Prévia do material em texto
– P2/UC4 MEDICINA UNIT AL – HIPERGLICEMIA MESMO O PACIENTE DIABÉTICO UTILIZANDO INSULINA NORMALMENTE Nesses casos, as causas para a hiperglicemia podem ser stress (algum acontecimento/preocupação pelo qual o paciente esteja passando) ou infecção em alguma parte do corpo (valor de linfócitos estará alto). Esses fatos liberam cortisol e adrenalina/epinefrina no organismo, esses hormônios são contrarreguladores de insulina (a insulina é inibida e não consegue levar a glicose para as células) e estimulam a liberação do glucagon. Essa hipoinsulinemia resulta na hiperglicemia, porque promove a gliconeogênese e a glicogenólise, o que irão aumentar os níveis de glicose, mas não terá a insulina para metabolizá-la. ANEMIA FALCIFORME E RELAÇÃO COM EXAME DE HEMOGLOBINA GLICADA A1C E FRUTOSAMINA A anemia falciforme é uma doença genética autossômica recessiva. O defeito ocorre na substituição do aminoácido glutamato por valina na sexta posição da estrutura primária da proteína globina (a proteína que era HbA passa a ser chamada de HbS). Essa mudança modifica a estrutura quaternária em situações de hipóxia, em um mecanismo que altera as interações químicas. Nessa situação, as hemácias adquirem formato de foice e esse formato é facilmente lisado e pode ser pouco permeável, formando acúmulo nos vasos, causando vaso oclusão. Tratamento: procura para causa da crise, administração de oxigênio, fluidos intravenosos para hidratação, controle da dor e consideração de transfusão de sangue. Motivos de crise falciforme: infecção, hipóxia, febre, exercício excessivo e mudanças bruscas de temperatura. Qual a razão do tratamento com oxigênio e por que exercícios físicos excessivos podem desencadear as crises? As propriedades intrínsecas de ligação de oxigênio de HbA e HbS são as mesmas, no entanto, a solubilidade da desoxi HbS é reduzida, porque a exposição de Val-6 na superfície da cadeia β leva a uma interação hidrofóbica com resíduos hidrófobos na outra cadeia β. Devido ao fato que a hemoglobina está presente em concentrações muito elevadas nas hemácias, desoxi HbS irá polimerizar e precipitar no interior da célula. O precipitado assume a forma de fibras alongadas devido à associação de superfícies hidrofóbicas complementares nas cadeias β e α de desoxi HbS. Nos níveis de saturação de oxigênio encontrado no sangue arterial, a oxi HbS predomina e HbS não precipita porque Val-6 de cadeia β não está exposta à superfície. A tendência de desoxi HbS para precipitar é o motivo pelo qual as manifestações clínicas da anemia falciforme são provocadas por esforço e, por isso, o tratamento inclui administração de oxigênio. O precipitado fibroso rígido faz a hemácia se deformar em um formato característico de foice e torna a célula, normalmente maleável, suscetível à hemólise. Em outras palavras: os exercícios físicos intensos diminuem a perfusão de oxigênio pelos tecidos e a falta de oxigênio modifica a estrutura da hemácia falcêmica. A reoxidação reverte o quadro, pois impede as modificações. Mas e os exames? O paciente com anemia falciforme possui discrepância nos valores dos exames de Hemoglobina Glicada A1C e Frutosamina. Ambos os exames utilizam proteínas para avaliar o controle de diabetes. O HbA1C utiliza a hemoglobina e a Frutosamina utiliza a albumina. Já que a anemia falciforme modifica a estrutura da hemoglobina, o exame de Frutosamina é o mais indicado (assim como em situações em que o tempo de vida das hemácias é afetado, por ex: pacientes em hemodiálise). A discrepância entre os valores se dá porque o tempo de vida da hemácia é de 6-8 semanas e o da albumina 2-3 semanas e o teste examina os níveis de glicose nesse período. – P2/UC4 MEDICINA UNIT AL FENILCETONÚRIA (PKU) Fenilalanina elevada pode ser causada por várias deficiências enzimáticas diferentes, resultando em conversão diminuída de fenilalanina em tirosina. A deficiência mais comum é a de fenilalanina-hidroxilase (autossômica recessiva), que resulta no quadro clássico de PKU. Com PKU, o bebê parece normal ao nascimento, mas depois não consegue atingir metas de desenvolvimento normais. Se não identificado, a criança desenvolverá retardo mental profundo e comprometimento da função cerebral. Um odor desagradável na pele, cabelo e urina pode muitas vezes ser detectado clinicamente. O tratamento consiste em modificações na