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Kamilla Galiza / 5º Período / APG Objetivos 1. Identificar os fatores de risco e a etiologia da DM1. 2. Diferenciar os tipos de diabetes 3. Compreender a fisiopatologia e manifestações da DM1 4. Discorrer sobre o DX e a conduta terapêutica da DM1 Fisiologia do pâncreas O pâncreas, além de suas funções digestivas, secreta dois hormônios importantes, insulina e glucagon, cruciais para a regulação normal do metabolismo da glicose, dos lipídios e das proteínas. O pâncreas é formado por dois tipos principais de tecido: os ácinos, que secretam o suco digestivo no duodeno; e as ilhotas de Langerhans, que secretam insulina e glucagon diretamente no sangue. O pâncreas humano tem entre 1 e 2 milhões de ilhotas de Langerhans. Cada ilhota tem cerca de 0,3 milímetro de diâmetro e se organiza em torno de pequenos capilares, nos quais suas células secretam seus hormônios. As ilhotas contêm três tipos celulares principais, as células alfa, beta e delta, distinguidas entre si, devido às suas características morfológicas e de coloração Figura 1. Anatomia fisiológica de uma ilhota de Langerhans no pâncreas As células beta, que estão presentes em maior quantidade, são encontradas no centro de cada ilhota e secretam insulina e amilina, hormônio que é, com frequência, secretado em paralelo com a insulina, porém sua função ainda não é esclarecida. As células alfa, em torno de 25% do total, secretam glucagon. E as células delta, cerca de 10% do total, secretam somatostatina. Além disso, pelo menos outro tipo celular, a célula PP, está presente em pequena quantidade nas ilhotas e secreta hormônio de função incerta, chamado polipeptídeo pancreático. As interrelações estreitas entre esses tipos celulares nas ilhotas de Langerhans possibilitam a comunicação intercelular e o controle direto da secreção de alguns dos hormônios por outros hormônios. Por exemplo, a insulina inibe a secreção de glucagon, a amilina inibe a secreção de insulina, e a somatostatina inibe a secreção tanto de insulina como de glucagon. Ação da insulina A insulina é um hormônio produzido pelo pâncreas, e tem como função metabolizar a glicose para produção de energia. Ela atua como uma "chave", abrindo as "fechaduras" das células do corpo, para que a glicose entre e seja usada para gerar energia. A secreção de insulina está associada à abundância de energia, ou seja, quando existe grande abundância de alimentos muito energéticos na dieta a secreção aumenta. Por sua vez, a insulina desempenha um papel importante no armazenamento do excesso de energia. No caso de excesso de carboidratos, a insulina faz com que eles sejam armazenados sob a forma de glicogênio, principalmente no fígado e nos músculos. Além disso, todo o excesso de carboidrato que não pode ser armazenado na forma de glicogênio é convertido sob o estímulo da insulina em gordura, sendo armazenado no tecido adiposo. compreender Kamilla Galiza / 5º Período / APG No caso das proteínas, a insulina exerce efeito direto na promoção da captação de aminoácidos pelas células e na sua conversão em proteína. Além disso, ela inibe o catabolismo das proteínas que já se encontram nas células. Para começar a exercer seus efeitos nas células-alvo, a insulina, em primeiro lugar, liga-se e ativa um receptor proteico de membrana, esse receptor ativado que causa os efeitos subsequentes. O receptor de insulina é a combinação de quatro subunidades que se mantêm unidas por meio de ligações dissulfeto: duas subunidades alfa, que se situam inteiramente do lado externo da membrana celular e duas subunidades beta, que penetram através da membrana, projetando-se no citoplasma celular. A insulina se acopla às subunidades alfa do lado externo da célula, mas, devido às ligações com as subunidades beta, as porções das subunidades beta que se projetam para o interior da célula são autofosforiladas. Assim, o receptor de insulina é exemplo de um receptor ligado à enzima. A autofosforilação das subunidades beta do receptor ativa uma tirosina cinase local, que, por sua vez, causa fosforilação de diversas outras enzimas intracelulares, inclusive do grupo chamado substratos do receptor de insulina (IRS). Tipos diferentes de IRS (p. ex., IRS-1, IRS-2 e IRS-3) são expressos nos diferentes tecidos. O efeito global é a ativação de algumas enzimas e, ao mesmo tempo, a inativação de outras. Dessa maneira, a insulina dirige a maquinaria metabólica intracelular, de modo a produzir os efeitos desejados no metabolismo de carboidratos, lipídios e proteínas. Os principais efeitos finais da estimulação da insulina são os seguintes: 1. Quando a insulina se acopla a seus receptores de membrana, as membranas das células do organismo aumentam acentuadamente sua captação de glicose. Isso ocorre, de modo especial, nas células musculares e adiposas, mas não na maioria dos neurônios do encéfalo. A glicose transportada para as células é imediatamente fosforilada e se transforma em substrato para todas as funções metabólicas usuais dos carboidratos. 