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PERFIL METABÓLICO Pancreático e Ósseo Lucas e Caroline SUMÁRIO PERFIL METABÓLICO ANATOMIA E FISIOLOGIA DO PÂNCREAS PERFIL METABÓLICO DO PÂNCREAS FISIOLOGIA ÓSSEA PERFIL METABÓLICO ÓSSEO CONSIDERAÇÕES FINAIS PERFIL METABÓLICO Em termos simples, o perfil metabólico é um conjunto de exames bioquímicos que fazemos no sangue ou em outros fluidos de um animal para avaliar o estado funcional do seu organismo em relação ao metabolismo. Quando interpretado adequadamente, o perfil bioquímico fornece importantes informações do estado clínico, metabólico e produtivo de um animal. PERFIL METABÓLICO A determinação e a interpretação de compostos químicos no sangue são algumas das principais aplicações práticas da Bioquímica Clínica. Exemplos na Veterinária Diagnosticar e Prevenir Doenças; Monitorar a Saúde do Rebanho; Avaliar o Desempenho Produtivo; Ajustar Dietas. Perfil Metabólico do Pancrêas Anatomia e Fisiologia do Pâncreas Localizado na parte dorsal da cavidade abdominal Dividido em Lobo Direito e Esquerdo e Corpo Possui um Sistema de Ductos Figura1 - Pâncreas de diferentes mamíferos domésticos, segundo Nickel, Schummer e Seiferle, 1995. Anatomia e Fisiologia do Pâncreas A função endócrina do pâncreas é desempenhada pelas ilhotas pancreáticas de Langerhans. Essas células endócrinas secretam insulina, glucagon e somatostatina diretamente na corrente sanguínea. Função Endócrina Anatomia e Fisiologia do Pâncreas A função exócrina do pâncreas está relacionada à produção do suco pancreático, que contém enzimas digestivas fundamentais. O suco pancreático é liberado no duodeno através do sistema de ductos, ajudando na digestão dos alimentos. Função Exócrina Histologia do Pâncreas Figura2 - Histologia do Pâncreas (Histology guide) A amilase é uma enzima digestiva secretada predominantemente pelo pâncreas e pelas glândulas salivares, estando presente em níveis mínimos em outros tecidos, exceto no fígado Amilase Ela é essencial no processo de digestão de carboidratos complexos, permitindo a liberação de açúcares mais simples que possam ser absorvidos pelo organismo. Existem, no mínimo, 4 isoenzimas de amílase no plasma de cães e 7 nos humanos, as duas principais são a pancreática (tipo P) e salivar (tipo S). A integridade funcional da amilase depende inteiramente da presença de cálcio. Importância Clínica É uma proteína globular que atua como catalisador para a hidrólise de ácidos graxos de cadeia longa, os triacilgliceróis; Ela possui um papel fundamental na digestão e absorção de gorduras no trato gastrointestinal de animais. Níveis de lipase no sangue são importantes marcadores diagnósticos, especialmente para distúrbios pancreáticos, como a pancreatite aguda e crônica, especialmente em cães. Lipase A tripsina é sintetizada pelas células acinares do pâncreas, sob a forma de um zimógeno, denominado tripsinogênio, que é secretado no duodeno através do suco pancreático. Tripsina Pode estar na forma de tripsina, tripsinogênio ou do complexo antitripsina Tripsina Imunorreativa (TLI) O TLI sérico é um marcador órgão específico. E por vezes, o TLI pode ser mais confiável de pancreatite aguda do que a amilase ou a lipase Tripsina TLI no diagnóstico de IPE A IPE é uma condição na qual o pâncreas não produz enzimas digestivas em quantidade suficiente para a digestão adequada dos alimentos. Os sinais clínicos da podem não estar presentes à avaliação clínica até que 90% da função das células pancreáticas seja perdida e também podem não distinguir a IPE de outras causas de má absorção. Figura 3. É realizado no teste do pezinho em recém nascidos Característica High Density Lipoprotein (HDL) Very Low Density Lipoprotein (VLDL) Composição principal Principalmente Proteína Principalmente colesterol Função Principal Transporte do Colesterol para o fígado Transporte de Triglicerídeos do fígado para os tecidos Efeito sobre a Saúde Protetor cardiovascular e hepático