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Creatina quinase

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição

A creatina fosfocinase (CPK), ou simplesmente creatina quinase (CK), é uma enzima que ajuda a regular a concentração de trifosfato de adenosina (ATP) dentro de uma célula. Para fazer isso, a creatina quinase catalisa o movimento de um grupo fosfato de ATP para creatina, formando fosfocreatina. Esta molécula armazena o grupo fosfato de forma estável, atuando como um reservatório de energia nas células. As células que possuem altos requisitos de ATP têm níveis mais altos de creatina quinase.

Visão geral da creatina quinase

Nas células que precisam de muito ATP, é mais econômico armazenar o ATP como uma molécula menos reativa até que seja necessária. Assim, o grupo fosfato é transferido do ATP pela creatina quinase para uma molécula de creatina. Os produtos finais são trifosfato de adenosina (ADP) e fosfocreatina. Essa reação é reversível e, quando o ATP é necessário, ela pode ser facilmente regenerada pela enzima do pool armazenado de fosfocreatina.

A fosfocreatina é muito mais estável que o ATP e não pode ser usada diretamente pela maioria das enzimas. Em vez disso, a creatina quinase deve reverter a reação para mover um grupo fosfato de volta a uma molécula de ADP para formar mais ATP, a moeda energética da célula.

Como resultado, células musculares, células cardíacas e outras células com alta demanda por energia podem armazenar a energia sem interromper o equilíbrio de ATP. Isso permite que a célula continue produzindo ATP e armazenando a energia extra para quando for necessária.

Níveis de creatina quinase no sangue

O nível de creatina quinase dentro do sangue é medido em unidades de atividade enzimática (U) por litro de sangue (l) ou u/L. Uma faixa típica para indivíduos saudáveis é entre 20 e 200 U/L.

Clinicamente, o nível de creatina quinase no sangue é uma medida de dano de tecido enriquecido com as enzimas. Por exemplo. A enzima é elevada no caso de danos musculares ou cardíacos. Isso pode ser resultado de um ataque cardíaco, lesão muscular, exercício intenso, necrose muscular, lesão renal ou distúrbios neuromusculares. Assim, os níveis de creatina quinase são frequentemente usados como um biomarcador para eventos cardíacos ou danos musculares.

Os níveis de creatina quinase nesses casos podem chegar a 50.000 a 200.000 U/L, ou até mais, durante casos excepcionais de quebra muscular grave (rabdomiólise).

Função da creatina quinase

A creatina quinase é encontrada principalmente em tecidos que exigem muito ATP. Células musculares, células nervosas e até células espermáticas são exemplos de células altamente ativas que contêm grandes quantidades da enzima. Isso ocorre porque essas células devem usar uma grande quantidade de ATP para executar suas funções.

Devido à natureza do ATP, ele deve permanecer dentro de concentrações fortemente regulamentadas para preservar a função de várias vias bioquímicas. Portanto, a energia do ATP deve ser mantida em outro lugar até que seja necessária. Este reservatório é a fosfocreatina, que é simplesmente uma molécula de creatina ligada a um grupo fosfato.

A energia mantida neste grupo fosfato pode ser convertida com eficiência e rapidamente pela creatina quinase para ou para a ATP. Quando há muito ATP, a enzima funciona para diminuir a concentração convertendo ATP em ADP. Ele armazena o fosfato extra em uma molécula de creatina, criando fosfocreatina. O pool de fosfocreatina na célula é muito maior que a quantidade de ATP prontamente disponível. Por esse motivo, é considerado um “tanque de combustível” ou sistema de armazenamento de energia.

Como as mitocôndrias produzem ATP através da respiração (especificamente através da fosforilação oxidativa), a energia transfere para moléculas de fosfocreatina, que se mudam para o citoplasma da célula. A creatina quinase citoplasmática pode liberar a energia armazenada em fosfocreatina, regenerando o ATP, permitindo que a célula aproveite essa energia química.

Portanto, a creatina quinase mantém o reservatório de energia, economizando com eficiência o ATP. Isso forma o que é conhecido como circuito de fosfocreatina e é essencial para regular a homeostase celular.

Estrutura da creatina quinase

A creatina quinase, como todas as proteínas, é uma cadeia polipeptídica, composta por uma sequência específica de aminoácidos. Quando dobrado corretamente, essa cadeia assume uma forma tridimensional, o que lhe dá a capacidade de interagir com certas moléculas.