2. A membrana celular fica mais permeável a muitos dos aminoácidos, a íons potássio e fosfato. 3. Efeitos ainda mais lentos continuam a ocorrer horas e até mesmo dias depois. Eles resultam da variação da velocidade de tradução dos RNAs mensageiros nos ribossomos, para formar novas proteínas e de efeitos ainda mais lentos devido à variação da transcrição do DNA no núcleo celular. Dessa maneira, a insulina remodela muito da maquinaria enzimática celular até atingir alguns dos seus efeitos metabólicos. Efeitos da insulina no metabolismo dos carboidratos Durante grande parte do dia, o tecido muscular depende não somente da glicose como fonte de energia, mas também dos ácidos graxos. O principal motivo dessa dependência de ácidos graxos consiste no fato de que a membrana muscular em repouso só é ligeiramente permeável à glicose, exceto quando a fibra muscular é estimulada pela insulina; entre as refeições, a quantidade de insulina secretada é insuficiente para promover a entrada de quantidades significativas de glicose nas células musculares. Entretanto, sob duas condições os músculos utilizam grande quantidade de glicose. Uma delas é durante a realização de exercícios moderados ou intensos. Essa utilização de glicose não precisa de grande quantidade de insulina, porque a contração muscular aumenta a translocação da molécula transportadora de glicose 4 (GLUT 4) dos depósitos intracelulares para a membrana celular, o que, por sua vez, facilita a difusão da glicose na célula. A segunda condição para a utilização muscular de grande quantidade de glicose ocorre nas poucas horas seguintes à refeição. Nesse período, a concentração de glicose no sangue fica bastante elevada, e o pâncreas está secretando grande quantidade de insulina. Essa insulina adicional provoca transporte rápido da glicose para as células musculares. Por isso, nesse período, a célula muscular utiliza a glicose preferencialmente aos ácidos graxos, como discutiremos adiante. Armazenamento de glicogênio muscular Se os músculos não estiverem se exercitando depois da refeição e, ainda assim, a glicose for transportada abundantemente para as células musculares, então a maior parte da glicose é armazenada sob a forma de Kamilla Galiza / 5º Período / APG glicogênio muscular, em vez de ser utilizada como energia. O glicogênio pode ser utilizado depois como energia pelo músculo. O glicogênio é especialmente útil durante períodos curtos de uso energético extremo pelos músculos e, até mesmo, para fornecer picos de energia anaeróbica durante alguns minutos, por meio da conversão glicolítica do glicogênio em ácido lático, o que pode ocorrer até mesmo na ausência de oxigênio. Um dos mais importantes de todos os efeitos da insulina é fazer com que a maioria da glicose absorvida após uma refeiçãoseja armazenada rapidamente no fígado sob a forma de glicogênio. Então, entre as refeições, quando o alimento não está disponível e a concentração de glicose sanguínea começa a cair, a secreção de insulina diminui rapidamente, e o glicogênio hepático é de novo convertido em glicose, que é liberada de volta ao sangue, para impedir que a concentração de glicose caia a níveis muito baixos. Quando o nível da glicose no sangue começa a baixar entre as refeições, ocorrem diversos eventos que fazem com que o fígado libere glicose de volta para o sangue circulante: 1. A redução da glicose sanguínea faz com que o pâncreas reduza sua secreção de insulina. 2. A ausência de insulina, então, reverte todos os efeitos relacionados anteriormente para o armazenamento de glicogênio, interrompendo, essencialmente, a continuação da síntese de glicogênio no fígado e impedindo a captação adicional da glicose do sangue pelo fígado. 3. A ausência de insulina (com o aumento do glucagon, a ser discutido adiante) ativa a enzima fosforilase, que causa a clivagem do glicogênio em glicose fosfato. 4. A enzima glicose fosfatase, inibida pela insulina, é então ativada pela ausência de insulina e faz com que o radical fosfato seja retirado da glicose; isso possibilita a difusão de glicose livre de volta para o sangue. Assim, o fígado remove a glicose do sangue, quando ela está presente em quantidade excessiva após uma refeição, e a devolve para o sangue, quando a concentração da glicose sanguínea diminui entre as refeições. Em geral, cerca de 60% da glicose da refeição é armazenada, dessa maneira, no fígado e, então, retorna posteriormente para a corrente sanguínea. Quando a quantidade de glicose, que penetra as células hepáticas é maior do que a que pode ser armazenada sob a forma de glicogênio ou do que pode ser utilizada para o metabolismo local dos