Níveis altos aumentam risco de Pancreatite e cardiopatias Bioquímica Parte do Perfil Lipídico Estimado no cálculo do perfil lipídico com base em triglicerídeos Exemplo Clínico Relevante Hiperlipidemia primária, obesidade Pancreatite, diabetes mellitus, disfunção hepática Colesterol Tem origem exógena e endógena, sintetizado, a partir do acetil-CoA. Pode estar ligado a lipoproteínas (HDL, LDL e VLDL) e são indicadores do total de lipídeos no plasma. O colesterol é essencial e esta envolvido na produção de hormônios, vitamina D e ácidos biliares. Quadro comparativo entre HDL E VLDL Triglicerídeos Os triglicerídeos (TG) são lipídeos formados por glicerol e três ácidos graxos, representando a principal forma de armazenamento de gordura no organismo. Nos cães da raça Schnauzer, é comum observar hiperlipidemia primária, com aumento de VLDL e triglicerídeos, o que os torna predispostos à pancreatite (NELSON e COUTO, 2010; UEDA, 2011) Importância Clínica Níveis elevados de TG afetam negativamente o pâncreas, o excesso de gordura circulante pode causar alterações no fluxo sanguíneo e no ambiente químico ao redor do pâncreas. Promove Anabolismo Hipoglicemiante Estimula a Glicogênese Promove a Síntese de Proteínas e Lipídios Glicose INSULINA GLUCAGON Promove Catabolismo Hiperglicemiante Estimula a Gliconeogênese Promove a Lipólise A interação regulada entre a insulina e o glucagon, secretados pelo pâncreas, é o cerne da manutenção da glicemia, um processo vital para o funcionamento adequado do organismo. Glicose Glicosímetro Exame Laboratorial Facilidade de coleta Resultado imediato Menor custo Maior Precisão Necessita manejo Maior Tempo de espera essencial para detectar precocemente distúrbios relacionados ao metabolismo ósseo e mineral, Perfil metabólico ósseo ferramenta bioquímica utilizada na medicina veterinária para avaliar a saúde do tecido ósseo e o metabolismo mineral em animais. feita por meio da dosagem de marcadores bioquímicos específicos presentes no sangue, permitindo o diagnóstico de doenças Importância do Perfil Ósseo Prevenção e diagnóstico precoce de doenças metabólicas ósseas, como raquitismo, osteomalácia e hipocalcemia puerperal. Avaliação da resposta ao tratamento de doenças ósseas e distúrbios endócrinos. Monitoramento da nutrição mineral, especialmente de cálcio, fósforo, magnésio e vitamina D, fundamentais para o metabolismo ósseo. Acompanhamento do crescimento ósseo em animais jovens Redução de perdas econômicas em rebanhos por problemas ósseos que comprometem desempenho, fertilidade e longevidade dos animais. Suporte estrutural e locomoção; Proteção de órgãos internos; Armazenamento de minerais (como cálcio e fósforo); Hematopoiese (produção de células sanguíneas na medula óssea); Reserva de fatores de crescimento e regulação endócrina. Fisiologia Óssea O osso é um tecido conjuntivo mineralizado, altamente dinâmico e metabolicamente ativo, que participa de diversas funções vitais: Classificação dos ossos Ossos longos Ossos curtos Ossos planos Ossos irregulares Ossos sesamoides Têm o comprimento maior que a largura Largura e espessura semelhantes Finos e geralmente curvos, protegem órgãos Formato complexo Pequenos, desenvolvem-se dentro de tendões Anatomia Óssea Diáfise: corpo central do osso. Epífises: extremidades do osso. Metáfise: região entre a diáfise e epífise; onde ocorre o crescimento ósseo na infância/adolescência. Periósteo: camada externa fibrosa que reveste o osso (exceto nas articulações). Endósteo: reveste a cavidade interna do osso. Medula óssea: Vermelha: produz células sanguíneas (hematopoiese). Amarela: armazena gordura. Cortical Mais denso e forte Tipos principais de tecidos ósseos Trabecular Estrutura esponjosa; Metabolicame mais ativo; Mais sólido; Formado por lamelas ósseas; Células do tecido ósseo Osteoblastos Osteoclastos Osteócitos Produzem a matriz óssea; Secretam colágeno, fosfatase alcalina, e cálcio para o osteóide; Reabsorvem a matriz