FISIOPATOLOGIA E AVALIAÇÃO LABORATORIAL DA INTOLERÂNCIA A DISSACÁRIDOS MÁRIO MIGUEL GROSSO Orientada por Profª. Doutora Maria João Silva Mestrado Intengrado em Ciências Farmacêuticas
FISIOPATOLOGIA E AVALIAÇÃO LABORATORIAL DA INTOLERÂNCIA A DISSACÁRIDOS
MÁRIO MIGUEL GROSSO
Orientada por Profª. Doutora Maria João SilvaMestrado Intengrado em Ciências Farmacêuticas
Dissacáridos
MALTOSE SACAROSE LACTOSE TREALOSE
Maltose
• Dissacárido redutor;
• 2 móleculas de glucose:o Ligação glicosídica α(14)
• Surge em cereais, massas, batatas e cerveja;
• Hidrolisada pela MALTASE
4-o-α-D-glucopiranosil-D-glucose
Sacarose
• Dissacárido não redutor;
• 1 molécula de glucose + 1 molécula de frutose :o Ligação glicosídica β,α(12)
• Obtido principalmente da cana de açúcar;
• Hidrolisada pela SACARASE:o Duodeno
β-D-frutofuranosil-α-D-glucopiranosida
Lactose
• Dissacárido redutor;
• 1 molécula de galactose + 1 molécula de glucose :o Ligação glicosídica β(14)
• Surge no leite e seus derivados;
• Hidrolisada pela LACTASE:o Enterócitos do intestino degado ( + jejuno proximal e – no distal)
• Produção maior durante a amamentação
4-o-β-D-galactopiranosil-D-glucose
Trealose
• Dissacárido não redutor;
• 2 móleculas de glucose:o Ligação glicosídica α,α(11)
• Surge em fungos (shiitake), insectos, camarões
• Hidrolisada pela TREALASE:o Rim, fígado e intestino delgado
α-D-glucopiranosil-α-D-glucopiranosida
Intolerância a dissacáridos
Resposta alterada do organismo à ingestão de determinados alimentos, sem que haja uma resposta imunológica;
Ilustração 1 – Esquema representativo de sacáridos passíveis de originar intolerâncias alimentares, ordenados por número de monossacáridos na sua constituição. Adaptado de [6]
Etiologia e Sintomatologia• Primária:
o Defeitos congénitos na produção enzimática;o Defeitos nos mecanismos de transporte de sacáridos;
• Secundária:o Doenças inflamatórias;o Reações adversas a substâncias tóxicas;o Tratamentos;
SINTOMAS
Flatulência Fezes ácidas Diarreia
Meteorismo Dor abdominal Obstipação
Enxaquecas Náuseas Perda de peso
Intolerância àsacarose-maltose
• Carência em sacarase-isomaltase (SI):1. Patologias do foro gastrointestinal;2. Deficiência na produção da enzima (CSID)3. Desregulações hormonais;4. Erros nutricionais
Ilustração 2 – Representação do modelo enzimático sacarase-isomaltase
• Sacarase-Isomaltase:o Sacarase ligações glicosídicas α-1,2- e α-1,4- da sacaroseo Isomaltase ligações glicosídicas α-1,6
o Composta por 2 subunidades homólogas associadas por fortes ligações não-covalentes e iónicas;
o Expressa nas microvilosidases intestinais
Intolerância àsacarose-maltose
Ilustração 3 – Representação esquemática de uma reação enzimática
• Deficiência congénita em sacarase-isomaltase (CSID):o Mutação autossómica recessiva;o 25 mutações génicas:
o Prevalência: 0,05%-2% população europeia
Intolerância àsacarose-maltose
Mutação Domínio
1 G/A 3218
Sacarase2 T/G 1730
3 T/G 5234
4 C/T 3370 Isomaltase
83 %
• Carência em lactase:o Hipolactasia primária;o Deficiência secundária em lactase;o Alteração génica autossómica recessiva;o Má absorção temporária de lactose;
Intolerância à lactose
Act. Lactase
Tempo/anos
• Lactase:o Codificada no cromossoma 2 (2q21)o 2 polimorfismos associados à intolerância:
• C/T 13 910 • G/A 22 018
Intolerância à lactose
C t
C CC Ct
t Ct tt
G a
G GG Ga
a Ga aa
CC tt Ct
GG GGCC GGtt GGCt
aa aaCC aatt aaCt
Ga GaCC Gatt GaCt Ilustração 3 – Representação do modelo enzimático da lactase
• Prevalência:
Intolerância à lactose
7-20 %945 000 000
• Carência em trealase:o Primária: diminuição ou ausência da expressão do gene TREH;o Secundária;
o Condição autossómica recessiva;
o Prevalência:
Intolerância à trealose
8%
Ilustração 4 – Representação do modelo enzimático da trealose
Avaliação Laboratorial
Indiretos
Diretos
• Avaliação do pH fecal
• Pesquisa de substâncias redutoras
• Teste oral de tolerância a dissacáridos
• Teste de hidrogénio expirado
• Avaliação da atividade das dissacaridases
• Estudo do genótipo
• Avaliação do pH e pesquisa de substâncias redutoras:o Fundamento:
• má digestão/absorção de dissacáridos diminui o pH das fezes resultante da formação de ácidos gordos voláteis e a libertação de CH4, CO2 e H2.