dieta, com a limitação da ingesta de fenilalanina e a suplementação de tirosina. O diagnóstico de PKU e o início da modificação da dieta deve ser implementada antes de três semanas de idade para prevenir o retardo mental e outros sinais clássicos de PKU. A hiperfenilalaninemia pode ser causada também por deficiências em qualquer uma das enzimas que sintetizam a coenzima BH4 ou na di-hipropteridina-redutase, que regenera BH4 a partir de BH2. Tais deficiências aumentam indiretamente as concentrações de fenilalanina pois a fenilalanina-hidroxilase requer BH4 como coenzima. A BH4 é necessária também para a tirosina-hidroxilase e para a triptofano-hidroxilase, que catalisam reações na síntese de neurotransmissores como as catecolaminas e a serotonina. A simples restrição de fenilalanina na dieta não reverte os efeitos sobre o sistema nervoso central causados por deficiência nesses neurotransmissores. A terapia de reposição com BH4 ou L-DOPA e 5- hidroxitriptofano (produtos das reações catalisadas pelas enzimas afetadas, tirosina-hidroxilase e triptofano-hidroxilase) melhora o quadro clínico nessas formas variantes de hiperfenilalaninemia, embora a resposta desses pacientes seja imprevisível. Qual seria o mecanismo bioquímico para a doença? Em outras palavras: As atividades enzimáticas afetadas são da fenilalanina-hidroxilase, tirosina-hidroxilase e triptofano- hidroxilase devido a não produção da coenzima BH4 em sua forma reduzida, a qual é essencial para estas reações ocorrerem. Assim, ocorre acúmulo de fenilalanina, que é tóxico, não produção de tirosina, não produção dos neurotransmissores derivados da tirosina e não produção de serotonina, a qual é derivada do triptofano. Isso é evidenciado pelo acúmulo de fenilalanina e seus metabólitos derivados, melhora incompleta do quadro mesmo após a adoção do tratamento para fenilcetonúria clássica e melhora do quadro após inclusão da L-DOPA e 5-hidroxitriptofano. Por que ocorre hipopigmentação? Os pacientes com fenilcetonúria frequentemente apresentam deficiência na pigmentação (cabelo e olhos claros). A hidroxilação da tirosina pela tirosinase, o primeiro passo na formação do pigmento melanina, é inibida competitivamente pelos níveis elevados de fenilalanina presentes na PKU. Em outras palavras: Áreas de hipopigmentação desenvolvem-se secundariamente à interrupção da síntese de melanina (porque a tirosina é precursora da melanina, então sem tirosina, ela não é produzida). – P2/UC4 MEDICINA UNIT AL Por que a restrição de fenilalanina e a inclusão de tirosina na dieta não é o suficiente, sendo necessário incluir L-DOPA e 5-hidroxitriptofano? O tratamento inicial com restrição de fenilalanina e tirosina, somente corrige os defeitos tóxicos oriundas da deficiência da atividade enzimática da fenilalanina-hidroxilase. Visto que a deficiência é na produção da coenzima BH4, a biossíntese dos neurotransmissores derivados da tirosina e do triptofano, também dependente dessa coenzima, também está deficiente. Assim, é necessária a adição de L-DOPA, precursor de adrenalina e 5-hidroxitriprofano, precursor de serotonina para corrigir todos os efeitos tóxicos. Lembrando ainda que BH4 é instável e não ultrapassam a barreira hematoencefálica enquanto a L-DOPA e o 5-hidroxitriptofano o fazem. [Chamada de barreira hematoencefálica, essa estrutura só permite a passagem de alguns compostos necessários para o funcionamento cerebral adequado, como nutrientes, hormônios e gases. Essa seletividade protege o sistema nervoso central de moléculas tóxicas encontradasno sangue e também impede que um fármaco consumido por via oral ou injetado na corrente sanguínea atinja o cérebro, mesmo quando isso é necessário.] Em outras palavras: A restrição de fenilalanina e suplementação de tirosina só reparam os defeitos tóxicos da deficiência da atividade da fenilalanina-hidroxilase. É necessária a inclusão da L-dopa e 5-hidroxitriptofano, pois são precursores da adrenalina e serotonina, respectivamente, por atravessarem a barreira hematoencefálica corrigindo todos os efeitos tóxicos restantes. HIPERCOLESTEROLEMIA APOLIPOPROTEÍNA: componente proteico de uma lipoproteína; além de ser um componente estrutural de uma lipoproteína, apolipoproteínas também servem como ativadores de enzimas e ligantes para receptores. A Apolipoproteína A-I (apo A-I) é o principal componente proteico da partícula