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EXPLICAR A AÇÃO DOS HEPATÓCITOS NA MANUTENÇÃO DOS NÍVEIS GLICÊMICOS Histologia dos Hepatócitos - Os hepatócitos são grandes células poligonais. - Constituem cerca de 80% das células do fígado. - Os núcleos são grandes e esféricos e ocupam o centro da célula. - Em cada núcleo, observa-se a existência de dois ou mais nucléolos bem desenvolvidos. - Os hepatócitos têm uma vida relativamente longa; o seu tempo de sobrevida médio é de cerca de 5 meses. - Além disso, as células hepáticas são capazes de regeneração quando a substância hepática é perdida, devido a processos hepatotóxicos, doença ou cirurgia. - O citoplasma do hepatócito é geralmente acidofílico. Podem ser identificados componentes citoplasmáticos específicos por procedimentos de coloração de rotina e especiais - Os hepatócitos estão envolvidos na degradação de fármacos, toxinas e outras proteínas estranhas ao corpo Os peroxissomos são numerosos nos hepatócitos Os hepatócitos contêm até 200 a 300 peroxissomos por célula. Os peroxissomos constituem importante local de uso de oxigênio. Contêm grande quantidade de oxidase que gera peróxido de hidrogênio. Esses tipos de reações estão envolvidos em muitos processos de desintoxicação que ocorrem no fígado (desintoxicação do álcool). Além disso, os peroxissomos também estão envolvidos na degradação dos ácidos graxos (β-oxidação), bem como na gliconeogênese e no metabolismo das purinas. O REL pode ser extenso nos hepatócitos O REL nos hepatócitos pode ser extenso, mas varia de acordo com a atividade metabólica. O REL contém enzimas envolvidas na degradação e conjugação de toxinas e fármacos, bem como enzimas responsáveis pela síntese de colesterol e da porção lipídica das lipoproteínas. O grande complexo de Golgi nos hepatócitos O exame dos hepatócitos no MET mostra que o complexo de Golgi é muito mais elaborado que aquele observado em amostras histológicas de rotina. Lisossomos concentrados próximo do canalículo biliar correspondem aos corpos densos peribiliares - O número de lisossomos aumenta em uma variedade de condições patológicas, que incluem desde estase biliar obstrutiva simples até hepatite viral e anemia. - Os hepatócitos estão envolvidos na degradação de fármacos, toxinas e outras proteínas estranhas ao corpo. Muitos fármacos e toxinas não são hidrofílicos; por conseguinte, não podem ser eliminados de modo efetivo da circulação pelos rins. - O fígado converte essas substâncias em formas mais solúveis. Esse processo é realizado pelos hepatócitos em duas fases: A fase I (oxidação) inclui a hidroxilação (adição de um grupo –OH) e a carboxilação (adição de um grupo –COOH) a um composto estranho. Essa fase é realizada no retículo endoplasmático liso (REL) e nas mitocôndrias dos hepatócitos. A fase II (conjugação) inclui a conjugação com ácido glicurônico, glicina ou taurina. Esse processo torna o produto da fase I mais hidrossolúvel, de modo que possa ser facilmente removido pelos rins SUPRIMENTO SANGUÍNEO PARA O FÍGADO: A TRÍADE PORTA O fígado é dotado de um suprimento sanguíneo duplo, que consiste em um suprimento venoso (porta), através da veia porta do fígado, e em um suprimento arterial, através da artéria hepática. Ambos os vasos entram no fígado, no hilo ou espaço porta do fígado. É também pelo espaço porta que o ducto colédoco, que transporta a bile secretada pelo fígado, e os vasos linfáticos deixam o fígado. O fígado recebe o sangue que inicialmente supriu o intestino, o pâncreas e o baço. - O fígado é um exemplar ímpar entre os órgãos, visto que recebe o seu principal suprimento sanguíneo (cerca de 75%) a partir da veia porta do fígado, que transporta sangue venoso em grande parte desprovido de oxigênio. O sangue liberado no fígado pela veia porta do fígado provém do trato gastrintestinal e dos principais órgãos abdominais, como o pâncreas e o baço. O sangue transportado