óssea; Liberandocálcio e fósforo; Células menos ativas; Formadas a partir dos osteoblastos Composição do osso Fase mineral (60-70%) Matriz orgânica (20-25%) Água Cristais de hidroxiapatita - formados por fosfato e cálcio; dureza e resistência à compressão; Estocagem de íons como cálcio, fósforo, magnésio e fluoreto; Colágeno tipo I - proporciona resistência à tração e flexibilidade; Proteínas não colágenas - regulação da mineralização e sinalização celular; Fatores de crescimento; Essencial para o transporte de íons, nutrientes e resíduos; Presente nos espaços entre a matriz e na fase mineral Mineralização Processo de deposição de cálcio e fósforo na matriz osteoide que deixa o osso rígido e resistente. Desmineralização Ocorre quando os minerais são retirados do osso para manter os níveis de cálcio no sangue; Esse equilíbrio é vital - PTH e vitamina D; Resposta à ingestão inadequada de minerais ou perda excessiva. Paratormônio (PTH): Hormônio da paratireoide que aumenta os níveis de cálcio no sangue ao estimular a reabsorção óssea, a reabsorção renal e intestinal de cálcio Calcitonina (CT): Hormônio produzido pelas células C da tireoide, que diminui os níveis de cálcio ao inibir a atividade dos osteoclastos e aumentar a excreção do mineral pelos rins; Vitamina D (1,25-DHC): Promove a absorção de cálcio e fósforo no intestino e atua junto ao PTH para liberar cálcio dos ossos; Principais reguladores do perfil ósseo Secretado pelas glândulas paratireoides; Atua regulando os níveis de cálcio no sangue por três mecanismo principais: Aumenta a reabsorção de cálcio nos túbulos renais; Estimula a liberação de cálcio dos ossos; Aumenta a absorção de cálcio no intestino, via produção de calcitriol (vitamina D ativa); Elevas os níveis de cálcio e reduz os de fósforo no sangue; Controlado pelos níveis séricos de cálcio no sangue via feedback negativo; HORMONIÔ PARATIREOIDEANO (PTH) Produzida pelas células C da tireoide; Reduz os níveis de cálcio no sangue ao: inibir a atividade dos osteoclastos (células responsáveis pela reabsorção óssea). Reduzir a reabsorção renal de cálcio e fósforo; Atua de forma oposta ao PTH; Calcitonina (CT) Forma ativa: 1,25-diidroxicolecalciferol; Produzida após conversões no fígado e rins; Funções Principais: Estimula absorção de cálcio e fósforo no intestino; Promove a liberação de cálcio nos óssos, em sinergia com o PTH; Reduz a excreção renal de cálcio e fósforo; Controlada pelos níveis de cálcio, fósforo e PTH; Vitamina D Diferença estrutural entre a vitamina d2 e vitamina d3 Ergocalciferol plantas e fungos; duplas ligações extras e um grupo metila (CH₃) a mais; colecalciferol pele de humanos e animais, a partir do colesterol; mais simples, com uma cadeia mais estável; Essa pequena diferença faz com que a vitamina D3 seja mais eficaz no organismo do que a D2 — ela tem maior afinidade pelos receptores e é mais estável no sangue. Biossíntese da vitamina D Acontece principalmente na pele, a partir de um precursor chamado 7-desidrocolesterol, que está presente nas camadas da epiderme. A pele é exposta à luz ultravioleta B (UVB) do sol, esse precursor absorve a radiação e se transforma em pré-vitamina D3. Em seguida, com a temperatura corporal, essa molécula se reorganiza espontaneamente, formando a vitamina D3 (colecalciferol). Essa ainda não é a forma ativa. A vitamina D3 vai para o fígado, onde é convertida em 25-hidroxivitamina D (ou calcidiol), que é a forma armazenada. Depois, ela vai para os rins, onde sofre uma nova modificação, tornando-se 1,25-diidroxivitamina D (ou calcitriol), que é a forma biologicamente ativa da vitamina D Interação entre os reguladores PTH e Vitamina D: Trabalham juntos para aumentar o cálcio sérico; PTH e Calcitonina: Efeitos opostos na homeostase do cálcio; Calcitonina age de forma independente da vitamina D Marcadores laboratoriais do metabolismo ósseo Marcadores de formação Marcadores de reabsorção x refletem atividade osteoclástica degradação