REGULAÇÃO HORMONAL DO METABOLISMO DO GLICOGÊNIO E DE LIPÍDIOS

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1 REGULAÇÃO HORMONAL DO METABOLISMO DO GLICOGÊNIO E DE LIPÍDIOS

2 Tiroxina Epinefrina (adrenalina) Glucagon Insulina Hormônios esteroides: Cortisol (Suprarenal) Progesterona Testosterona Estradiol Aldosterona

3 Duas classes de Hormônios H. polipeptídicos e H. hidrossolúveis não polipeptídicos não entram na célula H. esteróides - entram na célula Receptores hormonais específicos H. polipeptídicos e H. hidrosolúveis Receptores na membrana da célula Receptor H. Esteróides Receptores no citoplasma da célula

4 Glucagon Hormônio polipeptídico (29 aminoácidos) Produzido pelo pâncreas (células alfa) Secretado quando o nível de glicose sanguínea é BAIXO Age em receptores do FÍGADO Estimula a DEGRADAÇÃO DO GLICOGÊNIO Inibe a SÍNTESE DO GLICOGÊNIO Efeito AUMENTO da glicemia. Estimula a DEGRADAÇÃO DE TRIACILGLICERÓIS

5 Epinefrina (ou adrenalina) Hormônio: catecolamina Produzido pelas glândulas supra-renais Secretado quando: o nível de glicose sanguínea é BAIXO em resposta a estresse na atividade física Age em receptores dos MÚSCULOS e de outros tecidos Estimula a DEGRADAÇÃO DO GLICOGÊNIO Inibe a SÍNTESE DO GLICOGÊNIO Estimula a DEGRADAÇÃO DE TRIACILGLICERÓIS

6 Insulina Hormônio polipeptídico (51 aminoácidos) Produzido pelo pâncreas (células beta Ilhotas de Langerhans) Secretado quando o nível de glicose sanguínea é ELEVADO Age em receptores das células (principalmente FÍGADO, MÚSCULO E TECIDO ADIPOSO) Promove a entrada da glicose para dentro das células Estimula a SÍNTESE DO GLICOGÊNIO Inibe a DEGRADAÇÃO DO GLICOGÊNIO Efeito DIMINUIÇÃO da glicemia Age também no metabolismo das gorduras

7 H. polipeptídicos e H. hidrosolúveis Não entram na célula e sua ação ocorre via cascata do AMP cíclico O Hormônio é chamado primeiro mensageiro Hormônio liga-se ao receptor formando um complexo [H-R]. A Adenilato ciclase que está na membrana é ativada e catalisa a formação de AMP cíclico

8 AMP cíclico AMP cíclico (camp) 3, 5 AMP Adenilato ciclase HO P O ATP camp + PP O

9 O camp ativa a Proteína Quinase (PK) Glucagon ou epinefrina ATP Ativação c AMP + PP A Proteína Quinase (PK) fosforila a Glicogênio Fosforilase (que passa para a forma ativa) Proteina kinase ( inativa ) Proteina kinase (ativa) ATP ADP Fosforilase quinase Fosforilase quinase (P) ( inativa ) (ativa) ATP ADP Glicogênio Fosforilase Glicogênio Fosforilase (inativa - ) (ativa) (P) Resultado: Glicogênio é degradado

10 Glicogênio fosforilase ATIVA Glicogênio fosforilase INATIVA

11 Resumo Quando DIMINUI a taxa de glicose no sangue, glucagon e epinefrina são secretados e induzem degradação do GLICOGÊNIO. Portanto: AUMENTA o nível de glicose no sangue (secretada pelo fígado em resposta ao glucagon)

12 Ao mesmo tempo... ATP Ativação c AMP + PP A Proteína Quinase (PK) fosforila a Glicogênio Sintase (que passa para a forma inativa) Proteina kinase ( inativa ) Proteina kinase (ativa) ATP ADP Fosforilase Glicogênio quinase sintase Fosforilase Glicogênio quinase sintase (P) (P) ( inativa ( ) ) (ativa) ( inativa ) ATP ADP Glicogênio Fosforilase Glicogênio Fosforilase (inativa - ) (ativa) (P) Resultado: Glicogênio não é sintetizado

13 Glucagon (fígado) e epinefrina (músculo) Resultado: - Glicogênio fosforilase ATIVADA degrada glicogênio - Glicogênio sintase INATIVA não há síntese de glicogênio

14 Quando a glicemia volta a seu valor normal, o glucagon e a epinefrina deixam de ser secretados Os hormônios desligam-se de seus receptores A adenilato ciclase volta para a forma menos ativa O nível de camp intracelular cai, pois ele é degradado A Proteína quinase volta para sua forma inativa As enzimas são desfosforiladas por Fosfoproteínas Fosfatases