até o fígado contém: • Nutrientes e materiais tóxicos absorvidos no intestino • Células sanguíneas e produtos de degradação das células sanguíneas pelo baço • Secreções endócrinas do pâncreas e das células enteroendócrinas do trato gastrintestinal. - Embora o fígado seja o 1º órgão a receber substratos metabólitos e nutrientes, ele também é o primeiro a ficar exposto a substâncias tóxicas que foram absorvidas. - A artéria hepática, um ramo do tronco celíaco, transporta sangue oxigenado ao fígado Como o sangue proveniente das 2 fontes mistura-se apenas pouco antes de perfundir os hepatócitos do parênquima hepático, as células hepáticas nunca são expostas a um sangue totalmente oxigenado. - No fígado, os ramos de distribuição da veia porta e da artéria hepática, os quais suprem os capilares sinusoidais (sinusoides) que banham os hepatócitos, e os ramos de drenagem do sistema de ductos biliares, que levam ao ducto hepático comum, constituem a tríade porta. - Os sinusoides estão em íntimo contato com os hepatócitos e proporcionam a troca de substâncias entre o sangue e as células hepáticas. Os sinusoides levam a uma vênula hepática terminal (veia central), que, por sua vez, desemboca nas veias sublobulares. O sangue deixa o fígado através das veias hepáticas, que desembocam na veia cava inferior Os componentes estruturais do fígado - O parênquima, que consiste em placas organizadas de hepatócitos que, no adulto, têm geralmente a espessura de uma célula e são limitados por capilares sinusoidais. Em indivíduos de até 6 anos de idade, as células hepáticas estão dispostas em placas com espessura de duas células - O estroma de tecido conjuntivo, que é contínuo com a cápsula fibrosa de Glisson. Vasos sanguíneos, nervos, vasos linfáticos e ductos biliares seguem o seu trajeto no estroma do tecido conjuntivo - Os capilares sinusoidais (sinusoides), que são os canais vasculares entre as placas de hepatócitos - Os espaços perissinusoidais (espaços de Disse), que se localizam entre o endotélio sinusoidal e os hepatócitos Lóbulos hepáticos - O fígado pode ser visto como uma unidade funcional composta de três elementos fundamentais: o lóbulo clássico, o lóbulo porta e o ácino hepático. O lóbulo hepático clássico é formado por massa de tecido com formato aproximadamente hexagonal. - O lóbulo clássico consiste em pilhas de placas anastomosadas de hepatócitos, com uma célula de espessura, intercaladas por um sistema anastomosado de vasos sinusoides que perfundem as células com uma mistura de sangue porta e arterial. - No centro do lóbulo, há uma vênula relativamente grande, a vênula hepática terminal (veia central do lóbulo), para a qual drenam os sinusoides. - As placas de células, bem como os sinusoides, irradiam-se a partir da veia central para a periferia do lóbulo. - Nos ângulos do hexágono, estão as áreas porta (canais porta), que consistem em um estroma de tecido conjuntivo frouxo caracterizado pela existência das tríades porta. Esse tecido conjuntivo é contínuo com a cápsula fibrosa do fígado. - O canal porta é margeado pelos hepatócitos mais externos do lóbulo. Nas margens do canal porta, entre o estroma de tecido conjuntivo e os hepatócitos, há um pequeno espaço denominado espaço periportal (espaço de Mall). O lóbulo porta enfatiza as funções exócrinas do fígado. - A principal função exócrina do pâncreas consiste na secreção biliar. Por conseguinte, o eixo morfológico do lóbulo porta é o ducto biliar interlobular da tríade porta do lóbulo clássico. - Suas margens externas são linhas imaginárias traçadas entre as três veias centrais que estão mais próximas daquela tríade porta. - Essas linhas definem um bloco aproximadamente triangular de tecido, que inclui as porções dos três lóbulos clássicos que secretam a bile que drena para o seu ducto biliar axial. O ácino hepático constitui a unidade estrutural que fornece a melhor correlaçãoentre a