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FISIOPATOLOGIA DO DIABETES
E SINDROME METABÓLICA
Prof. Dr. Emerson S. Lima
Universidade Federal do Amazonas-UFAM
Disciplina de Bioquímica Metabólica
1
MONOSSACARÍDEOS FUNÇÃO
RIBOSE (PENTOSE) ESTRUTURAL (RNA)
DESOXIRRIBOSE
(PENTOSE)
ESTRUTURAL (DNA)
GLICOSE
(HEXOSE)
ENERGIA
FRUTOSE (HEXOSE)
ENERGIA
GALACTOSE (HEXOSE)
ENERGIA
BREVE REVISAO SOBRE CARBOIDRATOS
DISSACARÍDEO COMPOSIÇÃO FONTE
Maltose Glicose + Glicose Cereais
Sacarose Glicose + Frutose Leite
Lactose Glicose + Galactose Cana-de-açucar
PRINCIPAIS DISSACARIDEOS DA ALIMENTAÇÃO HUMANA
POLISSACARÍDEO FUNÇÃO E FONTE
Glicogênio Açúcar de reserva energética de animais e
fungos
Amido Açúcar de reserva energética de vegetais e
algas
Celulose Função estrutural. Compõe a parede
celular das células vegetais e algas
Quitina Função estrutural. Compõe a parede
celular de fungos e exoesqueleto de
artrópodes
Ácido hialurônico Função estrutural. Cimento celular em
células animais
alfa-amilase
digestão de amido/glicogênio
Amilopectina (amido) da batata
produtos da digestão
pela α-amilase
pancreática
α-amilase
pancreática
maltose dextrina
-limite ligação 1:6
ligação 1:4
maltotriose
alfa-amilase
Produtos da hidrólise do AMIDO pela alfa-amilase glicose
Termos importantes
Glicogênese: Conversão de glicose a glicogênio
Glicogenólise: Degradação do glicogênio à glicose
Gliconeogênese: Formação de glicose a partir de fontes não-
glicídicas.
Glicólise: É a transformação de glicose em lactato ou piruvato.
Ciclo de Krebes, Fosforilação oxidativa, e via das pentoses:
Oxidação da glicose a CO2 e água
9
Somatostatina
Insulina Glucagon
Lipídios Músculo Fígado
Epinefrina
Cortisol,GH Glicose
Glicogenólise
Gliconeogênese
Captação de glicose
Lipogênese
Captação de glicose
Glicólise
Regulação da glicemia pela insulina
Ilhotas do pâncreas Estímulo
Inibição
10
• Aumenta a entrada da glicose nas células, tornando os tecidos permeáveis
a ela. (aumenta a expressão de transportadores de glicose)
• Aumenta a atividade da glicoquinase e , portanto, da fosfolilação da
glicose em glicose -6-fosfato a qual entra na via glicolítica.
• Aumenta a atividade da glicogênio-sintase e, portanto, da glicogênese, no
músculo e no fígado.
• Diminui a atividade da glicose 6- fosfatase, a qual acelera a velocidade de
formação da glicose, associada com o decréscimo de formação de glicose -
6- fosfato.
• Inibe a catabolização dos lípides, acelerando sua formação. Origina assim,
uma diminuição de ácidos graxos livres circulantes, sendo a insulina, desta
forma, um composto anticetogênico.
• Possui ação anabólica sobre o metabolismo das proteínas, diminuindo a
gliconeogênese.
Ações Fisiológicas da Insulina
É sintetizada como pré-pro insulina que se converte a pro insulina. O peptídio
Conectance (C) induz a formação de insulina que:
13
Glucagon
• Possui atividade glicogenolítica, devido ao estímulo da
adenilciclase no fígado, ocorrendo aumento do AMP cíclico. O
AMPc, por sua vez, ativa a defosfofosforilase- quinase, a qual
converte a fosforilase b (inativa) em fosforilase a (ativa). A
ativação da fosforilase resulta em rápida glicogenólise e aumenta
da liberação de glicose pelo fígado.