hepatócitos, a insulina promove a conversão de todo esse excesso de glicose em ácidos graxos. Esses ácidos graxos são subsequentemente empacotados sob a forma de triglicerídeos em lipoproteínas de densidade muito baixa e, dessa forma, transportados pelo sangue para o tecido adiposo, onde são depositados como gordura. Efeitos da insulina no metabolismo das gorduras Apesar de os efeitos da insulina no metabolismo das gorduras não serem tão visíveis como os efeitos agudos no metabolismo dos carboidratos, eles apresentam, em longo prazo, importância equivalente. O efeito em longo prazo da falta de insulina é, especialmente, dramático porque provoca aterosclerose extrema, muitas vezes levando a ataques cardíacos, acidentes vasculares cerebrais e a outros acidentes vasculares. Em primeiro lugar, a insulina aumenta a utilização da glicose pela maioria dos tecidos do corpo, o que automaticamente reduz a utilização da gordura, funcionando assim como um poupador de gordura. Entretanto, a insulina também promove a síntese de ácidos graxos. Isso é de modo especial verdadeiro quando ocorre ingestão de mais carboidratos do que é possível usar imediatamente como energia, fornecendo, assim, o substrato necessário para a síntese de gordura. Quase toda essa síntese ocorre nas células hepáticas, e os ácidos graxos são, então, transportados do fígado pelas lipoproteínas plasmáticas para serem armazenados nas células adiposas. Os diferentes fatores, que levam ao aumento da síntese dos ácidos graxos pelo fígado, incluem os seguintes: 1. A insulina aumenta o transporte da glicose para as células hepáticas. Depois que a concentração de glicogênio no fígado atinge 5% a 6%, esse nível, por si só, inibe a síntese posterior de glicogênio. A partir daí, toda a glicose adicional que penetra as células hepáticas fica disponível sob a forma de gordura. 2. O ciclo do ácido cítrico produz excesso de íons citrato e de íons isocitrato, quando quantidades excessivas de glicose estão sendo utilizadas como fonte de energia. Esses íons, então, apresentam efeito direto na ativação da acetil-CoA carboxilase, a enzima necessária para realizar a carboxilação da acetil-CoA, de modo a formar malonilCoA, o primeiro estágio da síntese dos ácidos graxos. 3. A maior parte dos ácidos graxos é, então, sintetizada no interior do fígado e utilizada para formar triglicerídeos, que é a forma usual de armazenamento Kamilla Galiza / 5º Período / APG da gordura. Eles são liberados das células hepáticas para o sangue nas lipoproteínas. A insulina ativa a lipoproteína lipase nas paredes dos capilares do tecido adiposo, que quebra os triglicerídeos, formando outra vez ácidos graxos, requisito para que possam ser absorvidos pelas células adiposas, onde voltam a ser convertidos em triglicerídeos e armazenados. O papel da insulina no armazenamento de gordura nas células adiposas A insulina tem dois outros efeitos essenciais que são requeridos para o armazenamento de gordura nas células adiposas: 1. A insulina inibe a ação da lipase hormôniosensível. A lipase é a enzima que provoca a hidrólise dos triglicerídeos previamente armazenados nas células adiposas. Consequentemente, a liberação dos ácidos graxos do tecido adiposo para o sangue circulante é inibida. 2. A insulina promove o transporte da glicose através da membrana celular para o interior das células adiposas, do mesmo modo como promove o transporte da glicose para as células musculares. Parte dessa glicose é, então, utilizada para sintetizar quantidades mínimas de ácidos graxos, porém o mais importante é que ela também forma grande quantidade de aglicerol fosfato. Essa substância produz o glicerol que se associa aos ácidos graxos para formar os triglicerídeos, que são a forma de armazenamento da gordura nas células adiposas. Por conseguinte, quando a insulina não está disponível, até mesmo as reservas de grandes quantidades de ácidos graxos transportados do fígado nas lipoproteínas são praticamente bloqueadas. A deficiência de insulina aumenta o uso da gordura como fonte de energia Todos os aspectos da lipólise e de seu uso como fonte de energia ficam muito aumentados na ausência de insulina. Essa potencialização ocorre, mesmo normalmente entre as refeições, quando a secreção de insulina é mínima, mas é extrema nos doentes com diabetes melito, quando a secreção de insulina é quase zero. Os efeitos resultantes são descritos nas seguintes seções. Na ausência de insulina, todos os efeitos da insulina, observados antes que causem o armazenamento das gorduras, são revertidos. O efeito mais importante é que a enzima lipase hormônio-sensível nas células adiposas fica intensamente ativada. Isso leva à hidrólise dos triglicerídeos armazenados, liberando grande quantidade de ácidos graxos e de glicerol no sangue circulante. Consequentemente, a concentração plasmática