HDL. Participa da remoção do excesso de colesterol dos tecidos, sendo responsável pela ativação da colesterol aciltransferase que esterifica o colesterol plasmático. Da mesma forma que o HDL, é um fator de proteção contra doenças coronarianas e o acidente vascular cerebral, estando sua concentração baixa em pacientes com doença arterial coronariana. A Apolipoproteína B (apo B-100) é um grande polipeptídio, sendo o principal constituinte das partículas VLDL, IDL, LDL e da lipoproteína (a). A maioria da apo B-100 circulante encontra-se na partícula LDL sendo um fator de risco para doença coronariana. Fornece medida precisa do risco coronariana a pacientes com triglicérides elevados. Estudos sugerem que as determinações de apo A-I e apo B têm maior poder discriminatório, por apresentarem menores variações analíticas, que HDL e LDL, respectivamente, na definição do risco cardiovascular. O aumento de Apo-I normalmente não é um problema, mas os níveis diminuídos estão associados com níveis baixos de HDL e uma menor retirada do excesso de colesterol do corpo. Níveis diminuídos de Apo A-I, junto com concentrações aumentadas de Apo B-100, estão associados a um risco elevado de doença arterial coronariana. QUILOMÍCRONS: lipoproteína sintetizada pelo intestino para transportar lipídeos da dieta para os tecidos periféricos e para o fígado. HDL: lipoproteína de alta densidade; sintetizada no fígado, a HDL serve como uma fonte de apolipoproteínas para outras lipoproteínas, como o local de ação para a conversão de colesterol em ésteres de colesterol no plasma pela enzima lecitinacolesterol-aciltransferase (LCAT, do inglês, lectin-cholesterol acyltransferase), e libera ésteres de colesterol derivados das membranas periféricas para o fígado. É comumente chamada de “colesterol bom”. LDL: lipoproteína de baixa densidade; um produto da degradação de lipoproteínas de densidade muito baixa (VLDL, do inglês, very-low-density lipoprotein) pela ação da lipase lipoproteica. LDL são captadas por endocitose mediada por receptor por ambos tecidos periféricos e fígado. É comumente chamada de “colesterol ruim”. LIPOPROTEÍNA: uma partícula macromolecular constituída por quantidades variáveis de proteínas, triacilgliceróis, fosfolipídeos, colesterol e ésteres de colesterol. A estrutura da lipoproteína tem uma camada externa de fosfolipídeos e colesterol livre em torno de um núcleo composto de triacilglicerol e ésteres de colesterol, com as proteínas embutidas na superfície. Eles servem como transportadores de lipídeos na circulação. – P2/UC4 MEDICINA UNIT AL VLDL: lipoproteína de densidade muito baixa; sintetizada pelo fígado para transportar triacilgliceróis a partir do fígado para os tecidos periféricos. BIOSSÍNTESE DO COLESTEROL A via da biossíntese do colesterol se processa em quatro fases. Na primeira, acontece a conversão do acetil-CoA em mevalonato, um composto com seis carbonos (C-6), em três passos: duas moléculas de acetil-CoA condensam, por ação da enzima tiolase (primeiro passo), formando acetoacetil-CoA, o qual condensa com uma terceira molécula de acetil-CoA (segundo passo) para formar o β-hidroxi-β-metilglutaril-CoA (HMG-CoA), reação catalisada pela HMG-CoA sintetase. O HMG-CoA é depois reduzido a mevalonato pela HMG-CoA redutase (terceiro passo). Na segunda fase, ocorre a conversão do mevalonato em unidades isoprenoides ativadas através da adição de três grupos fosfato ao mevalonato, provenientes de três moléculas de ATP, em três passos sucessivos. Na terceira fase, forma-se o esqualeno (C-30), através da condensação de seis unidades isoprenoides (C-5). Na quarta e última fase, ocorre a ciclização do esqualeno para formar os quatro anéis do núcleo esteroide do colesterol, ao nível do retículo endoplasmático. O ponto de controle da síntese do colesterol é a enzima HMG-CoA redutase que catalisa a redução de HMG-CoA em mevalonato. A enzima é inibida pelo mevalonato e por alguns derivados do colesterol, sendo também regulada endocrinamente. O glucagon estimula a enzima, enquanto a insulina promove a síntese de colesterol. Mecanismos de ação dos fármacos sinvastatina, colestiramina e niacina. – P2/UC4 MEDICINA UNIT AL A sinvastatina atua na enzima HMG-CoA-redutase, impedindo a formação do mevalonato a partir do HMG-CoA, esse processo inibe a síntese de colesterol. A colestiramina é uma sequestradora