Diabetes - Insulina

Prévia do material em texto

DIABETES MELLITUS 
 
Departamento de Saúde Coletiva, Instituto Biomédico 
Centro de Ciências Biológicas e da Saúde 
 
Prof. Ricardo Felipe Alves Moreira 
 
 
Prof. Ricardo Felipe Alves Moreira / DSC / UNIRIO / Disciplina: Diabetes mellitus 
INSULINA 
 
 
FUNÇÕES METABÓLICAS & SINALIZAÇÃO CELULAR 
Prof. Ricardo Felipe Alves Moreira / DSC / UNIRIO / Disciplina: Diabetes mellitus 
FUNÇÕES METABÓLICAS 
- NÃO SEGUE O CONTROLE DO EIXO HIPOTÁLAMO-HIPÓFISE. 
 
 
 
 
- CONTROLADA PELA GLICEMIA. 
Prof. Ricardo Felipe Alves Moreira / DSC / UNIRIO / Disciplina: Diabetes mellitus 
Influência sobre a captação celular de glicose 
- AUMENTA A CAPTAÇÃO CELULAR DE GLICOSE POR CÉLULAS DE 
DIFERENTES TECIDOS. 
Prof. Ricardo Felipe Alves Moreira / DSC / UNIRIO / Disciplina: Diabetes mellitus 
GLUT-4 GLUT-4 
Glicose Glicose 
Glicose Glicose 
Vesícula 
 rica em 
GLUT-4 
Vesícula 
 rica em 
GLUT-4 
Miócito ou Adipócito 
Prof. Ricardo Felipe Alves Moreira / DSC / UNIRIO / Disciplina: Diabetes mellitus 
Glicose 
Glicose 
GLUT-2 
Glicose-6-fosfato 
Glicoquinase 
Insulina 
Hepatócito 
Prof. Ricardo Felipe Alves Moreira / DSC / UNIRIO / Disciplina: Diabetes mellitus 
Influência sobre a utilização intracelular de 
glicose 
- INFLUENCIA A UTILIZAÇÃO INTRACELULAR DO EXCESSO DE 
GLICOSE CAPTADO. 
Prof. Ricardo Felipe Alves Moreira / DSC / UNIRIO / Disciplina: Diabetes mellitus 
GLICOSE 
GLICÓLISE (50%) 
GLICOGÊNIO (10%) 
TRIGLICERÍDIOS (30 – 40%) 
Prof. Ricardo Felipe Alves Moreira / DSC / UNIRIO / Disciplina: Diabetes mellitus 
Vias metabólicas influenciadas por ação da 
insulina 
- ATIVA A GLICÓLISE; 
 
- ATIVA A LIPOGÊNESE; 
 
- ATIVA A GLICOGÊNESE; 
 
- INIBE A LIPÓLISE; 
 
- INIBE A GLICOGENÓLISE; 
 
- INIBE A GLICONEOGÊNESE. 
Prof. Ricardo Felipe Alves Moreira / DSC / UNIRIO / Disciplina: Diabetes mellitus 
Vias metabólicas influenciadas por ação da 
insulina 
 
- ESTIMULA A SÍNTESE DE PROTEÍNAS; 
 
 
 
 
- INIBE A DEGRADAÇÃO DE PROTEÍNAS. 
Prof. Ricardo Felipe Alves Moreira / DSC / UNIRIO / Disciplina: Diabetes mellitus 
Hormônio anabólico e hipoglicemiante 
Prof. Ricardo Felipe Alves Moreira / DSC / UNIRIO / Disciplina: Diabetes mellitus 
-BASEADA NAS CASCATAS MAPK 
(MITOGEN-ACTIVATED PROTEIN KINASES) 
SINALIZAÇÃO CELULAR COMANDADA 
PELA INSULINA 
 
 
 
Prof. Ricardo Felipe Alves Moreira / DSC / UNIRIO / Disciplina: Diabetes mellitus 
-AFETA ATIVIDADE DE ENZIMAS JÁ EXISTENTES 
(AÇÃO RÁPIDA) 
 
- MODULA A EXPRESSÃO GÊNICA ALTERANDO AS 
QUANTIDADES DE CERTAS ENZIMAS (AÇÃO MAIS 
LENTA) 
 
