilidade entre as espécies de mamíferos estudadas. Foi observada correlação positiva entre a atividade da triose fosfato isomerase e a 2,3-difosfoglicerato mutase e os teores de adenosina-5\'-trifosfato das espécies, bem como correlação positiva entre a 2,3-difosfoglicerato mutase em relação ao 2,3-difosfoglicerato. Os teores de adenosina-5\'-trifosfato mantiveram-se dentro de um patamar estável, ao redor de 4.000 a 6.000 nmoles / gHb, com as exceções das espécies das ordens Carnivora (Panthera leo, Leopardus pardalis, Canis lupus and Chrysocyon brachyurus) e Artiodactyla (Cervus elaphus), que exibiram teores ao redor de 2.000 a 3.000 nmoles / g Hb. Já os valores da concentração de 2,3-difosfoglicerato apresentaram variação considerável entre as espécies e ordens estudadas. Mammalia red cells are non-nucleated and do not have cytoplasm organeles as well, and present the glycolytc pathway, the pentose shunt to attend the requirements in caloric energy as adenosine-5-triphosphate (ATP) and reducing power as reduced nicotinamide adenosine dinucleotide (NADH) and reduced nicotinamide adenosine dinucleotide phosphate (NADPH) and reduced glutathione (GSH). The glycolytic pathway exhibit besides the Luebering-Rappaport shunt, in which the 2,3-diphosphoglycerate is formed, which regulates the hemoglobin affinity to the molecular oxygen. As there are not so many studies on comparative about mammalian red cell metabolism, it was decided to study the glycolytic enzyme activities, the glucose-6-phosphate dehydrogenase, 6-phosphogluconate dehydrogenase, 2,3-diphosphoglycerate mutase and the metabolites adenosine-5-triphosphate and 2,3-diphosphoglycerate (2,3-DPG). Mammalia representatives from Primates, Rodentia, Carnívora, Lagomorpha, Artyodactyla, Didelphimorphia and Xenarthra orders, obtained from Fundação Parque Zoológico de São Paulo and Centro de Bioterismo da Faculdade de Medicina da USP, were studied. The blood was collected in ACD, the red cells were washed in saline at 4° C, lysed 1:20 in hemolysing solution by freeze-and-thaw, and the following enzymes were assayed according to Beutler (Red Cell Metabolism, a Manual of Biochemical Methods, Ed. Grune & Stratton, 3rd ed, 1984): hexokinase, glucose-6-phosphate isomerase, phosphofructo kinase, aldolase, triose phosphate isomerase, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, phosphoglycerate kinase, monophosphoglycerate mutase, enolase, pyruvate kinase, lactate dehydrogenase activities, as well as 2,3-diphosphoglycerate mutase, glucose-6-phosphate dehydrogenase, 6-phosphogluconate dehydrogenase activities, and adenosine-5-triphosphate, 2,3-diphophoglycerate concentrations. A remarkable variation among the studied species was observed. However, it was detected a significant positive correlation between the adenosine-5-triphosphate concentrations and triosephosphate isomerase and 2,3-diphosphoglycerate mutase activities, as well as significant positive correlation between 2,3-diphosphoglycerate concentration and 2,3-diphosphoglycerate mutase activity in all studied species as a whole. Most of studied species exhibited a steady ATP concentration range between 4,000 and 6,000 nmoles.g Hb -1 but the Artiodactyla (Cervus elaphus) and Carnivora (Panthera leo, Leopardus pardalis, Canis Lupus and Chrysocyon brachyurus,) which presented values between 2,000 and 3,000 nmoles Hb - 1. However, the 2,3-DPG concentration showed remarkable variation among the studied species and orders.