Integração metabólica by Lehninger Nelson aula 2

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Integração metabólica 
• Funções Metabólicas Especializadas dos 
Tecidos de Mamíferos: a divisão de trabalho. 
• Regulação hormonal do metabolismo 
energético. 
• Adaptações metabólicas em diferentes 
estados fisiológicos e patológicos. 
• Regulação da massa corporal e obesidade. 
• Obesidade e diabetes tipo 2 
• ADAPTAÇÕES METABÓLICAS EM 
DIFERENTES ESTADOS FISIOLÓGICOS 
Hipoglicemia 
Concentração de glicose sanguínea de 45mg/dL ou menos. 
 
Sintomas da hipoglicemia - decorrentes da ativação do SN simpático, 
mediados por epinefrina: 
 
•Aumento da frequência cardíaca 
• Aumento da pressão sanguínea 
• Sensação de fome 
 
Neuroglicopenia – sintomas causados pela entrega diminuída 
de glicose ao cérebro (glicose < 40mg/mL) 
•Cefaléia 
•Convulsões 
•Coma 
•Morte 
 
Tipos de hipoglicemia 
• PÓS-PRANDIAL: 
Causa: liberação excessiva de insulina após uma refeição. 
• DE JEJUM: 
Causas: 
 redução da gliconeogênese devido à lesão hepatocelular 
 redução da gliconeogênese devido ao consumo excessivo de álcool 
 produção excessiva de insulina resultante de um tumor nas células 
beta do pâncreas 
 
• POR EXCESSO DE INSULINA EXÓGENA 
Metabolismo no estado pós-prandial (absortivo) 
• Aumenta a concentração de insulina 
• Ocorre aumento da captação de glicose pelos tecidos 
insulino-dependentes; 
• A oxidação de glicose e a glicogênese estão estimuladas 
no fígado, tec. adiposo e muscular; 
• A glicoquinase é uma enzima induzível; 
• A glicose é utilizada pela via pentose fosfato para 
produzir NADPH. 
• Síntese de AG, TAG e colesterol 
Metabolismo da glicose no estado pós 
prandial 
Metabolismo no estado pós-absortivo 
(jejum) 
• O fígado gradualmente torna-se um órgão produtor 
de glicose; 
• 80% da glicose é captada pelos tecidos insulino-
independentes; 
• 50% cérebro; 20% eritrócitos; 20% músculo + 
tecido adiposo; 
 
Origem e destino da glicose no jejum 
curto 
Origem e destino da glicose no jejum 
prolongado 
Estado crônico de baixa 
insulina e elevado glucagon; 
 
O cérebro se adapta a usar 
corpos cetônicos como combustível 
 
Alanina e glutamina liberados pelos 
Músculos servem de substrato para a 
Gliconeogênese; 
 
Gliconeogênese renal passa a contribuir 
Para glicose endógena; 
 
O corpo minimiza o uso de proteinas 
como substrato para gliconeogênese, por 
tornar-se quase totalmente dependente 
das gorduras como fonte de energia. 
 
 
 
 
Metabolismo durante estresse e injúrias 
(queimadura, traumas e infecções) 
• Glucagon e epinefrina 
• Provisão de glicose prioritária para o 
cérebro; 
• Glicogenólise e gliconeogênese; 
• Redução de utilização de glicose pelos 
tecidos periféricos provocando 
hiperglicemia; 
• A gliconeogênese aumenta promovendo 
perda de massa muscular, evidente em 2 a 3 
dias após injúria 
 
Diabetes 
• Característica: hiperglicemia no jejum 
• Causa: deficiência relativa ou absoluta de 
insulina 
• Diabetes tipo I (10% dos casos) 
• Diabetes tipo II (90% dos casos) 
Diabetes tipo I: insulino-dependente 
 Destruição acentuada de células beta do pâncreas 
 Pico de incidencia aos 12 anos de idade 
 Diagnóstico: 
 Poliúria, polidipsia, polifagia 
 Glicemia em jejum >140mg/mL 
 Cetoacidose 
 Complicações crônicas 
 Aterosclerose 
 Retinopatia 
 Nefropatia 
 Neuropatia 
No indivíduo com diabetes, observam-se 
 Intensa lipólise e perda de peso. 
 