• Má digestão/absorção de dissicáridos no intestino aumenta a concentração de substâncias redutoras na urina e na fezes.
o Método:• Medição do pH;• Reação colorimétrica com reagente de Benedict.
o Desvantagens:• Baixa sensibilidade e especificidade;• Não diferenciam qual o açúcar responsável;
o Vantagens:• Não invasivos;• Amostras de colheita fácil;• Baixo custo;• Indicativos de uma possível condição de intolerância
Avaliação Laboratorial
Ilustração 5 - Esquema reacional do Teste de Benedict, adaptado de [18].
• Teste de tolerância oral a dissacáridos:o Fundamento:
• Ingestão de uma quantidade padronizada de um dissacárido (glucose ) os níveis de glicémia aumentam, se indivíduo possuir dissacaridases com atividade normal;
o Método:• Ingestão de 50 g do dissacárido diluído em água;
• Colhidas amostas T=-5, T=0, T= 15, 30, 45 e 60 minutos• Determinação do valor basal;• Comparação do valor basal com os valores após ingestão;• Aumento >25 mg/dL (1,4 mmol/L) tolerância ao dissacárido
o Desvantagens:• Moroso• Pode desencadear sintomatologia;• Sensibilidade baixa (resposta eficiente da insulina)
o Vantagens:• Acessível;• Baixo custo• Pouco invasivo• Diferenciador• Especificidade
Avaliação Laboratorial
• Teste de hidrogénio expirado:o Fundamento:
• Produção de hidrogénio pela fermentação no colón dos dissacáridos não digeridos e expiração desse hidrogénio;
o Método:• Colheita de amostas T=0, • Ingestão de 25g do dissacárido;• Colheita de amostras T=30, 60, 90, 120, 150 e 180 minutos;• Leitura das amostas em cromatografia gasosa;• Aumento >20 ppm em pelos 2 amostras intolerância• Preenchimento de um inquérito descritivo da sintomatologia
Avaliação Laboratorial
o Desvantagens:
• Profissional de saúde durante 3 horas;• Perda de meio dia/dia inteiro de
trabalho;• Sensibilidade 80-93% • Dosagem de dissacárido ser elevada
(500 ml de leite);
o Vantangens:
• Pouco invasivo• Especificade 100%• Disponível• Custo aceitável;
Avaliação Laboratorial• Teste de hidrogénio expirado:
o Add-ons:
• Teste oral com ingestão de lactulose:o Permite diferenciar entre doentes produtores de hidrogénio
• Medição de metano expirado:o 30% da população é considerada “produtora de metano”o Aumento >25 ppm de H2 e/ou >12 ppm de CH4 intolerância
o Aumento >15 ppm H2+CH4
• Avaliação da atividade das dissacaridases:o Fundamento:
• Determinação direta da atividade das dissacaridases atráves da recolha de amostras de biópsias;
o Método:• Recolha de 2 amostras de 2mm do 2/3 do duodeno durante a endoscopia;• Colocação das amostras em poços;• Adição de duas gotas de solução do substrato em estudo;• Incubação por 15 minutos;• Adição de uma solução de cromogénio e de uma solução enzimática de sinal;• Incubação de 5 minutos• Avaliação da formação de cor tolerância
Avaliação Laboratorial
o Desvantagens:
• Invasivo;• Dependente de fatores endogenos ao
doente (INR;...)• Demasiado sensível ao tamanho das
amostras• Pouco dísponivel;• Análise In situ
o Vantangens:
• Sensibilidade e VPN 100%• Especificade e VPP 90-95%• Pode tornar-se rotineiro;• Análise In situ
• Estudo do genótipo:o Fundamento:
• Avaliar a existência de mutações génicas dos genes responsáveis pelas dissacaridases;
o Método:• Recolha da amostra (zaragatoa; sangue capilar)• Sequenciação (PCR, PCR-RLP, etc...)
