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HND: 2 PERÍODOS: - Epidemiológico: Relações suscetíveis do ambiente - Patogênico: Organismo 2 DOMÍNIOS: - Meio ambiente (pré-condições) - Meio interno (modificações) (fatores intrínsecos) Estímulos externos → patogênicos Pré condições internas Fatores Hereditários Fatores congênitos Fatores adquiridos Objetivo Apontar os diferentes métodos de prevenção e controle 1. Pré-patogênese Depende dos determinantes de saúde-doença de San Martin (1981) *link para o arquivo dele* Inter-relações entre a. etiológicos, ser e ambiente Fatores sociais Basicamente qualquer coisa exceto genético, físico, químico ou biológico. Fatores socioeconômicos: quanto mais rico, menos doenças de pobres (desnutrição, nanismo...) • Fatores sociopolíticos: quanto mais acesso a informação e decisões democráticas, mais consciente a população para as necessidades de saúde. • Fatores socioculturais: uma população não educada para a saúde, ou sem recursos, terá hábitos danosos (promiscuidade, defecar em local inadequado...) • História Natural das Doenças Página 1 de Medicina terá hábitos danosos (promiscuidade, defecar em local inadequado...) Fatores psicossociais: pessoas sem apoio, com infância curta, ou pais violentos, terão maior chance de desenvolver hábitos danosos (vícios, transtornos, depressão...) • Fatores ambientais Físico + Biológico + Sociedade (interações) - Fatores genéticos: seleção natural? - Multifatorialidade: fatores condicionantes da doença → Políticos, econômicos, sociais, culturais e ecológicos + agentes diretos. Exemplo da diarreia: p.6 "a causa mais profunda da manutenção do status quo da morbidade por diarréias, a qual reside no desnível econômico existente entre as classes sociais" 2. Período de patogênese Estágios por Leavel e Clark: - Precoce: desequilíbrio da saúde (s/ sinais clínicos) - Precoce discernível: primeiros sintomas - Doença avançada: forma clínica máxima - Convalescência: desfecho 3. Prevenção Ainda para Leavel e Clark: Prevenção = vir antes ou preceder Definição atual: Antecipar, preceder, tornar impossível por meio de uma providência precoce (p.8) Assim, ela ocorre na pré-patogênese Se ocorre na patogênese = prevenção secundária (lembrar do esquema p.2) Se ocorreu defeito/invalidez = prevenção terciária (reabilitação) Prevenção primária Promoção da saúde: moradia, escola, área de lazer, alimentação, educação (todos níveis) • Proteção específica: imune, ocupacional, higiene pessoal, proteção de acidentes, aconselhamento genético, controle vetorial • Obs: fatores ambientais podem ser anulados pela melhoria na qualidade de vida e saneamento. Prevenção secundária Diagnótico precoce: inquéritos de casos (comunidade), exames periódicos, isolamento, tratamento • Limitação da incapacidade: evitar complicações e sequelas (reconhecimento tardio)• Página 2 de Medicina Limitação da incapacidade: evitar complicações e sequelas (reconhecimento tardio)• Prevenção terciária Reabilitação, fisioterapia, terapia ocupacional, empregamento Página 3 de Medicina John Snow e o estudo sobre o risco de contrair cólera em Londres no século XIX. Primeiramente métodos aplicados em doenças transmissíveis. Depois em agentes ambientais e doenças específicas, e doenças crônicas não transmissíveis. Citação às coortes de Richard Doll e Andrew Hill sobre o hábito de fumar, em 1950 (p.1) Epidemiologistas estão preocupados não somente com a incapacidade, doença ou morte, mas, também, com a melhoria dos indicadores de saúde e com maneiras de promover saúde (p.2). População → sempre humana. Localizada na área em determinado momento. Epidemiologia e saúde pública - Causalidade das doenças (antes de contaminar) - História natural das doenças (durante a contaminação) - Estado de saúde das populações (depende da exposição) - Avaliação de intervenções (principal no que tange ao custo) Casos específicos - Varíola: erradicada em 1980 - Metilmercúrio: primeira epidemia por poluição ambiental - Febre e doença cardíaca reumáticas: por transmissão de estreptococus das vias aéreas superiores em aglomeração familiar (baixo nível socioec.) - Deficiência de Iodo (bócio endêmico e cretinismo): sal iodado disseminado o uso em 1924 - Tabagismo, asbesto e câncer pulmonar: era raro até 1930; exposição = 14X mais chance - Fratura de quadril: principalmente em idosos - HIV/AIDS: 25 milhões mortos e 40 milhões já infectados. - Síndrome da Angústia Respiratória Aguda (SARA): evidencia vulnerabilidade mundial. Canadá? What? Epidemiologia Básica - 2a edição - R. Bonita; R. Beaglehole; T. Kjellström Epidemiologia Básica: O que é Epidemiologia? segunda-feira, 22 de novembro de 2021 21:17 Página 4 de Medicina Conceitos e Definições Risco: probabilidade de ocorrência de uma doença, agravo, óbito, ou condição relacionada a saúde (até melhora) em uma população ou grupo. Agravo/Dano à saúde: mal ou prejuízo à saúde de um ou mais indivíduos, de uma coletividade ou população. Fatores de risco: componentes que podem levar à doença ou contribuir para adoecer. Atributos de um grupo que possui maior incidência de uma doença ou agravo. Fenômeno da natureza física, química, orgânica, psicológica ou social (genótipo ou fenótipo). Ex: ruídos, tabagismo, obesidade, alimentos contaminados, jornada de trabalho excessiva, ritmo acelerado de trabalho... Fator de risco X marcador de risco Fator é evitável (obesidade, hipertensão, uso de contraceptivo...) Marcador é inevitável (sexo, grupo étnico, ascendência familiar...) Origem do fator: Endógenos: fatores genéticos e constitucionais Exógenos: Aedes aegypti, "pó da china" na água... Fator de proteção: atributo com menor incidência de distúrbio Exposição aos fatores de risco: - Aguda: contato rápido e intenso a dterminado fator - Intermitente: contato periódico em pulsos - Reiterada: c. repetido, sistemática ou continuamente - Múltipla: c. com muitos fatores (geralmente riscos ocupacionais) Medida de risco = estimador de necessidade de assistência promotora e preventiva; conhecer a situação antes de ocorrer o evento → forma de avaliar, mensurar o risco (coeficientes de Incidência e Prevalência) • Grupo de risco = Grupo exposto a um dado FATOR ou identificado como um determinado Marcador de risco • Risco absoluto = coeficiente de incidência de algum fenômeno• Comparação de Riscos População P; acometidos DE; expostos ao fator PE; acometidos não expostos DnE; população não exposta PnE - Risco nos expostos: RE = DE/PE - Risco nos não expostos: RnE = DnE/PnE Risco Relativo RR: - RR = RE / InE (Risco expostos/Incidência não expostos) Assim: razão de incidência = medida que expressa proporção de incidência do agravo entre os que apresentam o fator de risco na população. Ex: RR de 1,5 = excesso de risco de 50% entre os indivíduos expostos àquele fator de risco Conceitos e Definições da Saúde Usados na Vigilância Sanitária Página 5 de Medicina de 50% entre os indivíduos expostos àquele fator de risco - RR = 1 → Risco relativo nulo → incidência em expostos igual não expostos - RR > 1 → Risco relativo aponta para fator de risco → IE > InE - RR < 1 → aponta para fator de proteção → IE < InE Risco Atribuível RA: RA = IE - InE Variável é fator de risco quando RR>1 e RA>0. Risco atribuível combina: frequência da ocorrência indesejável (fator de risco presente); frequência da ocorrência sem fator de risco; frequência da presença do próprio fator de risco → Frequência absoluta (n) e relativa (%). Medidas de frequência de doenças índices: todos os descritores da vida e saúde; trazem noção de grandeza coeficientes: frequência com que evento ocorre taxas: medidas de risco para estimativas, prevalência e incidência indicadores: índices críticos para a tomada de decisão ↑PREVALÊNCIA ↓PREVALÊNCIA - Maior incidência da doença - Melhor tratamento e sobrevida - Imigração de doentes ou emig. de sadios - Menor incidênica - Cura - Óbitos - Imigração de sadios ou emig.de doentes ELAINNE CHRISTINE DE SOUZA GOMES. Conceitos e ferramentas da epidemiologia. [s.l: s.n.]