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WBA1279_v1.0 Aspectos fisiopatológicos e metabólicos da obesidade nos ciclos da vida Mecanismos de fome e saciedade, regulação central e periférica do balanço de peso, neuromodulação e determinantes endócrinos da obesidade Regulação central do balanço energético Bloco 1 Carolina Lane Alves Farias Vamos refletir? Você sabia que nosso corpo possui um mecanismo interno de controle da fome e da saciedade? Isso mesmo, nosso corpo possui e produz sinais que avisam quando o estoque de energia está adequado ou faltando. Grande parte desse mecanismo é realizado por uma estreita ligação entre hormônios e neurotransmissores. Balanço energético Balanço energético = equilíbrio entre a ingestão calórica e o gasto energético. Núcleo arcado do hipotálamo. Núcleo paraventricular do hipotálamo. Área lateral do hipotálamo. Figura 1 - Localização do hipotálamo Fonte: Shutterstock.com. (HALL, 2017) Controle da ingestão alimentar Figura 2 - Ciclo da ingestão alimentar Fonte: Morton; Schwartz (2014, p.367). Regulação da fome e saciedade Figura 3 - Regulação da fome e saciedade Fonte: adaptada de Sales (2016); Shutterstock.com. NPY AgRP POMC CART Ingestão alimentar VIA OREXIGÊNICA Ingestão alimentar VIA ANOREXIGÊNICA Núcleo arqueado POMC/CART POMC (pró-opiomelanocortina): POMC Peptídeos bioativos Pró-hormônio corticotrofina (ACTH) melanocortinas (MSHα, β e γ) β-endorfina Receptores de melanocortina MCR3 MCR4 Gasto energético Ingestão alimentar CART (transcrito regulado pela cocaína e anfetamina): • Expresso nos mesmos neurônios que expressam a POMC. • Sofre ação direta da leptina. • Inibem o apetite e aumentam a taxa metabólica. (SALES et al., 2016; HALL, 2017) NPY/AgRP NPY (Neuropeptídeo Y) Ingestão alimentar Gasto energético Lipogênese Ativado pelos baixos níveis de leptina e insulina. AgRP (proteína relacionada a agouti): • Antagoniza o MC4R. • Ação mais prolongada em relação ao NPY. • Correlação com obesidade visceral. MCH (hormônio concentrador de melanina): Estimulado pelos nerônios NPY/AgRP. (CUPPARI, 2009; SALES et al., 2016; HALL, 2017) Mecanismos de fome e saciedade, regulação central e periférica do balanço de peso, neuromodulação e determinantes endócrinos da obesidade Regulação periférica do balanço energético Bloco 2 Carolina Lane Alves Farias Sinalização periférica Insulina e glucagon Amilina Polipeptídeo pancreático GLP-1 Peptídeo YY Oxintomodulina Grelina CCK Secretina Motilina Leptina Adiponectina IL-6 Figura 4 - Sinalização periférica do balanço energético Fonte: adaptada de Shutterstock.com. Sinais pancreáticos Insulina: • Papel intermediário entre o controle da adiposidade e o controle imediato da fome. • Sinaliza a presença de glicose (energia). • Estimula a expressão da POMC, inibe a expressão de NPY e aumenta gasto energético. Amilina: • Armazenada e liberada juntamente com a insulina, em resposta à ingestão energética. • Inibe a liberação de NPY. • Inibe o esvaziamento gástrico e a secreção de glucagon. Polipeptídeo pancreático (PP): • Liberado após a refeição → seu nível circulante permanece alto, horas após a refeição → saciedade. • Gastrina, CCK e secretina também estimulam a liberação de PP. Sinais intestinais Colecistoquinina (CCK): • Liberado em resposta à presença de proteínas e gorduras. • Provoca saciedade e finalização da refeição. • Induz liberação da secreção pancreática e biliar. Peptídeo YY (PYY): • Sinalizador da saciedade. • Obesos →menores níveis de PYY. • Inibe os neurônios produtores de NPY/AgRP e ativa os POMC/CART. Peptídeo glucagon like 1 (GLP-1): • Reduz esvaziamento gástrico e a motilidade intestinal. • Estimula secreção pancreática de insulina em casos de hiperglicemia. • Sinaliza via POMC/CART e inibe a do NPY/AgRP. • Indivíduos obesos apresentam valores reduzidos de GLP-1. (MANCINI, 2015; SALES et al., 2016; HALl, 2017) Grelina e leptina Grelina: • Único hormônio sinalizador orexigênico. • Funciona como um iniciador da refeição → estimula neurônios NPY/AgRP. • Jejum → grelina. Leptina: • Gene ob/ob. • Sinalizador de adiposidade. • Reduz o apetite e aumenta a taxa metabólica. (MANCINI, 2015; SALES et al., 2016; HALl, 2017) Resistência à leptina Figura 5 - Mecanismo molecular da resistência à leptina Fonte: Cui ; López (2017). a. Normal b. Obeso Mecanismos de fome e saciedade, regulação central e periférica do balanço de peso, neuromodulação e determinantes endócrinos da obesidade Determinantes endócrinos da obesidade Bloco 3 Carolina Lane Alves Farias Causa ou consequência? • Correspondem a cerca de 2% dos casos de obesidade. DISTÚRBIOS ENDÓCRINOS. Figura 6 - Obesidade e distúrbios endócrinos Fonte: adaptada de Shutterstock.com. Hipotireoidismo • Hormônios tireoidianos: Tetraiodotironina (tiroxina, T4) e Triiodotironina (T3) → ação e liberação controladas por TSH. • Ação no balanço energético por: aumentar a taxa metabólica, potencializar ação da insulina, estimular lipólise e a secreção de GH. Hipotálamo TRH Hipófise TSH Aumento do metabolismo T3 e T4 inibição inibição Figura 7 - Liberação dos hormônios tireoidianos Fonte: adaptada de Shutterstock.com; Mancini (2015). Hipercortisolismo (Síndrome de Cushing) • Hiperprodução crônica de cortisol. • Obesidade presente em 90% dos pacientes → obesidade centrípeta e giba de búfalo. • Aumento da densidade de receptores de glicocorticoides no tecido adiposo visceral ou maior atividade da isoenzima 1 da 11ß-hidroxiesteroide desidrogenase (11β-HSD 1) → converte cortisona em cortisol. Hipotálamo Hipófise anterior Córtex adrenal CRH ACTH Cortisol Figura 8 - Eixo hipotálamo-Hipófise-Adrenal Fonte: elaborada pela autora. (MANCINI, 2015; SALES et al., 2016; HALL, 2017) Deficiência do GH • GH → efeito lipolítico e anabólico, aumenta a oxidação de ácidos graxos. • Redistribuição do tecido adiposo→maior gordura visceral e menor massa magra. • Obesidade→ redução de GH. Hipotálamo Hipófise Aumenta glicogênio Hepático. Estimula síntese proteica. GH Inibe captação de glicose no tecido adiposo. Aumenta oxidação de AG. Figura 9 - Eixo GH Fonte: elaborada pela autora. (MANCINI, 2015; SALES et al., 2016; HALL, 2017) Hipogonadismo • Redução na produção de testosterona. • Testosterona massa gorda (visceral). • Obesidade → testosterona. Figura 10 - Eixo hipotálamo-hipófise-testículo Fonte: elaborada pela autora. Hipotálamo Hipófise anterior Testículo GnRH LH Testosterona (MANCINI, 2015; SALES et al., 2016; HALL, 2017) A B C D Quiz Existe um mecanismo complexo envolvendo, que controla a ingestão alimentar em humanos. Em relação ao controle da fome e saciedade, podemos afirmar que: A leptina é um hormônio produzido no tecido adiposo, que age no hipotálamo como anorexígeno. A grelina é um peptídeo anorexígeno liberado pelo estômago. GLP-1 é um peptídeo produzido no pâncreas, que age como um orexígeno no hipotálamo. A adiponectina é um peptídeo orexigeno produzido no pâncreas. A B C D Quiz Existe um mecanismo complexo envolvendo, que controla a ingestão alimentar em humanos. Em relação ao controle da fome e saciedade, podemos afirmar que: A leptina é um hormônio produzido no tecido adiposo, que age no hipotálamo como anorexígeno. A grelina é um peptídeo anorexígeno liberado pelo estômago. GLP-1 é um peptídeo produzido no pâncreas, que age como um orexígeno no hipotálamo. A adiponectina é um peptídeo orexigeno produzido no pâncreas. Quiz - Resolução Resposta correta: a) A leptina é um hormônio produzido no tecido adiposo que age no hipotálamo como anorexígeno. A leptina é um hormônio produzido, principalmente, pelo tecido adiposo. Seu nível sanguíneo é aumentado em períodos pós-prandiais, levando à redução do apetite. Em situações de privação energética, os níveis de leptina reduzem como forma de estimular o apetite, reduzir o gasto energéticoe, dessa forma, proteger o organismo contra a desnutrição. Teoria em Prática Bloco 4 Carolina Lane Alves Farias Mecanismos de fome e saciedade, regulação central e periférica do balanço de peso, neuromodulação e determinantes endócrinos da obesidade Reflita sobre a seguinte situação A cirurgia bariátrica é uma das modalidades de tratamento para a obesidade, em que, por meio de alterações anatômicas e fisiológicas no estômago e/ou intestino, ocorre a redução do peso corporal. Diversos fatores hormonais produzidos pelo estômago, intestinos, pâncreas e tecido adiposo, regulam o apetite e gasto energético, atuando como sinalizadores no hipotálamo, o centro de controle da fome e saciedade. Conhecendo os locais de produção desses fatores e