SINALIZAÇÃO CELULAR COMANDADA 
PELA INSULINA 
Prof. Ricardo Felipe Alves Moreira / DSC / UNIRIO / Disciplina: Diabetes mellitus 
- ATIVAÇÃO DA FOSFODIESTRASE DE AMPc 
 (DIMINUI ATIVIDADE DA PROTEÍNA QUINASE A); 
Ações sobre a atividade de enzimas já 
existentes 
Prof. Ricardo Felipe Alves Moreira / DSC / UNIRIO / Disciplina: Diabetes mellitus 
Hormônio contra-regulatório 
 da ação da insulina 
Receptor 
Proteína Gs 
ligada ao GDP 
β γ 
α Subunidade α 
da proteína Gs 
ligada ao GTP 
Adenilato 
 ciclase 
ATP 
AMPc 
AMP 
 não cíclico 
Fosfodiesterase 
de AMPc 
Receptor 
de insulina 
Insulina 
Associação 
Sinal para 
ativação 
Associação 
Concentração aumentada 
ativa a proteína quinase A 
Proteína quinase A 
Ativada é capaz de fosforilar enzimas 
chaves do metabolismo humano, por 
exemplo, a glicogênio sintase. 
Prof. Ricardo Felipe Alves Moreira / DSC / UNIRIO / Disciplina: Diabetes mellitus 
- ATIVAÇÃO DE PROTEÍNAS QUINASES NÃO DEPENDENTES 
DE AMPc (RECEPTOR DE INSULINA: TIROSINA QUINASE) 
Ações sobre a atividade de enzimas já 
existentes 
Prof. Ricardo Felipe Alves Moreira / DSC / UNIRIO / Disciplina: Diabetes mellitus 
α α 
β β 
C 
O HO 
C 
O HO 
Estrutura esquemática do receptor de insulina 
Tyr Tyr 
Tyr 
Tyr Tyr 
Tyr 
Prof. Ricardo Felipe Alves Moreira / DSC / UNIRIO / Disciplina: Diabetes mellitus 
- INIBIÇÃO DE PROTEÍNAS QUINASES - via PI-3K-PKB 
Ações sobre a atividade de enzimas já 
existentes 
Prof. Ricardo Felipe Alves Moreira / DSC / UNIRIO / Disciplina: Diabetes mellitus 
Insulina 
Receptor de insulina 
P-Y Y-P P-Y Y-P 
Y-P P-Y 
IRS-1 Y-P P-Y 
Y-P 
PI-3K 
PIP2 
PIP3 
 PKB 
 
PDK1 PIP3 
 PKB 
P 
P 
GSK3 
 Ativa 
GSK3 P 
 Inativa 
GS 
GS 
 Inativa 
 Ativa 
P 
 Glicogênese 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
10 
1- ligação 
2- auto-fosforilação 
3- fosforilação 
4- ligação 
5- fosforilação 
6- ligação 
7- fosforilação 
8- fosforilação 
9- fosforilação impedida 
10- ativação 
Prof. Ricardo Felipe Alves Moreira / DSC / UNIRIO / Disciplina: Diabetes mellitus 
 
 
 
- ESTIMULAÇÃO DA ATIVIDADE DE FOSFOPROTEÍNAS 
 FOSFATASES 
Ações sobre a atividade de enzimas já 
existentes 
Prof. Ricardo Felipe Alves Moreira / DSC / UNIRIO / Disciplina: Diabetes mellitus 
 
Tabela 1. Enzimas alteradas pela ação da insulina 
Glicólise e gliconeogênese 
Enzima Atividade Mecanismo possível 
6-Fosfofruto-2-quinase Aumentada Desfosforilação 
Frutose-2,6-difosfatase Diminuída Desfosforilação 
Piruvato desidrogenase Aumentada Desfosforilação 
Piruvato quinase Aumentada Desfosforilação 
Metaboliso do glicogênio 
Enzima Atividade Mecanismo possível 
Fosforilase Diminuída Desfosforilação 
Fosforilase quinase Diminuída Desfosforilação 
Glicogênio sintase Aumentada Desfosforilação 
Metabolismo lipídico 
Enzima Atividade Mecanismo possível 
Acetil-CoA carboxilase Aumentada Desfosforilação 
HMG-CoA redutase Aumentada Desfosforilação 
Triacilglicerol lipase Diminuída Desfosforilação 
Prof. Ricardo Felipe Alves Moreira / DSC / UNIRIO / Disciplina: Diabetes mellitus 
-AFETA A TRANSCRIÇÃO DE GENES (REGULAÇÃO DA 
SÍNTESE DE RNAm) 
 - PEPCK 
 - Via Grb2-Sos-Ras-MAPK 
 
 
– EFEITO NA EMBRIOGÊNESE, DIFERENCIAÇÃO, 
 CRESCIMENTO E REPLICAÇÃO CELULAR. 
 