. v. 1 Página 6 de Medicina No Tempo Ex: Asma no inverno; leptospirose na chuva Medrono, Werneck e Perez: - Tendência secular/histórica - Variações cíclicas não sazonais - Variações sazonais - Variações irregulares Tendência secular/histórica Trata de anos/décadas; Depende da qte de info disponível Ex. Erradicação da tuberculose na Inglaterra entre 1830-1970 Tendência cíclica Variações geralmente em um ano ou mais que se repetem Ex. Sarampo a cada 3 anos com um pico (aumenta da susceptibilidade = nascimentos) Tendência sazonal De gripe, até asma e DPOC, e incluindo acidentes ofídicos (cobras) Todos sofrem variação com a estação do ano, por aumento da susceptibilidade ou hábitos de vida Tendência Irregular Trata das epidemias: eventos inesperados (acima do limiar) Endemias: eventos constantes Pandemias: epidemias que envolvem mais de uma nação Surto: todos os casos inter-relacionados Epidemia por fonte comum: ex. agente se espalha pela água Epidemia progressiva/programada: mais lenta (pessoa-pessoa); direta ou indireta No espaço Importante para associar a fatores de risco e disseminação de doenças Croqui ou mapa detalhado Análise de dados: - Análise de Kernel - Cluster - Buffer ELAINNE CHRISTINE DE SOUZA GOMES. Conceitos e ferramentas da epidemiologia. [s.l: s.n.]. v. 1 Distribuição das Doenças no Tempo e no Espaço sábado, 20 de novembro de 2021 22:04 Página 7 de Medicina PEZZI. Anatomia Clínica Baseada em Problemas. 2a edição ed. [s.l.] Guanabara Koogan, 2017. MOORE, K. L.; DALLEY, A. F.; AGUR, A. M. R. Anatomia orientada para a clínica. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2011. 49.1: HIPERTENSÃO PORTAL A. Localização anatômica do fígado. Em corte sagital: inferior ao pulmão, inferoposterior ao diafragma, anterossuperior ao rim direito Em visão frontal: superolateral ao estômago, à esquerda do baço, superior ao colo ascendente e transverso; atrás da caixa tor ácica (da sétima à 12a costela), na região do hipocôndrio direito e epigástrio (predominantemene) B. Ligamentos hepáticos e inserção. Definir Área Nua do fígado Na face Diafragmática: Ligamento falciforme → divide lobo direito/esquerdo Ligamento coronário → lâminas anterior/posterior = demarca área nua Ligamento triangular direito → encontro das lâminas do lig. coronário à direita Ligamento triangular esquerdo → encontro das lâm. do lig. cor. à esquerda (próximo ao ápice) Na face Visceral: LIgamento redondo (remanescente da veia umbilical) → Fissura sagital esquerda anteriormente Ligamento venoso (reman. do ducto venoso fetal) → Fissura sagital esquerda posteriormente A Área Nua do fígado refere-se à porção em contato direto com o diafragma (anterossuperior); C. Cápsula hepática de Glisson Cápsula fibrosa perivascular que recobre ductos hepáticos direito e esquerdo emergidos, veia porta e os ramos da artéria hepá tica → condensa-se para formar a bainha de Glisson a medida que estruturas penetram parênquima D. Divisão anatômica (lobos) vs funcional (segmentos) hepática Lobos anatômicos: Lobo direito e esquerdo (separado pela fixação do ligamento falciforme e fissura sagital esquerda) Lobo quadrado anterior e inferior e lobo caudado porterior e superior (acessório = partes do direito → demarcados pela porta do fígado + circundados pela fissura sagital direita e esquerda) Segmentos funcionais: Anatomia Hepatopancreática terça-feira, 30 de novembro de 2021 17:13 Página 8 de Medicina Segmentos funcionais: Fígado direito e esquerdo (funcionalmente independentes e semelhantes em tamanho) → Cada um com um ramo própria da artéria hepática, veia porta e ducto hepático 4 divisões → 8 segmentos hepáticos = cada um com servido de ramo secundário ou terciário da tríade independentemente *Atrás, no lobo caudado, encontra-se o primeiro segmento E. Lobectomia vs Segmentectomia Lobectomia: retirada de parte do fígado direito ou esquerdo (maioria das lesões envolve o direito) sem sangramento excessivo; Segmentectomia: retirada (ressecação) apenas de segmentos que sofreram lesão, baseado na distribuição das veias/artérias (mai s recente, associado ao surgimento do bisturi cauterizante e cirurgia a laser) → exige mais por alta variação de vasos hepáticos e portais. F. H Hepático Duas fissuras sagitais, unidas centralmente pela porta do fígado transversal Fissura sagital direita: fossa da vesí´cula biliar + sulco da veia cava F. S. esquerda: fissura do lig. redondo + fiss. do lig. venoso G. Formação da Porta Hepática e direcionamento do fluxo Veia porta = veia mesentérica superior + esplênica Se divide em ramo esquerdo e direito Ramificações secundárias suficientes para diviões mediais e lateraiis 3-4 ramos com subdivisão secundária Diz-se que fluxo da veia esplênica (com metabólitos do baço = restos de hemácias) segue para esquerda Subdivisão termina nos sinusóides venosos do fígado (antes de veias hepáticas) Fluxo segue para veias hepáticas direita, intermédia e esquerda (veias coletoras) → veias centrais → VCI H. Hipertensão Portal Quando ocorre obstrução da veia porta por cicatrização/fibrose devido a cirrose → Pressão aumentada na porta e tributárias → veias varicozas nos locais de anastomoses portossistêmicas (comunicação sist. venoso portal + sistêmico) → sinal cabeça de medusa (veias paraumbilicais varicosas) + hemorroidas + hemorragia do esôfago por veias dilatadas + ascite. 49.2: Trauma Hepático H. Manobra de Pringle e ligamento hepático usado para execução Página 9 de Medicina H. Manobra de Pringle e ligamento hepático usado para execução A manobra consiste na compressão da artéria hepática inserindo o indicador através do saco maior pelo forame omental até a bo lsa omental (saco menor) → O polegar na parede anterior do forame comprime a artéria com o indicador. O ligamento envolvido na manobra é o hepatogástrico (liga fígado e estômago) Página 10 de Medicina O eritrócito não possui mitocôndria → utiliza unicamente da glicose (e consequentemente realiza a glicólise) como fonte de energia → utiliza ATP p/ manter gradiente de membrana Piruvato como produto final: 2 mols para cada de glicose → ácido lático No eritrócito: 10-20% de 1,3BPG → 2,3BPG (regulador da afinidade por O2); também: via das pentoses fosfato (10% do metab.) → proteção contra estresse oxidativo O eritrócito é estrutural e metabolicamente considerado a célula mais simples do corpo (apesar de especializada); GLICÓLISE Glicose entra por difusão facilitada (Glut-1) → [glicose] no eritrócito = plasma = soro; Glicose-6-fosfato → (2 ATPs gasto = estágio de investimento) → Frutose-1,6-bisfosfato → (estágio de divisão) 2 trioses → (estágio de rendimento) = redox + fosforilação → forma 4 ATP + lactato. Saldo = 2 ATP (10 etapas) Por que a via da glicólise precisa de 10 passos? → Ocorre produção de metabólitos intermediários que podem ser usados em outras vias para produção de outros subprodutos; intercepta o metab. das gorduras, ptnas e ácidos nucleicos. [fig. 12.2 p.371] ESTÁGIO DE INVESTIMENTO Glicose captada por GLUT-1 (captação não-limitante) = 5% das ptnas na membrana do erit. → fosforilação pela Hexocinase → Glicose-6-fosfato (Glc-6-p) = não sai mais da célula pois fosfatada e ATP consumidos → interconversão aldose-cetose por Fosfoglicose isomerase → Fru-6-P → fosforilação em C1 pela fosfofrutocinase-1 (PFK-1) = consome 1 ATP → frutose-1,6- bisfosfato (intermediário pseudossimétrico) PFK-1 = Etapa crítica da via (reação irreversível) Hemácias constituem 3% da massa total: consomem ~20g (0,1 mol) de glicose por dia → 10% do metabolismo de glicose do corpo. Maior taxa específica de uso de glicose: 10g/kg/dia; média do corpo: 2,5! → apesar disso, possui a menor taxa de geração de ATP do corpo (0,1mol/kg/dia) ESTÁGIO DE DIVISÃO Fru-1,6-BP → Reação Aldol-reversa (aldolase) ↓→ di-hidroxiacetona fosfato → triose fosfato isomerase → 2 gliceraldeído-3- fofato (G3P) ESTÁGIO DE RENDIMENTOG3P → oxidação pela gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase (GAPDH) captura um fosfato (acilfosfato) → 1,3-Bisfosfoglicerato (1.3-BPG) → fosforilação pela fosfoglicerato-cinase (PGK) gera 2 ATPs → 3-fosfoglicerato → deslocamento de um grupamento fosfato pela Fosfoglicerato mutase → 2-fosfoglicerato → Desidratação pela Enolase → Fosfoenolpiruvato (PEP) → fosforilação pela piruvato cinase (PK) gera 2 ATPs → Piruvato (enol → ceto) → Lactato desidrogenase oxida o NADH→ L- lactato + NAD+. Maior parte do lactato recuperada pelo fígado → substrato para gliconeogênese Fermentação = termo geral p/ metabolismo anaeróbico Lactobacilos produzem lactato Leveduras convertem piruvato a etanol (morrem quando [etanol] no meio >12%) Arsênico inibe fosforilação (encontra-se abaixo do fósforo na tabela) → utilizado pela GAPDH → 1-arsenato-3-fosfoglicerato → rapidamente hidrolisado (ligação acil-arsenato instável) → dissipa energia redox disponível = ATP da PKG não formado (desacopladas). Arsênico e arsenito também tóxicos → ligam-se