A estrutura da creatina quinase fornece uma afinidade com a creatina e a fosfocreatina, permitindo que catalisasse suas respectivas conversões. Outro site na enzima é dedicado à interação com ATP e ADP. Como ambas as moléculas se ligam à enzima, é necessário um grupo fosfato do ATP e o adicionará à creatina ou pega um grupo fosfato da fosfocreatina e a transferirá para ADP. O resultado final é a criação ou o uso do ATP.

Existem vários tipos de creatina quinase, codificados por genes diferentes. Enquanto essas formas de creatina quinase diferem em sua estrutura de aminoácidos, sua função permanece semelhante. No entanto, pequenas mudanças em sua estrutura e função permitem que a creatina quinase opere em diferentes ambientes.

Isoenzimas

A creatina quinase é um dímero (é composto de duas subunidades que se juntam para criar uma enzima funcional). Existem duas formas diferentes dessas subunidades, o tipo B e o tipo M. O tipo B significa “tipo de cérebro” porque essa subunidade é mais frequentemente associada ao cérebro. O tipo M significa “tipo muscular” porque essa subunidade é mais frequentemente associada ao músculo esquelético.

Portanto, existem três isoenzimas diferentes de creatina quinase que se formam como resultado de diferentes combinações dessas subunidades: uma enzima com duas subunidades musculares (CK-MM), uma enzima com duas subunidades cerebrais (CK-BB) e uma enzima com uma de cada (CK-MB). Essas enzimas são encontradas no citoplasma das células e mostram localização específica de tecido. O CK-BB é encontrado principalmente no cérebro, o CK-MM é encontrado principalmente no músculo esquelético e o CK-MB é encontrado no músculo cardíaco.

Existem também duas formas da enzima encontradas apenas nas mitocôndrias (CK-MT). O CK-MT onipresente não é sercomérico e é encontrado em vários tecidos, como o cérebro, o músculo liso e o esperma. O MT-CK sarcomérico é expresso apenas no músculo cardíaco e esquelético.

As diferentes formas de creatina quinase desempenham a mesma função, mas em condições diferentes. Essas formas diferentes são necessárias para gerenciar o reservatório de energia em muitos tipos diferentes de células. Na maioria das células, esse reservatório de fosfocreatina é mantido em uma concentração muito maior que a de ATP. Isso torna possível realizar muitas tarefas de drenagem de energia.

Teste de creatina quinase

As diferentes formas de creatina quinase o tornam uma ferramenta de diagnóstico útil. Como outras enzimas, a creatina quinase é vazada na corrente sanguínea quando uma célula fica danificada. Se muitas células forem danificadas ao mesmo tempo, um nível detectável da enzima (e outros) é encontrado no sangue. Os médicos podem determinar qual forma da enzima está no sangue, o que pode dar a eles pistas sobre quais órgãos estão sendo danificados.

Um teste sérico de creatina quinase pode detectar muitas condições, como ataque cardíaco, quebra muscular e até doenças autoimunes que estão atacando certos órgãos e tecidos. Por exemplo, após um ataque cardíaco, o nível de enzima aumenta rapidamente no sangue. Portanto, um teste de creatina quinase pode ser usado para determinar se os sintomas da dor no peito estão ligados a danos no músculo cardíaco.

O teste pode determinar que é uma combinação de criina quinase muscular e cerebral presente no sangue (CK-MB), isso é evidência de dano ao coração. Além disso, como a enzima desaparece rapidamente do sangue, ela pode ser usada como um indicador para determinar quando um evento prejudicial aconteceu no sistema. Isso pode ajudar a encontrar a causa de grandes problemas cardíacos.

Questionário

1. Um homem entra no hospital com dor no peito leve. Os médicos testam seu soro no sangue e encontram creatina quinase. Qual das alternativas a seguir é um possível diagnóstico?

2. O que aconteceria se você mudasse a estrutura de aminoácidos da creatina quinase?

3. Por que a creatina quinase mantém a PCR em níveis mais altos que o ATP?

4. Alguns fisiculturistas e atletas tomam creatina como um suplemento. Por que isso pode ser útil?

5. Por que os danos musculares causam níveis sanguíneos de creatina quinase no pico?

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Bibliografia

Aparecer esconder

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