• Estimula a gliconeogênese por aumento da atividade da via
metabólica por onde o piruvato é convertido em fosfoenolpiruvato,
com formação de oxalacetato como intermediário. O glucagon
estimula a conversão de ácido láctico e aminoácidos em glicose. O
estímulo da gliconeogênese é mediado por uma ativação da lipase
hepática pelo AMP cíclico, que produz uma ativação da
gliconeogênese pelos ácidos graxos resultantes
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Catecolaminas
• Agem na rápida transformação do glicogênio hepático em glicose, por
aumento da glicogenólise. A ação da adrenalina é medida pelo estímulo da
formação de 3’5’ AMP cíclico a partir de ATP, por ativação da
adenilciclase. A ação da noradrenalina, nesse caso é bem menor que a
adrenalina (1/20)
• Transformam o glicogênio muscular em ácido láctico, aumentando o
lactato sangüíneo, associado ao estímulo da atividade da fosforilase,
acelerando a formação do 3’5’AMP ciclíco.
• No tecido adiposo, a adrenalina tem um efeito acentuado sobre a lipólise,
resultando em rápida liberação de ácidos graxos e glicerol. Estes ácidos
graxos servem de combustível nos músculos e podem ativar a
gliconeogênese no fígado.
• A adrenalina tem uma ação inibidora direta sobre a liberação de insulina
pelo pâncreas.
15
Glicocorticóides • Os glicocorticóides, no músculo e tecido adiposo são de ação
catabólica e tendem a poupar glicose . A captação da glicose e a
glicólise são reduzidas. A síntese de proteínas sofre redução,
enquanto a sua degradação aumenta. No tecido adiposo,
glicocorticóides aumentam a lipólise.
• No fígado, os glicocorticóides acentuam a remoção de aminoácidos
e a gliconeogênese, aumentando a atividade das enzimas-chave de
sua regulaçào (piruvato carboxilase, fosfoenolpiruvato carboxilase,
frutose 1, 6 difosfatase e glicose 6 fosfatase).
• Desta forma, os glicocorticoides aumentam a taxa de glicose,
ácidos graxos e aminoácidos circulantes.
16
Definição: A Diabetes Mellitus é considerada atualmente
como um grupo de doenças metabólicas caracterizadas por
estados hiperglicêmicos oriundos de defeitos na secreção ou
ação da insulina, receptores defeituosos ou ambos.
Diabetes Mellitus
17
-Diabetes tipo I ( antes chamada dependente de
insulina)
-Diabetes tipo 2 (antes chamada NÃO
dependente de insulina)
-Diabetes Mellitus Gestacional
-Outros tipos específicos de Diabetes
Classificação segundo a OMS
19
Nauseas
Vômitos
Desidratação poliúria polidipsia coma
cetonúria
Perda renal
de Na e K
Hiperglicemia glicosúria
Diurese
osmótica Incapacidade na utilização periférica da glicose
aumento da gliconeogênese
Aumento da lipólise
Alterações bioquímicas manifestações Causas
cetonemia
Falta de insulina
Fisiopatologia do Diabetes
41
Hiperglicemia, acidose, cetonúria
* Distúrbio neurológico, hiperglicemia,
hiperosmolaridade, desidratação profunda.
Defeito na secreção de insulina
*
• Doença renal (proteínúria (microalbuminúria), síndrome nefrótica.
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CONSEQUÊNCIAS METABÓLICAS DO DIABETES
• HIPERGLICEMIA
• DISTÚRBIOS NO METABOLISMO PROTÉICO (perda
protéica - gliconeogênese)
• DISTÚRBIOS NO METABOLISMO LIPÍDICO ( estimula a
lipólise e liberação de ácidos graxos livres)
• HIPERPOTASSEMIA (perda de potassio para o E.
extracelular)
• HIPERFOSFATEMIA ( na ausência de insulina o fostato é
liberado pela célula).
• DISTÚRBIO NO METABOLISMO ÁCIDO-BASICO
(acidose metabólica, cetoacidose diabética)
• DISTÚRBIOS DO SÓDIO E ÁGUA (Hiponatremia, diurese
osmótica) 44
OO
O CH3
OO
CH3
OH
CH3
CH3
O
NADH + H+ NAD
ACETOACETATO
ACETONA
B-HIDROXIBUTIRATO
CORPOS CETÔNICOS
Fígado (enzima)
78%
2%
20%
São formados na circulação a partir da utilização dos ácidos graxos
como fonte de energia. Podem consumir os tampões sangüíneos e
Induzir a uma acidose metabólica. (importantes no diabetes e alcoolismo)
Cetonemia
Cetonúria
45
MARCADOR TARDIO DA GLICEMIA
• Métodos: Cromatografia de afinidade, Eletroforese,
HPLC, turbidimetria 46
FRUTOSAMINA
• Nome genéricos das proteínas cetoaminas ( glicose+ grupamento
amina das proteínas)
• Meia-vida de 2 a 3 semanas
• Monitoramento glicêmico de curto prazo, principalmente em
pacientes com hemoglobinopatias.
