GLICÉMIA E CETONÉMIA A. GLICÉMIA E GLICOSÚRIA

Transcrição

1 GLICÉMIA E CETONÉMIA A. GLICÉMIA E GLICOSÚRIA A glucose é o principal açúcar existente no sangue, que serve como "fonte de energia" aos tecidos. A glicémia é a taxa de glucose existente no sangue, e o seu nível é em geral mantido dentro duma gama de valores considerados normais. Glicosúria refere-se à presença de glucose na urina e é sempre anormal. Métodos Enzimáticos de determinação das concentrações de glucose Usam enzimas específicos, habitualmente a glucose oxidase. Na aula prática irá utilizar um método deste tipo. A glucose oxidase cataliza a oxidação da glucose em ácido glucónico, com formação de peróxido de hidrogénio (H 2 O 2 ). Este reage com o fenol e 4-aminofenazona, na presença da peroxidase, com formação de um composto vermelho-violeta, a quinoneimina: Glucose Oxidase D-Glucose + O 2 + H 2 O D-Gluconato (ácido glucónico) + H 2 O 2 H 2 O Aminofenazona + Fenol Peroxidase Quinoneimina + 4H 2 O A intensidade da coloração é proporcional à quantidade de glucose contida na solução. É um método sensível e específico para o doseamento da glucose. Métodos enzimáticos semi-quantitativos (métodos de comparação) Trata-se de testes enzimáticos rápidos, sob a forma de fitas contendo a glucose-oxidase e peroxidases, indispensáveis para o auto-controlo dos doentes diabéticos. São usados tanto para o sangue (ex: Glucostix, BMtest ), como para a urina (ex: Combur, Ketodiastix ). Nestes métodos basta uma gota de sangue/ urina para estimar a concentração da glucose, por comparação com uma escala de cores. No caso do sangue, há actualmente disponível no mercado uma grande variedade de dispositivos que fazem a leitura da glicémia automaticamente. 1

2 A urina é habitualmente avaliada por comparação de cores a olho nú, embora também já existam aparelhos de leitura automática. A.1. Gicémia Os valores normais da glicémia variam com as refeições, o stress e o local de colheita: O valor normal em jejum de 8h é de 0,5 a 1,1 g/ l ou mg% (mg/100ml) ou seja 2,8 6,1 mmol/ l (mm). Em situações de stress, ex: traumatismos graves, pode verificar-se hiperglicémia por libertação de adrenalina e cortisol. Na prática clínica, a determinação da glicémia faz-se em dois grupos de circunstâncias: 1- Suspeita de hiperglicémia Esta surge genericamente por: a) défice de acção da insulina diabetes mellitus b) exagero de acção de uma ou mais hormonas da contra-regulação (ex: síndrome de Cushing cortisol, hipertiroidismo tiroxina). A diabetes mellitus é uma doença crónica provocada por alterações do metabolismo de hidratos de carbono, lípidos e proteínas, resultantes do défice de insulina. Manifesta-se clinicamente por: polifagia, polidipsia (sede excessiva), poliúria e perda de peso. Define-se pela existência de glicémia em jejum 126mg/dl ou 200mg/dl em determinação ocasional ou 2h após teste de tolerância à glucose oral (i.e. a ingestão de 75g de glucose em 200ml de água, no adulto). Na diabetes mellitus, a hiperglicémia deve-se à diminuição da captação de glucose pelas células dos tecidos periféricos, particularmente do tecido muscular e do tecido adiposo, por défice de acção da insulina. Distinguem-se dois tipos de Diabetes: Diabetes Tipo 1 por défice da produção de insulina- mais frequente no jovem e insulinodependente. Diabetes do Tipo 2 por resistência à acção da insulina - mais frequente no adulto e habitualmente controlável com antidiabéticos orais, necessitando de insulina ocasionalmente ou mais tardiamente na sua evolução. 2- Suspeita de hipoglicémia 2

3 Num indivíduo normal, os mecanismos de regulação da glicémia são muito eficazes, de modo que mesmo num jejum prolongado/ greve de fome não se verifica hipoglicéma. A hipoglicémia é sempre uma situação anormal, cuja causa deve ser investigada, sobretudo se recorrente. Clinicamente manifesta-se por dois grupos de sinais/sintomas: glicopénicos, por falta de glucose cerebral (prostração, tremores, convulsões, coma) e adrernérgicos, por estimulação da libertação de adrenalina (palidez, hipersudorese, taquicardia). Qualquer alteração dos mecanismos produtores de glucose sanguínea (glicogenólise, gluconeogénese ) ou fornecedores de fontes de energia alternativas, poupando glucose, nomeadamente no jejum (oxidação dos ácidos gordos, cetogénese ) pode conduzir a hipoglicémia. Essa alteração pode dever-se a défice das reservas (ex: de glicogénio, como nos recém-nascidos prematuros) e/ou imaturidade dos sistemas enzimáticos, a défice enzimático hereditário ou adquirido (ex: devido a uma doença hepática grave) ou a alteração hormonal (excesso de secreção de insulina hiperinsulinismo- ou diminuição das hormonas da contraregulação, como o cortisol ou a hormona do crescimento). O consumo de álcool pode causar hipoglicémia devido ao efeito inibitório dos metabolitos do etanol sobre o ciclo de Krebs, a gluconeogénese e a oxidação dos ácidos gordos, particularmente nas crianças (por excesso de NADH/NAD + ). A.2. Glicosúria Normalmente, não se verifica a presença de glucose na urina. A glucose tem dimensões pequenas e é hidrossolúvel, pelo que a sua concentração no filtrado glomerular é igual à do plasma. Para concentrações até mg/dl (limiar renal para a glucose), toda a glucose filtrada é reabsorvida no túbulo contornado proximal. Para concentrações superiores, que ultrapassem a capacidade de reabsorção tubular, surge glucosúria: glucosúria por hiperglicémia. Em caso de lesão tubular renal proximal pode verificar-se glucosúria, mesmo com valores de glicémia normais, por incapacidade de reabsorção da glucose filtrada no glomérulo: glucosúria de causa renal. Em qualquer circunstância, a glucose, pelo seu efeito osmótico, arrasta grandes volumes de água, aumentando assim o débito urinário -poliúria- com risco de desidratação. Na prática clínica, a determinação da glicosuria faz-se em dois grupos de circunstâncias: Suspeita de glicosúria secundária à hiperglicémia - Diabetes mellitus: à hiperglicémia associa-se glucosúria e cetonúria. A análise da urina é frequentemente o primeiro teste a apontar o diagnóstico. A glucosúria não é actualmente 3

