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Classificação dos carboidratos 2 • Carboidratos abrangem um dos grandes grupos de biomoléculas na natureza, além de serem a mais abundante fonte de energia. • A designação inicial de carboidratos ocorreu por serem hidratos de carbono. [A fórmula empírica para muitos dos carboidratos mais simples é (CH2O)n, na qual n ≥ 3. • Podendo ser chamados, de uma maneira geral, de glicídios, amido ou açúcar. Classificação 3 • Os carboidratos são classificados em três classes Monossacarídeos Oligossacarídeos •Dissacarídeos Polissacarídeos Monossacarídeos 4 • São os compostos mais simples e que não podem ser hidrolisados. Sua estrutura é uma cadeia de carbono linear e simples. • Glicose, frutose e galactose. – Fórmula Geral: CnH2nOn n≥ 3 – Propriedades: • Solúveis em água e insolúveis em solventes orgânicos • Brancos e cristalinos • Maioria com saber doce • Estão ligados à produção energética. Glicose 5 • A glicose é o carboidrato de maior importância para o organismo; • Também chamada de dextrose, é o principal carboidrato do sangue (0,1 %); • A digestão do Amido e de outros carboidratos, bem como a glicogenólise, disponibiliza varias moléculas de glicose na corrente sanguínea. • Como a glicose não precisa passar pelo processo de digestão, ela pode ser administrada por via endovenosa em pacientes que apresentam incapacidade de ingestão de alimentos ou necessitam da administração por outros motivos. • A glicose é amplamente distribuídas em frutas. Ingestão em excesso 6 • Gerar ganho de peso • Aumenta os níveis de triglicerídeos no sangue • Aumenta o risco de desenvolver Diabetes tipo 2. • Isso acontece porque o consumo exagerado de alimentos ricos em carboidratos leva ao aumento da liberação de insulina no sangue, o que pode gerar a resistência à insulina. • Quando há um excesso da insulina, há ainda a transformação de glicose em triacilglicerol, que é um tipo de gordura que fica armazenada no tecido adiposo Digestão dos carboidratos 7 • Os principais sítios de digestão dos carboidratos da dieta são a boca e o lúmen intestinal. • Essa digestão é rápida e é catalisada por enzimas denominadas glicosídeo- hidrolases (glicosidases) que hidrolisam as ligações glicosídicas Digestão dos carboidratos 8 • Em geral, glicosidases são específicas para a estrutura e para a configuração do resíduo glicosila a ser removido, bem como para o tipo de ligação a ser hidrolisada. Os produtos finais da digestão de carboidratos são os monossacarídeos glicose, galactose e frutose, os quais são absorvidos pelas células (enterócitos) do intestino delgado. Absorção de glicose 9 • Após a absorção pelas células intestinais, a glicose cai na corrente sanguínea e, ao aumentar sua concentração plasmática, as células β das ilhotas pancreáticas irão secretar insulina, que atua na captação de glicose nos tecidos adiposo e muscular Metabolismo celular 10 • O metabolismo celular compreende o conjunto de reações químicas que ocorrem na célula. Essas reações são especializadas de acordo com as funções específicas do tipo celular. Metabolismo energético e gasto calórico 11 Metabolismo basal (60 a 70%); Termogênese induzida pela dieta (5 a 15%); Atividade física espontânea (20% a 30%). Reservas de substrato energético 12 • Reservas de substratos energéticos. Qualquer substrato energético da dieta que exceder as necessidades imediatas de energia é armazenado, principalmente, como triacilglicerol (gordura) no tecido adiposo, como glicogênio (um carboidrato) no músculo, no fígado e em outras células e, em alguma quantidade, como proteína no músculo. Reservas de substratos energéticos do corpo 13 • O corpo humano carrega suprimentos de substratos energéticos. • A principal reserva de substratos energéticos do corpo são as gorduras, as