perfusão sanguínea, a atividade metabólica e a existência de doença hepática. - Tem formato de um losango e representa a menor unidade funcional do parênquima hepático - O eixo curto do ácino é definido pelos ramos terminais da tríade porta que se situa ao longo da borda entre dois lóbulos clássicos. - O eixo longo do ácino é uma linha traçada entre as duas veias centrais mais próximas do eixo curto. Por conseguinte, em uma vista bidimensional, o ácino hepático ocupa partes de lóbulos clássicos adjacentes. - Os hepatócitos em cada ácino hepático são descritos como dispostos em três zonas elípticas concêntricas circundando o eixo curto. • A zona 1 está mais próxima do eixo curto e do suprimento sanguíneo a partir dos ramos da veia porta e da artéria hepática; corresponde à periferia dos lóbulos clássicos • A zona 3 é a mais distante do eixo curto e a mais próxima da veia hepática terminal (veia central) corresponde à parte mais central do lóbulo clássico que circunda a veia hepática terminal • A zona 2 fica entre as zonas 1 e 3, mas não tem limites bem definidos. - O zoneamento é importante na descrição e na interpretação dos padrões de degeneração, regeneração e efeitos tóxicos específicos no parênquima hepático com relação ao grau ou à qualidade da perfusão vascular das células hepáticas. - As células da zona 1 são as primeiras a receber oxigênio, nutrientes e toxinas do sangue sinusoidais e as primeiras a sofrer alterações morfológicas após oclusão do ducto biliar (estase biliar). Essas células também são as últimas a morrer se a circulação estiver comprometida, e as primeiras a se regenerar. Por outro lado, as células da zona 3 são as primeiras a exibir necrose isquêmica (necrose centrolobular) em situações de perfusão reduzida e as primeiras a apresentar acúmulo de gordura. São as últimas a responder a substâncias tóxicas e à estase biliar. Variações normais na atividade enzimática, no número e no tamanho das organelas citoplasmáticas e no tamanho dos depósitos de glicogênio citoplasmático também são observadas entre as zonas 1 e 3. Vasos sanguíneos do parênquima - Os vasos sanguíneos que ocupam os canais porta são denominados vasos interlobulares. - Apenas os vasos interlobulares que formam as menores tríades porta enviam sangue para os sinusoides. - Os vasos interlobulares maiores ramificam-se em vasos distribuidores que estão localizados na periferia do lóbulo. Esses vasos distribuidores enviam vasos aferentes para os sinusoides. - Nos sinusoides, o sangue flui centripetamente em direção à veia central. - A veia central segue o seu trajeto através do eixo central do lóbulo hepático clássico, tornandose maior à medida que avança pelo lóbulo e desemboca em uma veia sublobular. Várias veias sublobulares convergem para formar veias hepáticas maiores que desembocam na veia cava inferior. - A estrutura da veia porta do fígado e de seus ramos no fígado é típica das veias em geral. O lúmen é muito maior que o da artéria associada a ela. A estrutura da artéria hepática assemelha-se de outras artérias. - Além de fornecer sangue arterial diretamente aos sinusoides, a artéria hepática também fornece sangue arterial ao tecido conjuntivo e a outras estruturas dos canais porta maiores. Os capilares em tais canais porta maiores retornam o sangue às veias interlobulares antes de esvaziar no sinusoide. - A veia central é um vaso de parede fina que recebe sangue dos sinusoides hepáticos. O revestimento endotelial é circundado por pequenas quantidades de fibras de tecido conjuntivo dispostas em espiral. - A veia central, assim designada em virtude de sua posição central no lóbulo clássico, constitui, na realidade, a vênula terminal do sistema de veias hepáticas e, portanto, é mais apropriadamente denominada vênula hepática terminal. - A veia sublobular, o vaso que recebe sangue das vênulas hepáticas terminais, tem uma camada distinta de fibras de tecido