dos ácidos graxos livres começa a aumentar dentro de minutos. Esses ácidos graxos passam a ser o principal substrato de energia utilizado, essencialmente, por todos os tecidos do organismo, com exceção do cérebro. O excesso de ácidos graxos no plasma, associado à deficiência de insulina, também promove a conversão hepática de alguns ácidos graxos em fosfolipídios e colesterol, dois dos principais produtos do metabolismo da gordura. Essas duas substâncias, junto com o excesso de triglicerídeos formado ao mesmo tempo no fígado, são, então, liberadas para o sangue nas lipoproteínas. Ocasionalmente, as lipoproteínas plasmáticas chegam a aumentar em até três vezes na ausência de insulina, fazendo com que a concentração total de lipídios plasmáticos fique maior que a porcentagem normal de 0,6%. Essa elevada concentração de lipídios — especialmente a elevada concentração de colesterol — promove o desenvolvimento da aterosclerose nas pessoas portadoras de diabetes grave. A ausência de insulina também forma quantidades excessivas de ácido acetoacético nas células hepáticas, em consequência do seguinte efeito: na ausênciade insulina, mas, na presença de grande quantidade de ácidos graxos nas células hepáticas, o mecanismo de transporte da carnitina, para levar os ácidos graxos para as mitocôndrias, fica cada vez mais ativado. Nas mitocôndrias, a betaoxidação dos ácidos graxos ocorre rapidamente, liberando quantidades extremas de acetil-CoA. Grande parte desse excesso de acetil-CoA é, então, condensada, de modo a formar o ácido acetoacético que é liberado no sangue circulante. A maior parte do ácido acetoacético passa para as células periféricas, onde é novamente convertido em acetil-CoA e utilizado como energia na forma usual. Ao mesmo tempo, a ausência de insulina também deprime a utilização de ácido acetoacético nos tecidos periféricos. Assim, tanto ácido acetoacético é liberado pelo fígado que não pode ser metabolizado pelos tecidos. Parte do ácido acetoacético também é convertida em ácido bhidroxibutírico e acetona. Essas duas substâncias, junto com o ácido acetoacético, são chamadas corpos cetônicos, e sua presença, em grande quantidade nos líquidos do corpo, é chamada cetose. O efeito da insulina no metabolismo das proteínas e no crescimento4 A Insulina promove a Síntese e o Armazenamento de Proteínas. Durante as poucas horas depois da refeição, quando existem quantidades excessivas de nutrientes no sangue circulante, proteínas, carboidratos e Kamilla Galiza / 5º Período / APG gorduras são armazenados nos tecidos. Há necessidade de insulina para que esse armazenamento ocorra. O modo pelo qual a insulina realiza o armazenamento de proteínas não é tão bem compreendido como os mecanismos do armazenamento da glicose e das gorduras. 1. A insulina estimula o transporte de muitos dos aminoácidos para as células. Entre os aminoácidos mais intensamente transportados, encontram-se valina, leucina, isoleucina, tirosina e fenilalanina. Assim, a insulina divide com o hormônio do crescimento a capacidade de aumentar a captação de aminoácidos nas células. 2. A insulina aumenta os processos de tradução do RNA mensageiro, formando, dessa maneira, novas proteínas. De algum modo ainda inexplicado, a insulina aciona a maquinaria ribossômica. Na ausência de insulina, os ribossomos simplesmente param de trabalhar, como se a insulina, na prática, acionasse o seu mecanismo de “ligar e desligar”. 3. Em intervalo maior de tempo, a insulina também aumenta a transcrição de sequências genéticas selecionadas de DNA no núcleo celular, formando, assim, quantidade aumentada de RNA e síntese ainda maior de proteínas — promovendo, especialmente, grande conjunto de enzimas envolvidas no armazenamento de carboidratos, gorduras e proteínas. 4. A insulina inibe o catabolismo das proteínas, reduzindo, dessa forma, a liberação de aminoácidos das células, em especial das células musculares. Isso resulta, possivelmente, da capacidade de a insulina reduzir a degradação normal das proteínas pelos lisossomos celulares. 5. No fígado, a insulina deprime a gliconeogênese. Isso ocorre por meio da redução da atividade das enzimas que promovem a gliconeogênese. Como os substratos mais utilizados na síntese de glicose pela gliconeogênese são os aminoácidos plasmáticos, essa supressão da gliconeogênese conserva os aminoácidos nas reservas de proteínas do corpo. A Deficiência de Insulina Causa Depleção de Proteínas e Aumento dos Aminoácidos Plasmáticos Virtualmente, cessa toda a reserva de proteínas quando não há disponibilidade de insulina. O catabolismo das proteínas aumenta, a síntese de proteínas cessa e uma grande quantidade de aminoácidos é lançada no plasma. A concentração de aminoácidos plasmáticos aumenta consideravelmente e a maior parte do excesso de aminoácidos é utilizada diretamente como energia