quais se localizam no tecido adiposo. • O corpo também possui reservas de carboidratos na forma de glicogênio localizado principalmente no fígado e nos músculos. • A proteína corporal, particularmente a das grandes massas musculares, também serve, em alguma extensão, como reserva de substratos energéticos quando fazemos jejum. Fluxo de metabólitos durante o jejum 14 • Ao contrário do estado alimentado, no jejum, os substratos energéticos não são obtidos pela ingestão alimentar. Nessa condição, as células dependem única e exclusivamente de substratos endógenos (armazenados ou sintetizados de novo) para a manutenção da glicemia. Necessidade metabólica 15 • Quando há necessidade metabólica, como em estados de jejum, o organismo pode liberar a glicose armazenada sob a forma de glicogênio, por meio do processo de glicogenólise. Regulação dos níveis de glicose 16 • Nesse sentido, dois hormônios produzidos pelo pâncreas envolvem-se de forma destacada na regulação da glicemia: a insulina e o glucagon. A insulina é um hormônio sintetizado pelas células β das ilhotas de Langerhans do pâncreas e está diretamente relacionada com a utili-zação de glicose, ou seja, com sua entrada nas células. O glucagon é considerado um hormônio hiperglicêmico, pois sua presença causa a elevação da glicemia. Ele é sintetizado pelas células α das ilhotas de Langerhans e liberado em situações de jejum ou de estresse, estimulando a glicogenólise no fígado e a gliconeogênese Distúrbios no metabolismo glicêmico 17 • Os principais distúrbios envolvendo os carboidratos se relacionam à ocorrência de hiperglicemia e de hipoglicemia. O estado de glicêmico pode apresentar desde sintomas brandos como sudorese, tremores, tonturas, fraqueza, náuseas, agitação e taquicardia, até sintomas mais graves como turvação da visão, confusão mental, convulsão e coma. 18 Diabetes mellitus 19 • O Diabetes mellitus é uma doença metabólica cuja principal característica é a ocorrência de hiperglicemia, ocasionada por defeitos na secreção ou na funcionalidade da insulina. Epidemiologia do Diabetes mellitus 20 • Afeta 422 milhões de pessoas no mundo, incluindo homens e mulheres de variadas faixas etárias (inclusive crianças), especialmente em países de baixa e média renda. PORTO ALEGRE SÂO CARLOS RIBEIRÃO PRETO SÃO PAULO RIO DE JANEIRO BRASÍLIA SALVADOR RECIFE JOÂO PESSOA FORTALEZA BELÉM 9,9% 13,5% 12,1% 11,2% 9,2% 5,2% 7,9% 5,4% 7,9% 6,5% 7,2 % 21 América do Sul e Central Aumento 55% Sudeste da Asia Aumento 74% Oriente Médio e Norte da África Aumento 96% África Aumento 143% Pacífico Aumento 31% Brasil, IDF 2019 16,8 milhões de pessoas América do Norte e Caribe Aumento 33% 63 milhões2045 56 milhões230 48 milhões2019 Europa Aumento 15% 68 milhões2045 66 milhões2030 59 milhões2019 108 milhões2045 76 milhões2030 55 milhões2019 153 milhões2045 115 milhões2030 88 milhões2019 47 milhões2045 29 milhões2030 19 milhões2019 212 milhões2045 197 milhões2030 163 milhões2019 49 milhões2045 40 milhões2030 32 milhões2019 22 G a s to s e m s a ú d e r e la c io n a d o s a o d ia b e te s ( b il h õ e s U S D ) 5 N ú m e ro ( m il h õ e s ) d e a d u lt o s c o m d ia b e te s 120 100 80 60 40 20 0 115 45 290 70 30 18 16 10 8 8 6 5 55 40 5 20 50 5 Pessoas Gastos 300 250 200 150 100 50 Custos do Diabetes mellitus Do que as pessoas mais morrem no Brasil? 