PÂNCREAS ENDÓCRINO E A REGULAÇÃO DA GLICEMIA. Prof. Hélder Mauad

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1 PÂNCREAS ENDÓCRINO E A REGULAÇÃO DA GLICEMIA Prof. Hélder Mauad

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12 PÂNCREAS SOMATOSTATINA ENDÓCRINO A somatostatina é classificada como um hormônio inibitório, cujas principais ações Além são: da função digestiva, secreta insulina e glucagon. Importante na regulação do metabolismo da glicose, dos Inibe lipídeos a secreção e das do hormônio proteínas. do crescimento (GH) Inibe a secreção do hormônio estimulante da tireóide (TSH) Diminui a secreção dos hormônios gastrointestinais Secreta Gastrina também outros hormônios: Amilina Colecistoquinina (age como (CCK) a insulina e esvaziamento gástrico) Secretina Somatostatina Motilina * Polipeptídeo pancreático (função?) Peptídeo vasoativo intestinal (VIP) Polipeptídeo inibitório gástrico (GIP) Enteroglucagon (GIP) Ação sobre os hormônios pancreáticos Inibe a secreção de insulina Inibe a secreção de glucagon Diminui a ação secretória exócrina do pâncreas.

13 ANATOMIA FISIOLÓGICA DO PÂNCREAS Composto por dois tecidos distintos: 1. Acinos: o Secretam suco digestivo no duodeno 2. Ilhotas de Langerhans (1 a 2 milhões): o Secretam insulina e glucagom no sangue o Medem cerca de 0,3 mm de Ø o Organizadas em torno de pequenos capilares

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15 o Constituídos por diferentes tipos celulares: Células beta: Constituem 60% das células Localizam-se no meio das ilhotas Secretam Insulina e Amilina Células alfa: 25%do total de células Secretam Glucagon Células delta: 10% do total Secretam Somatostatina Células PP: Secretam Polipeptídeo Pancreático

16 o Estes hormônios apresentam inter-relação inibitória: SOMATOSTATINA (céls. ) INSULINA (céls. ) Θ Θ Θ Θ GLUCAGON (céls. ) AMILINA (céls. )

17 Efeitos metabólicos da insulina A insulina foi isolada pela 1ª vez no pâncreas em 1922, por Banting e Best Sequenciada nos anos 50 Historicamente tem sido associada com o açúcar do sangue Exerce efeito importante sobre o metabolismo de carboidratos No entanto, é a alteração do metabolismo das gorduras o principal responsável pela morte de pacientes diabéticos: o Acidose o Arteriosclerose o Capacidade diminuída de síntese protéica o Leva ao consumo dos tecidos e distúrbios celulares funcionais

18 Portanto, a Insulina afeta o metabolismo de Lipídeos, Proteínas e Carboidratos.

19 Insulina É uma proteína com 51 aminoácidos Sintetizada nas células beta: o Pré-pró-insulina => pró-insulina => insulina Apenas a insulina é ativa o Apresenta ½ vida de 6 min. o Circula principalmente sob a forma livre o Eliminada em ~ min. o É degradada pela insulinase: Fígado (principalmente) Rim, músculo e outros tecidos o Sua remoção rápida do plasma é importante

20 Pontes dissulfeto

21 A insulina está associada à abundância de energia: Liberada proporcionalmente à presença de alimentos energéticos na dieta o Principalmente carboidratos e proteínas

22 A insulina está associada à abundância de energia: Liberada proporcionalmente à presença de alimentos energéticos na dieta; o Principalmente carboidratos e proteínas; Na presença de excesso de carboidrato, a insulina determina: o Armazenamento de carboidratos na forma de glicogênio (fígado e músculo) - GLICOGÊNESE o Conversão em gordura no tecido adiposo - LIPOGÊNESE A insulina também aumenta a captação de AA e síntese protéica o Inibe a degradação de proteínas já existentes

23 Mecanismos de ação celular da insulina A insulina liga-se ao respectivo receptor É o receptor ativado que causa o efeito imputado à insulina

24 EFEITOS

25 Efeitos da Insulina: Aumento da captação de Glicose: o Principalmente em células musculares e adiposas o Efeito pouco observado nos neurônios do SNC o Vesículas contendo proteínas transportadoras se fundem à membrana Aumento da permeabilidade a muitos AA, K + e a íons fosfato Ativação de outras enzimas metabólicas intracelulares (15 min.) Tradução alterada de RNAm (minutos) Transcrição de DNA (horas ou dias)