conjuntivo, tanto colágenas quanto elásticas, imediatamente externas ao endotélio - As veias sublobulares e as veias hepáticas, para as quais drenam, seguem o seu trajeto isoladamente. Por serem vasos solitários, essas veias podem ser facilmente distinguidas em um corte histológico das veias portas que são membros de uma tríade. As veias hepáticas são desprovidas de válvulas Os sinusoides hepáticos são revestidos por um endotélio descontínuo e fino. O endotélio sinusoidal descontínuo contém uma lâmina basal também descontínua, que está ausente em grandes áreas. A descontinuidade do endotélio é evidente de duas maneiras: - Existência de grandes janelas, sem diafragmas, nas células endoteliais - Existência de grandes lacunas entre as células endoteliais vizinhas Os sinusoides hepáticos diferem de outros sinusoides pela existência de um segundo tipo de célula, o macrófago sinusoidal estrelado ou célula de Kupffer, que constitui uma parte do revestimento do vaso. As células de Kupffer pertencem ao sistema fagocítico mononuclear. - Assim como outros membros do sistema fagocítico mononuclear, as células de Kupffer originam-se a partir de monócitos. - A existência de fragmentos de eritrócitos e de ferro na forma de ferritina no plasma das células de Kupffer sugere que elas podem estar envolvidas na degradação final de alguns eritrócitos danificados ou senis que alcançam o fígado, provenientes do baço. - Parte do ferro da ferritina pode ser convertida em grânulos de hemossiderina, que são armazenados nas células. Essa função aumenta acentuadamente após a esplenectomia, quando então passa a ser essencial para a eliminação dos eritrócitos GLICOGÊNESE - Quando a glicemia é alta a insulina dispara uma cascata de reações que leva à ativação da GLICOGÊNIO SINTASE, o que resulta no estímulo da síntese do glicogênio e na inibição de sua degradação Insulina ativa a Glicólise → Produz energia → Insulina ativa o receptor tirosina-quinase no hepatócito → Inibe a Glicogênio-sintase-quinase → Ativa a Glicogênio-sintase - Glicose-6-fosfato a qualquer momento pode entrar na via glicolítica então, ela deve ser transformada em Glicose-1-fosfato. Porém a enzima Glicogênio-sintase apenas reconhece a UDP-Glicose - Então, deve adicionar Uridina-trifosfato (UTP) a Glicose-1-fosfato → Através da enzima UDP glicose pirofosforilase → Se forma a UDP-Glicose Resumo Período pós prandial → Ativa a glicólise e energia → Inibe a Glicogênio-sintase-quinase → Ativa a Glicogênio-sintase → Glicose-6-fosfato → Glicose-1-fosfato → Algumas formam o molde e outras formam UDP-Glicose → Glicogênio-sintase pega a UDP-Glicose fixa na cadeia do molde (ligação α-1,4) → Enzima ramificadora ativada → Pega um resíduo do final da cadeia linear e coloca no 1º resíduo depois do molde (ligação α-1,6) GLICOGENÓLISE Na glicogenólise, o glicogênio é quebrado em glicose ou em glicose-6-fosfato. A maior parte do glicogênio é convertida à glicose-6-fosfato em uma reação que separa a molécula de glicose do polímero de glicogênio, que ocorre com o auxílio de fosfatos inorgânicos obtidos no citosol. Somente cerca de 10% dos estoques de glicogênio são hidrolisados a moléculas de glicose pura. No estado de jejum, o glicogênio do músculo esquelético pode ser metabolizado em glicose, mas não diretamente. As células musculares, como a maioria das outras células, não possuem a enzima que produz glicose a partir da glicose-6-fosfato. Como resultado, a glicose-6-fosfato produzida a partir da glicogenólise no músculo esquelético é metabolizada a piruvato (condições aeróbias) ou a lactato (condições anaeróbias). O piruvato e o lactato são, então, transportados para o fígado, que os usa para produzir glicose via gliconeogênese. Músculo → Utiliza a glicose para consumo próprio → Sintetiza energia para ele mesmo Glicose-1-fosfato → Glicose-6-fosfato → Glicólise Fígado → Não utiliza a glicose para consumopróprio → armazena