23 1. Doenças cardiovasculares 1. Doenças cardiovasculares 2. Neoplasias 2. Neoplasias 3. Afecções maternas e neonatais 3. Diabetes e doenças do rim 4. Infecções respiratórias e tuberculose 4. Infecções respiratórias e tuberculose 5. Autolesão e violência 5. Transtornos neurológicos 6. Acidente transporte 6. Autolesão e violência 7. Enterite infecciosa 7. Respiratórias crônicas 8. Respiratórias crônicas 9. Acidente automobilístico 13. Transtornos neurológicos 17. Enterite infecciosa 11. Diabetes e doenças do rim 12. Afecções maternas e neonatais 1990 2017Rank Doenças crônicas não transmissíveisCausas externasDoenças transmissíveis, maternas, neonatais e nutricionais Diabetes mellitus 24 • Segundo os consensos da Sociedade Brasileira de Diabetes (SBD) e da Associação Americana de Diabetes, os estados de glicemia de jejum alterada, hemoglobina glicada e tolerância diminuída à glicose, que consistem na detecção de glicose acima dos valores de referência, mas abaixo do limiar considerado para o diagnóstico de diabetes, compõem fatores de risco aumentados para o desenvolvimento de diabetes, podendo ser considerados condições pré-diabéticas. Diabetes mellitus 25 • De acordo com a etiologia, o diabetes pode ser basicamente classificado em diabetes melito insulinodependente (tipo 1 [DM1]), não insulinodependente (tipo 2 [DM2]), gestacional (DMG) ou de causas variadas. Medidas preventivas 26 • As medidas preventivas principais associadas a essa patologia são a alimentação equilibrada e a realização de atividade física regular. • Como tratamento, indica-se a reeducação alimentar e o uso de hipoglicemiantes e/ou terapia com insulina, sendo necessário um frequente controle glicêmico. Diabetes mellitus tipo 1 27 • Na maioria dos casos, apresenta início abrupto, afetando, em geral, indivíduos com peso corporal normal, sendo que a cetoacidose diabética é a primeira manifestação clínica. • Ele pode ser causado por autoimunidade (DM1A), devido à predisposição genética (poligênica) e/ou devido a fatores ambientais, quando há destruição das células β pancreáticas por autoanticorpos. Diabetes mellitus tipo 2 28 • Corresponde a cerca de 90 a 95% dos casos de DM, sendo mais comum em adultos (mais prevalente acima de 40 anos) e idosos. • A etiologia dessa doença é complexa e pode envolver muitos fatores, tanto genéticos (poligênica) quanto ambientais (má alimentação e sedentarismo), sendo bastante associada ao sobrepeso, à obesidade e à síndrome metabólica. • Como consequência, não há captação de glicose pelas células e o paciente apresenta hiperglicemia, porém a dosagem de insulina pode estar com níveis normais ou até mesmo aumentados, não necessitando de intervenção insulínica. Critérios laboratoriais para diagnóstico de DM e pré-diabetes. 29 Diabetes mellitus gestacional 30 • Consiste em hiperglicemia diagnosticada no período gestacional, sem diagnóstico prévio de DM. A sua prevalência varia de 1 a 14% das gestantes. • O DMG ocorre com uma certa frequência, pois a placenta gera hormônios hiperglicemiantes e há enzimas placentárias que degradam a insulina. Desse modo, o organismo precisa aumentar a produção de insulina, o que pode provocar disfunção das células β. • Trata-se de uma condição clínica que normalmente é diagnosticada no segundo ou no terceiro trimestre da gestação e que apresenta riscos significativos para a mãe e o feto/neonato. • O DMG pode ser uma doença breve ou se manter mesmo após o parto, sendo um fator de risco para DM2 no futuro. Diabetes mellitus gestacional 31 • Diretrizes da Sociedade Brasileira de Diabetes, 2019: • Todas as gestantes sem diagnóstico prévio de Diabetes mellitus, mas com glicemia de jejum acima de 92 mg/dL, devem ser diagnosticadas com Diabetes mellitus gestacional. Diabetes mellitus gestacional 32 • As que obtiverem níveis abaixo de 92 mg/dL devem realizar o teste oral de tolerância à glicose, após sobrecarga com 75 g de glicose, entre a 24ª e a 28ª semana de gestação, sendo considerado diabetes gestacional nas seguintes situações: glicemia após 1 hora da sobrecarga ≥ 180 mg/dL ou glicemia após 2 horas da sobrecarga ≥ 153 mg/dL. 33 >30% nas mulheres de >35 anos 45 – 49 anos Nas mulheres de 20 a 24 anos 20 - 24 anos Diabetes diadnosticado primeirament e na gestacao