de sais biliares (formados por colesterol), ou seja, ela impede a reabsorção dos sais biliares pelo corpo. Esses sais, portanto, são excretados pelas fezes (levando o colesterol junto). Consequentemente, mais colesterol é recrutado para produzir bile, como consequência os níveis de colesterol diminuem. A niacina inibe a produção de triglicerídeos (lipólise) e colesterol pelo fígado, com isso diminui a formação dessas placas gordurosas. Diminuição de colesterol → reduz níveis de VLDL e LDL que podem causar obstrução nos vasos. CETOACIDOSE ALCOÓLICA OU DIABÉTICA Embora a cetoacidose seja vista como uma complicação do diabetes melito não controlado, existem outras causas para esse problema. Pacientes malnutridos e alcoolismo também são fatores de risco para o desenvolvimento desse distúrbio metabólico. Quando o organismo está malnutrido e sofre a diminuição da ingesta de carboidratos, há diminuição na secreção de insulina e aumento na secreção de glucagon. Os principais sintomas são náusea, vômito e dor abdominal. Os achados no exame clínico incluem taquicardia, taquipneia, hipotensão, distensão abdominal e fragilidade. A gasometria do sangue arterial revela acidose metabólica devido ao ânion gap, e o nível de glicose pode ser normal ou diminuído. O álcool inibe a gliconeogênese e aumenta a lipólise. Os efeitos combinados da má nutrição e do alcoolismo levam à formação de cetoácidos. O tratamento da AKA se baseia em reverter as três causas básicas: (1) perda de fluidos, (2) esgotamento do glicogênio e (3) elevada relação NADH em relação à NAD+. Assim, o tratamento com administração intravenosa de soro glicosado aumenta a secreção de insulina e diminui a secreção de glucagon, revertendo as causas básicas do desequilíbrio bioquímico. A cetoacidose alcóolica é uma sequela do aumento da relação [NADH]/[NAD+] devido ao metabolismo do etanol e aos baixos níveis de glicose sanguínea, em razão da ingesta alimentar diminuída. Muitos pacientes com cetoacidose alcóolica acabaram de ter um período de consumo excessivo de álcool. Devido ao vômito repetitivo e dor epigástrica, eles evitam se alimentar, o que resulta em baixa concentração de glicose sanguínea e no esgotamento da reserva de glicogênio do fígado. O aumento da relação [NADH]/[NAD+] devido ao metabolismo do etanol prejudica a gliconeogênese, por inibir a conversão de lactato em piruvato e de glicerol em di-hidroxiacetonafosfato (DHAP), ambos processos que necessitam de NAD+. Piruvato e DHAP são duas fontes importantes de carbonos para a síntese de glicose via gliconeogênese. Glicose sanguínea baixa em razão da ingesta diminuída de alimentos promove a secreção deglucagon e de hormônios lipolíticos, que estimulam a liberação de ácidos graxos dos depósitos de triglicerídeos do tecido adiposo para a corrente sanguínea. Após ser captado pelo fígado, os ácidos graxos são ativados em acil-CoA graxo. Embora a velocidade da β- oxidação esteja diminuída em razão da alta relação [NADH]/[NAD+], a acetil-CoA produzida pela β-oxidação dos ácidos graxos é direcionada para a produção dos corpos cetônicos acetoacetato e β-hidroxibutirato. Isso porque a relação [NADH]/[NAD+] alta na mitocôndria favorece a redução de acetoacetato a malato, tornando-o menos disponível para a condensação com acetil-CoA para formar citrato. Para a liberação de CoA livre para outras reações, duas moléculas de acetil-CoA combinam-se para formar acetoacetil-CoA, que, por sua vez, é convertido em acetoacetato e β-hidroxibutirato. O excesso de produção desses corpos cetônicos leva à cetoacidose. Na circulação, o acetoacetato pode sofrer uma reação de descarboxilação não enzimática espontânea, produzindo acetona, que é exalada e pode ser sentida na respiração. Embora pacientes com cetoacidose diabética ou cetoacidose alcóolica tenham perfil bioquímico semelhante, existem algumas diferenças importantes. Além do aumento dos níveis de corpos cetônicos e diminuição no pH sanguíneo, os pacientes que geralmente apresentam uma diminuição nos níveis de insulina também apresentam aumento de glucagon, de cortisol e das catecolaminas. No caso dos pacientes com cetoacidose diabética, esse perfil hormonal alterado geralmente leva a uma hiperglicemia pelo aumento da produção de glicose via gliconeogênese e pela diminuição de captação de glicose pelos tecidos periféricos. – P2/UC4 MEDICINA UNIT AL