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maria.souza@ufms.br Duodeno PÂNCREAS E ILHOTAS DE LANGERHANS mailto:maria.souza@ufms.br https://www.google.com.br/url?sa=i&url=https://canaldopet.ig.com.br/cuidados/saude/2017-06-22/pancreatite-em-caes.html&psig=AOvVaw3uW04CE6ISPcNsn3bBvZ3X&ust=1589287552473000&source=images&cd=vfe&ved=0CAIQjRxqFwoTCMCNs9nrq-kCFQAAAAAdAAAAABAK https://www.google.com.br/url?sa=i&url=https://www2.ibb.unesp.br/departamentos/Morfologia/material_didatico/Profa_Maeli/Aulas_Bio/seminarios/seminario_ruminantes.pdf&psig=AOvVaw0RhVKx93WP45MiFo-AHX2g&ust=1589289834831000&source=images&cd=vfe&ved=0CAIQjRxqFwoTCNDVp5n0q-kCFQAAAAAdAAAAABAD PÂNCREAS funções endócrinas funções não endócrinas cél. : glucagon (25%) cél. : insulina (60%) cél. D: somatostatina (10%) cél. F ou PP: polipeptídeo pancreático controle metabolismo energético homeostasia glicose ilhotas Langerhans https://www.google.com.br/url?sa=i&url=https://anatosistemica.wordpress.com/2016/03/06/glandulas-anexas-pancreas/&psig=AOvVaw2p92OFTHG-d7AOmyE_rxOK&ust=1589290171117000&source=images&cd=vfe&ved=0CAIQjRxqFwoTCPi15rb1q-kCFQAAAAAdAAAAABAD ácinos céls. ductos https://www.google.com.br/url?sa=i&url=https://www.cesvet.vet.br/pancreatite%2Baguda%2Bou%2Bsindrome%2Bpancreatica.aspx&psig=AOvVaw3uW04CE6ISPcNsn3bBvZ3X&ust=1589287552473000&source=images&cd=vfe&ved=0CAIQjRxqFwoTCMCNs9nrq-kCFQAAAAAdAAAAABAe https://www.google.com.br/url?sa=i&url=https://veterinandoufpa.wixsite.com/anatomia/single-post/2016/03/24/Anatomia-Veterin%C3%A1ria-F%C3%ADgado-e-P%C3%A2ncreas&psig=AOvVaw0RhVKx93WP45MiFo-AHX2g&ust=1589289834831000&source=images&cd=vfe&ved=0CAIQjRxqFwoTCNDVp5n0q-kCFQAAAAAdAAAAABAl PÂNCREAS: INERVAÇÃO simpática: - NorEp, galanina, neuropeptídeo Y parassimpática: - Ach e outros peptídeos inibe secreção insulina basal e estimulada pela glicose inibe secreção somatostatina estimula secreção glucagon e polipeptídeo pancreático estimula secreção insulina, glucagon, somatostatina, polipeptídeo pancreático ativação vagal http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjmmNjWi-vLAhXCiZAKHZFXDEAQjRwIBw&url=http://www.medicinageriatrica.com.br/tag/insulina/&bvm=bv.118353311,d.Y2I&psig=AFQjCNHxIfN7ufCUoKc_GOo22n-huc3A-w&ust=1459519011179529 O metabolismo no estado de jejum deve manter a [glicose] plasmática para o uso do encéfalo INSULINA 2 cadeias aác. e + pontes dissulfeto (peptídeo C) RER: pró-hormônios convertases: clivagem peptídeo C forma matura insulina aparelho Golgi: armazenagem insulina + peptídeo C remoção peptídeo C exposição extremidade terminal insulina interação R-insulina INSULINA: LIBERAÇÃO cinética bifásica: - exocitose (5% pré-formada; fase aguda) + síntese e ativação proteica (95% fase crônica) 5-10 min./15 min./platô 2-3 h INSULINA: LIBERAÇÃO liberação pulsátil e rítmica controle supressão produção hepática glicose + processamento glicose mediado pela insulina tec. adiposo liberação insulina x sinais integrados nutrientes (glicose, aác.), hormônios (insulina, peptídeo semelhante ao glucagon-1, somatostatina, Ep), neurotransmissores (NorEp, Ach) cél. = sensor energia x [substratos energéticos] plasma INSULINA transporte: forma livre ½ vida: 3-8 min. R-membrana: endocitose biotransformação: - insulinases: fígado, rins, órgãos alvo = 10-15 min. tecidos insulino-independentes: tecido nervoso, fígado, leucócitos INSULINA: LIBERAÇÃO R-insulina cél. regulação própria liberação (mecanismo