e como substratos para a gliconeogênese. Essa degradação dos aminoácidos também leva ao aumento da excreção da ureia na urina. O resultante consumo de proteínas é um dos efeitos mais graves do diabetes melito; pode levar à fraqueza extrema, bem como à alteração de diversas funções dos órgãos. A Insulina e o Hormônio do Crescimento Interagem de Modo Sinérgico para Promover o Crescimento. Como a insulina é necessária para a síntese de proteínas, ela é também essencial para o crescimento do animal, como o hormônio do crescimento. Além do mais, a administração de hormônio do crescimento ou de insulina isoladamente quase não provoca qualquer crescimento. Entretanto, a combinação desses hormônios provoca dramático crescimento. Assim, os dois hormônios funcionam de modo sinérgico para promover o crescimento, cada qual executando uma função específica, própria de cada um. É possível que uma pequena parte dessa necessidade de ambos os hormônios resulte do fato de que cada um promove a captação celular de seleção diferente de aminoácidos, todos necessários para que ocorra o crescimento. Diabetes Mellitus O DM refere-se a um grupo de distúrbios metabólicos comuns que compartilham o fenótipo da hiperglicemia. A etiologia do Diabetes é multifatorial, dependendo de questões genéticas e ambientais. O Diabetes Mellitus é classificado em dois tipos: tipo 1 e tipo 2. O DM tipo 1 representa o resultado de uma deficiência completa ou quase total de insulina, enquanto o DM tipo 2 é um grupo heterogêneo de distúrbios caracterizados por graus variáveis de resistência à insulina, menor secreção de insulina e maior produção de glicose. O DM tipo 2 é precedido por um período de homeostase anormal da glicose, classificado como glicemia em jejum alterada (IFG) ou tolerância à glicose diminuída (TGD). O DM tipo 1 se dá por um processo autoimune destrutivo das células beta pancreáticas, que leva à não produção de insulina, podendo instalar-se em qualquer idade, porém, está predominante diagnosticado em pessoas mais jovens. Classificação DM tipo 1 • Destruição de células beta; • Deficiência absoluta de insulina; • Imunomediado e Idiopático; DM tipo 2 Kamilla Galiza / 5º Período / APG • Pode variar desde uma resistência à insulina com deficiência relativa até um defeito predominantemente secretor da insulina com resistência à insulina; Outros tipos de dm • Defeitos genéticos no desenvolvimento ou na função das células betas caracterizados por mutações em genes específicos; • Defeitos genéticos na ação da insulina; • Doenças do pâncreas exócrino como neoplasias, pancreatite e fibrose cística; • Endocrinopatias como acromegalia e síndrome de cushing; • Induzida por fármacos ou substâncias; • Diabetes Melito Gestacional (DMG); Diabetes melito gestacional A diabetes melito gestacional ou diabetes franco, se dá pela resistência à insulina relacionada com as alterações metabólicas presentes no final da gestação, quando as maiores demandas de insulina podem dar origem a uma TGD ou diabetes. A maioria das mulheres revertem à tolerância normal após o parto, porém, corre um risco substancial de vir a desenvolver nos próximos anos. Diagnostico Qualificação Descrição Normal Glicemia de jejum entre 70 e 99 mg/dL e inferior a 140mg/dL 2h após sobrecarga de glicose. Intolerância Glicemia em jejum entre 100 e 125mg/dL Diabetes 2 amostras colhidas em dias diferentes com resultado igual ou acima de 126mg/dL ou quando a glicemia aleatória estiver igual ou acima de 200mg/dL na presença de sintomas. A tolerância à glicose é classificada em três grandes categorias: homeostase normal da glicose, DM ou comprometimento da homeostase da glicose. A tolerância à glicose pode ser determinada com o uso da glicose plasmática em jejum (GPJ), a uma carga de glicose oral ou a hemoglobina Alc (HbA1c). Uma GPJ abaixo de 100mg/dL, uma glicose plasmática abaixo de 140mg/dL após uma carga de glicose e uma HbA1c abaixo de 5,7% são consideradas normais. A homeostase anormal da glicose é definido por GPJ entre 100-125mg/dL, níveis plasmáticos entre 140- 199mg/dLapós alta carga de glicose oral e HbA1c de 5,7 à 6,4%. Uma GPJ acima de 126mg/dL, uma glicose de 200mg/dL após 2h de alta carga ou uma HbA1c acima de 6,5% justificam o diagnóstico de DM. Porém, uma concentração plasmática aleatória igual ou acima de 200mg/dL acompanhada de sintomas clássicos (poliúria, polidipsia e perda de peso) também é suficiente para o diagnóstico de DM. Os critérios atuais para o diagnóstico de DM ressaltam que a HbA1c ou a GPJ constituem testes mais confiáveis e convenientes para identificação de DM em indivíduos assintomáticos. O TOTG (Teste oral de tolerância à glicose) apesar de ainda ser um meio válido para diagnóstico de DM não é usado na assistência clínica de rotina. Triagem O uso disseminado da GPJ ou da HbA1c como teste de triagem