4 usada no controlo do doente diabético, uma vez que só surge quando é ultrapassado o limiar renal para a glucose (o objectivo do controlo é a manutenção da glicémia em valores próximos do normal) e, por outro lado, porque aquele limiar apresenta grande variação individual. Para esse efeito, usa-se a determinação da glicémia capilar ao longo do dia. - Hiperglicémia de outras causas: nomeadamente durante a administração de soros intravenosos com concentração elevada de glucose. Suspeita de lesão tubular renal proximal: - À glicosúria associa-se aumento da excreção urinária de outras substâncias normalmente aí reabsorvidas, com os aminoácidos, o bicarbonato, o fósforo e o ácido úrico. B. CORPOS CETÓNICOS A designação corpos cetónicos engloba 3 compostos: acetoacetato, β-hidroxibutirato e acetona. O acetoacetato e o β-hidroxibutirato são moléculas hidrossolúveis formadas no fígado e utilizadas por outros orgãos como uma importante fonte de energia. São ácidos, conduzindo à cetoacidose, quando em excesso no sangue circulante. Os corpos cetónicos são produzidos a partir de acetil-coa, resultante da β-oxidação dos ácidos gordos que ocorre em condições de jejum prolongado (fome) ou na Diabetes Mellitus. Assim, a nível hepático, forma-se acetoacetato e D-3-hidroxibutirato (β-hidroxibutirato). A descarboxilação espontânea do acetoacetato gera acetona. Acetoacetato e β-hidroxibutirato são interconvertidos pela enzima mitocondrial D-3-hidroxibutirato desidrogenase, num equilíbrio que depende do estado redox da célula, i.e., da razão NAD + /NADH. No sangue, a razão [β-hidroxibutirato]/[acetoacetato] varia numa proporção de 1:1 a 10:1. A concentração total de corpos cetónicos no sangue de animais bem-nutridos não excede 0,2 mmol/l. A perda na urina é normalmente menor que 1mg/24h nos humanos. Os corpos cetónicos são oxidados nos tecidos extra-hepáticos, com resultante formação de ATP, proporcional à sua concentração no sangue, até cerca de 12 mmol/l. A ocorrência de cetonémia está geralmente associada a um aumento da produção de corpos cetónicos pelo fígado, mas experiências em ratos aos quais foi removido o pâncreas demonstraram que a cetonémia associada à Diabetes Mellitus pode aumentar também devido a uma redução na capacidade de catabolismo dos corpos cetónicos. Se, por um lado, o acetoacetato e o β- 4

5 hidroxibutirato são facilmente oxidados pelos tecidos extrahepáticos, a acetona é dificilmente oxidada, sendo volatilizada ao nível dos pulmões, o que explica o hálito cetónico característico das situações de hipercetonémia. 2 AcetilCoA Acetoacetil-CoA sintetase AcetoacetilCoA Formação dos corpos cetónicos (fígado) HMG-CoA sintetase β-hidroxi-β-metilglutaril-coa (HMG-CoA) Acetoacetato HMG-CoA liase NADH+H + NAD + CO 2 β-hidroxibutirato Acetona (propanona) Metabolismo dos corpos cetónicos (fígado, sangue e tecidos periféricos): Fígado Sangue Tecidos Extrahepáticos Acil-CoA Glucose FFA Acil-CoA URINA Glucose Acetil- Acetil- Ciclo de Krebs Corpos cetónicos Corpos cetónicos Acetona PULMÕES Corpos cetónicos Ciclo de Krebs 5

6 Determinação da concentração plasmática de corpos cetónicos (quantificase o β-hidroxibutirato) Fundamento do método enzimático (espectrofotométrico): Por acção da enzima 3-hidroxibutirato desidrogenase (3-HBDH), o D-3-hidroxibutirato (ácido D-3-hidroxibutírico) é oxidado a acetoacetato pelo NAD + (nicotinamida adenina dinucleótido), formando-se NADH. A formação de NADH, que é directamente proporcional à concentração de β-hidroxibutirato presente na amostra inicial, é seguida pelo aumento da absorvância a 340 nm. 3-Hidroxibutirato desidrogenase D-3-hidroxibutirato + NAD + Acetoacetato + NADH + H + 6