Entretanto, na cetoacidose alcóolica, a glicemia está normalmente baixa em razão da baixa ingesta calórica resultante da náusea e vômito. A relação [NADH]/[NAD+] elevada resultante do metabolismo de grandes quantidades de etanol diminui a gliconeogênese. Também, a relação [NADH]/[NAD+] elevada leva a uma relação lactato/piruvato alta e aumento na relação β-hidroxibutirato/acetoacetato, que é observada na cetose diabética. Devido ao fato de que os pacientes com cetose alcóolica têm uma relação β-hidroxibutirato/acetoacetato alta, a quantidade de corpos cetônicos na urina pode ser subestimada, se for testada apenas com tiras de teste para cetonas, as quais medem apenas acetoacetato. O uso de tiras de teste de cetonas para monitorar o tratamento pode dar a falsa impressão que a cetoacidose está piorando, quando, na realidade, o β-hidroxibutirato está sendo oxidado de novo para acetoacetato e, assim, a relação NADH/NAD+ está retornando ao normal. KWASHIORKOR, MARASMO KWASHIORKOR: é caracterizado pela deficiência extrema de proteínas que leva a sintomas como edema, pele seca, perda de cabelos, retardo no crescimento, inchaço abdominal e hepatomegalia, ou seja, aumento do fígado. MARASMA: é caracterizada pela deficiência primária de carboidratos e gordura, o que obriga o organismo a consumir proteínas para gerar energia, o que leva à perda de e peso e de músculos, caracterizando, assim, o quadro de desnutrição geral. Por que no Kwashiorkor ocorre a diminuição da massa muscular, mesmo a pessoa ingerindo carboidratos? A degradação da massa muscular, ocorre devido a necessidade do organismo de degradar as proteínas musculares para obtenção de aminoácidos essenciais destas para prover aminoácidos para a síntese de novas proteínas, ou seja, para a renovação proteica, e também para síntese de compostos importantes derivados de aminoácidos como neurotransmissores, síntese de purinas e pirimidinas, grupos prostéticos etc. Por que o catabolismo de massa muscular acontece em menor extensão no Kwashiorkor do que no Marasmo? A razão glucagon/insulina no marasmo é maior do que no Kwashiorkor, pois a entrada de glicose oriunda da dieta nesse último é maior. Isso sinaliza um catabolismo maior no marasmo do que no Kwashiorkor, o que é necessário para a manutenção da glicemia, pois a degradação de proteínas fornece os aminoácidos glicogênicos para a gliconeogênese e o catabolismo dos triglicerídeos fornece os ácidos graxos, fazendo com que os tecidos, que fazem beta-oxidação, economizem a glicose como fonte de energia. Por que no Kwashiorkor há aparecimento de edema abdominal periférico e fígado graxo? Pela falta de aminoácidos, principalmente da albumina e outros essenciais que são necessários para a renovação das proteínas, que são responsáveis pela pressão coloidosmótica, que evita o extravasamento de água dos vasos para os tecidos. Já o acúmulo de triglicerídeos no fígado é devido a uma deficiência na biossíntese de VLDL, que é uma lipoproteína transportadora de triglicerídeos. REBAIXAMENTO DE NÍVEL DE CONSCIÊNCIA RELACIONADO AO CONSUMO DE ÁLCOOL E ESTEATOSE HEPÁTICA Por que o indivíduo alcoolizado precisa de glicose? O excesso de NADH produzido pela metabolização do etanol interrompe o Ciclo de Krebs, resultando no acúmulo de Acetil CoA, que também é produto do metabolismo do etanol. Esse acúmulo de NADH inibe alostericamente a conversão do piruvato em Acetil CoA pela enzima piruvato desidrogenase. O piruvato, então, é convertido em lactato pela enzima lactato desidrogenase com adição dos NADH que estão em excesso. Essa via da glicólise anaeróbia produz apenas 2 ATPs (saldo final). O corpo, no entanto, necessita suprir a demanda do ciclo de Krebs (38 ATPs), assim consome muita glicose que resulta em hipoglicemia. Por que o consumo crônico de álcool leva a um acúmulo de triglicerídeos no fígado? – P2/UC4 MEDICINA UNIT AL O excesso de Acetil-CoA produzido no metabolismo do álcool é usado, gradualmente, para produção de triglicerídeos, cujo excesso excede o limite da absorção no VLDL, lipoproteína transportadora, consequentemente, ao ser acumulado no fígado, provoca esteatose hepática. Em outras palavras: O excesso de álcool leva a uma superprodução de NADH, o que inibe o ciclo de Krebs, que gera um acúmulo de acetil-CoA, que vai ser desviado para a síntese de ácidos graxos, causando esteatose. Por que o