para o DM tipo 2 é recomendado, pois: • Um grande número de indivíduos que preenchem os critérios atuais para o DM é assintomático e não tem conhecimento de que sofre desse distúrbio. • Estudos apontam que o DM tipo 2 pode estar presente por muito tempo e ser assintomático. • Alguns indivíduos com DM tipo 2 apresentam uma ou mais complicações do diabetes por ocasião do diagnóstico. A ADA recomenda a triagem de indivíduos em uma idade mais jovem quando apresentam sobrepeso e apresenta fatores de risco adicionais e em todos os pacientes acima de 45 anos. Diversos marcados para o DM tipo 1 estão se tornando disponíveis, porém seu uso rotineiro fora de um ensaio clínico não é incentivado, enquanto se aguarda a identificação de intervenções clinicamente benéficas para os indivíduos com alto risco de desenvolver DM tipo 1. Regulação da homeostase da glicose A homeostase da glicose reflete um equilíbrio entre a produção hepática de glicose e a captação e a utilização periférica da glicose. Os órgãos que regulam a glicose e os lipídeos se comunicam por mecanismos neurais e humorais com a gordura e o músculo, produzindo adipocinas, miocinas e metabólitos que influenciam a função hepática. No jejum, os baixos níveis de insulina elevam a produção de glicose por ativar a gliconeogênese e a glicogenólise hepática e por reduzir a captação de glicose nos tecidos sensíveis à insulina, promovendo a mobilização de aminoácidos e ácidos graxos livres. O Kamilla Galiza / 5º Período / APG glucagon que é secretado pelas células alfa do pâncreas quando os níveis de glicemia ou insulina estão baixos, estimula a glicogenólise e gliconeogênese hepática e pela medula renal. No período pós-prandial, a glicose aumenta a insulina e o glucagon cai. A glicose é o principal regulador da secreção de insulina e os neurotransmissores também influenciam a secreção de insulina. Os níveis de glicose acima de 70mg/dl estimulam a síntese de insulina, principalmente por acelerarem a tradução e processamento de proteínas. Patogênese Diabetes Mellitus tipo 1 Ele resulta de um conjunto de interações de fatores genéticos, ambientais e imunológicos que acabam acarretando a destruição das células beta pancreáticas, e, assim, a síntese de insulina. É um complexo que resulta de uma reação autoimune dirigida contra as ilhotas pancreáticas. Acredita-se que indivíduos com suscetibilidade genética apresentem uma massa normal de células beta no nascimento, porém começam a perder essas células em consequência da destruição autoimune que ocorre ao longo dos meses e ano. Acredita-se que esse processo autoimune seja desencadeado por um estímulo infeccioso ou ambiental e sustentado por uma molécula específica da célula beta. Na maioria dos pacientes, marcadores imunológicos aparecem após o evento desencadeante, porém, antes de o diabetes se tornar manifesto. É importante destacar que as características do diabetes só se tornam manifestos quando 70-80% das células beta já foram destruídas. O principal gene de suscetibilidade ao DM tipo 1 fica localizado na região HLA do cromossomo 6. Os polimorfismos no complexo HLA são responsáveis por 40 a 50% do risco genético para o surgimento do DM tipo 1. Essa região contém genes que codificam as moléculas do complexo de histocompatibilidade principal (MHC) de classe II, que apresentam o antígeno às células T auxiliares, e dessa forma, participam do desencadeamento da resposta imune. Apesar de o pâncreas possuir outros tipos de células como a alfa, delta e PP, elas são poupadas da destruição autoimune. Essa destruição se dá por um processo inflamatório, que diminui após a destruição, fazendo com que as ilhotas se tornem atróficas. A infiltração linfocítica no processo inflamatório das ilhotas pancreáticas se denomina insulite. Alguns são os achados patológicos do processo autoimune na DM 1: • Autoanticorpos contra células das ilhotas; • Linfócitos ativados nas ilhotas, nos linfonodos peripancreáticos e na circulação sistêmica; • Linfócitos T que proliferam quando estimulados por proteínas das ilhotas; • Liberação de citocinas dentro da insulite; As células beta são suscetíveis ao efeito tóxico de algumas citocinas, porém, os mecanismos precisos de sua morte ainda são desconhecidos. Entretanto, há indícios de que podem envolver formação de metabólitos do óxido nítrico, apoptose e citotoxicidade direta da célula TCD8+. A destruição das ilhotas é mediada por linfócitos T e não pelos autoanticorpos dirigidos contra as células das ilhotas, pois esses anticorpos em geral não reagem com a superfície celular dessas células e não são capazes de transmitir o DM sozinhos. Os mecanismos supressores do sistema imune são ineficazes ou apenas temporariamente efetivo para diminuir a velocidade de destruição das células beta. Os autoanticorpos contra as células das ilhotas (ICAs) são uma