26 Insulina e o metabolismo de Carboidratos: Promove a captação de glicose no músculo o O tecido muscular não utiliza glicose na maior parte do dia (impermeável) o Com insulina o músculo fica bem mais permeável o Durante a atividade física, o músculo torna-se permeável à glicose mesmo sem insulina No músculo a glicose é estocada como glicogênio - GLICOGÊNESE

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28 Efeito da insulina no Fígado: Promove a captação da maior parte da glicose após uma refeição Promove o armazenamento na forma de glicogênio o Clivado à glicose quando esta está baixa no sangue GLICOGENÓLISE Mecanismo metabólico da insulina no fígado: o Inativa a fosforilase hepática que cliva o glicogênio (inibe a Glicogenólise) o Aumenta a captação de glicose: Por elevar a atividade da enzima que fosforila a glicose (glicocinase) Aumenta a atividade da glicogênio-sintetase O fígado estoca em glicogênio 3 a 6% de sua massa (100 g) Promove a conversão da glicose em excesso, em Ác. Graxos: o São convertidos em triglicerídeos e depositados no tecido adiposo

29 Efeito da insulina no fígado (continução) Inibe a gliconeogênese o Reduz a liberação de AA pelos tecidos extra-hepáticos o Diminui a atividade e quantidade da enzima necessária à gliconeogênese Liberação de glicose do fígado entre refeições: A redução da glicemia diminui a secreção de insulina pelo pâncreas A falta de insulina reduz a captação de glicose e interrompe a síntese de glicogênio A falta de insulina, juntamente com o glucagon, ativa a enzima fosforilase o clivagem do glicogênio (Glicogenólise) Ocorre desfosforilação da glicose o Que pode ser deslocada de volta ao sangue

30 As células cerebrais são permeáveis à glicose e não dependem da insulina Utilizam principalmente glicose para produção de energia Valores abaixo de 50 mg/100 ml, determinam sintomas de choque hipoglicêmico

31 Efeito da insulina no metabolismo das Gorduras: Em longo prazo, seus efeitos são muito importantes para o organismo A insulina promove a síntese e o armazenamento de gordura - LIPOGÊNESE Aumenta o consumo de glicose e diminui a utilização de gorduras Promove a síntese de ácidos graxos no fígado o Posteriormente transportada ao tecido adiposo

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33 Etapas da síntese de Ácidos Graxos no Fígado: Após os estoques de glicogênio estarem cheios, a glicose é desdobrada em piruvato pela via glicolítica O piruvato e convertido em Acetil CoA A Acetil CoA é carboxilada à malonil-coa o 1ª etapa na síntese de ác. graxos Os ác. graxos no fígado são convertidos à triglicerídeos, e liberados para o sangue como lipoproteínas A insulina ativa a lipoproteína-lipase na parede das células adiposas o Permitindo a absorção dos ác. graxos A insulina inibe a hidrólise dos triglicerídeos já existentes nos adipócitos A insulina promove o transporte de glicose para a célula adiposa: o Pequena parte forma glicerol o Maior parte forma α-glicerofosfato, que libera o glicerol para formar, com os ác. graxos, os triglicerídeos

34 Na ausência da insulina, os aspectos da degradação de gordura são intensificados: Lipólise da gordura armazenada e liberação de ác. graxos livres A concentração de ác. graxos livres aumenta em minutos o Este passa a ser o principal substrato energético, exceto para o cérebro A glicose circulante aumenta não tão rapidamente quanto os ác. graxos Ácido acetoacético também se eleva Ocorre elevação da concentração plasmática de colesterol e fosfolipídeos o Devido à degradação de gorduras Os triglicerídeos formados no fígado são liberado em grande quantidade A alta concentração destes lipídeos, principalmente de colesterol, conduz à arteriosclerose em diabete grave

35 O Uso excessivo de gordura durante a falta de insulina provoca cetose e acidose: Elevação de ácido acetoacético o Nas mitocôndrias, a β-oxidação dos ác. graxos libera muita acetil CoA, que se condensa e forma o ácido acetoacético O ác. acetoacético pode ser degradado e liberar ác. β- hidroxibutírico e acetona: o Estes 3 compostos são corpos cetônicos o Determinando o quadro de cetose o Causando acidose grave e coma no diabético grave

36 Efeito da insulina sobre o metabolismo das proteínas e sobre o crescimento: A insulina promove a síntese e o armazenamento de proteínas: o Estimulando o transporte de AA para as células Valina, leucina, isoleucina, tirosina e fenilalanina o Aumentando a tradução de RNA-mensageiro: Ativando ribossomos o Aumenta a transcrição de DNA específico o Diminui a gliconeogênese Conservando AA das reservas protéicas Resumindo: A insulina promove a síntese protéica e impede sua degradação. A ausência de insulina promove a depleção de proteínas e o aumento de AA plasmáticos: Aumenta a excreção de uréia na urina Fraqueza e deficiência de órgãos

