7- Métabolisme des purines COPY

Question 1

Que sont les purines et les pyrimidines

Answer 1

• Bases qui peuvent exister seules ou en tant que blocs structuraux de L’ADN et de l’ARN.
• Composantes d’intermédiaires biochimiques de très haute importance en métabolisme (ATP, GTP, UTP, etc) et des constituants de coenzymes.

Question 2

Sources de purines et pyrimidines

Answer 2

• Synthèse de novo: L’humain peut produire des pyrimidines et des purines de novo à partir des aa glutamine, glycine et aspartate.
• Voies de sauvetage: Puisque la synthèse de novo est couteuse en énergie, il convient de réutiliser les pyrimidines et purines fournies par la diète ou par le catabolisme des acides nucléiques intratissulaires pour la synthèse des acides nucléiques.

Question 3

Différence structurelles entre les purines et pyrimidines

Answer 3

Purines (adénine et guanine) sont plus complexes.

Question 4

Comment sont dégradés les acides nucléiques d’origine alimentaire?

Answer 4

Les acides nucléiques (ADN et ARN) d’origine alimenatire dégradés dans l’intestin par les nucléases et nucléotidases d’origine pancréatique générant un mélange de mononucléotides. Celles-ci sont dégradées en nucléosides et en bases libres dans la cellule intestinale.

Question 5

Que se passe-t-il avec les purines et pyrimidines pas catabolisées?

Answer 5

Elles sont recyclées, donc réincorporées dans des nucléotides.

Ce recyclage n’est cependant pas suffisant pour les besoins de l’organisme, qui doit en former « de novo ».

Question 6

Où se fait la synthèse de novo des purines

Answer 6

Dans le foie (les autres tissus réutilisent leurs propres purines générées intracellulairement).

Question 7

Nom des pyrimidines

Answer 7

Thymine, cytosine, uracil.

Question 8

Nom (rappel) et fonctions des pyrimidines

Answer 8

• Noms: Thymine, cytosine, uracil.
• FCT:
  1- Blocs structuraux de l’ADN et de l’ARN.
  2- Leurs dérivés sont des intermédiaires dans de nombreuses réactions de synthèse : UDP-glucose, précurseur dans la synthèse du glycogène.

Question 9

Quels sont les produits du catabolisme des pyrimidines?

Answer 9

• Bêta-alanine, ammoniaque et le CO2.
• Ces produits sont solubles et ne précipiteront pas. (donc aucune pathologie n’est associée à ses dernières)

Les ions ammonium sont très toxiques, mais, chez l’individu normal, complètement métabolisés via le cycle de l’urée.

Question 10

Quelles sont les sources de synthèse et de sauvtage des pyrimidines?

Answer 10

1) Synthèse de novo à partir des acides aminés dans plusieurs organes et tissus. Processus plus intense pour les pyrimidines que pour les purines (parce que les pyrimidines sont moins recyclées).
2) Voie de sauvetage: réutilisation des nucléosides intratissulaires. Faibles réutilisation des bases pyrimidiques (donc + de pyrimidines qui sont synthétisé de novo).

Question 11

Comment sont catabolisés les pyrimidines

Answer 11

• Une portion des nucléosides est dégradée en ribose et en bases.
• Bases pyrimidiques sont catabolisées: leur anneau est ouvert et leur catabolisme génère des composés solubles.
  *- cytosine=uracil+NH4
• Uracil=bêta-alanine=acétyl-coA+NH4+CO2
• Thymine=succinyl coA+NH4+CO2*

Question 12

Que font les produits du catabolisme des pyrimidines et le catabolisme des pyrimidines génère-t-il de l’énergie

Answer 12

• acétyl coA et succinyl coA= cycle de Krebs (composé soluble, donc pas de problème).
• Ions ammonium très toxique sont éliminés par le cycle de l’urée.
• Non, ne produit pas d’énergie de façon significative.