irreversivelmente a GAPDH. Glicólise nos eritrócitos NÃO depende de O2 → Tubos de amostra podem acidificar após uma hora fora do corpo → Uso de Fluoreto de Sódio para inibir enolase = formação complexo fosfato + Mg2+ Streptococus mutanse lactobacillus = bacs anaeróbicas na cavidade oral → liberação de lactato que erode hidroxiapatita dentária → flúor das pastas em pequena qte inibe enolase bacteriana (s/ lactato) REGULAÇÃO DA GLICÓLISE Glicólise nas células vermelhas reguladas pela necessidade de manutenção do gradiente iônico Hexocinase apresenta menor atividade de todas as enzimas glicolíticas → Vmax = 5X o consumo de glicose, mas sítio ativo C- terminal alostericamente inibido pelo produto G-6-P → liga-se ao domínio N-terminal PFK-1: fortemente inibida por ATP (substrato), AMP reduz inibição (bem como ADP, mas concentração não se altera) e diminui Km para substrato F6P. Quando cosome ATP → ↑ADP → adenilato cinase → AMP → ativação da glicólise. Glicólise cte e favorável no eritrócito, mas altera metabolismo nos músculos durante exercício. Glicólise sexta-feira, 26 de novembro de 2021 21:26 Página 11 de Medicina cte e favorável no eritrócito, mas altera metabolismo nos músculos durante exercício. PK (piruvato cinase) alostericamente ativada pela F-1,6-BP → limita acúmulo de intermediários trioses fosfato reativos no citosol. As 3 enzimas são: - Diméricas/tetraméricas + modulação alostérica - Baixas Vmax - Reações irreversíveis Tumores são geralmente glicolíticos: aumento da dependência da glicólise por motivos de hipóxia que resulta em disfunção mitocondrial → acúmulo de ácido lático se torna tóxico → núcleo necrótico; alguns tumores secretam citocinas para angiogênese: inibidores de angiogênese tidos como alternativas não cirúrgicas para tumores Síntese de 2,3-bisfosfoglicerato Pode atingir a concentração de hemoglobina nos eritrócitos: 5mmol/L (maior concentração que o próprio ATP 1-2mmol/L e Pi 1mmol/L). Aumenta em grandes altitudes, DPOC e anemia (promove maior liberação de O2 aos tecidos). Deficiência de Piruvato Cinase é a Anemia Hemolítica mais comum. Segunda desordem autos. recessiva mais comum, primeira é deficiência de G6PDH. Leve com pequenas intervenções ou severa que requuer transfusões. 2,3BPG pode compensar anemia. VIA DAS PENTOSES FOSFATO Via principal de formação de pentoses-fosfato p/ DNA e RNA. Descrita como um desvio → quando pentoses não necessárias, intermediários reciclados para a glicólise; se ramifica a partir da G-6-P; ocorre em células que estão se dividindo (não quiescentes/anucleadas) NADPH principal produto da via. Usado para síntese de colesterol, sais biliares, esteroides e triglicerídeos (fígado, córtex adrenal ou gll mamárias). Nos eritrócitos usado para reduzir glutationa - GSH (cofator de proteção antioxidante). Dividida em: - Estágio redox irreversível (gera NADPH e Pentoses Fosfato) - Est. de interconversão reversível (excesso de pentoses → intermediários da via glicolítica) Ambos ocorrem no erit. pois NADPH necessário para reduzir glutationa (síntese de novo de pentoses tem necessidade limitada). ESTÁGIO REDOX (síntese de NADPH) Glicose-6-Fosfato (G6P) → oxidação por G6PDH (gera NADPH) → Ácido-6-fosfoglicônico lactona → hidrolisação pela lactonase → 6-fosfogliconato → descarboxilação pela 6PGDH (gera NADPH e CO2)→ Ribulose-5-fosfato (cetona). G6PDH e 6PGDH mantém relação NADPH/NAD+ = 100; no citoplasma é de 0,01 → pontos específicos da célula com relações diferentes → isolamento por especificidade das desidrogenases citoplasmáticas; enzimas glicolíticas usam NADH, enzimas pentoses-fosfato só NADPH → não há enzimas nos eritrócitos que reduzam NAD+ → NADPH (assim, coexistem no mesmo compartimento) ESTÁGIO DE INTERCONVERSÃO Célula com síntese de ácidos nucleicos: ribulose-5-fosfato → 6-PGDH → ribose-5-fosfato → RNA e DNA Eritrócito: 3 mol de Ribulose-5P → interconversão por 2 transcetolases e 1 transaldolase → 2F-6P + 1Glicerald-3P 2 caminhos: Ribulose-5P → isomerização em ribose-5P e epimerização à xilulose-5-fosfato → transf. de 2C para ribose-5 fosfato → sedoeptulose-7P + Gliceraldeído-3P → ... até frutose-6P 3 açúcares de 5C convertidos em intermediários da glicólise: 1 com 3C (G-3-P) e 2 com 6C (frutose-6-P) → no erit. continua a via até gerar lactato (só ocorre como um desvio) FUNÇÃO DA VIA DAS PENTOSES NA CL. VERMELHA Glutationa (GSH) → Mantida em estado reduzido pela glutationa redutase que usa NADPH → forma dissulfeto GSSG; Glutationa peroxidase GPx: desintoxicação do peróxido de hidrogênio e peróxicos inorgânicos (lip) → sítio ativo com selênio- cisteína (→ selênio da dieta importante antioxidante); + tampão sulfidrila intracelular (mantém grupamentos -SH expostos nas proteínas e enzimas no estado reduzido → NÃO FORMA PONTES DISSULFETO (ocorre quando oxida) Deficiência de Glicose-6-fosfato desidrogenase causa anemia hemolítica por estresse oxidativo induzido por drogas; qualquer deficiência em enzimas nos eritrócitos tem repercussões altas pois eles não produzem suas próprias enzimas; assim, se a meia-vida delas for menor (como em um defeito genético) a meia-vida da hemácia também será. Por fim, bilirrubina se acumula nas vias de desintoxicação hepática e se acumula no plasma e tecidos → icterícia. Geralmente deficiência de G6PDH é assintomática, exceto em estresse oxidativo. BAYNES, J. W.; DOMINICZAK, M. H.; MACEDO, J. M. B. Bioquímica Médica. [s.l: s.n.]. Página 12 de Medicina onenote:#Células%20Vermelhas%20na%20Trombose§ion-id={137F6815-3EBD-47FC-96A3-4A97DF924717}&page-id={8DA76F5C-ABE8-4298-8A47-7B1A91F2C078}&object-id={7FB678C9-E6B9-47D7-B3B6-9C3881DF54CA}&1A&base-path=https://d.docs.live.net/307e520674e46072/Documentos/Medicina%20III/MATRIZ%20III.one Página 13 de Medicina Erit. + Cérebro = 80% de 200g/dia de glicose Hipoglicemia → confusão, desorientação, coma (<45mg/dL) Absorção de 2-3 horas após a refeição Glicogênese = produção de glicogênio Concentração tecidual Fígado Glicogênio 75g 3-5% 300cal Músculo Glicogênio 250g 0,5-1% 1000cal Sangue e fluido Glicose 10g - 40 Estoque hepático suficiente apenas para 12 horas de jejum Durante o sono → gliconeogênese (a partir de aa, lactato e glicerol) + ácidos graxos Músculos não liberam glicose de volta ao sangue → Cardíaco e esquelético com gorduras como fontes principais Glicogênio Sequência central de ptna glicogenina → resíduo de tirosina → a1-4 lineares → a1-6 ramificadas Natureza dendrítica Glicogênese Fígado = GLUT2 (Km > 10mmol/L → alta cap baixa afin) + Glicocinase: G → G6P Não inibida pela G6P → concentração aumenta rapidamente no fígado G6P em excesso → ácidos graxos e triglicerídeos Glicose → glicocinase → G6P → fosfoglicomutase → G1P → UDP-glicose pirofosforilase → Uridina difosfato glicose (UDP-g) → Glicogênio sintase → a cada 8 a1-4, transglicosilase altera alguns para a1-6 Glicogênio sintase é a reguladora; UDP-glicose também usada para sintetizar glicoptna, glicolipe proteoglic; Pirofosfato é fosfoanidro de alta energia → hidrolisado à Pi pela pirofosfatase Glicogenólise Glicogênio fosforilase (add 1 Pi para tirar cada glicose = regulatório) + Transglicosilase e glicosidase (desramificadoras) Glicogênio → Glicose-1-P → fosfoglicomutase → G6P → Glicose-6-fosfatase (só fígado) → Glicose (glut-2) Fosforilase não alcança com 3-4 resíduos, e nem quebra a1-6 → enzimas desramificadoras movem da ramificação para a1-4 adjacente + exo-1,6-glcosidase remove resíduo unido a1-6 (esse liberado livre) Doença de Von Gierke → def. de glicose-6-fosfatase = glicogênio incapaz de liberar glicose hepática no sangue → tratamento com carbo de digestão lenta e gotejamento de alim. Nasogástrica a noite Regulação hormonal Glucagon Cll a pancreáticas Inicia em Hipoglicemia Efeito na glicogenólise de Ativação rápida Epinefrina Medula adrenal Inídio no estresse agudo, Efeito de ativ. Rápida Armazenamento e Síntese de Carbo no Fígado e Músculo quinta-feira, 25 de novembro de 2021 12:53 Página 14 de Medicina Epinefrina Medula adrenal Inídio no estresse agudo, hipoglicemia Efeito de ativ. Rápida Cortisol Córtex adrenal Estresse crônico Ativação crônica Insulina Cll B pancreáticas Hiperglicemia INIBE via Glicogenólise também ativada em estresse agudo/crônico → Fisiológico (exercício); patológico (choque); psicológico (ameaças agudas/crônicas). Glucagon: Pequena meia vida → filtração renal e inativação proteolítica no fígado○ Cronicamente aumentado em jejum ou dieta pobre em carbo○ • Catecolamina (epinefrina): Durante