para o SNC - Glicose-6-fosfatase transforma Glicose-6-fosfato novamente em Glicose EXPLICAR A GLICONEOGÊNESE → É a síntese de glicose a partir de compostos que não são carboidratos - Em mamíferos, alguns tecidos dependem quase completamente de glicose para sua energia metabólica. Apenas o cérebro requer em média 120 g de glicose por dia – mais da metade de toda a glicose estocada como glicogênio nos músculos e no fígado No entanto, o suprimento de glicose a partir desses estoques não é sempre suficiente; entre as refeições e durante períodos de jejum mais longos, ou após exercício vigoroso, o glicogênio se esgota. - Para esses períodos, os organismos precisam de um método para sintetizar glicose a partir de precursores que não são carboidratos. Isso é realizado por uma via chamada de gliconeogênese (“nova formação de açúcar”), que converte em glicose o piruvato e os compostos relacionados, com três e quatro carbonos. - A gliconeogênese ocorre em todos os animais, vegetais, fungos e microrganismos. Os precursores importantes da glicose em animais são compostos de três carbonos como o lactato, o piruvato e o glicerol, assim como certos aminoácidos. - Em mamíferos, a gliconeogênese ocorre principalmente no fígado, e em menor extensão no córtex renal e nas células epiteliais que revestem internamente o intestino delgado. - Após exercícios vigorosos, o lactato produzido pela glicólise anaeróbia no músculo esquelético retorna para o fígado e é convertido a glicose, que volta para os músculos e é convertida a glicogênio – circuito chamado de ciclo de Cori. - A 1ª vista pode parecer que a gliconeogênese é uma inversão do processo de glicólise, porque enquanto a glicólise vai de glicose a piruvato, a gliconeogênese vai de piruvato a glicose, embora compartilhem várias etapas, não são vias idênticas em direções opostas; 7 das 10 reações enzimáticas da gliconeogênese são o inverso das reações glicolíticas. No entanto, 3 reações da glicólise são essencialmente irreversíveis e não podem ser utilizadas na gliconeogênese: a conversão de glicose em glicose-6-fosfato, a fosforilação da frutose-6-fosfato em frutose-1,6-bifosfato e a conversão de fosfoenolpiruvato em piruvato. Consideram-se as três reações de contorno da gliconeogênese. Que são os 3 desvios que necessários para a gliconeogênese A conversão de piruvato em fosfoenolpiruvato requer duas reações exergônicas - A 1ª reação de contorno da gliconeogênese é a conversão de piruvato em fosfoenolpiruvato. Essa reação não pode ocorrer por uma simples inversão da reação da piruvato-cinase da glicólise, que tem uma grande variação negativa da energia livre e é irreversível em condições que prevalecem nas células intactas - O piruvato é primeiro transportado do citosol para a mitocôndria ou é gerado dentro da mitocôndria a partir da transaminação da alanina; nessa reação, o grupamento α-amino é transferido da alanina (gerando piruvato) para um α-cetoácido carboxílico. A seguir, a piruvato-carboxilase, uma enzima mitocondrial que requer a coenzima biotina, converte o piruvato a oxaloacetato - A reação de carboxilação envolve biotina como transportador de bicarbonato ativado. (Note que HCO3 é formado pela ionização do ácido carbônico formado a partir de CO2 H2O.) HCO3 é fosforilado por ATP para formar um anidrido híbrido (carboxifosfato); a seguir a biotina desloca o fosfato na formação de carboxibiotina - A piruvato-carboxilase é a 1ª enzima de regulação na via gliconeogênica, necessitando de acetil-CoA como efetor positivo. - Como a membrana mitocondrial não tem transportador para o oxaloacetato, antes de ser exportado para o citosol o oxaloacetato formado a partir do piruvato deve ser reduzido a malato pela malato-desidrogenase mitocondrial, com o consumo de NADH: - O malato deixa a mitocôndria por meio de um transportador específico presente na membrana mitocondrial interna, e no citosol ele é