indivíduo tem rebaixamento no nível de consciência? A esteatose hepática devido ao uso crônico do álcool evoluiu para uma falha na conversão de amônia em ureia, gerando uma hiperamonemia que é tóxica para o sistema nervoso central, levando o abaixamento do nível de consciência. Isso pode causar encefalopatia hepática. Explique os mecanismos responsáveis pelo transporte de amônia pela corrente sanguínea de forma não tóxica. Ciclo glicose-alanina e reação catalisada pela glutamina-sintetase. O corpo utiliza as transaminações para retirar a amônia dos aminoácidos e transportá-las para o α-cetoglutarato, que se transforma em glutamato, enquanto o corpo carbonado do aminoácido é convertido em α-cetoácido, podendo este ser usado para formar glicose e ATP. O glutamato é uma forma não tóxica de transporte. Além disso, o glutamato pode receber amônia livrem por meio da enzima glutamato desidrogenase e transformar-se em glutamina, uma forma de transporte mais estável. Na hiperamonemia, ocorre um consumo grande de glutamato para ser formada a amônia para formar a glutamina, só assim, a glutamina é transportada para o fígado e rins de forma não tóxica. Então, para suprir o glutamato, o α-cetoglutarato é consumido para a formação de mais glutamato que leva uma diminuição na velocidade do ciclo de Krebs, diminuindo as taxas de formação de ATP. COMO A L-CARNITINA AJUDA NA PERDA DE PESO A L-carnitina é necessária para o transporte dos ácidos graxos de cadeia para dentro da mitocôndria, que então são beta- oxidados. Assim, a suplementação com L-carnitina garante que esse transporte funcione no seu ápice, e facilita a queima dos ácidos graxos provenientes da lipólise. Desde que, haja demanda energética pelo organismo do ATP produzido por essa beta-oxidação, ou seja, por exercícios físicos,a suplementação ajudará na perda de peso. O QUE ACONTECE NO CORPO EM JEJUM – P2/UC4 MEDICINA UNIT AL ESTADOS METABÓLICOS / CICLOS JEJUM-ALIMENTAÇÃO ✓ Estado absortivo: de 2 a 4 horas após refeição ✓ Estado pós-absortivos: 4 a 12 horas após refeição ✓ Estado de jejum: inicial – 12 a 48 horas/prolongado – de 2 a 10 dias ✓ Estado de alimentação Fase I – absortiva; II – pós absortiva; III - Jejum inicial; IV e V – Jejum prolongado PERÍODO ABSORTIVO • Altas concentrações de nutrientes na corrente sanguínea (glicose, aminoácidos, triglicerídeos) • Sensibilização das células beta • Liberação de Insulina > Hormônio Anabólico • Redução de Glucagon > Hormônio Catabólico • Estímulo as reações de síntese > Alta quantidade de nutrientes no sangue • Excesso de nutrientes > Armazenamento Principais reações que ocorrem no período absortivo: Disponibilidade de Glicose (↑) → ↑ Insulina ↓ Glucagon → ↓ Glicogenólise ↑ Glicogênese/ ↓ Lipólise ↑ Lipogênese/ ↓ Gliconeogênese ↑ Síntese Proteica Há predomínio de reações anabólicas, ou seja, de síntese, armazenamento. – P2/UC4 MEDICINA UNIT AL PERÍODO PÓS ABSORTIVO • Caracterizado por alterações hormonais e metabólicas • Fase de transição → período absortivo para o jejum • Redução dos níveis de glicose sanguínea → Redução na secreção de insulina → Liberação de glucagon na corrente sanguínea → Alterações Metabólicas (Catabólicas) • Alterações Metabólicas no estado pós absortivo objetivam manter níveis satisfatórios de glicose no sangue para atender as necessidades do cérebro. • Importância da função hepática: promover a manutenção da concentração de nutrientes de acordo com as necessidades dos tecidos periféricos. • Como o organismo fornece glicose para os tecidos no período pós-absortivo? Glicogenólise hepática e gliconeogênese hepática e renal. • Principais alterações metabólicas deste período são ocasionadas pelo aumento dos níveis plasmáticos de glucagon, os quais desencadeiam os seguintes efeitos metabólicos: o Glicogenólise hepática o Gliconeogênese (↑ da captação de AA pelo fígado) o Oxidação hepática de AGs o Cetogênese Principais reações que ocorrem no período pós-absortivo: (↓) Níveis plasmáticos de Glicose → ↓ Insulina ↑ Glucagon → ↓ Glicogênese ↑ Glicogenólise -> ↑ Glicose/ ↓ Lipogênese ↑ Lipólise -> ↑ AGL e Cetonas/ ↓ Síntese Proteica ↑ Gliconeogênese –> BN (-) = perda de proteína PERÍODO DE JEJUM • Alterações metabólicas e hormonais: ↓ Insulina ↑ Glucagon. Cortisol presente. [CATABOLISMO] • Manutenção dos processos vitais: o Gliconeogênese hepática e renal o Cetogênese hepática o