combinação de diferentes anticorpos dirigidos contra moléculas das ilhotas pancreáticas, como GAD, insulina, IA-2/ICA-512 e ZnT-8, e funcionam como marcadores do processo autoimune do DM tipo 1. Os testes para ICAs podem ser úteis na classificação do DM tipo 1 como realmente tipo 1 e na identificação dos indivíduos que não são diabéticos e que correm o risco de desenvolver DM 1. Alguns fatores ambientais podem se comportar como efeitos desencadeantes, tais como Coxsackie, rubéola, enterovírus, proteínas do leite bovino e compostos de nitrosureia. Figura 2. Insulite: infiltração das ilhotas por células mononucleares que antecede a doença clínica e persiste por semanas ou meses antes que a destruição significativa das células beta ocorra. No curso da insulite, os macrófagos e as células T ativadas secretam mediadores solúveis (citocinas, óxido nítrico e radicais livres), que contribuem com a disfunção e morte das células beta. Kamilla Galiza / 5º Período / APG Diabetes melito tipo 2 A resistência à insulina e a secreção anormal de insulina são essenciais para o surgimento do DM tipo 2. Apesar de o defeito primário ser controverso, a maioria dos estudos apoia a opinião de que a resistência à insulina precede um defeito na secreção de insulina, mas que o diabetes se instala somente quando a secreção de insulina se torna inadequada. O DM tipo 2 tem um poderoso componente genético, ou seja, os indivíduos com um progenitor + para DM tipo 2 corre maior risco de desenvolvimento. A resistência à insulina, conforme demonstrado por uma utilização reduzida da glicose no músculo esquelético está presente em muitos parentes de primeiro grau não diabéticos de indivíduos DM tipo 2. A doença é poligênica e multifatorial, pois além da suscetibilidade genética, fatores ambientais como obesidade, nutrição e atividade física modulam esse fenótipo. A resistência à insulina ocorre com a falha das células em realizar a captação normal da insulina. O excesso de glicose na corrente sanguínea faz com que o pâncreas trabalhe em maior quantidade e consiga produzir mais insulina, porém só consegue manter até um certo ponto. Depois de certo tempo, as células dos tecidos muscularesparam de responder à insulina, ou seja, não conseguem realizar a captação de glicose pelos receptores e a glicose fica em excesso na corrente sanguínea. Com a progressão da resistência à insulina e da hiperinsulinemia compensatória, as ilhotas pancreáticas de certos indivíduos tornam-se incapazes de preservar o estado hiperinsulinêmico, instalando-se uma elevação da glicose e um declínio na secreção de insulina. Esse processo leva ao fígado entender como se não houvesse disponibilidade de glicose para os tecidos e estimula o processo de gliconeogênese e glicogenólise, fazendo com que eu aumente mais ainda a quantidade de glicose na corrente sanguínea, por fim, instalando-se uma falência das células beta pancreáticas. Ou seja, o DM tipo 2 caracteriza-se por uma menor secreção de insulina, resistência à insulina, produção hepática excessiva de glicose e metabolismo anormal das gorduras. A obesidade, particularmente visceral ou central é muito comum no DM tipo 2. Nos estágios iniciais do distúrbio, a tolerância à glicose continua sendo quase normal, pois as células beta pancreáticas tentam compensar aumentando a produção de insulina. A resistência à insulina, a menor capacidade da insulina em agir nos tecidos alvo, constitui uma característica proeminente do DM tipo 2 e resulta de uma combinação de suscetibilidade genética e obesidade. A resistência à insulina prejudica a utilização de glicose pelos tecidos sensíveis à insulina e aumenta a produção de glicose hepática e no músculo esquelético observa-se maior deterioração da utilização não oxidativa da glicose (formação do glicogênio) do que no metabolismo oxidativo da glicose. Outras anormalidades incluem o acúmulo de lipídeos dentro dos miócitos esqueléticos, o que pode prejudicar a fosoforilação oxidativa das mitocôndrias e reduzir a produção de ATP mitocondrial estimulada pela insulina. O excesso de glicose pode ser tóxico ao organismo, aumentando a chance de inflamação e na produção de gordura, um dos órgãos que também sofre com a hiperglicemia são os rins, uma vez que realizam a reabsorção ainda dentro do quadro de hiperglicemia, só realizando excreção quando a concentração atinge um nível de 200mg/dL. No DM tipo 2, a resistência à insulina reflete a incapacidade da hiperinsulinemia de suprimir a gliconeogênese, o que resulta em hiperglicemia de jejum e menor armazenamento de glicogênio hepático. Como resultado dessa resistência, temos um processo de lipólise e o fluxo de ácidos graxos livres a partir do tecido adiposo, levando a um aumento na síntese de lipídios nos hepatócitos. Esse armazenamento lipídico ou esteatose hepática pode levar à esteatose