37 A insulina e o hormônio do crescimento trabalham para promover o crescimento: Estes hormônios parecem promover a absorção de AA diferentes, porém necessários ao crescimento Ambos hormônios separados não promovem o crescimento, mas conjuntamente sim

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39 Controle da secreção de insulina Concentração de AA (arginina e lisina) Aumento da glicemia estimula a secreção em duas etapas: o Aumento de 10 vezes em 3 a 5 min. (insulina préformada) o Após 15 min., ocorre elevação por até 3 horas, atingindo valor ainda maior Insulina pré formada e nova

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41 Outros fatores de controle da insulina:

42 Glucagon (hormônio hiperglicemiante) É um polipeptídeo de 29 AA Secretado pelas células alfa quando a glicemia cai Efeito no metabolismo da glicose: o Produz degradação do glicogênio hepático (GLICOGENÓLISE): Utiliza o monofosfato de adenosina cíclico Apresenta mecanismos de amplificação do sinal 4 horas de infusão de glucagon esgota o glicogênio do organismo o Aumenta a GLICONEOGÊNESE no fígado O glucagon aumenta a liberação de ác. graxos dos adipócitos Inibe o armazenamento de triglicerídeos Aumenta a força do coração Eleva a secreção de bile

43 Glucagon (hormônio hiperglicemiante): Regulação da secreção de glucagon: o A glicemia elevada inibe o glucagon

44 o GLICONEOGÊNESE (no fígado): o Aumento de AA no sangue estimula a secreção Alanina e arginina principalmente o Estimula a conversão de AA em glicose o Exercício físico estimula de 4 a 5 vezes: Pode ser por aumento de AA ou pelo SNA o A somatostatina inibe o glucagon A exaustão da célula-β por hiper-estimulação leva à diabete melito.

45 DIABETE MELITO Síndrome de comprometimento do metabolismo dos carboidratos, gorduras e proteínas: o Causada por ausência da secreção de insulina ou redução da sensibilidade dos tecidos à insulina Tipos de diabete melito: o Diabete melito tipo I (insulino-dependente): Falta de insulina A falência das células beta pode ser por: Infecção Distúrbio auto-imune Exaustão por hiper-estimulação

46 o Diabete melito tipo II (não insulino-dependente): Resistência à insulina Geralmente secundária a obesidade Muito mais comum (80 a 90%) Geralmente após os 40 anos Elevada [insulina] plasmática Indivíduos obesos parecem ter redução do nº de receptores Alguns indivíduos produzem grandes quantidades de insulina que compensam a insensibilidade Em muitos indivíduos o pâncreas entra em exaustão Na diabete melito, a glicemia eleva-se para 300 a 1200 mg/100ml

47 Diabete melito: o Ocorre perda de glicose na urina acima de 180 mg/100ml o Desidratação celular: Pela hiperosmolaridade do LEC o Diurese osmótica: Perda de grande volume de água e solutos (poliúria) Sensação de sede intensa (polidipsia) o Hálito de acetona (muitos corpos cetônicos) devido à oxidação dos Ácidos Graxos provenientes dos adipócitos o Alterações estruturais e funcionais dos vasos sanguíneos: Determinando suprimento inadequado de sangue o Hipertensão secundária à lesão renal o Arteriosclerose secundária ao metabolismo anormal de lipídeos: Deposição de lipídeos o Acidose metabólica: Pela utilização de muitos lipídeos

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49 Tratamento da diabete: Tipo I: o Aplicação de insulina: Insulina regular (3 a 8 horas de duração da aplicação) Insulina precipitada com zinco (48hs) Tipo II: o Atividade física o Dieta o Emagrecimento o Fármacos para aumentar a sensibilidade ou para estimular a produção de insulina o Administração de insulina exógena o Inibidores da DPP4 (dipeptidil-peptidase IV) o Inibidores do co-transporte sódio-glicose nos rins (descoberta recente)

50 Hiperinsulinismo Insulinoma: Produção excessiva de insulina Resultado de tumores ou metástases das células beta O excesso de insulina determina o choque insulínico: o Glicose entre 50 e 70 mg/100ml ocorre: Alucinação Nervosismo extremo Tremores Sudorese o Entre 20 e 50 mg/100ml ocorre: Convulsão clônica Perda de consciência o Valores menores que 20mg/100ml ocorre: Coma

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