Diabetes diagnosticado primeiramente na gestação Diabetes Mellitus Gestacional 83,6% De acordo com a causa de hiperglicemia De acordo com a idade América do Sul e Central 14% Prevalência de hiperglicemia na gestação Global 14% 8,5% 10% 37% Prevenção e tratamento do diabetes 34 • Medidas de prevenção têm como objetivo preservar a saúde do paciente para evitar o desenvolvimento do DM e complicações associadas a essa doença, tais como: neuropatia, nefropatia, retinopatia, cegueira, doença arterial coronariana, acidente vascular encefálico, doença vascular periférica e insuficiência cardíaca. Glicosúria e Poliúria 35 • Limiar renal (aproximadamente 160mg/dL). • Em razão da diferença osmótica, há uma maior perda de água, gerando poliúria e gerando quadros de desidratação. O indivíduo entra em polidipsia (consumo exacerbado de água). Polifagia 36 • O organismo não entende que o baixo nível de glicose intracelular não está proporcional à oferta de glicose plasmática e, com isso, aciona seus recursos para produzir glicose com o intuito de que o metabolismo intracelular não cesse. • Com esse acionamento das reservas do fígado e do tecido adiposo, o paciente pode começar a emagrecer e sentir fraqueza, aumentando a busca por alimentos devido à polifagia Análises laboratoriais 37 • O diagnóstico laboratorial pode ser realizado por meio de um conjunto de exames que envolvem as dosagens de: glicemia de jejum hemoglobina glicada (HbA1C) frutosamina teste oral de tolerância à glicose (TOTG) 38 Glicemia de jejum 39 • A glicemia de jejum consiste na mensuração da concentração de glicose na corrente sanguínea. • Para padronização desse parâmetro, recomenda-se um jejum de 8 a 10 horas, não sendo aconselhada a coleta em pacientes com jejum superior a 16 horas. • Durante o jejum, o paciente não deve ingerir alimentos sólidos ou líquidos, mas pode beber água normalmente. Glicemia de jejum 40 • Outro cuidado pré-analítico importante relaciona-se com a utilização dos inibidores da via glicolítica. • A dosagem sérica de glicose deve ser realizada a partir de amostras coletadas em tubos contendo fluoreto de sódio, pois, assim, há a inibição de enzimas atuantes na via glicolítica: a enolase, pelo fluoreto de sódio. • A inibição não é imediata e, portanto, uma pequena quantidade de glicose é sempre degradada, mas em situações típicas não ultrapassa 8 mg/dL de diferença no resultado final Glicemia de jejum 41 • Entretanto, muitas vezes a coleta de amostras para medida da glicemia é feita em tubos mais versáteis, pois outros analitos podem ser dosados na mesma alíquota. • Quando a coleta for realizada em tubos sem anticoagulante ou com anticoagulantes, mas sem inibidores da via glicolítica, deve- se ter o cuidado de realizar a centrifugação e a separação da amostra de soro ou plasma em, no máximo, 1 hora. Glicemia de jejum 42 • A glicose é oxidada pela ação da enzima glicose oxidase (GOD) gerando ácido glicônico e água oxigenada que, através da enzima peroxidase (POD), é convertida em um produto com coloração vermelha. Esse produto deverá ser lido em espectrofotômetro a 510nm Glicemia de jejum 43 • A hexoquinase é uma enzima atuante na via glicolítica e, na presença de ATP, converte a glicose em glicose-6-fosfato, a qual, com a ação da glicose-6- fosfato desidrogenase na presença de NADP+, forma 6-fosfogliconato e NADPH. • Nesse método, mede-se a velocidade de formação do NADPH em um comprimento de onda de 340 nm, sendo proporcional à quantidade de glicose presente na amostra. • Esse método não sofre interferência do ácido ascórbico ou do ácido úrico e, por isso, é considerado o método de referência. Porém, altas concentrações de bilirrubinas e ocorrência de hemólise podem gerar resultados falsamente reduzidos Glicemia casual (aleatória) 44 • O plasma/soro para a