antealimentação ou feed-forward) regulador autócrino liberação insulina induzido pela insulina cél. : nº transportadores glicose (GLUT-2) sensor glicose cél. : enzima glicocinase taxa influxo glicose [ ] sérica (faixa fisiológica) glicose dentro cél. fosforilada (via glicoquinase) GLI-6- fosfato oxidação ciclo ác. cítrico passo limitante metabolismo glicose nas cél. principal mecanismo sensor glicose e ajuste quantidade de insulina secretada x níveis glicose sérica INSULINA: LIBERAÇÃO glicose transportador glicose glicose glicose-6-fosfato glicólise glicocinase ciclo Krebs mitocôndria aác. cetoácidos PLC AC Ach (+) CCK (+) glucagon (+) GLP-1 (+) Ep (-) NorEp (-) somat. (-) Reservas intracel. Ca2+ canal Ca2+ voltagem- dependente Ca2+ Ca2+ núcleo RE grânulos com insulina secreção insulina canal KATP despolarização CONTROLE DA SECREÇÃO DE INSULINA AÇÃO DE INSULINA NA ATIVAÇÃO DA ABSORÇÃO DE GLICOSE PELAS CÉLULAS tec. insulino-dependentes: músc. cardíaco, esquelético, tec. adiposo branco e marrom Metabolismo no estado alimentado sob influência da insulina estimula o metabolismo da glicose pelas células centros saciedade: induz saciedade e apetite Ações da insulina efeitos imediatos: segundos - modulação transporte íons (K+) e glicose na cél. efeitos precoces: poucos minutos - regulação atividade enzimática metabólica efeitos moderados: vários min. – horas - modulação síntese enz. efeitos tardios: várias horas – dias - crescimento e diferenciação celular anabólica: síntese CHO, lipídeos, proteínas (via R-insulina) ação global Ações da insulina modulação transporte íons (K+) e glicose na cél. atividade bombas Na+/K+ movimento K+ extracelular dentro células (em taxa acelerada) efeitos imediatos animais diabéticos em tratamento com insulina: super-dosagem K+ LEC afeta função cardíaca morte INSULINA – METABOLISMO CHO energia músculo: GLI ou AG GLI glicogênio ( conversão glicolítica ác. láctico) músculo: glicogênio efeitos precoces repouso: membrana permeabilidade GLI = dependência insulina ( 15x permeabilidade) intervalo refeições: insulina insuficiente entrada GLI pós-alimentação: GLI insulina permeabilidade exercício: permeabilidade GLI A insulina permite a captação da glicose pelo tec. adiposo e pelo músc. esquelético em repouso INSULINA – METABOLISMO CHO MÚSCULO: promove utilização glicose como fonte energia oxidação AG uso glicose como combustível captação aác. crescimento deficiência insulina: utilização AG como fonte energia INSULINA – METABOLISMO CHO FÍGADO: independe de insulina para captação glicose do sangue promove síntese AG hepatócitos incorporação AG e TG em vesículas (envolvidas por lipoproteínas – VLDL) transporte até adipócitos efluente venoso pancreático passa diretamente pelo fígado INSULINA – METABOLISMO CHO (GLI intervalos refeições) (1) inativa fosforilase hepática quebra glicogênio (2) glicoquinase entrada GLI cél. hepática fosforilação inicial GLI impede retorno (3) glicogênio sintase polimerização monossacarídeos glicogênio entrada GLI fígado: insulina GLI AG TG + VLDL tec. adiposo fígado: glicogênio reversão: [GLI sg] efeitos intermediários gliconeogênese: qtidade / atividade enz. + precursores (aác.) tec. periféricos A insulina altera indiretamente o transporte de glicose nos hepatócitos INSULINA – METABOLISMO CHO GLÂNDULA MAMÁRIA: independe de insulina para captação glicose do sangue produção leite crescimento células alveolares em desenvolvimento da