hepática não alcoólica e as provas de função hepática anormais. Diferença entre o tipo 1 e 2 DM 1 DM 2 Doença autoimune 90% metabólica Deficiência de insulina Resistência insulínica e deficiência Jovens e adolescentes Indivíduos de meia idade Autoanticorpos e insulite Depósito amiloide nas ilhotas Indivíduos magros Obesidade (85%) Cetoacidose Inicio lento Inicio abrupto Sintomatologia clássica • Poliúria: Aumento na quantidade de vezes que vai ao banheiro; Kamilla Galiza / 5º Período / APG • Polaciúria: sintoma urinário caracterizado por aumento do número de micções com diminuição do volume da urina; • Polifagia: Aumento do apetite; • Perda de peso não explicada (DM1); • Polidipsia: Sede intensa; • Fome intensa e Visão turva; • Fadiga, Nervosismo, Mudanças de humor, Náuseas e Vômito; • Sensação de ouvido tapado, zumbido, dificuldade de compreensão, Demora em responder perguntas, desequilíbrio, mal desempenho escolar, vertigo. Tratamento Farmacologia no diabetes Existem várias classes de fármacos que podem ser utilizadas no tratamento de DM, tanto tipo 1, quanto tipo 2. Entretanto, antes de entrar com uma terapia medicamentosa, é preciso verificar a indicação e dependendo do paciente realizar inicialmente ou em conjunto uma TNM (Terapia Não Medicamentosa), que inclui: • Educação em saúde; • Estilo de vida saudável; Atividade física; • Cessação do tabagismo e etilismo; • Educação para o autocuidado; • Cuidados para com o pé e prevenção do pé diabético; A avalição do tratamento deve ser realizada com base em metas e varia de acordo com o paciente. As metas devem ser traçadas para alcançar benefícios, evitar danos, custos e melhorar a saúde e expectativa de vida o quanto antes para todos os pacientes. Hipoglicêmicos orais sulfoniluréia • Dividido em duas gerações: 1º Geração: Clorpropamida, Talbutamida, Tolazamida e Aceto-examida. 2º Geração: Gliburida, Glibenclamida, Glipzida, Glicazida e Glimepiride. • Age no pâncreas estimulando a produção de insulina; • Bloqueia o efluxo de potássio e permite o influxo de cálcio, promovendo uma despolarização da célula e liberação da insulina; • Inibe a glicogenólise hepática e reduz o metabolismo hepático da insulina; - Ativa os receptores insulínicos nas células da mucosa e células adiposas; • Interações e efeitos adversos: - Os BB diminuem a liberação da insulina; - Bebidas Alcóolicas: Aumentam o risco da reação tipo dissulfiram; - Interage com aines fortemente, gerando uma hipoglicemia forte e logo em seguida uma hiperglicemia, fazendo uma descompensação do paciente; - Cetoconazol e Miconazol diminuem a biotransformação da sulfoniluréia; Biguanidas A que recebe maior destaque nesse quadro é a Metformina; • Aumenta a sensibilidade da insulina nos tecidos periféricos, principalmente no tecido hepático; • Quando associado às sulfoniluréias aumentam o efeito hipoglicemiante; - Perda de 2 a 3kg nos primeiros 6 meses de tratamento; • Reduzem a gliconeogênese e a glicogenólise hepática; Ativa os receptores insulínicos; • A METFORMINA É A ÚNICA QUE REDUZ O RISCO CARDIOVASCULAR; • Alguns dos efeitos adversos são: Dor abdominal, Diarreia, Acidose lática, náuseas, vômito; • Contraindicados em gestantes, pacientes com insuficiência renal e hepática e alcoolismo; Acarbose • Age inibindo a alfa glutase; • Seu efeito retarda a digestão e absorção dos carboidratos, reduzindo a glicemia pósprandial; • Utilizando recentemente para perda de peso; • Efeitos adversos: meteorismo, desconforto abdominal e diarreia; sem efeitos sistêmicos indesejáveis; • INDICADO PARA PACIENTES IDOSOS; Derivados do ác. Benzóico • Estimulam a secreção de insulina; • Bloqueiam o canal de K+ ATP nas células beta do pâncreas; • Não interfere no sistema muscular, esquelético e cardíaco; • Ligam-se a receptores nas células beta; • Ação mais rápida que a sulfonilureia, porém mais curta; Repaglinida • Absorvida e eliminada por metabolismo hepático; • Administrada antes das refeições; • Menor reação hipoglicêmica; Kamilla Galiza / 5º Período / APG Nateglinida • Despolarização da membrana; • Entrada de cálcio e exocitose de grânulos de insulina; • Absorção gastrointestinal mais rápida; Tiazolinidaionas • Aumentam a sensibilidade dos tecidos periféricos à insulina; Inibe gliconeogênese; • Reduz a hepatotoxicidade e nefrotoxicidade; • Aumenta a expressão dos GLUT4; • Rosiglitazona, Piogliotazona e Trogliazona; Referencias Diehl LA, Migliano Porto JNC. Endocrinologia. 1ed. São Paulo: Medcel; 2018. RAHMAN, Sayeeda et al. Epidemiology, pathogenesis, clinical presentations, diagnosis and treatment of COVID-19: a review of current evidence. Expert review of clinical pharmacology, v. 14, n. 5, p. 601-621, 2021. Balasubramanyam A. Defining and Classifying New Subgroups of Diabetes. Annu Rev Med. 2021 Jan 27;72:63-74.
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