realização dessa quantificação pode ser coletado a qualquer hora do dia, sem a necessidade de jejum. As metodologias de análise utilizadas são as mesmas da glicemia em jejum. Se o indivíduo apresenta sintomas (poliúria, polidipsia, polifagia) e o valor dessa dosagem for igual ou superior a 200mg/dL, confirma-se o quadrode DM. Glicemia pós-prandial 45 Esse exame consiste na dosagem de glicose sérica 2h após uma refeição, sendo o café da manhã e o almoço as escolhidas com maior frequência. Uma das grandes dificuldades relacionadas a essa avaliação é o estabelecimento de valores de referência adequados, devido a isso, esse exame é mais utilizado para o monitoramento (e menos para o diagnóstico). Teste oral de tolerância à glicose (TOTG) 46 • O TOTG é realizado após a ingestão de uma carga oral de uma solução com 75 g de glicose dissolvidos em 300 mL de H2O (ou 1,75 g de glicose por kg de peso em crianças). Nesse procedimento, é dosada a glicemia de jejum e a glicemia em até 2 horas após a ingestão da solução. • É necessário que o paciente permaneça em repouso durante essas 2 horas, então, geralmente, o paciente permanece no laboratório até a última coleta ser realizada Teste oral de tolerância à glicose (TOTG) 47 • Em primeiro lugar, o teste deve ser realizado, preferencialmente, durante a manhã, em jejum de 8 a 12 horas. É importante que o paciente faça uma ingestão de carboidratos de, pelo menos, 75 g antes do início do jejum, para evitar resultado falso positivo. • É necessário que a concentração de glicose da solução esteja adequada ao peso/idade do paciente e que sua ingestão ocorra em até 5 minutos. Hemoglobina glicada 48 • A HbA1c consiste na hemoglobina modificada após a ligação irreversível de moléculas de glicose em decorrência de um estado de hiperglicemia. • Essa ligação ocorre de forma lenta e, portanto, reflete o estado anterior de exposição à glicose, não apenas em um momento pontual, como ocorre com a glicemia de jejum. • Nessa ligação, o grupo aldeído da molécula de glicose reage de forma não enzimática com o grupo amino livre de uma molécula de hemoglobina formando uma base de Schiff, que, posteriormente, rearranja-se em uma cetoamina. • O processo de glicação da hemoglobina também forma as frações HbA1a e HbA1b, mas a HbA1c representa 80% da hemoglobina ligada à glicose e, por isso, é utilizada como o marcador Hemoglobina glicada 49 • Esse teste é realizado a partir de amostras de sangue total coletadas com anticoagulante EDTA. • Pacientes com anemia ou hemólise podem apresentar resultados errôneos, pela diminuição da vida útil das hemácias, assim como pacientes com hemoglobinopatias, pelas modificações estruturais ocorrentes nas moléculas de hemoglobina. • Ainda, de forma significativa, outros tipos de hemoglobinas podem interferir nas dosagens de HbA1c. Hemoglobina glicada 50 • Diferentes metodologias são utilizadas para a determinação das concentrações de hemoglobina glicada, mas os mais utilizados são os imunoensaios e a cromatografia líquida de alto desempenho (HPLC), sendo a HPLC considerada o padrão- ouro. • Por meio dessa metodologia, a HbA1c é determinada em porcentagem em relação à hemoglobina total e em glicemia média estimada, fornecendo valores mais fidedignos para a avaliação do diabetes, principalmente. 