exercício prolongado contribui junto com glucagon○ • Glicocorticoide cortisol: Estresse fisiológico e ambiental (frio)○ Age no nível de expressão gênica○ • Doença de Mcardle: Deficiência na atividade da fosforilase muscular (miofosforilase) → Falha em mobilizar o glicogênio muscular para produzir glicose = pessoa não pode se exercitar Mecanismo do glucagon Ligação ao receptor de membrana → Proteína G (interna) estimulada a trocar GDP por GTP → Mudança conformacional → liga-se a adenilato ciclase → converte ATP → AMP 3',5'-Cíclico (cAMP) = segundo mensageiro → liga-se a ptna cinase A (PKA) → diminui inibição para fosforilar resíduos de serina e treonina nas ptnas e enzimas-alvo Ativação da glicogênio fosforilase → fosforilação de muitas fosforilase cinase pela PKA → sistema de amplificação em cascata = aumento na extensão do sinal + PKA fosforila inibidor 1 → inibe fosfoptnas fosfatases citoplasmáticas que reverteriam fosforilação das enzimas (reprimindo reposta ao glucagon) Proteínas G são ligantes de guanosina envolvidos na transdução de sinal hormonal Três subunidades: a, B e y → a ligada a GTP se desliga das demais para adenilato ciclase Meia vida de minutos Fosforilação pela ptna cinase A reduz afinidade (dessensibilização/resistência) Regulação da PKA não é alostérica típica → exige 4 cAMP para ativar completamente → refinadamente sensível a alterações na adenilato ciclase PKA também age diretamente na glicogênio sintase (intativando-a) → previne ciclo fútil de glicogenólise seguido de gliogênese → ativação da fosforilase + inativação da glicogênio sintase Mecanismos envolvidos na terminação da resposta hormonal ao glucagon: Hidrólise de GTP na subunidade Ga- Hidrólise do cAMP pela fosfodiesterase (+redução da fosforilação do inibidor 1)- Atv. Da ptna fosfatase (remove fosfatos das fosforilase cinase) → Mecanismos p/ garantir fim da gligenólise assim que nível de glicose no sangue normaliza - Classes de doenças de arm. De glicogênio I Von Gierke G6Pase → hipoglicemia pós-abs grave; acidemia; hiperlipidemia II Pompe a-glicosidade lisossomal → Grânulos de glicogênio nos lisossomos III Cori Enzima desramificadora → Estrutura alterada do glicogênio, hipoglicemia Página 15 de Medicina desramificadora IV Anderson Enzima ramificadora → Estrutura do glicogênio alterada V McArdlie Fosforilase muscular Deposição excessiva nos músculos, câimbras de fadiga por exercício VI Hers Forforilase hepática Hipogliemia menos grave que tipo I Mecanismo da Epinefrina Receptores a e B-adrenégicos Semelhante a cafeína e teofilna: aumento do cAMP → ↑responsividade, agressividade e alerta Duas vias: Receptor B: ~resposta similar ao glucagon Ptnas G e cAMP + aumenta efeitos do glucagon em hipoglicemia grave E justifica sinais: taquicardia, suor, tremores e ansiedade Receptor A: ptna G ativa fosfolipase C (PLC) → quebra fosfatidilinositol bifosfato (PIP2) - de membrana → diacilglicerol (DAG) + inositol trifosfato (IP3) DAG ativa PKC; IP3 transporta Ca2+ p/ citosol → liga calmodulina → ativa fosforilase cinase (independente de cAMP) Criança Grande Nascida de Mãe Diabética: Aporte de glicose excessivo durante gestação provoca aumento da insulina endógena → enzimas gliconeogênicas reprimidas na célula + falta de glicose ao nascimento = hipoglicemia induzida → resposta de estresse. Criança com excesso de peso (próximos dias o próprio corpo fornecerá um bom reservatório p/ crescimento) No músculo Sem receptor de glucagon nem Glicose-6-Fosfatase → glicogênio não mobilizado para reestabelecer o sanguíneo Glicogenólise ativada por B-adrenérgico → cAMP-dependente Influxo de Ca+2 para o citoplasma → forma complexo Ca2+-calmodulina → ativação da glicogenólise em explosões curtas de exercício 1. Ativação alostérica indireta da fosforilase pelo AMP → formação do AMP a partir do ADP pela miocina (adenilato ciclase) 2. Inibição máxima da glicogênio sintase → PKA + PKC + PK de Ca2+-calmodulina → forforilação de resíduos- chave serina e treonina → ação sequencial/hierárquica → fosforilação de um sítio por uma enzima requer fosforilação de outro sítio por outra enzima AMP: ativa forma basal e fosforilada da fosforilase + atenua inibição da PFK-1 pelo ATP; → estímulo do Ca2+ e AMP garantem que músculo responda às necessidades energéticas REGULAÇÃO DA GLICOGÊNESE Glicogênese → refeições (comemos sentados); vias de mobilização e utilização opostas Armazenamento sob o controle da insulina → Cll B das ilhotas pancreáticas (secretada após refeição) → funções: reverte glucagon na fosforilação das ptnas e ativa glicogênio sintase + expressão gênica (síntese de enzimas do metab. de carbo) Fosforilação de tirosinas ao invés das serinas e treoninas → ativa GLUT-4 no tecido adiposo e músculo + ativação da GTPase, fosfodiesterase e fosfoproteínas fosfatases detém glucagon; Absorção mediada por GLUT4 = mecanismo primário de limitação do aumento da glicose sanguíneo Aumento da glicogênese hepática aumenta antes da elevação de insulina → mesmo na ausência de insulina a glicogênese é ativada Página 16 de Medicina ausência de insulina a glicogênese é ativada GLICONEOGÊNESEE Mais lenta: 8 horas para pico → Jejum e inanição (esgotamento do glicogênio hepático) Fontes: lactato de células vermelhas e músculo; aa de ptnas musculares; glicerol de triglicerídeos da lipólise → geralmente o limitante é a proteólise muscular (o que mais ocorre) + lipólise para energia e gliconeogênese A partir do lactato Ciclo de Cori: envolve fígado, células vermelhas e músculos Problema crítico: reconversão de 3 etapas irreversíveis → glicocinase (GK) + fosfofrutocinase-1 (PFK-1) + Piruvato cinase (PK). Fígado usa 4 enzimas para contornar etapas: piruvato carboxilase (PC) [mitocôndria] e fosfoenolpiruvato carboxicinase (PEPCK) [citoplasma] + frutose-1,6- bisfosfatase + glicose-6-fosfatase. Gliconeogênese relativamente eficiente: fígado produz até um quilo de glicose por dia!! Ocorre em diabéticos hiperglicêmicos; Normal: 200g/dia A partir de aa e glicerol Maioria glicogênico → após desaminação podem ser convertidos em glicose Principais: alanina e glutamina (concentração venosa > múscular) Glicerol → nível das trioses fosfato → fosforilado no fígado pela glicerol cinase Necessita de 2 mols de ATP para ser transformado em um mol de glicose Ácidos graxos não geram glicose Conversão em dois passos → Acetil-CoA → Ciclo do ácidotricarboxílico: perdem-se dois carbonos para CO2 no ciclo = n. par de carbonos nos ácidos graxos não geram glicose. Ácidos graxos com número ímpar de C → formação de propionil-CoA = precursores secundários da gliconeog. = succinil-CoA Regulação Controle glucagon/insulina na fosforilação de enzimas Primário = PFK-1 e inibidor da F1,6BPase → sensíveis a F-2,6-bifosfato Fru-2,6-BP formada por fosfofrutocinase-2/frutose-2, 6-bifosfatase = enzima bifuncional com atividade de cinase e fosfatase → fosforilado pelo glucagon → no estado alimentado = desfosforilado pela insulina Regulação pela mitocôndria a partir da acetil-CoA → influxo de ácidos graxos p/ manter gliconeogênese (estimulado pelo glucagon) = ativador da piruvato carboxilase = inibição da oxidação do piruvato. No músculo: baixa qte de GLUT-4 (pela falta de insulina) → esqueleto de carbono retorna pelo ciclo de Cori. Frutose e galactose → glicose Frutose metabolisada quase exclusivamente no fígado → nível das trioses fosfato = desvia reação da PFK-1 → grande qte de piruvato para a mitocôndria p/ metabolismo energético ou biossíntese de gordura; Galactose → fosfoglicomutase → g-6-P (facilmente isomerizável) Página 17 de Medicina FOSFATO - Material genético - Reservatório de energia (ATP, fosfato de creatina, fosfoenolpiruvato) → ↓ATP = hipofosfatemia - Ligação com O2 (2,3-bisfosfoglicerato) REGULAÇÃO - Absorção no intestino - liberado das células no sangue - depleção dos ossos - Controle por excreção renal ou reabsorção → fator mais importante: PTH → Aumento da excreção Fatores associados: vit. D (aumenta abs. intestino e reabsorção renal); GH (dim. excreção p/ aumentar crescimento); calcitonina; eq. ácido-básico; [Sangue-total] = 12md/dL; [Inorgânico-sangue] = 3-4mg/dL. ~80% ossos; 20% tec. moles; <1% sangue HIPOFOSFATEMIA (grave < 1 g/dL) 1-5% dos hospitalizados; Aumenta (20-40%) em casos de: - cetoacidose diabética - DPOC - asma - neoplasia - NPT (nutrição parenteral total prolongada) - doença inflamatória intestinal - anorexia nervosa - alcoolismo + 60-80% em internados por sepse na UTI - hiperparatireoidismo (aumento excreção renal) - def. de Vit D ou uso de antiácido (reduz abs. intestinal) Mortalidade de 15 → 30% HIPERFOSFATEMIA - Insuficiência renal aguda/crônica - Aumento na ingestão ou liberação celular - Neonatos podem não ter PTH ou vit. D suficiente - Infecções graves, exercício intenso, neuplasias ou hemólise → hiperfosfatemia por destruição celular - Leucemia linfoblástica (linfoblastos com 4X mais fosfato que linfócitos) OBS: Níveis de fosfato sujeitos ao nível circadiano: concentrações mais altas no fim da manhã, níveis mais baixos ao anoitecer LACTATO Bioquímica e fisiologia Fosfato e Lactato terça-feira, 23 de novembro de 2021 18:47 Página 18 de Medicina Bioquímica e fisiologia Conversão piruvato → lactato ativada quando excesso de NADPH por falta de O2 Acumulação de lactato no sangue = indicador sensível à gravidade da falta de O2 Regulação Subproduto do metabolismo → não regulado de maneira específica Quando O2 < nível crítico → concentração sobe mais rápido que o pH → Fígado converte em glicose posteriormente (gliconeog) Clínica Acidoses láticas: A - condições hipotóxicas (choque, infarto, insuficiência, edema pulmonar ou hemorragia) B - origem metabólica (diabetes mellito, infecções, leucemia, doença renal ou hepática e toxinas - etanol, metanol ou salicilato) Na coleta, não utilizar torniquete → exceto se coleta imediata Iodoacetato ou fluoreto inibem glicólise sem afetar a coagulação Métodos enzimáticos atuais: óxido de lactato p/ produzir piruvato e H2O2 BISHOP, M. L. Química clínica. 1a edição ed. [s.l.] Editora Manole, 2009. Página 19 de Medicina Hiperglicemia → ação/secreção insulina Aumento da permeabilidade da membrana: fígado, músculo adipocitos Tipo I: dependente de insulina Tipo II: indenpendente 1. destruição B / def. absoluta / autoanticorpos → 85-90% om autoanticorpos anticélulas da ilhota/antiinsulina/antiácido glutâmico descarboxilase/antitirosina fosfatase 2. resistência insulina + def. relativa outros. defeitos genéticos B + doença pancreática/endócrina/indução farmaco/receptores gestacional: intolerância na gravidez + alteraçõess metab. e hormonais I. hiperglicemia inadequada + tendência cetoacidose II. resistência insulina p baixa secreção Limite glicemia normal 110mgdL I com predisposição geralmente infância/adolescência (10-20% do total) Achados: hiperglic glicosúria; aumento densidade urina; aumento osmolalidade soro e urina/ cetonemia e cetonúria + acidose e deseq. eletrolítico SINTOMAS Polidispsia/polifagia/poliúria/rápida perda peso/hiperventilação/confusão/perda consciência COMPLICAÇÕES Nefropatia, neuropatia, retinopatia idiopático = sem etiologia conhecido Grande parte dos DT2 com gordura abdominal + muitos sem diagnóstico + risco hiperosmolar + complicações micro e macro FISIOPATO Hiperglicemia, glicosúria (saturação dos transportadores renais), concentração >180mg/mL (platô em 300-500); DMT1 apresenta maior tendência à produção de corpo cetônico; ausência de insulina e excesso de glucagon = gliconeogênese e lipólise (B-oxidação aumentada) DMT2 com maior tendência à estados hiperosmolares; hiperinsulinemia inibe glucagon = inibição da oxidação dos ácidos graxos (liberados em VLDL) Geralmente ocorre desidratação grave (incapaz de excretar glicose na urina) DIAGNÓSTICO - Obesos; histórico familiar; população minoritária de alto risco (afro, hispano, nativo, asiático); histórico de DMG ou parto de bebê >4,1kg; hipertensão (>140); baixo colesterol HDL; triglicerídeo elevado (>250mg/dL); história de comprometimento de glicose em jejum BISHOP, M. L. Química clínica. 1a edição ed. [s.l.] Editora Manole, 2009. Diabetes Melito sexta-feira, 10 de dezembro de 2021 10:20 Página 20 de Medicina Pâncreas = ácinos + ilhotas de langherhans (1~2milhões) → cll alfa, beta e delta; β: 60%; central à ilhota; secreção de insulina e amilina (função não bem especificada) α: 25%; glucagon δ: 10%; somatostatina Interação direta entre hormônios: insulina inibe glucagon, é inibida pela amilina, e somatostatina inibe ins. e gluc INSULINA Associada à abundânica de energia = estimula formação de glicogênio (captação de carbo) + conversão em gordura do excesso + captação de aa → ptnas; Formação: 1. Pré-proinsulina (RE) (11,5kda) 2. Proinsulina (RE) (9kda) 3 cadeias: A, B, + ptna C (peptídeo conector) C elicita ativação de sistema sódio-potássio adenosina trifosfatase + óxido nítrico sintetase endotelial → níveis determinados p/ diabetes mellito 1 (não há produção de insulina) 3. Separados ao adentrarem grânulos secretores (Golgi) → forma ativa Meia vida de 6 minutos; eliminada da circ. em 10-15min → enzima insulinase (fígado, rins e músculos) Considerando que o sangue percorre em um minuto o corpo todo, até que é razoável Efeitos da ligação com receptores 1. 80% das células do organismo (cll. musculares e lipídicas) → vesículas intracelulares (ptnas transportadoras) 2. ↑permeabilidade: aa, K+ e PO43- 3. Alteração da fosforilação de enzimas (10-15min) 4. Horas e dias: variação na velocidade de tradução dos RNAs METABOLISMO DOS CARBO Captação de glicose nos músculos Altamente dependente de ácidos graxos no repouso (não liberação de insulina) Exceto em exercício (translocação da GLUT-4) e poucas horas após refeição (liberação da glicose + insulina) Glicogênio pode ser armazenado na concentração de 2-3% Insulina eleva transporte de glicose em até 15X (in vitro) Atuação no fígado: 1. Inativa fosforilase hepática (impede quebra do glicogênio) 2. aumenta captação pelo estímulo à glicocinase 3. eleva metabolismo das enzimas que sintetizam glicogênio (glicogênio sintase) = 5-6% do fígado é glicogênio → 100g Nível da glicose baixa entre refeições → pâncreas reduz secreção de insulina → aumento do glucagon → ativação da fosforilase → + glicose fosfatase (retirafosfato da glicose p/ Insulina, Glucagon quarta-feira, 2 de junho de 2021 09:35 Página 21 de Medicina do glucagon → ativação da fosforilase → + glicose fosfatase (retira fosfato da glicose p/ liberar) [~60% da glicose obtida na refeição é armazenada] Insulina promove conversão do excesso de glicose (que não pode ser armazenada em glicogênio) para ácidos graxos + inibe gliconeogênese (diminui proteólise e outros tecidos No Cérebro maioria das células permeável à glicose sem insulina; neurônios usam apenas glicose (normalmente); se [glicose] <20~50mg/100mL → choque hipoglicêmico (irritabilidade nervosa, perda da consciência, convulsões, coma) METABOLISMO DAS GORDURAS: Efeito deficiência em longo prazo = aterosclerose extrema (ataques cardíacos, AVE e outros acidentes vasculares) Síntese e Armazenamento: insulina diminui utilização da gordura por aumentar uso de carbo = mantém armazenada + aumento da síntese no fígado 1. Insulina aumenta transporte de glicose para hepatócitos = toda glicose adicional com glicogênio acima de 5-6% vira gordura: piruvato → Acetil-CoA; 2. Íons citrato e isocitrato produzidos em excesso no ciclo de Krebs ativam acetil- CoA carboxilase → forma malonil-CoA a partir de Acetil-CoA;. 3. Síntese de ácidos graxos no interior do fígado → viram triglicerídeos → lipoproteína lipase quebra novamente para liberar no sangue e chegar aos adipócitos; Nas células adiposas: inibe lipase hormônio-sensível (que hidrolisa trig. existentes); e promove transp. de glicose p/ células adiposas + formação a-glicerol fosfato (produz glicerol) → logo, sem insulina, sem formação de triglicerídeos → na real aumenta o uso da gordura como fonte de energia; Deficiência: lipólise + liberação dos á. graxos → principal substrato para tudo exceto cérebro + aumento da [colesterol] e [fosfolipídeos plasmáticos] fosfolípideos podem provocar trombose? Concentração normal de lipídeos = 0,6% Maior que isso = aterosclerose em portadores de diabetes + formação de ácido acetoacético: transporte da carnitina cada vez mais ativado = ácidos graxos p/ mitoc. → B-oxidação libera alta qte de acetil-CoA → condensada p/ ácito acetoacético (liberado no sangue) → maior parte nas cll. periféricas, utilizado na forma usual → se >10mEq/L = estado grave de acidose parte convertido em B-hidroxibutirato e acetona (corpos cetônicos) → ▪ ○ Página 22 de Medicina parte convertido em B-hidroxibutirato e acetona (corpos cetônicos) → cetose ▪ METABOLISMO PROTEICO Síntese e armazenamento proteico (e impede degradação) 1. Estimulação do transp. de aa p/ células: valina, leucina, isoleucina, tirosina e fenilalanina. 2. Aumenta tradução do RNAm: ribossomos param de funcionar na sua ausência. 