reoxidado a oxaloacetato, com a produção de NADH citosólico: - O oxaloacetato é então convertido a PEP pela fosfoenolpiruvato-carboxicinase. Esta reação é dependente de Mg e requer GTP como doador de grupo fosforil: DISCUTIR A IMPORTÂNCIA DA MANUTENÇÃO DOS NÍVEIS GLICÊMICOS NO ORGANISMO - A concentração da glicose no plasma está sujeita a uma estreita regulação. Anteriormente foi abordada a necessidade constante do cérebro por glicose e o papel do fígado na manutenção da glicose sanguínea na faixa normal de 60 a 90 mg/100 mL de sangue total (,4,5 mM). (Uma vez que os eritrócitos compõem uma fração significativa do volume sanguíneo, sua remoção por centrifugação deixa um fluido sobrenadante, o plasma, contendo a “glicose sanguínea” em um volume menor. Para converter a concentração sanguínea da glicose em concentração plasmática, multiplique a concentração sanguínea de glicose por 1,14.) Quando a glicose sanguínea em humanos diminuir para 40 mg/100 mL (condição hipoglicêmica), a pessoa sente desconforto e confusão mental; reduções adicionais levam ao coma, a convulsões e, em casos de hipoglicemia extrema, à morte. Portanto, a manutenção da concentração normal da glicose no sangue é uma prioridade do organismo e, para alcançá-la, uma grande variedade de mecanismos reguladores evoluiu. Níveis glicêmicos A quantidade de glicose no sangue pode variar de 70 mg/dL até 99 mg/dL, para ser considerada normal. Menor que 70 mg/dL indica hipoglicemia e a partir de 100 mg/dL significa que ela está alta. Essa alteração pode ser entendida como pré-diabetes (100 a 125 mg/dL) ou diabetes mellitus (maior ou igual a 126 mg/dL). Hiperglicemia e sistema vascular De acordo com publicação do Comitê Internacional de Especialistas, American Diabetes Association (ADA), o diabetes melitus foi definido como um grupo de doenças metabólicas. Já que é oriundo de uma hiperglicemia causada por defeitos na secreção ou na ação da insulina, ou em ambas. Isso ocorre devido à insulina ser um hormônio que o pâncreas produz com a função de atuar como uma chave. Assim, ajuda a glicose a entrar nas células e ser utilizada como fonte de energia. - O que é o Índice Glicêmico? "Índice Glicêmico (IG) é definido como a habilidade da ingestão do carboidrato do alimento em afetar os níveis de glicose sanguínea, após a alimentação em relação a um alimento controle que pode ser o pão branco ou a glicose (IG = 100). É uma medida de qualidade do alimento." - Qual é a importância de estarmos atento ao Índice Glicêmico? " Ao ingerirmos alimentos com alto Índice Glicêmico, há liberação de grandes quantidades de insulina para manter os níveis de glicose no sangue dentro do limite normal. Elevada produção de insulina contribui para gerar mais estímulo ao consumo de alimentos podendo contribuir para aumento de peso e resistência à insulina. Atenua a mobilização e oxidação de lipídios do tecido adiposo." - Como medir o Índice Glicêmico? "O IG é calculado a partir da glicemia encontrada no sangue em até 2h após a ingestão de uma quantidade fixa de carboidratos disponíveis (amido e açúcares). Existe um aparelho de glicemia, usado por diabéticos no dia a dia, que identifica esses números. É usada uma fita onde se coloca uma gotinha de sangue, através de uma pequena picada no dedo." https://semprebem.paguemenos.com.br/videos/momento-clinic-farma-hipoglicemia Hiperglicemia e hipoglicemia: Quais são os sintomas? Hiperglicemia (Alta quantidade de açúcar no sangue) - Tonturas, fadiga excessiva e visão embaçada - Muita sede, fome e vontade de urinar constante - Formigamento e dormência nas mãos e nos pés - Demora na cicatrização de cortes e ferimentos - Emagrecimento fora do normal - Início lento Hiperglicemia (Baixa quantidade de açúcar no sangue) - Perda de força e tremedeira no corpo - Fatiga excessiva - Muito suor - Muita fome (precisa comer rapidamente)- Confusão mental - Início súbito (em poucos minutos)