glândula mamária cetose decorrente de hipoglicemia (vacas leiteiras, ovelhas, cabras): glândula mamária continua removendo glicose do sangue (mesmo em hipoglicemia) cetose decorrente de hipoglicemia (vacas leiteiras, ovelhas, cabras): glândula mamária continua removendo glicose do sangue (mesmo em hipoglicemia) INSULINA – METABOLISMO GORDURAS síntese AG fígado TG tec. adiposo poupador gorduras efeitos intermediários (1) excesso GLI piruvato acetil CoA AG (2) ciclo ác. cítrico íons citrato / isocitrato ativação acetil-CoA carboxilase enz. síntese AG (3) ativação lipase lipoproteica (tec. adiposo): quebra TG AG cél. adiposa inibição lipase hormônio sensível quebra TG armazenados + entrada GLI -glicerol fosfato glicerol TG INSULINA – METABOLISMO GORDURAS ausência insulina: diabetes mellitus lipase hormônio sensível: quebra TG armazenados colesterol / fosfolipídeos LDL acidose: acetilCoA ác. acetoacético (sem insulina sem reversão) cetose: ác. acetoacético hidroxibutirato/acetona aterosclerose INSULINA – METABOLISMO PROTEÍNAS ausência insulina: reversão efeitos = fraqueza, função tec., ureia urina síntese e armazenamento proteínas processos transdução RNAm novas proteínas (tempo + longo) taxa transcrição sequências genéticas selecionadas DNA (núcleo celular) + RNA / proteínas função catabolismo proteico gliconeogênese hepática conservação aác. Efeitos da insulina sobre o metabolismo CHO, lipídeos e proteínas (Molina, 2007) Efeitos metabólicos A insulina estimula A insulina inibe Metabolismo CHO Transporte glicose através membrana celular no tec. adiposo e músc. Taxa glicólise no músc. e tec. adiposo Síntese glicogênio no tec. adiposo, músc. e fígado Degradação glicogênio no músc. e fígado Taxa de glicogenólise e gliconeogênese no fígado Metabolismo lipídeos Síntese AG e triacilglicerol nos tec. Captação TG a partir do sangue no tec. adiposo e músc. Velocidade síntese colesterol no fígado Lipólise no tec. adiposo, diminuindo níveis plasmáticos de AG Oxidação AG no músc. e fígado Cetogênese Metabolismo proteínas Transporte de aác. nos tec. Síntese proteína no músc., tec. adiposo, fígado e outros tec. Degradação proteína no músc. Formação ureia Principais características dos transportadores de glicose (Molina, 2007) Transporta dor Expressão Função GLUT-1 Onipresente, em níveis elevados eritrócitos e cél. endoteliais vasculares do cérebro; expresso no músc. esquelético e tec. adiposo Captação da glicose pelo músc. esquelético e gordura em condições basais GLUT-2 Transportador de glicose de baixa afinidade, presente nas cél. do pâncreas, fígado, intestino e rins Funciona no sist. sensor de glicose e assegura que a captação de glicose pelas cél. do pâncreas e hepatócitos só ocorra quando as [glicose] circulantes estiverem GLUT-3 Primariamente nos neurônios Juntos, GLUT-1 e -3 são cruciais para que a glicose possa atravessar a barreira HE e penetrar nos neurônios GLUT-4 Predominante no músc. estriado e tec. adiposo. de outras isoformas GLUT, primariamente localizadas na membrana celular, GLUT-a são sequestradas em vesículas de armazenagem especializadas, que permanecem no interior da cél. em condições basais Principal transportador responsivo à insulina GLUT-5 Espermatozoide e ID Predominantemente transportador de frutose CONTROLE SECREÇÃO INSULINA insulina pós-alimentação: glicose + aác. quantidade / surto (50%) e frequência / magnitude pulsos aác. e glicose trato GI hormônios GI (gastrina, CCK, secretina, PIG): efeito moderado (+): glucagon, Ach, GH, cortisol, P4, E2 estímulo sist. adenilatociclase Ca2+ intracel. (-): somatostatina, catecolaminas + R (cél. ) exocitose insulina [glicose sg]: feedback (+) GLUCAGON hormônio proteico: 29 aác. hormônio hiperglicêmico cél. pâncreas, cél. êntero-endócrinas trato intestinal, cérebro armazenagem transporte: forma livre ½ vida: 5-10 min. biotransformação: proteases (fígado, rins) glucagon x insulina pró-glucagon pâncreas glucagon trato intestinal GLP-1 fígado, cél. pâncreas, rins, tec. adiposo, coração, tec. vasculares, regiões cérebro, estômago e suprarrenais R-glucagon GLUCAGON - FUNÇÕES órgãos alvo: fígado e tec. adiposo efeito catabólico ativa adenilil ciclase AMPc ativa proteína reguladora proteína quinase proteína quinase ativa fosforilase quinase b conversão fosforilase b fosforilase a degradação glicogênio GLI-1-fosfato desfosforilação GLI (cél. hepáticas) amplificação: ações intensas x [ ] captação aác. + ativação enz. gliconeogênese síntese glicogênio + glicogenólise [GLI sg] GLUCAGON - FUNÇÕES lipólise (lipase hormônio sensível) AG livres glicerol energia ( músc. esquelético, fígado) força coração, FS, secreção bile inibe ác. gástrico Lipólise CONTROLE SECREÇÃO GLUCAGON aác. (alanina / arginina): glucagon e insulina velocidade conversão aác. GLI tec. hormônios GI (-): somatostatina liberação ( entrada Ca2+) (+): catecolaminas x estresse glucagon (via R2) e insulina (via R2) (+): estimulação vagal glucagon [GLI sg]: feedback (-) O metabolismo é controlado pela razão insulina/glucagon Efeitos hormonais sobre o metabolismo energético Tecido Insulina Glucagon Adrenalina músculo captação glicose síntese glicogênio sem efeito gliconeogênese tec. adiposo captação glicose lipogênese lipólise lipólise lipólise fígado síntese glicogênio lipogênese gliconeogênese síntese glicogênio glicogenólise síntese glicogênio glicogenólise gliconeogênese (Voet et al., 2008) SOMATOSTATINA cérebro, vias GI, cél. D () ½ vida: 3 min. transporte: forma livre biotransformação: fígado, rins controle: - (+) refeições GLI / aác. / AG - (+) Ad / NorAd / Ach - (+) hormônios GI / glucagon - (-): insulina somatostatina somatostatina SOMATOSTATINA - FUNÇÕES prolongar tempo assimilação nutrientes sangue inibidoras motilidade, secreção, digestão, absorção GI, contração vesícula biliar regulação hormônios pâncreas utilização nutrientes absorvidos tempo disponibilidade nutrientes (sangue vem do centro para a periferia ilhotas: ) POLIPEPTÍDEO PANCREÁTICO hormônio proteico transporte: forma livre controle: - hormônios GI, vago, ingestão proteínas, exercício - somatostatina inibe enz. pancreáticas inibe contração vesícula biliar motilidade intestinal esvaziamento gástrico Funções cél. F DIABETES tipo 1: cães - destruição cél. autoimune cetocidose tipo 2: gatos - resistência à insulina e insuficiência secundária cél. - 1:300 gatos https://www.google.com.br/url?sa=i&url=http://crvimagem.com.br/blog/cao-e-gato-tambem-tem-diabetes-obesidade/&psig=AOvVaw1Zif-XqluZWOi5xB7XyVM-&ust=1589478279846000&source=images&cd=vfe&ved=0CAIQjRxqFwoTCLjKvLWysekCFQAAAAAdAAAAABAE DIABETES cetoacidose: - corpos cetônicos fígado - acúmulo cetonas e ác. láctico sangue - acidose metabólica - desidratação severa - hipovolemia choque - morte AGNEs Acetil CoA aceto Acetil CoA cetonas (ác. acetoacético, HB, acetona)
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