3. Aumenta transcrição de sequências selecionadas: promove síntese de conjunto de gorduras. 4. Inibição do catabolismo proteico: reduz degradação das ptnas em aa pelos lisossomos 5. No fígado, deprime a gliconeogênese: redução da atividade Deficiência = depleção de proteínas e aumento dos aa plasmáticos = cessa toda reserva de proteínas quando não tem insul. + aumento excreção de ureia na urina → diabetes melito pode levar à fraqueza extrema e alteração de funções dos órgãos; Sinergia com hormônio do crescimento (GH): insulina necessária para sintetizar proteínas + crescimento → rato pancreatectomizado e hipofisectomizado com crescimento escasso → uso de GH ou insulina isolado quase não provoca mudança → combinação com resultados dramáticos. Motivos? pode que cada um capte diferentes tipos de aa, todos necessários em conjuntos; SECREÇÃO DE INSULINA Fosforilação da glicose em G6P pela glicocinase, nas células Beta pancreáticas = etapa limitante: principal mecanismo sensor p/ liberar insulina Produção de ATP inibe canais de potássio (despolarização) → abre canais de cálcio (sensíveis à alteração) → fusão de vesículas de insulina = exocitose Alguns aa podem estimular secreção de insulina pela produção de ATP; glucagon e peptídio insulinotrópico dependente de glicose e acetilcolina elevam níveis de cálcio e estimulam via Somatostatina e norepinefrina inibem exocitose de insulina; Fármacos (sulfonilureia) estimulam secreção de insulina pela ligação de canais de potássio sensíveis ao ATP; Controle da Secreção A princípio: glicose no sangue; hoje: + aa + fatores plasmáticos 1. Aumento da glicose (>100): concentração da insulina aumenta 10X em 3-5 minutos - 5-10 minutos diminui p/ metade 2. 15 minutos: 2-3 horas: novo platô na secreção maior que primeiro (liberação adicional da ins. pré-formada) Página 23 de Medicina Feedback: Glicose sanguínea/secreção de insulina: aumentou a glicose acima de 100, aumentou insulina acima de 10-25X o valor normal (dramático): + redução da secreção em 3-5minutos Essa resposta da secreção da insulina à concentração elevada de glicose plasmática forma um mecanismo de feedback extremamente importante para a regulação da concentração da glicose sanguínea, ou seja, qualquer elevação da glicose sanguínea aumenta a secreção de insulina, e a insulina, por sua vez, aumenta o transporte da glicose para o fígado, para os músculos e para outras células. Outros fatores - aminoácidos que simulam glicose: arginina e lisina (até duplicam produção de insulina) → insulina então promove transporte aos tecidos - hormônios gastrointestinais aumentam moderadamente secreção (gastrina, secretina, colecistocinina, GLP-1 e GIP [incretinas]) - outros hormônios: glucagon, GH, cortisol, progesterona e estrogênio (aumentam secreção). - inervação: estímulo dos nervos parassimpáticos aumenta secreção de glucagon durante hipoglicemia; Papel na mudança de metabolismo carbo-lipídio Insulina: promove uso de carbo ao invés de lipídio, quando liberada; falta de insulina = maior uso de lipídeos; (sinal de mudança: nível de glicose no sangue) GH e Cortisol: resposta à hipoglicemia; inibem uso de glicose pelas células (+ gordura), efeitos requerem horas para expressão máxima Epinefrina: aumenta glicose em períodos de excitação do sistema nervoso simpático, age elevando concentração de ácidos graxos também → causa glicogenólise no fígado + efeito lipolítico nas células adiposas (liberação: exercício, choque circulatório e ansiedade) GLUCAGON Liberação nas células alfa; várias funções dramaticamente opostas a insulina (aumentar nível de glicose sanguínea); injeção de glucagon provoca efeito hiperglicêmico; Metabolismo da glicose Causa Glicogenólise 1. Ativação da Adenilil Ciclase 2. Formação de Adenosina Monofosfato Cíclica 3. Ativa proteína reguladora de cinase → ativa ptna cinase → ativa fosforialse b cinase 4. conversão fosforilase b → fosforilase a 5. degradação glicogênio → glicose-1-fosfato → desfosforilada à glicose e liberada Obs: cada produto sucessivo é produzido em uma quantidade maior que o produto predecessor (mecanismo de amplificação em milhões de vezes) → algumas microgramas de glucagon dobram a quantidade de glicose no sangue; infusão por 4 horas é capaz de esvaziar todo o estoque hepático. Página 24 de Medicina quantidade de glicose no sangue; infusão por 4 horas é capaz de esvaziar todo o estoque hepático. Intensifica gliconeogênese Aumenta captação de aminoácidos pelo fígado para produzir glicose; Outros efeitos: Ativação da lipase adipócita celular + inibe armazenamento de triglicerídeos Em altas concentrações; aumenta força cardíaca, fluxo sanguíneo nos rins, secreção biliar, e inibe secreção gástrica Regulação Aumento de glicose no sangue inibe glucagon; em hipoglicemia é liberado em grandes quanitdades Aumento de aa estimula secreção de glucagon: promove reconversão rápida dos aminoácidos em glicose (não antagonista da insulina nesse caso); principalmente alanina e arginina. Exercício estimula secreção de glucagon: 4X ou 5X aumentada; previne decréscimo no nível de glicose; + estímulo B-adrenégico nas ilhas de Langerhans podem ter um papel; SOMATOSTATINA INIBE GLUCAGON E INSULINA células delta: glicose sanguínea aumentada+ aminoácidos + ácidos graxos + hormônios gastrointestinais (resposta à comida) Efeitos inibitórios múltiplos: age localmente nas ilhotas de langerhans deprimindo a secreção de insulina e glucagon; Somatostatina diminui mobilidade do estômago duodeno e vesicula biliar, diminui secreção e absorção no trato gastrointestinal; Também diminui a absorção dos nutrientes dos alimentos por um tempo, para evitar exaustão rápida da comida Um problema na produção de somatostatina faz o quê? Importância em não deixar a glicose muito alta: 1. Glucose can exert a large amount of osmotic pressure in the extracellular fluid, and a rise in glucose concentration to excessive values can cause considerable cellular dehydration. 2. An excessively high level of blood glucose concentration causes loss of glucose in the urine. 3. Loss of glucose in the urine also causes osmotic diuresis by the kidneys, which can deplete the body of its fluids and electrolytes. 4. Long-term increases in blood glucose may cause damage to many tissues, especially to blood vessels. Vascular injury associated with uncontrolled diabetes mellitus leads to increased risk for heart attack, stroke, end-stage renal disease, and blindness. Página 25 de Medicina PARIKH, N. S.; AHLAWAT, R. Glycogen Storage Disease Type I. [s.l.] StatPearls Publishing, 2021. Doença de armazenamento de glicogênio tipo I Von Gierke (1929) → reporta excesso de glicogênio hepático e renal em duas autópsias de crianças. Tipo Ia: def. na enzima G6Pase → hipoglicemia e acidose lática Tipo Ib: def. no transportador da enzima G6Pase, o G6Pase translocase → Tratamento na dieta melhora qualidade de vida e evita complicações de adenomas hepáticos e insuficiência renal Existem estudos animais com terapia gênica Mutação: Ia: cromossomo 17q21; Ib: 11q23.3 Epidemio de 1/100.000 → 80% Ia → população judaica Ashkenazi com prevalência 5X maior Histopato: hepatócitos cheios de glicogênio positivos para ácido de Schiff; mas biópsia raramente necessária História: período neonatal com hipoglicemia e acidose lática; 3-6 meses com hepatomegalia; hipoglicemia entre refeições; abdomem protruso e pode estar assintomático; não tratados desenvolvem fenótipo da síndrome de Cushing: estatura baixa, face arredondada, bochechas cheias + desenvolvimento motor retardado e desenvolvimento cognitivo pode estar prejudicado; Ib podem ter infecções bacterianas recorrentes por neutropenia Avaliação: Hipoglicemia, acidose lática, hiperuricemia, hipercolesterolemia, hipertrigliceridemia + Ib com neutropenia Estimulação de glucagon deve ser evitada Testagem gênica molecular: gene do G6PC (Ia) e SLC37.A4 (Ib) → PCR quantitativo, long-range, amplificação ligação-dependente, array ou hibridização comparativa Na biópsia utiliza-se a análise da atividade da G6Pase Tratamento: Jejum evitado. Carbo 60-70% da dieta. Dieta baixa em sacarose ou frutose. Limitação da Lactose e Galactose. Tubo nasogástrico para alimentação noturna recomendado. Amido de milho recomendado por absorção lenta → 1,7~2,5gm por kg a cada 3-4 horas Doença de Von Gierke sexta-feira, 26 de novembro de 2021 12:01 Página 26 de Medicina https://journals.physiology.org/doi/pdf/10.1152/physiolgenomics.00076.2015 