15 Insulina é secretada pelo pâncreas em resposta a níveis elevados de glicose no sangue. Insulina ativa uma outra cascata de sinais que promovem a ativação de Fosfoproteínas Fosfatases Estas enzimas catalisam a hidrólise dos resíduos de fosfato das Enzimas: Glicogênio fosforilase e Glicogênio sintase. Desta forma, a insulina antagoniza os efeitos da cascata de camp induzida por glucagon e epinefrina

16 Além disto, a insulina induz o aparecimento de receptores de glicose (GLUT4) na membrana das células, fazendo com que glicose seja transportada para dentro da célula No diabetes, glicose acumula-se no sangue por baixa produção de insulina, defeito nos receptores de insulina, etc.

17 Resumo Glucagon e Epinefrina: estimulam a degradação do glicogênio inibem a síntese do glicogênio Insulina: inibe a degradação do glicogênio estimula a síntese do glicogênio

18 Ação do Glucagon, Epinefrina e Insulina no Metabolismo de Lipídios

19 DEGRADAÇÃO DE GORDURAS Com baixa ingestão calórica (dieta ou jejum) ou glicemia baixa, ocorre liberação de Glucagon Durante a atividade física ocorre liberação de Epinefrina AMBOS OS HORMÔNIO ESTIMULAM A DEGRADAÇÃO DE TRIACILGLICERÓIS VIA LIPASES INTRACELULARES Triacilglicerol Glicerol + Ácidos Graxos Glucagon TECIDO ADIPOSO e FÍGADO Epinefrina - MÚSCULO

20 Glucagón e Epinefrina promovem a degradação de triacilgliceróis pela cascata do camp, fosforilando Lipases Hormônio (epinefrina ou glucagon) Adenilato ciclase (inativa) Adenilato ciclase (active) ATP c AMP + PP Ativação P roteina kinase ( inativa ) Proteina kinase (ativa) ATP ADP ( Lipase Lipase (P) (inativa) (ativa) Aumenta degradação de triacilgliceróis

21 Insulina é liberada quando a glicemia é ELEVADA Promove a desfosforilação das Lipases Portanto: INIBE A DEGRADAÇÃO DE TRIACILGLICERÓIS

22 Glucagón e Epinefrina estimulam a degradação de triacilgliceróis e glicogênio. Inibem a síntese de glicogênio E Insulina inibe a degradação de triacilgliceróis e glicogênio. Estimula a síntese de glicogênio

23 DIABETES MELLITUS No Diabetes: (i) o pâncreas não produz insulina, ou (ii) não produz em quantidade suficiente, ou (iii) a insulina produzida não funciona adequadamente ou (iv) não há receptores para insulina. Mais de 16 milhões de brasileiros adultos (8,1%) sofrem de diabetes Alterações Metabólicas Importante!!!!!

24 DIABETES MELLITUS Tipos de diabetes: Diabetes do Tipo I (diabetes mellitus insulino-dependente): A falta de insulina ou sua produção insuficiente obriga a pessoa a aplicar insulina. É diagnosticada com mais frequência em jovens. Diabetes do Tipo II (diabetes mellitus não insulino-dependente): A insulina não funciona de forma adequada. Atinge mais os adultos, pessoas com antecedentes familiares de diabetes ou com excesso de peso. Alimentação adequada, exercícios físicos, controle de peso e, em alguns casos, medicamentos, ajudam no controle desse tipo de diabetes. Entre os adultos com diabetes nos Estados Unidos: 12% tomam insulina e medicação oral; 19% tomam apenas insulina; 53% tomam apenas medicação oral e 15% não tomam nenhuma medicação

25 Sem insulina ou com o funcionamento inadequado dela, a glicose acumula-se no sangue (hiperglicemia - glicose elevada no sangue) e é eliminada na urina (glicosúria - glicose elevada na urina ). Os sintomas do diabetes são: cansaço, perda de peso (em alguns pacientes), sede e necessidade frequente de urinar. Os níveis elevados de glicose no sangue mantém as células em hiper-osmolaridade e acarretam sobrecarga renal. Ocorre perda de água das células. O indivíduo tem muita sede, bebe muita água e urina muito (poliúria). Acarreta depleção de eletrólitos.

26 O indivíduo diabético, apesar de ter elevado nível de glicose no sangue, é como se estivesse em dieta de baixo carboidrato ou jejum O indivíduo degrada gordura (ácidos graxos) para obter energia (emagrece). Intensa produção de corpos cetônicos Intensa proteólise, degradação de proteínas endógenas para síntese de glicose a partir de aminoácidos glicogênicos (a glicose é necessária para o funcionamento do cérebro)

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