• Sensível ao ácido ascórbico e proteinemia.
• Valores de referência: 1,8 a 2,8 mmol/L
• Metodo: Espectrofotométrico ( Azul de nitrotetrazólio)
47
Peptídeo C
Quando se fizer necessário, a distinção laboratorial entre o diabetes tipo
1 e tipo 2 pode ser conseguida pela determinação dos níveis séricos do
peptídeo C (composto biologicamente inativo, formado durante a clivagem
da proinsulina em insulina, ou seja, proinsulina --> peptídeo C + insulina)
ou, menos comumente, por meio da dosagem dos anticorpos contra as
células beta (somente observados no diabetes tipo 1).
O peptídeo C também serve para avaliar a função da célula pancreática
na secreção de insulina na evolução do diabetes tipo 2. Quando ocorre
falência pancreática, os níveis caem progressivamente. Níveis normais
variam de 1,2 a 4,5 ng/mL). Níveis menores do que 1 ng/ml sugerem
falência do pâncreas e necessidade de tratamento com insulina.
AUMENTO: Insulinoma, diabetes tipo 2.
DIMINUIÇÃO: Diabetes tipo 1, insulinoterapia exógena.
49
Hyperglycemia: the tip of the metabolic syndrome
iceberg
Abdominal obesity
Atherogenic
dyslipidemia
Hypertension
Insulin resistance ----------------------
Hyperinsulinemia
Impaired
fibrinolysis
Inflammatory
profile
Hyperglycemia
53
TG
Apo B
VLDL
VLDL
X
Adipocitos Fígado
Insulina
(RI)
AGL
DISLIPIDEMIA LIGADA A RESISTENCIA A INSULINA
(lipase hepatica)
catabolismo TG
em HDL
Rim
(CETP)
Ester colesterol
VLD
L
HDL
TG
Apo A-1
(Solúvel)
Clearance renal
TG
Apo B
VLDL
(reduz LPL)
VLDL
X
Adipocitos Fígado
Insulina
(RI)
AGL
DISLIPIDEMIA LIGADA A RESISTENCIA A INSULINA
Peq Densa LDL
LDL
DISLIPIDEMIA LIGADA A RESISTENCIA A INSULINA
Rim
(CETP)
Ester colesterol
VLD
L
HDL
TG
Apo A-1
(Solúvel)
Clearance renal
TG
Apo B
VLDL
VLDL
X
Adipocitos Fígado
Insulina
(RI)
AGL
(lipase hepatica)
catabolismo TG
em HDL
+ ATEROGENICA
PATOGENIA DA SM
Influências ambientais Influências genéticas
Resistência à insulina • OBESIDADE
• TABAGISMO
• GORDURAS SATURADAS
• SEDENTARISMO Hiperinsulinemia
Metabolismo
de glicose
Metabolismo
de Ác.úrico
Dislipidemia
Hemodinâmica
Hemostática
Intolerancia à
glicose
Hiperuricemia
Gota
Urolitiase
Hiperatividade simpática
Retenção de Na
Hipertensão
PAI-1
Fibrinogênio
Doença coronariana
REAVEN, 1999; ECKEL et al., 2005
Hipertrigliceridemia
Hipercolesterolemia
HDL-c
LDL densas
• ALTERAÇÕES RECEPTORES
• SINALIZAÇÃO (C-JUN)
• ENZIMAS METAB, CH
Motta, VT. Bioquímica Clínica para o laboratório- Princípios e aplicações.
4.ed.,Edusc, Caxias do Sul, 2003.
Burtis, C.A.; Ashwood, E.R. TIETZ - Fundamentos de química clínica.
5.ed.Guanabara Koogan, São Paulo, 2005.
Kaplan-Pesce. Química-Clínica. Técnicas de laboratório. Fisiopatologia,
métodos e análises. Ed. Panamericana.1996.
Na internet :
www.laboratorioautolab.com
www.diabetes.org.br
www.diabetesnoscuidamos.com.br
www.diabetes.org
Bibliografia Consultada
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