Question 13

Nom des purines? Elles existent sous quelle forme?

Answer 13

• Adénine et Guanine.
• Elles existent seules ou associées à un sucre pentose (5C), habituellement un ribose ou un désoxyribose, formant ainsi un nucléoside.

Question 14

Fonctions des purines (Adénine et Guanine)

Answer 14

• Composantes des cofacteurs NAD+, FAD+, CoA
• Composantes des composés énergétiques: ATP, CTP, AMP.
• Composantes des facteurs de régulation: ATP, ADP, NAD+.
• Composantes des neurotransmetteurs: cGMP
• Composantes des signaleurs: cAMP, cGMP, GTP, protéine G
• Blocs structuraux de l’ADN et ARN.

Question 15

Sources de purines (Novo + sauvetage)

Answer 15

1- De novo dans les hépatocytes à partir d’aa.
2- Voies de sauvetage: réutilisation des purines d’origine alimentaire (contribution quantitativement peu important dans la synthèse) et de l’adénosine obtenue durant turnover normal des acides nucléiques dans les tissus. Structure complexe ayant couté beaucoup d’énergie, donc on les recycle davantage.

Question 16

Quarrive-t-il aux purines d’origine alimentaire?

Answer 16

• Pas utilisées de façon significative pour la synthèse des acides nucléiques tissulaires.
• Dégradées en acide urique dans la cellule intestinale qui a l’enzyme xanthine oxidase permettant le catabolisme.
• Acide urique produit est absorbé et éventuellement excrété dans l’urine.

Il y a donc peu de purines d’origine alimentaire utilisées et celles qui sont absorbées sont catabolisées en acide urique et excrétées.

Question 17

Catabolisme des purines alimentaires

Answer 17

Plusieurs étapes, principalement dans le foie et le rein
1. Dégradation de nucléotides AMP et GMP: - Retrait du groupement phosphate et du ribose et libération du groupe aminé.
2. Formation des produits solubles:
- AMP=IMP=inosine=hypoxanthine (soluble)
- GMP=guanosine=guanine=xanthine (soluble)
3. Formation des produits insolubles:
-Xanthine oxidase transforme hypoxanthine en xanthine (soluble) et la xanthine en acide urique (insoluble).

Question 18

Comment sont produites l’hypoxanthine et la xanthine? Que donnent-elles respectivement lorsque mises en contact avec l’enzyme xanthine oxidase?

Answer 18

L’hypoxanthine et la xanthine produites par la dégradation de l’AMP et du GMP sont des molécules solubles.

Question 19

Sous quelle forme existe l’acide urique dans le catabolisme des purines?

Answer 19

Urate de sodium qui est très peu soluble.

Le problème chez l’humain, on a la xantine oxydase, elle va catalyser la transformation de l’hypoxanthine en xanthine, mais surtout en acide urique. L’acide urique est très peu soluble, ce qui fait que si on génère trop d’acide urique, on va avoir des cristaux (ça va tout simplement cristalliser). Lorsque le corps sent qu’il y a des cristaux, on va avoir une réaction inflammatoire qui va donner la goutte.

PYRIMIDINE = PAS DE PROBLÈME.
PURINE = LA GOUTTE.

Question 20

Qu’entraîne la cristallisation de l’urate de sodium dans les tissus?

Answer 20

Réaction inflammatoire intra-articulaire (arthrite) typique d’une condition clinique: la goutte.

Question 21

Qu’est-ce que l’hyperuricémie?

Answer 21

Hyper (augmenté) / uric / émie (concentration dans le sang).

Taux élevé d’acide urique dans le sang.

Question 22

Quels sont les symptômes de l’hyperuricémie?

Answer 22

Souvent ça va être asymptomatique, mais parfois les dépôts de cristaux d’urate de sodium dans l’articulation va induire une réponse inflammatoire sévère qui se manifeste comme une attaque aigue d’arthrite.