ETAPA AFETADA: Glicose → |membrana celular| → glicose → G-6-P →(formação de glicogênio) G-1-P → UDP-G → Glicogênio →(liberação da glicose armazenada) G-1-P = Deficiência de miofosforilase Irrespective of the specific defect (whether affecting lipid or carbohydrate metabolism or the respiratory chain), all genetic disorders that alter energy supply to the skeletal muscle essentially result in one of two main syndromes, chronic (“fixed”) muscle weakness or exercise intolerance. The causes for exercise rhabdomyolysis in these patients remain to be clearly established. Because they can induce structural muscle fiber fragility and cause membrane disruption, possible causative mechanisms are the mechanical stress imposed by large muscle glycogen stores (9), downregulation of muscle Na-K pumps (17) (which are responsible for maintaining cellular volume and integrity), or increased oxidative stress Muscle glycogen is a crucial fuel, especially for intense exercise tasks, and “extreme” dietary habits resulting in low stores might decrease adaptability to some challenging exercise interventions with increasing popularity, notably those based on “high-intensity interval training” (HIT). Besides decreasing performance, it is possible that performing HIT under conditions of low glycogen availability might increase, at least partly, the risk of rhabdomyolysis in the less adapted participants Doença de Mcardle sexta-feira, 26 de novembro de 2021 12:01 Página 27 de Medicina https://journals.physiology.org/doi/pdf/10.1152/physiolgenomics.00076.2015 ARCHETTI, M.; PIENTA, K. J. Cooperation among cancer cells: applying game theory to cancer. Nature Reviews Cancer, v. 19, n. 2, p. 110–117, fev. 2019. A evolução tem visão curta: nada evolui pelo benefício do grupo, ou da espécie, mesmo que isso leve a ineficiências e extinção; Em relação às células cancerígenas: uma cl. que parou de produzir fatores de crescimento ainda se beneficiaria dos fatores de crescimento das demais → Clones dessa célula deveriam levar à extinção do tumor (Seleção de clones não natural); Teoria dos jogos: Ganhos do indivíduo dependem não só do seu comportamento, mas do comportamneto dos demais; Jogos(problemas)-jogadores(indivíduos)- estratégias(comportamentos) Aplicada ao comportamento humano: tomada de decisão racional → lucro; aplicada à evolução: Fitness darwiniana s/ racionalidade ou intenção → seleção natural altera frequências de estratégias ao longo do tempo; em câncer: teoria dos jogos não prediz nada sobre hallmarks que não são dependentes de frequência (instabilidade genômica ou potencial replicativo ilimitado); mas sim sobre sinais de crescimento, evadir apoptose e o sistema imune, neoangiogênese e metástase (que dependem de interações entre células) Efeito Warburg: Mudança de produção de energia aeróbica → anaeróbica; adaptação à hipóxia + acidificação do ambiente (morte das células vizinhas → facilita invasão tecidual, efeitos imunossupressivos e de liberação de fatores de crescimento). Células cancerígenas podem promover o efeito até em fibroblastos associados ao câncer (CAF) → faz com que liberem substâncias que possam ser oxidadas p/ produzir energia; Pode ocorrer o surgimento de uma situação análoga ao mutualismo: cada célula cancerígena produz um tipo de fator, essencial às demais; se as outras produzem-no também, o que as impede de saír se espalhando pelo corpo? A teoria prevê que quando a cooperação afeta a probabilidade de reprodução, evolui sob condições menos esstritas do que quanto afeta a probabilidade de subreviver à morte. Assim, células cancerígenas produzindo fatores de crescimento são mais prováveis que células produzindo resistência à apoptose. Cooperação entre Células Cancerígenas sexta-feira, 10 de dezembro de 2021 18:21 Página 28 de Medicina Ingestão de carboidratos: - Muito baixo < 10% (20-50g/d) - Baixo < 26% (130g/d) - Moderado < 44% - Alta > 45% Modelo do carboidrato-insulina: entende-se que reduzindo ingestão de carboidrato, liberação de insulina para formação de gordura também reduz. Outra abordagem é que redução da ingestão de carboidratos aumenta consumo de gorduras e proteínas para compensar, o que aumenta saciedade. + Observou-se uma vantagem metabólica para quem realiza tais dietas de 200~300 calories queimadas a mais; Dietas cetogênicas = ingestão <50g/d → induz depleção de glicogênio e produção de corpos cetônicos (de gordura do tecido adiposo) → acetoacetato, acetone, beta- hidroxibutirato (de 1mmol/L → 7mmol/L; mas ainda sem acidose metbólica [20mmol/L]) Preocupações Cetose: pode ser induzida na dieta cetogênica → mas mesmo em casos de pessoas com diabetes tipo 2 e ingestão de inibidores SGLT2 a associaçãonão é clara. Mortalidade e Segurança Cardiovascular: Aumento de risco com uma ingestão menor que 40%. Mas estudo prospectivo achou relação entre aumento da mortalidade e alta ingestão de carbo, e menor mortalidade com ingestão de gordura. Efeito a longo prazo incerto. Resposta lipídica: houve pouca ou nenhuma alteração no LDL com a redução da ingestão de carbo e aumento de gorduras. Houve sim uma alta no HDL. Há indivíduos com hiper- resposta de LDL → aumento exagerado. Função renal: Atletas deveriam ingerir uma carga que optimize síntese proteica muscular (1,6g/kg p/ força e 0,8g/kg p/ resistência) → não há relação da dieta com problemas renais (para quem tem rim normal) → pessoas com doença renal crônica: 0,2~0,8g/kg/dia de ptnas no máximo Clínica Perda de peso: maior foco. Geralmente focam em reduzir ingestão de carbo, não ingestão calórica em si. A perda de peso inicial é devido à perda de água, mas perda de gordura ocorre com o tempo. Diabetes tipo 2: Redução do carbo = melhor controle glicêmico → redução da Hb A1c + reduz necessidade de ingestão de medicamentos. Guidelines atuais recomendam redução na ingesta de carbo como opção Fatores de risco cardíacos: controverso; alguns mostram elevação do LDL, outros não. Outros marcadores como triglicerídeos reduziram, hdl aumentou. Recent studies have shown that acne, cancer, non-alcoholic fatty liver disease, polycystic ovary syndrome, and Alzheimer disease may improve with ketogenic diets Low-Carb Diet sexta-feira, 10 de dezembro de 2021 18:16 Página 29 de Medicina Transporte de polióis, monossacarídeos e outros compostos de carbono (hexoses) + urato, glucosaminas e ascorbato → membranas integrais GLUT (codificadas pelo gene SLC2). → 12 segmentso transmembrana + sítio de N-glicosilação → classe 1 (1-4, 14), classe 2 (5,7,9,11), classe 3 (6,8,10,12) → 11 desses carregam glicose (experimentalmente) = alta redundância pois glicose super essencial GLUT1 Encontrado principalmente nos eritrócitos humanos Transporte ocorre mais rápido quando o substrato está presente no lado trans da membrana (que é medido) → Trans ou Exchange Acceleration = mudança conformacional → transporte assimétrico (viola leis da termod?) → Brahm (1983): cinética em temp. fisiológica muito mais consistente com um transportador simétrico Sítio único de N-glicosilação → Nenhuma outra alteração conformacional Também capaz de transportar mannose, galactose, glucosamina e ascorbato reduzido → maior qte nos eritrócitos (equilíbrio livre de glicose) + papel crítico na captação de glicose pelo cérebro (cll. cerebrais endoteliais) + astrócitos (suprem neurônios) → papel importante na sobrevivência embrião pré-implantação Síndrome da deficiência em GLUT1 → desmaios na infância, ataxia, retardo no desenvolvimento, sintomas neurocomportamentais durante desenv. → exige dieta cetogênica rígida (mas melhores tratamentos necessários). Sobrerregulação em turmores = inibição da isoforma específica como terapia cancerígena GLUT2 Pouca afinidade aparente por glicose, manose, galactose e frutose; mas alta por glucosaminas. A taxa de transporte varia em função da concentração em condições fisiológicas e diabéticas; mas não é um fator limitante para a utilização da glicose Nos hepatócitos e cll intestinais absortivas, tubo convoluto proximal dos rins e cll beta pancreáticas + disperso em neurônios e astrócitos; → Liberação de glicose dos hepatócitos não requer GLUT-2, existe um sistema de tráfico pela membrana. No intestino: Na+/glicose co-transporte na membrana apical (SGLT1) p/ glicose e galactose; frutose requer GLUT5 → GLUT2 é dispensável para a absorção normal de glicose + sistema de tráfico pela membrana também presente nos enterócitos no lado das células epiteliais; GLUT2 pode ser induzido