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Pâncreas Endócrino e Controle Metabólico Embriologia do Pâncreas Humano Embriologia dos tipos Celulares do Pâncreas C. Remacle et al. Anatomia do Pâncreas I Anatomia do Pâncreas II Unidade morfofuncional do pancreas Anatomia do Pâncreas II Preparo de Pâncreas Humano para Isolamento Ilhotas de Langerhans Camundongo Humanas Pâncreas Endócrino: Ilhota de Langerhans Collombat P et al. Mechanisms of Development , 2006. Grelina hormônio da fome Cabrera O et al. PNAS, 2006 Pâncreas Endócrino: Ilhota de Langerhans Diabetes Mellitus Tipo 1 Insulina sérica Peso Diabetes mellitus tipo 2 Obesidade Dieta Sedentarismo Hipertensão Corticóides Envelhecimento •Endocrinology 146: 1428, 2005 Modulação negativa de diversas etapas da transdução do sinal da insulina Mecanismo de ação da Insulina Resistência à insulina Diabetes tipo 2 Khan et al, 2009 Glut-4 INSULIN SECRETION S T I M U L A T O R S INSULIN SECRETION SUBSTRATES HORMONAL SNA • Glucose • Amino acids • Fatty acids • Ketone bodies • Glucagon • Gastrointestinal hormones • GH, Cortisol • 2- adrenergic Agonists • Acetylcholine (receptors M3) SECREÇÃO de INSULINA SUBSTRATES HORMONAL SNA • Glucose • Amino acids • Fatty acids • Ketone bodies • Glucagon • Gastrointestinal hormones • GH, Cortisol • 2- adrenergic Agonists • Acetylcholine (receptors M3) Incretinas (GIP e GLP-1) GLP - Glucagon like peptide GIP - Gastric inhibitory polypeptide São hormônios liberados pelo intestino em resposta a ingestão de nutrientes potencializando a secreção de insulina induzida por glicose. Estão conectados entre o intestino e as ilhotas de Langerhans e são resposáveis por 50% da secreção de insulina posprandial Produção e função Confocal image of superficial cells in a mouse islet Atef et al 1992 Dean and Matthews 1968 Controle Parácrino e Autócrino em Ilhotas de Langerhans Síntese e Armazenamento da Insulina Molécula de Insulina Cl- 120 mM Cl- 4 mM Na+ 150 mM Ca++1 2,4 mM Ca++ 10-4 mM K+ 5 mM K+ 150 mM Na+ 10 mM Anions orgânicos - 70 mV Íons da célula Glut 2 KATP CCVD Mecanismo de Secreção de Insulina por nutrientes Glicose Estrutura do Canal de Potássio ATP Dependente Canais de Potássio –Sulfonilureias (KATP) Canal de Ca++ Voltagem Dependente Regulação da Secreção de Insulina Ca2+ Ca + M3 Ca2+ Acetilcolina Insulina Potencialização da Secreção de Insulina Alfa 2 Adrenalina KBaCl2 CCVD K++ Ca++ Inibição da Secreção de Insulina por Adrenalina 1ª fase 2ª fase Alta glicose 0 5 min 15 min 3 hrs Tempo Secreção Bifásica S ec re çã o d e In su li n a P P P P P SOS Grb2 Ras Shc P Mek MAPK p85 p110 Akt IRS-1 IRS-2 IRS-3 IRS-4 P P P P PIP3 PIP2 PDK Receptor de insulina Crk TC10 P CAP Cbl •Migração dos GLUT-4 •Captação de glicose •Crescimento celular •Mitogênese JAK2 P P STAT STAT •Metabolismo de glicose •Síntese de proteínas, lipídeos e glicogênio Sinalização da Insulina Ações Fisiológicas da Insulina IR Glut4 Glut4 Glut4 Ação da Insulina Glicose Glut 4 Glicose Glicogênio Aminoácidos Aminoácidos Proteínas glicogênio sintase Mecanismos Moleculares da Ação da Insulina Músculo ATP Insulina