Question 23

Cause de la goutte

Answer 23

• Diminution de l’excrétion rénale (on en évacue moins par l’urine) d’acide urique fait que la concentration plasmatique est plus grande que la solubilité limite de l’acide urique.
• L’acide urique qui excède sa solubilité maximale va donc se cristalliser et se dépose dans les articulations, ce qui amène une réponse inflammatoire sévère se manifestant comme une attaque aigue d’arthrite. Touche à 90% du temps le gros orteil.

Question 24

Manifestations de la goutte

Answer 24

• Touche habituellement une seule articulation : le gros orteil.
• Articulation rouge, enflée et très douloureuse : selon les patients, juste le poids d’un drap serait insupportable.

Question 25

Comment diagnostiquer la goutte?

Answer 25

Seule façon est de ponctionner l’articulation afin de pourvoir démontrer en labo la présence de cristaux d’acide urique dans l’échantillon de liquide synovial prélevé.

Question 26

Traitement de la goutte

Answer 26

Inhibition de la xanthine oxidase via allopurinol.

(médicaments inhibe la xanthine oxidase, ce qui empêche la formation d’acide urique à partir de la xanthine, qui est un produit des PURINES. Purines est dans le nom du médicament)

Question 27

Que sont les porphyrines?

Answer 27

• Molécules cycliques formées de 4 anneaux pyrrole liés ensemble pour former la protoporphyrine.
• Ajout d’un atome de fer central à la protoporphyrine forme la ferroprotoporphyrine IX ou hème.

Question 28

Qu’est-ce que l’hème, ses fonctions?

Answer 28

• Groupe prosthétique (partie d’une protéine qui n’est pas protéique) de plusieurs protéines: cytochromesP450, enzymes, hémoglobine, myoglobine.
• FCT:
  Confère des fonctions de réduction/oxidation et de transfert d’électrons par exemple:
  l’Hème de l’Hb lui confère la capacité de se lier réversiblement à l’oxygène permettant aux GR de le distribuer.

Question 29

Lieu de synthèse de l’hème

Answer 29

Foie, ou elle est intégrée à une série de protéines (cytochrome P450 et enzymes) et dans la moelle osseuse (Hb).

Question 30

Sites de synthèse de l’hème (avec %).

Answer 30

• 85% par les cellules érythroïdes (précurseurs des GR, PAS un GR) dans la moelle osseuse pour son incorportation dans l’hémoglobine.
• 15% par les hépatocytes pour la synthèse de cytochrome et d’enzymes.

Question 31

Réactions de synthèse de l’hème (où ont lieu les réactions et combien en y a-t-il)?
Quels ¢ peut produire de l’hème?

Answer 31

• Première et 3 dernières réactions ont lieu dans la mitochondrie et les 4 autres dans le cytosol.
• DONC toutes les cellules peuvent produire de l’hème sauf les GR qui n’ont plus de mitochondries.

Question 32

Comment se fait le contrôle de la synthèse d’hème?

Answer 32

Par l’activité de la ALA synthase dont l’activité est inhibée par la présence de concentrations élevées d’hème (et se situe dans une mitochondrie).

Question 33

Que peut-il arrivé aux enzymes de l’hème et qu’est ce que le résultat?

Answer 33

Chaque enzyme peut être muté ce qui diminue la production de l’hème, donc anémie.

Question 34

Que sont les porphyries

Answer 34

• Affections génétiques dues à des mutations des gènes codant pour les enzymes intervenant dans la biosynthèse de l’hème.
• Pas fréquentes, mais utiles dans le diagnostique différentiel d’une douleur abdominale et de certains troubles neuropsychiatriques lorsqu’on en vient à chercher des causes plus rares.

