Epinefrina, glucagon e insulina. Hormônios com papéis fundamentais na regulação do metabolismo

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1 Epinefrina, glucagon e insulina Hormônios com papéis fundamentais na regulação do metabolismo

2 Epinefrina ou adrenalina Estímulos para a secreção de epinefrina: Perigos reais ou imaginários Exercício físico Exposição à baixa temperatura Hipoglicemia Síntese medula supra-renal Principal produto Síntese neurônios autonômicos Ação como neurotransmissor Marzzoco A, Bayardo BT. 3ª Ed, 2007

3 Efeitos da epinefrina ou adrenalina Receptores α 1 Via Fosfolipase C α 2 inibição da adenilato ciclase β Via PKA Estimulação da adenilato ciclase Via PKA Efeitos metabólicos: glicogenólise muscular e hepática degradação de TAG no tecido adiposo Outros efeitos: Relaxamento de musculatura lisa Brônquios Arteríolas dos músculos esqueléticos Melhora da oxigenação Contração da musculatura lisa dos vasos abdominais Maior disponibilidade de sangue para músculos esqueléticos

4 Cortisol Hormônio esteróide produzido pelo cortex da supra-renal Ação conjunta à epinefrina na resposta ao estresse da disponibilidade de substratos oxidáveis Estimula proteólise Induz a síntese de enzimas chave da neoglicogênese Estimula a lipólise

5 GLUCAGON Hormônio polipeptídico Sintetizado como precursor Após clivagens apresenta 29 Aas, única cadeia Produzido pelas células das ilhotas de Langerhans Manutenção da glicemia Glicogenólise Gliconeogênese

6 Controle da secreção do glucagon Estímulos à secreção Glicemia baixa Aminoácidos derivados de uma refeição com proteínas Impede hipoglicemia resultante de aumento da secreção de insulina Adrenalina glucagon em antecipação ao da utilização de glicose Inibição da secreção da glicemia e insulinemia Refeição rica em carboidratos

7 Efeitos metabólicos do glucagon Ativação de via PKA glicemia glicogenólise e gliconeogênese hepáticas da captação de Aas pelo fígado Substratos para a neoglicogênese oxidação hepática de AG síntese de corpos cetônicos Efeito lipolítico mínimo no tecido adiposo em humanos

8 INSULINA Hormônio polipeptídico 51 aas Produzido pelas células das ilhotas de Langerhans 1-2 % do total das células pancreáticas Efeitos anabólicos

9 Fatores que controlam a secreção de insulina Estímulos à secreção Aminoácidos Principalmente arginina Hormônios gastrintestinais Secretina Promove secreção da insulina antes mesmo do aumento da glicemia Inibição da secreção Escassez de combustíveis da dieta Baixa concentração de glicose no sangue Períodos de estresse, trauma ou exercício intenso

10 Efeitos metabólicos da insulina Inibição da gliconeogênese e da glicogenólise hepática a glicogênese hepática e muscular a captação de glicose no músculo e no tecido adiposo a liberação de ácidos graxos a degradação de triacilgliceróis a síntese de triacilgliceróis a captação de aas pelas células da maioria dos tecido a síntese de proteínas

11 REGULAÇÃO INTEGRADA DO METABOLISMO

12 Regulação integrada do metabolismo Qual é o objetivo? Adaptação do organismo a diferentes situações Ex: respostas metabólicas a abundância ou escassez de nutrientes Mecanismos para a regulação do metabolismo: Modulação enzimática Mudança na atividade enzimática Regulação alostérica ou modificação covalente Variação da concentração de enzima Alteração da expressão gênica Variações hormonais Integração metabólica Nível celular Sinalizadores intracelulares Nível do organismo como um todo

13 Oferta de nutrientes e regulação do metabolismo Ingestão de nutrientes Insulina Glucagon Expressão de enzimas de vias anabólicas Expressão de enzimas de vias catabólicas Glicogenólise Mobilização de TAG Glicogênese Síntese de AG e TAG Síntese de proteínas

14 Oferta de nutrientes e regulação do metabolismo Ingestão de nutrientes Insulina Glucagon e Cortisol Expressão de enzimas de vias anabólicas Glicogênese Síntese de AG e TAG Expressão de enzimas de vias catabólicas Glicogenólise Mobilização de TAG Gliconeogênese Cetogênese Síntese de proteínas

15 Relação insulina/glucagon Oferta de nutrientes Insulina/Glucagon Expressão enzimas Regulação da atividade enzimática

16 Período absortivo ou pós-prandial Até 2 horas após refeição transitório no plasma: glicose, aminoácidos e triacilgliceróis (QM) secreção insulina secreção de glucagon Período anabólico síntese de triacilgliceróis, glicogênio e proteínas Todos os tecidos utilizam glicose Reposição das reservas energéticas Distribuição das reservas energéticas de um homem adulto Ácidos graxos Marzzoco A, Bayardo BT. 3ª Ed, 2007

17 Período pós-absortivo 4 horas após refeição Prevalência da ação do glucagon Redução da relação Insulina/glucagon Interrupção da via fosfatidilinositol 3-quinase (PI3K) Início da via da proteína quinase dependente de camp PKA Redução da captação de glicose pelo GLUT 4 Marzzoco A, Bayardo BT. 3ª Ed, 2007

18 Período absortivo ou pós-prandial Concentrações plasmáticas de glicose, insulina e glucagon Marzzoco A, Bayardo BT. 3ª Ed, 2007

19 Níveis plasmáticos de substratos (mmol/l) e hormônios Período absortivo Período pósabsortivo Jejum 3 dias Jejum 5 dias Diabetes tipo 1 não tratado Glicose 6,7 4,4 3,6 3,6 28 Ácidos graxos 0,3 0,6 1,5 1,4 2,5 3-Hidroxibutirato 0,010 0,016 1, Acetoacetato 0,010 0,013 0,4 1,3 4 Alanina 0,8 0,34 0,32 0,14 0,30 Insulina (µu/ml) Glucagon (pg/ml) < Insulina/glucagon 1,25 0,15 0,05 0,05 < 0,01 Bicarbonato Marzzoco A, Bayardo BT. 3ª Ed, 2007

20 Integração metabólica no período absortivo Marzzoco A, Bayardo BT. 3ª Ed, 2007

21 Integração metabólica no período pós-absortivo/jejum Marzzoco A, Bayardo BT. 3ª Ed, 2007

22 Referências Bibliográficas MARZZOCO, A.; TORRES, B.B. Bioquímica Básica, 3ª ed., Ed. Guanabara Koogan, Capítulos: estratégias de regulação do metabolismo; regulação integrada do metabolismo. CHAMPE, P.C.; HARVEY, R.A.; FERRIER, D.R. Bioquímica Ilustrada, 4ª ed., Artmed, Capítulos: Efeitos metabólicos da insulina e do glucagon; Ciclo alimentado e jejum.

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