o Resultados:• Intolerância à sacarose-maltose: T/G 1730; G/A 3218; C/T 3370; T/G 5234• Intolerância à lactoe: C/T 13910 e G/A 22018• Intolerância à trealose: ----------------------------------
o Desvantagens:• Preço• Acessibilidade• Especificidade e sensibilidade
o Vantagens:• Confirmação de diagnóstico
Avaliação Laboratorial
1. Parrish FW. Crypticity of Myrothecium verrucaria Spores to Maltose and Induction of Transport by Maltulose, a Common Maltose Contaminant. J. Bacteriol. 1968; 96(1):227
2. Universidade da Virgínia. Mcgarvey’s lab. [Página Web] Vírgínia [citado a 2014 27 Março] Disponível em: http://faculty.virginia.edu/mcgarveylab/Carbsyn/Carblist/html/disacch.html
3. Kaneko JJ. et al. Clinical Biochemistry of Domestic Animals. 6ª edição. Elsevier: 2008 4. Júnior AJB. et al. Intolerância a lactose – revisão de literatura. Braz. J. Surgery and Clinical Research. 2013; 4(4):38-425. Gibson RP. et al. Molecular basis for trehalase inhibition revealed by the structure of trehalase in complex with potent inhibitors. Angew. Chem
Int. Ed. 2007; 46: 4115-41196. Raithel M. et al. The malabsorption of commonly occurring mono and disaccharides – levels of investigation and differential diagnoses. Dtsch
Arztebl Int. 2013; 110(46):775-827. Treem WR. Clinical Aspects and Treatment of Congenital Sacarase-Isomaltase Deficiency. JPGN. 2012; 55(2): 7-138. Naim HY. et al. Congenital Sacarase-Isomaltase Deficiency: Heterogeneity of Inheritance, trafficking, and Function of an Intestinal Enzyme
Complex. JPGN. 2012; 55(2): 13-209. Uhrich S. et al. Four Mutations in the SI Gene are responsible for the Majority of Clinical Symptoms of CSID. JPGN. 2012; 55(2): 34-3510. Tomar BS. Lactose intolerance and other disaccharidase deficiency. Indian J Pediatric. 201411. Gasparin FSR. et al. Alergia à proteína do leite de vaca versus intolerância à lactose: as diferenças e semelhanças. Rev Saúde e Pesquisa.
2010; 3(1): 107-11412. Barbosa CR. Andreazzi MA. Intolerância à lactose e suas consequências no metabolismo do cálcio. Rev Saúde e Pesquisa. 2011; 4(1): 81-8613. Vonk RJ. et al. “Probiotics and lactose intolerance” em Probiotics. [s.I]: InTech; 2012 [citado 2014 02 Maio]. Disponível em:
http://www.intechopen.com/books/probiotics14. Swallow DM. et al. Intolerance to lactose and other dietary sugars. Drug Metab Dispos. 2001; 29(4): 513-5615. Murray IA. et al. Intestinal trehalase activity in a UK population: establishing a normal range and the effect of disease. Br J Nutr. 2000; 83: 241-
24516. Mcnair A. et al. Sacarose malabsorption in Greenland. Br Med J. 1972; 2:19-2117. Heyman MB. Lactose Intolerance in Infants, Children, and Adolescents. Pediatrics. 2006; 118(3): 1279-128618. Benedict SR. A reagent for the detection of reducing sugars. J Biol Chem. 1909; 5:485-48719. Rienzo T. et al. Lactose intolerance: from diagnosis to correct management. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2013; 17(2):18-25.20. Gasbarrini A. et al. Methodology and indications of H2-breath testing in gastrointestinal diseases: the Rome Consensus Conference. Aliment
Pharmacol Ther. 2009; 29(1):1-4921. Mattar R. Mazo DFC. Intolerância à lactose: Mudança de paradigmas com a biologia molecular. Rev Assoc Med Bras. 2010; 56(2): 230-23622. Beyerlein L. et al. Correlation between symptoms developed after the oral ingestion of 50 g lactose and results of hydrogen breath testing for
lactose intolerance. Aliment Pharmacol Ther. 2008; 27:659-66523. Argnani F. et al. Hydrogen breath test for the diagnosis of lactose intolerance, is the routine sugar load the best one?. World J Gastroenterol.
2008; 14(40):6204-620724. Hovde O. Farup PG. A comparison of diagnostic tests for lactose malabsorption – which one is the best?. BMC Gastroenterol. 2009; 9:82-8925. Perets TT. et al. A diagnostic Approach to Patients with suspected lactose malabsorption. Dig Dis Sci. 2014; 59:1012-101626. Mattar R. et al. Comparison of Quick Lactose Intolerance Test in duodenal biopsies od dyspeptic patients with single nucleotide polymorphism
LCT-13910C>T associated with primaru hypolactasia/lactase-persistence. Acta Cir Brasil. 2013; 28(1): 77-8227. Ridefelt P. Hakansson LD. Lactose tolerance test versus genotyping. Scand J Gastroenterol. 2005; 40:822-826
Bibliografia