Question 35

Manifestations des porphyries

Answer 35

• Les porphyries sont associées à une déficience partielle dans l’une des enzymes de synthèse de l’hème, donc diminution de synthèse d’hème et donc baisse de Hb, ce qui crée une anémie (peu de GR).
• Porphyrie aiguë intermittente donne des attaques de douleur abdominale et des symptômes neuropsychiatriques comme la confusion et la psychose. Patients anémiques et teint pâle et peuvent photosensible (peur du soleil).
• Ancêtre du loup-garou : teint pâle, sorties nocturnes, cris et comportements inquiétants.
• Dracula aussi serait peut être atteint de porphyrie et chercherait à compenser sa déficience en hème/hémoglobine en buvant le sang des autres.

Question 36

Structure de l’Hémoglobine

Answer 36

• 4 chaînes de protéines, chacune contenant un groupe hème avec chacune son atome de fer.
• Hémoglobine = protéine rouge dans les GR responsable du transport d’O2, capacité conférée par la présence des 4 atomes de fer des 4 hème. Chaque atome de fer peut se lier de façon réversible à une molécule d’oxygène.
• Chaque atome de fer=1O2.

Question 37

Couleur du sang oxygéné et désoxygéné

Answer 37

• Oxygéné : rouge vif (Lorsque le sang passe dans les poumons, l’hème se lie à l’oxygène, le sang est rouge vif et passe dans le circuit artériel).
• Désoxygéné : rouge foncé (Lorsque l’hémoglobine du sang a livré son oxygène aux tissus, le sang du système veineux devient rouge foncé).
• C’est la présence du fer de l’hème de l’hémoglobine qui donne la couleur rouge au sang.

LE SANG VEINEUX N’EST PAS BLEU, PCQ CE N’EST PAS BLEU LORSQU’ON SAIGNE. C’EST JUSTE POUR FACILITER LES SCHÉMAS ANATOMIQUES QU’ON LE DESSINE EN BLEU.

Question 38

Pourquoi les veines paraissent bleu sur la peau

Answer 38

• Pas parce qu’elles transportent du sang bleu, mais pcq la peau absorbe une portion de la lumière et le bleu diffuse plus facilement que le rouge.

Question 39

Catabolisme des GR

Answer 39

• 80-85% de l’hème à dégrader provient des érythrocytes (GR) sénescents. Le reste vient du turnover des cytochromes et autres protéines.
• Au terme de leur vie (90-120j), les GR sont dégradés par les macrophages du système réticuloendothélial principalement de la rate, mais aussi du foie et du système réticuloendothélial.
• Hémoglobine est catabolisée en globine (portion protéique) et en hème (ON VEUT GARDER LE FER).
• Globine catabolisée en aa qui seront réutilisés pour la biosynthèse des protéines ou transformées en différents intermédiaires.
• Le fer de l’hème va rejoindre la transferrine, protéine de transport plasmatique du fer, qui va le redistribuer aux sites tissulaires pour sa réutilisation.
• L’hème libérée de son fer redevient la protoporphyrine IX dont l’anneau sera clivé dans le système réticulo-endothéliale (RE) et deviendra ainsi de la biliverdine ( pigment bleu-vert)
• La biliverdine est par la suite réduite en bilirubine ( pigment jaune-orangé).

IL FAUT CONNAÎTRE CE MÉCANISME PAR <3.

Question 40

Catabolisme de l’hème

Answer 40

• Hème sans fer redevient la protoporphyrine IX dont l’anneau sera clivé dans le système réticulo endothéliale (RE) et deviendra de la biliverdine (pigment bleu-vert)
• Biliverdine est réduite en bilirubine non-conjuguée ou lipophilique (pigment jaune-orangé).
• Bilirubine non-conjugué est liée à l’albumine plasmatique et va dans le foie, ou elle est conjuguée (ajout de 2 acides glucoroniques) et devient ainsi plus soluble. C’est la bilirubine conjuguée.
• Bilirubine conjuguée est sécrétée dans les canaux biliaires et va se faire entreposer dans la vésicule biliaire, devenant une des composantes de la bile.
• Stimulation par le repas = bile sécrétée dans le petit intestin.