51 • O teste de HbA1c apresenta estabilidade notavelmente maior do que a glicemia de jejum, sendo esta uma das grandes vantagens de sua utilização no diagnóstico e monitoramento do diabetes. • A quantidade de glicose ligada à hemoglobina é diretamente proporcional à concentração média de glicose no sangue, a qual pode ser calculada pela seguinte fórmula: • Glicose média estimada = 28,7 × HbA1C – 46,7 Hemoglobina glicada Frutosamina 52 • A frutosamina também pode ser utilizada para avaliação, pois é derivada da ligação da glicose às proteínas plasmáticas, sendo útil, principalmente, em pacientes com hemoglobinopatias em que a dosagem de HbA1c é prejudicada. O tempo de referência para a avaliação da frutosamina é de duas a três semanas, pois reflete o tempo de vida média da albumina, a principal proteína do plasma Identificação de autoanticorpos 53 • Presença de anticorpos anti-ilhota pancreática, antiinsulina e anti-GAD (glutamic acid decarboxilase). • Para avaliação diagnóstica recente, a melhor escolha é a detecção de anticorpos anti-GAD, pois tem sido relatada sua identificação até oito anos antes da instalação da doença. Ela é de suma importância para o estudo familiar de indivíduos com parentes em primeiro grau diagnosticados para diabetes tipo 1. Detecção de glicose urinária 54 • A presença de glicose na urina também é muito comum em paciente diabético quando a hiperglicemia ultrapassa o limiar renal (180mg/dL), principalmente os que apresentam dano renal. • A detecção geralmente é feita com fitas reagentes no exame qualitativo de urina (EQU) Detecção de corpos cetônicos 55 • A detecção de corpos cetônicos na urina pode ser um marcador útil na avaliação do estado glicêmico, pois a formação elevada de corpos cetônicos pode ocorrer em casos de cetoacidose diabética (por diabetes não controlado), cetoacidose alcoólica ou em indivíduos saudáveis em jejum prolongado ou dietas com baixa ingestão de carboidratos. Glicosímetros 56 • O monitoramento glicêmico é realizada por meio de glicosímetros, utilizando sangue capilar, que conseguem detectar níveis glicêmicos de 10 a 600 mg/dL. • Pacientes com distúrbios no perfil glicídico, especialmente os diabéticos, devem fazer a medição da glicemia algumas vezes durante o dia, pois é extremamente importante que esses níveis se mantenham o mais próximo possível da normalidade. 57 Obrigado! Wêndeo Costa wendeocosta@gmail.com Procedimento experimental 58 Slide 1: Diabetes mellitus Slide 2: Classificação dos carboidratos Slide 3: Classificação Slide 4: Monossacarídeos Slide 5: Glicose Slide 6: Ingestão em excesso Slide 7: Digestão dos carboidratos Slide 8: Digestão dos carboidratos Slide 9: Absorção de glicose Slide 10: Metabolismo celular Slide 11: Metabolismo energético e gasto calórico Slide 12: Reservas de substrato energético Slide 13: Reservas de substratos energéticos do corpo Slide 14: Fluxo de metabólitos durante o jejum Slide 15: Necessidade metabólica Slide 16: Regulação dos níveis de glicose Slide 17: Distúrbios no metabolismo glicêmico Slide 18 Slide 19: Diabetes mellitus Slide 20: Epidemiologia do Diabetes mellitus Slide 21 Slide 22 Slide 23: Do que as pessoas mais morrem no Brasil? Slide 24: Diabetes mellitus Slide 25: Diabetes mellitus Slide 26: Medidas preventivas Slide 27: Diabetes mellitus tipo 1 Slide 28: Diabetes mellitus tipo 2 Slide 29: Critérios laboratoriais para diagnóstico de DM e pré-diabetes. Slide 30: Diabetes mellitus gestacional Slide 31: Diabetes mellitus gestacional Slide 32: Diabetes mellitus gestacional Slide 33 Slide 34: Prevenção e tratamento do diabetes Slide 35: Glicosúria e Poliúria Slide 36: Polifagia Slide 37: Análises laboratoriais Slide 38 Slide 39: Glicemia de jejum Slide 40: Glicemia de jejum Slide 41: Glicemia de jejum Slide 42: Glicemia de jejum Slide 43: Glicemia de jejum Slide 44: Glicemia casual (aleatória) Slide 45: Glicemia pós-prandial Slide 46: Teste oral de tolerância à glicose (TOTG) Slide 47: Teste oral de tolerância à glicose (TOTG) Slide 48: Hemoglobina glicada Slide 49: Hemoglobina glicada Slide 50: Hemoglobina glicada Slide 51 Slide 52: Frutosamina Slide 53: Identificação de autoanticorpos Slide 54: Detecção de glicose urinária Slide 55: Detecção de corpos cetônicos Slide 56: Glicosímetros Slide 57 Slide 58: Procedimento experimental