Lipólise do tecido adiposo • Gliconeogênese – Ciclo da Alanina-Glicose e Ciclo de Cori • Lipólise – P2/UC4 MEDICINA UNIT AL PERÍODO DE REALIMENTAÇÃO INICIAL • Glicose o Pouca extração pelo fígado o Gliconeogênese – para glicogênese (via indireta) o Declínio da gliconeogênese – glicogênese por via direta RESUMO INSULINA: Favorece a glicólise e na glicogênese, ou seja, está alta nesses estágios. A adrenalina/epinefrina inibe a insulina. É antagônica ao glucagon. GLUCAGON: Favorece a glicogenólise e a gliconeogênese. A epinefrina ou adrenalina estimula o seu aumento. É antagônico à insulina. CORTISOL: É o hormônio do estresse, é hiperglicemiante. ➔ JEJUM: Glucagon alto; insulina baixa; paciente está fazendo glicogenólise em jejum com mais de 12h; em jejum de mais 24h o paciente inicia a gliconeogênese. A glicólise é inibida por causa da diminuição de frutose-2,6-bifosfato que consequentemente diminui a PFK 1 (fosfofrutoquinase – mais importante enzima reguladora da glicólise). ➔ ESTADO ALIMENTADO/ABSORTIVO: Glucagon baixo; insulina alta; paciente está fazendo glicólise e depois de consumir a energia necessária inicia a glicogênese. O aumento de frutose-2,6-bifosfato aumenta a PFK 1. ➔ ESTRESSE, TRAUMA OU EXERCÍCIO INTENSO: epinefrina alta; insulina baixa; glucagon alto; glicogenólise e gliconeogênese é estimulada. PARA NUNCA ESQUECER ✓ Hemoglobina: proteína transportadora de oxigênio encontrada nas hemácias. Em caso de anemia falciforme, as hemácias acabam ficando em forma de foice, o que prejudica esse transporte já que há destruição de hemácias, podendo causar hipóxia. Nem todas as hemácias assumem formato de foice. As células com formato de foice se tornam – P2/UC4 MEDICINA UNIT AL mais numerosas quando as pessoas têm infecções ou baixos níveis de oxigênio no sangue. Portanto, precisa-se evitar atividades que causem crises (exercícios intensos, por exemplo) e deve-se tratar infecções rapidamente. ✓ Gliconeogênese: produção de glicose a partir de compostos que não são carboidratos - glicerol, lactato e aminoácidos (a maioria, menos leucina e lisina). ✓ Glicogênese: síntese do glicogênio (polímero de glicose) = acrescentar moléculas de glicose ao glicogênio. ✓ Glicólise: o Glicólise aeróbica: ocorre no citosol, quebra parcial da glicose-6-fosfato, produzindo 2x ác. pirúvico e libera 2ATP e 2 NADH + H+. 1. Glicose -> glicose-6-fosfato (enzima hexocinase IV ou glicocinase- fígado) • -> Quando tem muita glicose-6-fosfato a hexocinase é inibida 2. Glicose-6-fosfato (fosfoglicoisomerase) -> frutose-6-fosfato 3. frutose-6-fosfato (fosfofrutoquinase1 - PFK 1) -> frutose-1,6-bifosfato 4. frutose-1,6-bifosfato (aldolase)-> diidroxiacetona fosfato e gliceraldeído-3-fosfato 5. diidroxiacetona fosfato (fosfotrioseisomerase). 6. 2x gliceraldeído-3-fosfato (gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase) -> 1,3-bisfosfato glicerato. Cada um recebe um Pi e forma um NADH (saldo de 2 NADH). 7. 1,3-bifosfato glicerato (fosfoglicerato quinase) -> 3-fosfoglicerato. Haverá a formação de 1 ATP para cada molécula de 1,3-bifosfato glicerato. (Saldo de 2 ATP). 8. 3-fosfoglicerato (fosfoglicerato mutase) 2 fosfoglicerato 9. 2-fosfoglicerato (enolase) fosfoenolpiruvato. Há uma saída de água. 10. fosfoenolpiruvato (piruvato quinase/cinase-PK) PIRUVATO • OBS.: As enzimas hexocinase, PFK1 e piruvato quinase realizam reações irreversíveis. ▪ Regulação da via glicolítica: ▪ Regulação negativa: quando há muito ATP a atividade da PFK1 diminui. ▪ Regulação positiva: quando há muita frutose-2,6-bifosfato, produzida pela conversão da frutose-6- fosfato pela PFK2, a atividade da PFK1 aumenta. o Glicólise anaeróbica: quando há um acúmulo de NADH, a cadeia respiratória não consegue mais oxidar e por isso inicia o processo da glicólise anaeróbia, ou seja, redução piruvato-lactato. Então, o lactato produzido se acumula no músculo, diminuindo o ph intracelular, podendo levar a cãibras (desequilíbrio na concentração de eletrólitos). Muito desse lactato se difunde para a corrente sanguínea para entrar no fígado e produzir glicose (gliconeogênese). 1. Fermentação lática: Piruvato -> Lactato (lactato desidrogenase). Recebe elétrons do NADH, liberando 2 NAD+. 