La bilirubine conjuguée est solubles et la non conjuguée est liposoluble. Une fois qu’elle est conjuguée elle veut se rendre jusqu’à la vésicule biliaire et être dans la bile.

Question 41

Évolution de la bilirubine après sécrétion dans le petit intestin

Answer 41

-Bile va dans le gros intestin où elle est digérée par des bactéries pour former urobilinogène.
- Plus grande partie de l’urobilinogène est oxydée par les bactéries intestinales en stercobilinogène, puis en stercobiline qui donne aux selles leur couleur brune.
- Petite portion de l’urobilinogène réabsorbée dans le sang et retourne vers le foie (15%). Petite partie échappe au foie et va au rein. Rein la transforme en urobiline (jaune) et l’excrète dans l’urine.

Question 42

De quoi est formé la famille des pigments billiaires

Answer 42

La bilirubine et ses métabolites colorés.

Question 43

Pourquoi l’urine est-elle jaune et les selles brunes?

Answer 43

La bilirubine conjugué de la bile arrive dans l’intestin et est dégradée par les bactéries pour générer:
- Urobilinogène (incolore) dont une petite portion est réabsorbée et génère l’urobiline (jaune) qui est excrétée par le rein donnant ainsi à l’urine sa couleur jaune.
- La majorité de l’urobilinogène reste dans l’intestin où il devient du stercobilinogène (aussi incolore) .
- Le stercobilinogène est oxidé en stercobiline par les enzymes des bactéries de la flore intestinale. La stercobiline est brune et c’est sa présence qui confère aux selles leur couleur caractéristique.

SAVOIR CECI BIEN BIEN BIEN.

Question 44

Causes de l’ictère (jaunisse)

Answer 44

• Habituellement, Le foie est en mesure de conjuguer toute la bilirubine produite et assume son catabolisme et son élimination.
• En présence de destruction importante des GRs ou d’une insuffisance du foie, la capacité de métaboliser la bilirubine est dépassée et les concentrations de bilirubine plasmatique augmentent = hyper/bilirubin/émie et, comme la bilirubine est jaune-orangée, elle colore la peau, les muqueuses et les yeux du patient.
• Urine également orangée, due à un catabolisme d’une quantité maximale de bilirubine.

Question 45

Qu’est-ce qu’un hématome

Answer 45

Hématome = « un bleu ».

Accumulation de sang dans les tissus mais les GR de ce sang doivent être dégradés, d’où la variation de couleur de l’hématome avec le temps.

Question 46

Changements de couleurs de l’hématome

Answer 46

Jour 0: rouge en raison de la présence de sang oxygéné.
Jour 1-2: bleu/mauve/noir car O2 quitte.
Jour 5-10: verdâtre (hème métabolisé en biliverdine), puis jaunâtre (biliverdine en bilirubine).
Jour 10-14: Hémosiderin : brun, car dépôt de fer car pas de transferrine dans les tissu.

Question 47

Qu’est-ce que l’hyperuricémie?

Answer 47

Hyper (augmenté) / uric / émie (concentration dans le sang).

Taux élevé d’acide urique dans le sang.

Question 48

Pourquoi est-ce qu’un patient aurait des selles blanches?

Answer 48

La bilirubine, à cause de n’importe quel blocage avant l’intestin (cholédoque par exemple), ne se rend pas à l’intestin (souvent dû à un calcul biliaire). Par contre, les GR continuent à passer, et la bilirubine est quand même produite même si elle ne se rend pas jusqu’à l’intestin. Le patient va devenir jaune, et les selles ne vont pas prendre de couleurs puisque la bilirubine ne va jamais se transformer en stercobiline.

Question 49

Qu’est-ce qu’une cholycistique?

Answer 49

Une inflammation de la vésicule biliaire.