Glicose Glicogênio Aminoácidos Proteínas ATP Insulina Alimentado Jejum Glut 2 Glicose Glicogênio Aminoácidos Mecanismos Moleculares da Ação da Insulina Hepatócito Glicose Aminoácidos Glut 2 Glicose Glicose-6-fosfato Glicogênio Ac. graxos glicogênio sintase Acetil-CoA Carboxilase Insulina Insulina Alimentado Jejum glicoquinase Glicose Glicose Glut 4 Glicose Acetil CoA Triacilglicerol Ac. Graxo Alimentado Jejum Insulina Mecanismos Moleculares da Ação da Insulina Adipócito Insulina Acetil-CoA Carboxilase Glicerol Insulina Triacilglicerol Ac. Graxo Glicerol Ac. Graxo Glicerol Lipase Lipase Insulina – Fator de Crescimento IR Síntese de Proteínas e DNA Ativação de Ciclinas Captação de Nutrientes Tem como segundo mensageiro o AMPc Estimula a secreção de insulina e de somatostatina Sitio preferencial de ação HEPATÓCITOS (glicogenólise, neoglicogênese e cetogênese) Em adipócitos estimula lipólise HORMÔNIO FUNDAMENTAL PARA MANUTENÇÃO GLICÊMICA DURANTE O JEJUM Glucagon Molécula de Glucagon Secreção de Glucagon Site portal do professor Mecanismos de Ação do Glucagon Glucagon • Efeitos sistêmicos Glicose Aminoácidos Inibidor parácrino SNC, Tubo digestivo e ilhotas de Langerhans Reduz velocidade da digestão e absorção Reduz secreção de glucagon e de insulina Reduz velocidade de liberação da glicose hepática SOMATOSTATINA Molécula de Somatostatina Ações: DOS HORMÔNIOS INSULARES Jejum rim fígado sistema nervoso eritrócitos tecido muscular tecido adiposo outros tecidos intestino insulina glucagon sangue 1 5 1 2 3 2 1 3 1 1 4 1 1 Transporte de glicose dependente de sódio 4 Alimentado rim fígado sistema nervoso eritrócitos tecido muscular tecido adiposo outros tecidos intestino insulina glucagon sangue 1 5 1 2 3 2 1 3 1 1 4 1 4 1 Transporte de glicose dependente de sódio Regulação da glicemia pelos hormônios glucagon e insulina Integração Hormonal no Controle da Glicemia Glicogenólise Glicose Integração Hormonal – Jejum no Controle da Glicemia Gliconeogênese Glicose Após 8h – 1os dias Proteólise aas Lipólise Glicerol AGL " Cetoácidos Plasma: ↓ Glicose, aas ↑ AGL, glicerol e corpos cetônicos Cetogênese CO2 CO2 ↓ Insulina ↑ Adr/NAdr ↑ Glucagon ↑ Cortisol/GH ↑ T3 e T4 Integração Hormonal – Jejum no Controle da Glicemia Gliconeogênese Glicose Jejum prolongado Proteólise aas Lipólise Glicerol AGL " Cetogênese Cetoácidos ↓ Metabolismo basal ↓ Consumo glic pelo SNC (cetoácidos) ↓ Gliconeogênese e proteólise Degradação lípideos ↓ Síntese proteica CO2 ↓ Insulina ↑ Adr/NAdr ↑ Glucagon ↑ Cortisol/GH ↑ T3 e T4 Williams: Textbook of Endocrinology, 2008 Lange: Basic & Clinical Endocrinology, 2001 Berne & Levy: Fisiologia, 1998 Lopes A C, Tratado de Clínica Médica, 2006 Bibliografia After a carbohydrate challenge (ie, meal), individuals with type 2 diabetes mellitus (T2DM) produce insufficient insulin and fail to suppress glucagon, compared with individuals with normal glucose tolerance (NGT).(Adapted from Unger RH. Glucagon physiology and pathophysiology ( N. Engl J Med. 1971;285:443-449). Regulação Hormonal da Glicemia
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