REGULAÇÃO HORMONAL DO METABOLISMO

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1 REGULAÇÃO HORMONAL DO METABOLISMO

2 A concentração de glicose no sangue está sempre sendo regulada A glicose é mantida em uma faixa de 60 a 90 g/100ml de sangue (~4,5mM)

3 Homeostase da glicose

4 Necessidade de uma reserva energética de fácil mobilização

5 I) Captação de glicose

6 Properties of Glucose Transport Proteins Transporter Tissue distribution Special properties GLUT 1 Most cells. High capacity, relatively low K m (1-2mM). GLUT 2 Liver, beta cells, hypothalamus, basolateral membrane small intestine. High capacity but low affinity (high K m, 15-20mM) part of "the glucose sensor" in ß-cells. GLUT 3 Neurons, placenta, testes. Low K m (1mM) and high capacity. GLUT 4 Skeletal and cardiac muscle, fat. Activated by insulin. K m 5mM.

7 Fígado x Outros órgãos Músculo: GLUT-4 -> Km= 5 mm Hexoquinase 1 -> Km= 0,1 mm Fígado: GLUT-2 -> Km= mm Glicoquinase -> Km= 10 mm

8 Como estará a atividade da hexoquinase? Órgão Hipoglicemia (< 3,5 mm) Normoglicemia (5 mm) Hiperglicemia (10mM) Músculo Fígado Fígado: GLUT-2 -> Km= mm Glicoquinase -> Km=10 mm Músculo: GLUT-4 -> Km= 5 mm Hexoquinase I -> Km=0,1 mm

9 Como estará a atividade da hexoquinase? Órgão Hipoglicemia (< 3,5 mm) Normoglicemia (5 mm) Hiperglicemia (10mM) Músculo Fígado Fígado: GLUT-2 -> Km= mm Glicoquinase -> Km=10 mm Músculo: GLUT-4 -> Km= 5 mm Hexoquinase I -> Km=0,1 mm

10 A manutenção dos níveis de glicose no sangue envolvem 4 hormônios principais Insulina Glucagon Epinefrina Cortisol Estes hormônios tem uma atuação importante principalmente no fígado, músculos e tecido adiposo.

11 Os hormônios atuam pela ligação a receptores específicos da célula alvo Dispara uma cascata de sinalização

12 Insulina X Glucagon Estoca glicose na forma de glicogênio e secreta quando necessário.

13 II) Secreção de insulina

14 Liberação de insulina Pâncreas: GLUT-2 (Km= mm)

15 A sinalização por insulina aumenta o número de transportadores de glicose na membrana GLUT 4 Músculo e tecido adiposo

16 III) Cascata de sinalização

17 Receptor de insulina

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20 A regulação pela ação da insulina também ocorre a nível transcricional

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24 Fígado

25 Epinefrina A epinefrina é produzida pelas glândulas adrenais É liberada após sinais de estresse Atua em receptores adrenérgicos Liver

26 Fígado Epinefrina e Glucagon Músculo Epinefrina PKA PKA P PFK2 F2,6-BPase - + P PFK2 F2,6-BPase + - F2,6-BP F2,6-BP Glicólise Glicólise

27 Relação (direta ou inversa) entre a degradação de glicogênio e a aceleração da via glicolítica em músculo e fígado

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33 Diabetes Mellitus Doença em que o nível de glicose sanguínea está acima do normal. Pessoas com diabetes tem problema em converter glicose em energia. As pessoas desenvolvem diabetes porque o pâncreas não produz insulina suficiente ou porque as células musculares, hepáticas e adiposas não percebem a insulina ou ainda por ambos os motivos. O resultado é que os níveis de glicose aumentam na circulação e as células estão carentes de energia. Ao longo dos anos os níveis altos de glicose (hiperglicemia) danifica os nervos, os vasos sanguíneos e podem levar a complicações tais como doenças do coração, infarto, doenças renais, cegueira, problemas nos nervos, infecções intestinais e amputação. Fonte:

34 Principais tipos de Diabetes Os dois principais tipos de diabetes são chamados de tipo 1 e tipo 2. A terceira forma de diabetes é chamada de diabetes gestacional. Diabetes tipo 1 O tipo 1 é formalmente chamada de diabetes juvenil. É normalmente diagnosticada em crianças, adolescentes e adultos jovens. Caracteriza-se pela insuficiência na produção de insulina pelo pâncreas porque o sistema imune atacou e destruiu as células do pâncreas. Diabetes tipo 2 O tipo 2 é formalmente chamada de diabetes de adultos e é a forma mais comum. Caracteriza-se por ser iniciada com a resistência a insulina. Uma condição onde as células musculares, hepáticas e adiposas não percebem a insulina ou ainda por ambos os motivos. Como conseqüência o corpo precisa de mais insulina para ajudar na captação de glicose por estas células. Fonte:

35 Diabetes tipo 2 Em um primeiro momento o pâncreas continua produzindo insulina, entretanto, com o tempo o pâncreas perde a capacidade de secretar insulina suficiente para responder a alimentação. Diabetes Gestacional É a diabetes que ocorre durante o período gestacional. Durante a gravidez parece que a necessidade por insulina em algumas mulheres é aumentada e elas desenvolvem diabetes gestacional nos estágios tardios da gravidez. Esta forma de diabetes normalmente desaparece após o nascimento do bebê. Entretanto, parece que mulheres que desenvolvem este tipo de diabetes são mais suscetíveis a desenvolverem diabetes tipo 2 posteriormente. Fonte:

36 Diagnóstico Table 1. Fasting plasma glucose (FPG) test Plasma Glucose Result (mg/dl) Diagnosis 99 or below Normal 100 to or above Diabetes * Pre-diabetes (impaired fasting glucose) * Confirmed by repeating the test on a different day. Fonte:

37 Oral glucose tolerance test (OGTT) Table 2. Oral glucose tolerance test (OGTT) 2-Hour Plasma Glucose Result (mg/dl) Diagnosis 139 and below Normal 140 to and above Diabetes * * Confirmed by repeating the test on a different day. Pre-diabetes (impaired glucose tolerance) Exame: - 8 horas de jejum - É medida a glicemia do jejum - Paciente ingere 75g de glicose dissolvida em água - Glicemia é medida 2 horas depois da ingestão de glicose. Fonte:

38 Teste de tolerância a glicose: após jejum de 12 h ingere-se 100g de glicose dissolvida num copo de água. A dosagem da glicose está feita antes Mede-se a glicose antes a ingestão e cada 30 min após durante algumas horas.

39 1) José é um enfermeiro muito trabalhador. De tanto trabalhar sequer teve tempo de almoçar, de forma que saiu do trabalho hoje as 15 horas sem ter feito nenhuma refeição desde o café da manhã. Pergunta-se: a) Apesar do longo período de jejum, nível de glicose no sangue de José não se alterou. Que hormônio foi importante para manter sua glicemia constante? b) Quais são as consequências da sinalização desse hormônio no fígado em relação ao metabolismo da glicose (glicólise/glicogênese)? c) Este hormônio induz a biossíntese ou degradação do glicogênio hepático? Explique a cascata de sinalização que leva a tal evento.

40 2) Como se não bastasse sua intensa lida diária, no dia seguinte José foi surpreendido por um assaltante no caminho de casa, porém conseguiu escapar do assalto pois usou todas as suas forças correndo desesperadamente. a) Os estoques de glicogênio da musculatura esquelética das pernas de José foram bastante usados nesse episódio. Descreva a via catabólica de degradação do glicogênio. b) Qual hormônio sinalizou a quebra de glicogênio no tecido muscular? a) Que via catabólica foi usada na degradação da glicose muscular? Para onde seu produto é transportado e em que este produto é regenerado?

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