seus efeitos na regulação do balanço energético, descreva as possíveis alterações que pode ocorrer nesse balanço após a cirurgia bariátrica e como isso contribui para a perda de peso. Pense nos seguintes hormônios e peptídeos: grelina, leptina, peptídeo YY e GLP-1. Norte para a resolução Figura 11 - Tipos de cirurgia bariátrica Fonte: Shutterstock.com. Sinalização periférica do balanço energético Figura 12 - Sinalização periférica do balanço energético Insulina e glucagon Amilina Polipeptídeo pancreático GLP-1 Peptídeo YY Oxintomodulina Grelina CCK Secretina Motilina Leptina Adiponectina IL-6 Fonte: adaptada de Shutterstock.com. E após a cirurgia bariátrica? Grelina: produzida no estômago, logo, cirurgias que removem especialmente o fundo gástrico, resultarão em menor produção de grelina→ redução do apetite. Leptina: produzida pelos adipócitos, logo, perda de peso → menor quantidade de TA →menor liberação de leptina → melhora a resistência à leptina. PYY: cirurgia bariátrica → aumento do esvaziamento gástrico → estimula liberação de PYY → redução do apetite. GLP-1: cirurgia bariátrica → aumento do esvaziamento gástrico → estimula liberação de GLP-1 → redução do apetite. Dicas do(a) Professor(a) Bloco 5 Carolina Lane Alves Farias Mecanismos de fome e saciedade, regulação central e periférica do balanço de peso, neuromodulação e determinantes endócrinos da obesidade Prezado aluno, as indicações a seguir podem estar disponíveis em algum dos parceiros da nossa Biblioteca Virtual (faça o login por meio do seu AVA), e outras podem estar disponíveis em sites acadêmicos (como o SciELO), repositórios de instituições públicas, órgãos públicos, anais de eventos científicos ou periódicos científicos, todos acessíveis pela internet. Isso não significa que o protagonismo da sua jornada de autodesenvolvimento deva mudar de foco. Reconhecemos que você é a autoridade máxima da sua própria vida e deve, portanto, assumir uma postura autônoma nos estudos e na construção da sua carreira profissional. Por isso, nós o convidamos a explorar todas as possibilidades da nossa Biblioteca Virtual e além! Sucesso! Leitura Fundamental Indicação de leitura 1 Esta publicação apresenta uma revisão sobre controle neorendócrino da fome e saciedade sua relação com a obesidade. Referência: DA SILVA, S. S. et al. A atuação neuroendócrina no controle da fome e saciedade e sua relação com a obesidade. Research, Society and Development, [s. l.], v. 11, n. 2, p. e33311225621-e33311225621, 2022. Indicação de leitura 2 Este trabalho sintetiza a relação da obesidade como etiologia de hipogonadismo secundário e suas consequências. Referência: DE OLIVEIRA, V. H. M. et al. Relevância da obesidade como etiologia de hipogonadismo secundário: uma revisão integrativa. Research, Society and Development, [s. l.], v. 11, n. 14, p. e456111436689-e456111436689, 2022. Dica do(a) Professor(a) Figura 13 - Capa do livro Ciência do comportamento alimentar Fonte: https://manole.vtexassets.com/arquiv os/ids/258194-800- auto?v=637540194567030000&width =800&height=auto&aspect=true. Acesso em: 27 mar. 2023. Referências CUI H.; LÓPEZ M.; RAHMOUNI K. The cellular and molecular bases of leptin and ghrelin resistance in obesity. Nat Rev Endocrinol., [s. l.], v. 13, n. 6, p. 338-351, 2017. CUPPARI, L. Nutrição nas doenças crônicas não-transmissíveis. Barueri: Manoel, 2009. DA SILVA, S. S. et al. A atuação neuroendócrina no controle da fome e saciedade e sua relação com a obesidade. Research, Society and Development, [s. l.], v. 11, n. 2, p. e33311225621-e33311225621, 2022. DE OLIVEIRA, V. H. M. et al. Relevância da obesidade como etiologia de hipogonadismo secundário: uma revisão integrativa. Research, Society and Development, [s. l.], v. 11, n. 14, p. e456111436689- e456111436689, 2022. HALL, J. E. Tratado de fisiologia médica. 13. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2017. MANCINI, M. C.; Tratado de obesidade. 3. ed. Rio de Janeiro: Grupo Guanabara Koogan, 2021. Referências MORTON, G. J.; MEEK, T. H.; SCHWARTZ, M. W. Neurobiology of food intake in health and disease. Nat Rev Neurosci., [s. l.], v. 15, n. 6, p. 367- 78, 2014. SALES, P.; HALPERN, A. E.; CERCATO, C. O essencial em endocrinologia. 1. ed. Rio de Janeiro: Roca, 2016. Bons estudos!