2. Fermentação alcoólica: piruvato -> acetaldeído (piruvato descarboxilase) -> etanol (álcool desidrogenase). Essa última etapa utiliza elétrons de um NADH, liberando NAD+). ✓ Glicogenólise: degradação do glicogênio, liberando glicose. ✓ Lipólise: Hidrólise do triglicerídeo em 3 ácidos graxos e 1 glicerol. ✓ Lipogênese: Remoção de moléculas de ácido graxo que estão na corrente sanguínea em excesso e que serão utilizadas para formar o tecido adiposo. ✓ Stress/infecções: cortisol e adrenalina/epinefrina são hormônios contrarreguladores que inibem a insulina e estimulam a liberação de glucagon. Isso neutraliza as ações da insulina levando à uma hipoinsulinemia, resultando numa hiperglicemia e por fim, dificultando os processos que diminuiriam os níveis de glicemia no sangue, como gliconeogênese e a entrada de glicose nos adipócitos e células musculares seguida por glicólise. ✓ Corpos Cetônicos: os metabólitos acetoacetato, β-hidroxibutirato e acetona, os quais são produzidos pelo catabolismo dos ácidos graxose aminoácidos cetogênicos ✓ Cetose: estado metabólico no qual a produção de corpos cetônicos está elevada, provocando hipercetonemia (cetonas elevadas no sangue). ✓ Cetoacidose: estado metabólico patológico caracterizado por cetose descontrolada que leva a uma diminuição do pH sanguíneo em razão do aumento de cetoácidos. A acetona, produto de degradação do acetoacetato, geralmente pode ser detectada no hálito. – P2/UC4 MEDICINA UNIT AL ✓ GLUTs - sistema de transporte por difusão facilitada que a glicose utiliza para entrar e sair da célula, independente de Na+. Existem 14 GLUTs (transportadores). o GLUT-1 é abundante em eritrócitos e no encéfalo. o GLUT-2 atua no fígado, rins e pâncreas (células B). o GLUT-3 é o principal atuante nos neurônios. o GLUT-4 é abundante no tecido adiposo e músculo esquelético e cardíaco. (DEPENDENTE DE INSULINA). ✓ A AST (aspartato aminotransferase) e a ALT (alanina aminotransferase) são enzimas presentes nas células do fígado (hepatócitos) e que são liberadas no sangue em consequência de lesão hepática de naturezas diversas. A elevação dessas enzimas é a anormalidade mais comumente encontrada em rotina de testes hepáticos, tornando-se, por isso, marcador útil para diagnóstico e monitoramento das doenças do fígado. A AST está presente, além do fígado, nos músculos cardíaco e esquelético, rins, cérebro, pâncreas, pulmões e nas hemácias (glóbulos vermelhos), podendo então estar isoladamente elevada em doenças musculares e infarto agudo do miocárdio, dentre outras. A ALT está presente em altas concentrações no fígado e muito baixa em outros órgãos, tendo assim maior especificidade para indicar injúria hepática (principalmente quando há elevação conjunta da AST). ✓ Ciclo da Ureia: qual o destino do fumarato? Como o ciclo da Ureia interage com o ciclo de Krebs? O fumarato pode ser convertido em malato e então, adentrar o ciclo de Krebs de modo que o ciclo de Krebs e o ciclo da ureia tendem a se complementar. ✓ Beta-Oxidação: Mecanismo pelo qual as células usam gordura (triglicerídeo) para fazer ATP. O primeiro passo é a lipólise, que irá separar o triglicerídeo em glicerol e AG. – P2/UC4 MEDICINA UNIT AL o Destino do Glicerol: transforma-se em glicerol 3-fosfato que ao perder 2H (que serão transferidos para uma molécula de NAD+, formando NADH e H+), origina a molécula di-hidroxiacetona fosfato (intermediário da glicólise). Caso a célula esteja precisando de energia, essa molécula seguirá pela glicólise para transformar- se em piruvato, posteriormente sendo usada pra formar ATP. Caso a célula precise de glicose, a di- hidroxiacetona fosfato segue pela gliconeogênese para produzi-la. o Destino do Ácido Graxo: através da B-Oxidação, o AG é quebrado e os carbonos separados de 2 em 2. ▪ Antes da B-Oxidação ocorrer, o AG precisa se unir com uma molécula de Acetil-CoA formando Acil CoA, porém a CoA não consegue passar pela membrana interna da mitocôndria, então ele se junta à Carnitina, que o transporta para dentro da mitocôndria. A carnitina sai, fazendo o AG se unir a outro CoA (dessa vez dentro da mitocôndria), formando Acil CoA novamente. ▪ 1º Reação: Na presença de 1 FAD, 2 H do Ácido Graxo se juntam a ele, formando FADH2. ▪ 2º Reação: Ocorre a entrada de 1 H2O ▪ 3º Reação: Aparece um NAD+ que irá pegar mais 2 H, que irá se formar em NADH + H+. ▪ 4º Reação: Uma nova Co-A se apresenta, fazendo sair 2 C, formando uma nova Acetil Co-A. Outra Co- A volta a se ligar ao ácido graxo para recompor o Acil-CoA com 2 carbonos a menos.