a translocar à membrana apical dos enterócitos: mecanismo induzido pela entrada de Ca2+ e consequente despolarização da membrana → maximização da captação de glicose Nos rins: cll epiteliais responsáveis pela reabsorção (REQUISITO para absorção da glicose) Nas B-pancreáticas: apenas nos roedores, nos humanos os principais são GLUT1 e GLUT3 → Taxa de transporte 20-50X maior que capacidade de fosforilação da glicocinase (passo limitante) → expressão de GLUT2 (roedores) regulada por glicose e lipídios nas cll B. GLUT2 presente em núcleos cerebrais hipotalámicos e tronco encefálico → pode estar associada a mecanismos de sensibilidade que CONTROLAM ALIMENTAÇÃO, GASTO ENERGÉTICO E CONTRARREGULAÇÃO. → ausência resulta em comportamento alimentar desregulado durante transição alimentado-jejum; + relacionado à secreção de glucagon em resposta à hipoglicemia e controle da termogênese por tecido adiposo marrom; + indica-se que pode estar associado à preferência alimentar Transportadores GLUT (SLC2) quinta-feira, 2 de dezembro de 2021 15:17 Página 30 de Medicina indica-se que pode estar associado à preferência alimentar Deficiência: Síndrome de Fanconi-Bickel = absorção de glicose no intestino e produção de glicose hepática normais, mas apresentam hepatomegalia e síndrome renal com glicosúria e aminoacidúria GLUT3 Afinidade maior (menor Km) e maior máxima virada da glicose entre as GLUT proteínas; principal substrato é glicose. Papel como mediador primário nos neurônios (células parenquimatosas) Flagelos de murinas, ausente em bovinos, presente na placenta junto com GLUT1, GLUT3 abundantemente expresso em glóbulos brancos humanos; GLUT4 Expresso principalmente nos adipócitos, esquelético e cardiomiócitos = responsível à insulina; reside principalmente intracelularmente; previne elevação crônica dos níveis de glicose sanguínea; regulação da homeostase corporal da glicose (aumenta sensitividade à insulina em exercício, diminui em obesidade) + atuação em conjunto com GLUT 3 nos neurônios colinérgicos Atavessa o RE, golgi e rede trans-golgi: via endossômica; ligação da insulina altera atividade de várias proteínas = metade do GLUT4 se redistribui à membrana plasmática (via endossômica e fusão direta); presença de motif de dileucina envolvida na rápida internalização do GLUT4 da superfície celular depois da liberação da insulina; Vias de sinalização diferentes nos adipócitos e no músculo: dimerização e trans-fosforilação de receptores de beta subunidades → ativação da atividade intrínsexa da tirosina cinase. Hub na regulação do crescimento, sobrevivência e combustível celular = Akt. Media efeito da insulina na translocação da GLUT4; pela fosforilação do AS160 Contração do músculo esquelético também induz translocação do GLUT4 de compartimentos intracelulares para plasmática e túbulos tranversos (T) + aumento de níveis de Ca2+/calmodulina plasmática e relação [AMP]/[ATP] implica em translocação induzida por contração. GLUT5 Alta especificidade por frutose; absorvida e liberada na corrente sanguínea por GLUT2. Níveis de 10-100x menores que glicose; além de intestino e fígado: rins, adipócitos, Página 31 de Medicina Níveis de 10-100x menores que glicose; além de intestino e fígado: rins, adipócitos, esquelético, cérebro e esperma de algumas espécies (é questionável se a frutose sequer ultrapassa barreira hematoencefálica); Metabolismo da frutose - correlações com diabetes melito tipo 2, síndromes metabólicas e obesidade = inconclusivo (relacionado com obesidade apenas em sedentários com alta carga calórica na alimentação); níveis de GLUT5 significativamente sobrerregulados no m. esquelético e intestino de pacientes com diabetes tipo II. GLUT8 Apenas expresso em componentes intracelulares; alta afinidade por glicose, competindo com frutose e galactose (inibido por cytocalasina B) Alta qte nos testículos, menores qte no cerebelo, gll adrenais, fígado, baço, tecido adiposo marrom e pulmão. Expresso nos testículos no estágio 1 e mesmo reportado em acrossomos de rato e espermatozoides humano maduro. No cérebro: hipocampo, giro denteado, amígdala, cortex olfatório primário, núcleos hipotalâmicos e núcleos do trato solitário;também presente em blastocistos; sua supressão aumenta a taxa de apoptose. Por ser apenas encontrado em compartimentos intracelulares, e concentração de glicose livre na maioria das células ser baixa, este pode não ser o principal substrato desse transportador. GLUT9 GLUT9B fígado e rim; polo apical GLUT9A fígado, rins, intestino, leucócios e condrócitos; membrana basolateral Nos rins: túbulo proximal Glucose/fructose transporter: mas especialmente transporte de urato; transporte eletrogênico depende de potencial de membrana; pode ser inibido por benzbromarona e losartana. Relacionado aos níveis de ácido úrico e associado clinicamente à gota; + associação com resistência à insulina e IMC; Inativação = hiperuricemia e excreção renal massiva de urato → nefropatia caracterizada por litíase obstrutiva + inflamação tubulointersticial + fibrose inflamatória progressiva do córtex renal. GLUT9 é necessário para acesso do urate à uricase hepática. HMIT H+/mio-inositol cotransporte → sem atividade de transporte de glicose. Principalmente no cérebro (hipocampo, hipotálamo, cerebelo e tronco enc.) → neurônios e cll gliais; ativado por atividade neural, influxo de Ca e ptna cinase C OS DEMAIS GLUT POSSUEM PAPEIS FISIOLÓGICOS NÃO CLAROS. (6, 7, 10, 11, 12, 14). Página 32 de Medicina Página 33 de Medicina Da sétima costela à 12a; Ocupando todo o hipocôndrio direito, epigástrio e uma ponta no hipocôndrio esquerdo 1600g M e 1300g F Vascularização 25%: Artéria hepática própria1. 75%: Veia portal2. Artérias Hepáticas (Sangue arterial - rico O2) Aorta abdominal → Tronco Celíaco → A. Gástrica Direita (estômago) + A. Esplânica + A. Pancreática + A. Hepática Comum (Fígado) A. H. C. ramifica: A. hepática própria (lobos direitos e esquerdo do fígdao) A. Gastroduodenal (p/ intestino) A. H. P ramifica: (p/ lobos) A. Hepática direita + pequeno ramo da A. Cística A. Hepática esquerda Veia portal (sangue pobre em O2) Provém de outras estruturas 1. Veias pancreáticas: entrega insula e glucagon 2. Veia esplânica: bilirrubina da metabolização da células vermelhas 3. Veias gástricas: Substâncias lipofílicas (aspirina, álcool) 4. A. mesentérica superior (↑O2 → jejuno, íleo, cólon ascendente, transverso e ceco) + A. mesentérica inferior (colo descendente, sigmoide, reto superior) → Veias mesentéricas superior e inferior, respectivamente: nutrientes, eletrólitos, água Carrega: Drogas, hormônios, nutrientes, patógenos (bacs, vírus, toxindas) Visão anterior/superior Lobo direito + esquerdo Contato com diafragma (visão diafragmática) Contém ligamento falciforme Veia portal ramifica em portal vênulas (nos 6 lados de cada lóbulo) + ramificações da artéria → liberam sangue nos capilares sinusóides (dentro do hepatócito) → alcançam veia central → juntam na veia hepática → Veia Cava Inferior (VCI) Visão posteroinferior Lobo direito + esquerdo + caudado (veia hepática) + quadrado (próximo a vesícula) Ligamento triangula esquerdo (mantém fígado no diafragma) + Ligamento venoso + Ligamento redondo (antigo cordão umbilical) + ligamento coronário posterior + lig. coronário arterial Artéria hepática + Veia portal + ductos hepáticos direito e esquerdo (formam ducto hepático comum + plexo hepático Hipertensão venosa portal Circulação do Fígado terça-feira, 30 de novembro de 2021 07:25 Página 34 de Medicina Hipertensão venosa portal Obstrução na veia portal → obstrui fluxo sanguíneo dos sistemas = Hipertensão Portal → fibrose do fígado Obstrução na veia hepática (trombo) → retorno venoso no fígado Áreas em que o sistema venoso portal anastomosa com sistema venoso → anastomose portal sistêmica → pressão baixa no sistema portal e sistêmico (equilibrada) → aumenta a pressão no sistema portal → dilatação varicosa nas veias retais (hemorroidas) + Recanalização do ligamento redondo (sangue tem que ir para algum lugar) + veias varicosas (super distendidas) no abdomen (caput medusa) + varizes esofágicas → sangue nas fezes Tratamento: Shunt portosistêmico transjugular intra-hepático NINJA NERD. Gastrointestinal | Liver Circulation & Portal Hypertension, 2018. Disponível em: < https://www.youtube.com/watch?v=CqtQALXskDU>. Acesso em: 30 nov. 2021 Página 35 de Medicina https://www.youtube.com/watch?v=CqtQALXskDU
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