 Intensa proteólise, com balanço nitrogenado negativo, 
pois ele degrada proteínas endógenas para síntese de glicose 
a partir de aminoácidos glicogênicos. 
 Intensa produção de corpos cetônicos e acidose. 
Complicações do diabetes – cetoacidose, coma 
hiperglicêmico, hiperosmolar 
Diabetes tipo II 
• Resistência à insulina 
• Hiperglicemia resultante de captação pouco 
eficiente de glicose pelos tecidos periféricos 
insulino-dependentes, por diminuição de 
GLUT4. 
• Não há cetoacidose, possivelmente por que há 
insulina suficiente para impedir a liberação 
descontrolada de ácidos graxos do tecido 
adiposo. 
Complicações do diabetes – glicação de 
proteínas 
 
Glicose + Proteína 
Proteína glicosilada 
Consequências da glicação de proteínas 
• Proteínas glicadas sofrem alterações de suas 
propriedades físicas e biológicas, como auto-
agregação e ligação a outra moléculas. 
Aterosclerose Neuropatia Retinopatia Nefropatia 
Hiperglicemia aumento de estresse oxidativo 
Destruição de células beta; 
aterosclerose, hipertensão 
Controle Farmacológico da glicemia no Diabetes tipo II 
 
 a) Sulfoniluréias 
 (gliclazida) 
 
 Estimulam a liberação de 
insulina pelas células do 
pâncreas 
b) Biguanidas (metformina) 
Acredita-se que elas possam: suprimir 
a gliconeogênese e reduzir a 
absorção gastrointestinal de 
glicose e aumentar a captação de 
glicose no músculo 
 
c) Tiazolidinedionas 
• Ativam receptores nucleares 
(PPAR) que regulam a transcrição 
de genes envolvidos no controle 
da produção, transporte e 
utilização de glicose 
Integração do 
metabolismo 
de glicose e lipídios por 
fatores de transcrição 
 
 
 
 
 
Receptores ativados por 
proliferadores de peroxissomos 
(PPAR) respondem à 
componentes da dieta e as 
Tiazolidinedionas 
 
Ligantes: ácidos graxos ou seus 
derivados e tiazolinedionas 
 
Classes: 
PPAR – alfa 
PPAR – gama 
PPAR - sigma 
Receptores atiadores da proliferação de 
peroxissomos (PPARs): classificação e funções 
Tiazoledionas e Componentes da dieta (ácidos graxos insaturados, antocianinas) 
ativam PPAR 
Regulação da massa corporal e 
obesidade 
 Definição 
• IMC < 25kg/m2 
• Sobrepeso: IMC > 25 – 30kg/m2 
• Obesidade: IMC > 30kg/m2 
 
 
Primeira causa da obesidade 
• Ingestão de mais calorias na dieta do que são 
gastas. 
• Como o organismo lida com o excesso de 
calorias? 
1. Armazena na forma de TAG no tecido adiposo 
2. Queima o excesso de calorias em exercício extra 
3. “desperdiça” combustível desviando para a 
produção de calor (termogênese). 
4. Controla o apetite 
Por que o controle da ingestão de 
alimentos é rompido? 
 
• 1994: descoberta da leptina 
 
 
Regulação do controle da 
ingestão de alimentos 
 
Leptina e Insulina agem o 
hipotálamo e produz sinais 
neuronais para comer menos. 
 
Grelina estimula o apetite 
estimulando o conjunto de 
células orexigênicas no 
hipotámo. 
 
PYY inibe o apetite 
estimulando o conjunto de 
células anorexigênicas 
 
Regulação hipotalâmica 
do gasto de energia 
 
Leptina age no 
hipotálamo e este 
produz sinais 
neuronais para 
aumentar a 
termogênese 
 
Relação entre as funções da adiponectina, 
obesidade e indução do diabetes tipo II 
• Sensibiliza tecidos para os efeitos da insulina 
• Inibe respostas inflamatórias 
• Aumenta a captação de ácidos graxos e 
carboidratos no fígado e no músculo 
• Aumenta a taxa da B-oxidação nos músculos 
• Inibe a gliconeogênese 
Indivíduos obesos produzem menos 
adiponectina