Abstract

O foco do 6º workshop é a lisina, arginina e aminoácidos relacionados. As funções, vias metabólicas, usos clínicos e tolerâncias superiores são enfatizadas nos artigos que se seguem. A lisina é sem dúvida o aminoácido mais deficiente no suprimento alimentar dos países onde existe pobreza, e desde a descoberta da via de síntese do óxido nítrico, a arginina tem se destacado clinicamente por causa do papel do óxido nítrico na fisiologia cardiovascular e fisiopatologia.

Crédito deve ser dado ao falecido Vernon Young por ter a visão de organizar e obter apoio para o Conselho Internacional de Ciência de Aminoácidos (ICAAS), que começou em 2001 com a 1ª reunião realizada em Tóquio. A idéia por trás do ICAAS foi reunir uma massa crítica de cientistas especialistas que pudessem apresentar os resultados da pesquisa e se engajar em discussões frutíferas sobre o tópico particular a ser enfatizado em cada conferência individual. As 3 primeiras conferências enfocaram questões gerais e problemas que tratam da função, limites superiores e biomarcadores. Começando com a 4ª conferência em Kobe, Japão, grupos mais específicos de aminoácidos foram enfatizados. Assim, aminoácidos de cadeia ramificada (1) foram o tópico para discussão na reunião de Kobe, e aminoácidos de enxofre foram o foco da 5ª conferência do ICAAS em Los Angeles (2,3). Os aminoácidos básicos, arginina e lisina, são enfatizados neste, o 6º ICAAS Workshop realizado em Budapeste, Hungria.

Arginina

Os artigos que seguem discutem funções, metabolismo, farmacocinética, e usos clínicos para suplemento de arginina. Claramente, a função do ciclo da ureia e a eliminação do nitrogênio são características cruciais na funcionalidade da arginina. As comparações interespécies nas consequências da deficiência de arginina são fascinantes (4,5).

As espécies felinas têm uma capacidade muito limitada de fazer citrulina nas células da mucosa intestinal, e como resultado, os gatos que consomem apenas 1 refeição de uma dieta livre de arginina desenvolvem uma hiperamonemia grave e frequentemente morrem após apenas 24 h (5). Em contraste, alimentar os pintos (zero biossíntese in vivo de arginina) com uma dieta livre de arginina, embora resultando em crescimento negativo, produz mortalidade somente após 27 d de alimentação (6). Porcos jovens não crescem de forma ótima quando alimentados com uma dieta muito baixa em arginina (7,8), mas porcos adultos, incluindo fêmeas grávidas, sintetizam arginina suficiente (em tecido renal) para satisfazer suas necessidades funcionais (9,10). Um estudo clássico foi realizado na UC-Davis no qual uma dieta livre de arginina foi consumida por humanos adultos por 5 d (11). Não ocorreram sintomas de deficiência de arginina, e a amônia plasmática e o ácido orótico urinário permaneceram na faixa normal. Os resultados deste estudo sugerem que adultos normais e saudáveis podem sintetizar arginina suficiente para satisfazer as exigências funcionais mínimas.

Ball’s laboratory in Alberta alimentado (usando um cateter gástrico) ou forneceu IV uma dieta livre de arginina e prolina para leitões neonatais (12). Quer tenham sido alimentados por via enteral ou parenteral, rapidamente ocorreu hiperamonemia. No entanto, o fornecimento de prolina na fórmula sem arginina impediu a elevação da amónia plasmática, mas apenas no caso de leitões alimentados por via enteral. Estes achados interessantes demonstram que o intestino está vitalmente envolvido no efeito de espalhar arginina da prolina (13).

O antagonismo da arginina pelo excesso de lisina na dieta é de grande interesse na nutrição animal. Existem diferenças de espécies no antagonismo entre pintos (14), ratos (15), cobaias (16) e cães (17), mas não em suínos (18). Isto é da maior importância prática nas espécies aviárias, pois têm altas exigências de arginina, e o excesso de lisina aumenta o catabolismo arginino induzindo a arginase renal.

Arginina tornou-se um aminoácido proeminente em vários estados da doença, não só aqueles relacionados com a produção de óxido nítrico (NO), mas também aqueles associados com a enzima arginina catabólica, a arginase (19-21). A arginase é liberada dos glóbulos vermelhos humanos e é, portanto, um fator em doenças hemolíticas, como a doença falciforme. A atividade da arginase também é elevada em pacientes asmáticos, possivelmente limitando a disponibilidade de arginina para NO biossíntese. Estes tópicos são discutidos com mais detalhes nos artigos seguintes.

Lisina

Lisina poderia ser vista como o aminoácido “esquecido” na nutrição humana. Este aminoácido é rico no fornecimento de alimentos dos países desenvolvidos. No entanto, nos países pobres onde os cereais dominam o abastecimento alimentar, a lisina é o aminoácido mais limitante no abastecimento alimentar. Com base em estudos com ratos, cada cereal que foi estudado é não só deficiente mas também o primeiro limitante na lisina (22). A lisina é também o aminoácido mais limitante nas dietas típicas dos suínos; é o segundo limitante depois da metionina nas dietas típicas das espécies aviárias. Não é surpreendente, portanto, que mais de 90% da produção total de lisina seja utilizada para complementar as dietas dos animais. Em 2005, 200.000 toneladas métricas de lisina foram utilizadas nos Estados Unidos, apenas para aplicações em rações animais (23). Assim, a lisina provavelmente tem sido estudada mais na nutrição animal do que qualquer outro aminoácido, mas não tem recebido o mesmo grau de ênfase na nutrição humana. Isto talvez porque poucos usos farmacológicos para a lisina no ambiente clínico tenham sido avançados.

Tópicos tratados nos artigos seguintes são 1) metabolismo da lisina e absorção mitocondrial (24), 2) suscetibilidade da lisina, tanto no seu estado livre como no estado ligado à proteína, ao escurecimento Maillard em alimentos e rações expostas a alta temperatura e umidade (25,26), 3) suscetibilidade da lisina em alimentos sob condições térmicas e alcalinas à perda de bioatividade como resultado da síntese da lisinoalanina (27), 4) estudos de limite superior, incluindo efeitos da lisina per se, assim como efeitos da porção HCl da lisina administrada como L-lisina-HCl (18,28-31), 5) antagonismo da arginina causado pelo excesso de lisina induzindo arginase renal em espécies aviárias (14,32), 6) uso da lisina como aminoácido de referência na formulação de dietas para animais com base na “proteína ideal” (i.e., rações ideais de aminoácidos) (5,33-37), e 7) abordagens genéticas moleculares para aumentar o conteúdo de lisina (tanto livre como ligado à proteína) em grãos de cereais e sementes oleaginosas (38,39).

Nos artigos que são incluídos neste suplemento, são discutidos também tópicos auxiliares mas associados à lisina e arginina. Estes incluem metabólitos da lisina como a sacaropina, α- ácido aminoadípico, α- ácido quetadípico (também um metabolito do triptofano), trimetilisina e carnitina, assim como metabólitos da arginina como ornitina, citrulina, dimetilarginina, creatina, agmatina, poliaminas, uréia e, é claro, NO.

Literatura Citada