da matriz óssea (colágeno tipo I) Identificar perda óssea acelerada refletem atividade dos osteoblastos formação e mineralização da matriz óssea avaliar formação óssea Marcadores do metabolismo ósseo de formação Fosfatase alcalina óssea Enzima produzida pelos osteblastos Altos níveis dela no sangue Atividade aumentada de formação óssea Marcadores do metabolismo ósseo de formação Fosfatase alcalina óssea Osteocalcina sérica intacta Produzida pelos osteoblasto Diretamente ligada à mineralização da matriz óssea Marcadores do metabolismo ósseo de formação Fosfatase alcalina óssea Osteocalcina sérica intacta Propeptídeos de colágeno tipo 1 Liberados durante a produção de colágeno Refletem a síntese de novo osso Marcadores do metabolismo ósseo de reabsorção Hidroxiprolina Aa presente no colágeno do osso Quando o colágeno é degradado ela é liberada na corrente sanguínea ou na urina Marcadores do metabolismo ósseo de reabsorção Hidroxiprolina Interligados ao colágeno Piridinolina Total Piridinolina e Deoxipiridolina livre Ligações cruzadas do calágeno que são liberadas quando o osso é reabsorvido Hidroxiprolina Interligados ao colágeno Piridinolina Total Piridinolina e Deoxipiridolina livre N-telopeptídeos (NTx) C-telopeptídeos (CTx) Marcadores do metabolismo ósseo de reabsorção Fragmentos do colágeno que também aparecem no sangue ou na urina durante a reabsorção óssea Marcadores gerais do metabolismo ósseo Cálcio e fósforo séricos Minerais essenciais para a formação da matriz óssea Alterações podem indicar distúrbios ósseos Marcadores gerais do metabolismo ósseo Cálcio e fósforo séricos Paratormônio (PTH) Produzido pelas glândulas paratireoides; Regula a liberação de cálcio dos ossos. Marcadores gerais do metabolismo ósseo Cálcio e fósforo séricos Paratormônio (PTH) Vitamina D (25-hidroxivitamina D) Essencial para a absorção de cálcio e fósforo Participa da regulação ósse junto com o PTH Transtornos do metabolismo ósseo - osteoporose A osteoporose ocorre principalmente em vacas de alta produção; Desmineralização do osso: alta saída de Ca no leite e deficiência de Ca na dieta Teste para diagnóstico: pode incluir Ca, P, Mg e fosfatase alcalina (remodelamento ósseo) no plasma prolina na urina (aa da matriz óssea) Osteopetrose Excesso de consumo de Ca: excessiva mineralização dos ossos causando engrossamento e exostose = cavidade medular é preenchida por tecido ósseo (anemia mielotísica e pancitopenia) No perfil sanguineo não é observado excesso de cálcio, pelo contrário, devido a secreção de CT em resposta aos altos níveis de Ca, o que é detectado é a hipocalcemia e hipofosfatemia com baixa atividade de fosfatase alcalina. Hiperparatireoidismo primário x Hipoparatireoidismo Secreção contínua de PTH Baixa secreção de PTH ou falha na interação do hormônio com suas células-alvoAdenocarcinoma ou lesão funcional na glândula paratireoide A ação prolongada da PTH sobre o osso causa desmineralização óssea osteocítica e osteoclástica Frequente em cachorros e gatos idosos. Provoca cálculos renais, osteoporose e fraturas Na etiologia desta doença aparecem causas congênitas (agenesia), idiopáticas (associada com parotidite linfocita difusa), iatrogênicas (cirurgias da tireoide), metabólicas e neoplásias. Cursa com hipocalcemia. Provoca cãibras, formigamentos e tetania. Desafios e perspectivas Diversidade anatômica entre as espécies e a limitação de tecnologias avançadas em algumas clínicas Acesso a exames complementares Ferramentas de imagem e marcadores biomoleculares oferecem perspectivas promissoras, permitindo diagnósticos mais rápidos. Considerações Finais O Perfil Metabólico nos permite identificar desequilíbrios, deficiências ou excessos, são ferramentas poderosas que nos fornecem informações valiosas para guiar intervenções, mudanças no manejo e, quando necessário, tratamentos. Portanto, é fundamental que a comunidade veterinária adquira conhecimentotécnico para utilizar essa ferramenta. Obrigado!