Ações sobre a expressão gênica 
Prof. Ricardo Felipe Alves Moreira / DSC / UNIRIO / Disciplina: Diabetes mellitus 
Insulina 
Receptor de insulina 
P-Y Y-P P-Y Y-P 
Y-P P-Y 
IRS-1 Y-P P-Y 
Y-P 
Grb2 
 Sos 
 Ras 
 Raf1 
 Fator de transcrição ativo 
ERK 
P 
 DNA 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 8 
9 
10 
1- ligação 
2- auto-fosforilação 
3- fosforilação 
4- ligação 
5- ligação 
6- ligação e substituição 
 de GDP por GTP 
7- ligação e ativação 
8- fosforilação 
9- fosforilação 
10- migração 
 MEK 
 MEK 
P 
P 
P ERK 
P 
P ERK 
Elk-1 
Elk-1 P 
11 12 
11- fosforilação 
12- interação 
Prof. Ricardo Felipe Alves Moreira / DSC / UNIRIO / Disciplina: Diabetes mellitus 
Tabela 2 – RNAs mensageiros regulados pela insulina 
Proteínas intracelulares 
Fosfoenolpiruvato carboxiquinase 
Sintase de ácidos graxos 
Piruvato quinase 
Glicerol-3-fosfato desidrogenase 
Glicoquinase 
Proteínas secretadas 
Albumina 
Amilase 
Hormônio do crescimento 
Prof. Ricardo Felipe Alves Moreira / DSC / UNIRIO / Disciplina: Diabetes mellitus 
- AFETA A TRADUÇÃO DO RNAm (SÍNTESE GERAL 
 DE PROTEÍNAS) 
 – ATIVAÇÃO DO FATOR 4E DE INICIAÇÃO DA TRADUÇÃO 
 EM EUCARIONTES (eIF-4E); 
Ações sobre a expressão gênica 
Prof. Ricardo Felipe Alves Moreira / DSC / UNIRIO / Disciplina: Diabetes mellitus 
 ATUA EM RECEPTORES ESPECÍFICOS DO HIPOTÁLAMO (NÚCLEO 
ARQUEADO) PARAINIBIR O ATO DE COMER; 
 
- NEURÔNIOS OREXIGÊNIOS (ESTIMULADORES DE APETITE) 
 * INIBIÇÃO DA LIBERAÇÃO DO NEUROPEPTÍDEO Y (NPY) 
 
- NEURÔNIOS ANOREXIGÊNICOS (SUPRESSORES DO APETITE) 
 * ESTIMULAÇÃO DA PRODUÇÃO DO HORMÔNIO ESTIMULADOR DE 
 -MELANÓCITO (-MSH) – AUMENTO DA TERMOGÊNESE 
 
 
Ações sobre o apetite 
Prof. Ricardo Felipe Alves Moreira / DSC / UNIRIO / Disciplina: Diabetes mellitus 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
- Barroso, S. G.; de Abreu, V. G.; Francischetti, E. A. A Participação do Tecido Adiposo Visceral na Gênese da 
Hipertensão e Doença Cardiovascular Aterogênica. Um Conceito Emergente. Arq. Bras. Cardiol., 2002, 
78(6): 618 – 630. 
 
- Baynes, J. W.; Dominiczak, M. H. Bioquímica Médica. São Paulo, 2a edição brasileira. Elsevier MOSBY, 
2007. 
 
- Berg, J. M.; Tymoczko, J. L. and Stryer, L. Bioquímica. Rio de Janeiro, 6a edição, Editora Guanabara Koogan 
S. A., 2008. 
 
- Carlos Alberto Bastos De Maria; Ricardo Felipe Alves Moreira; Roberto Marcílio. 
Bioquímica do Diabetes Melito. Rio de Janeiro, 1a edição. Editora Interciência Ltda, 
2011. 
 
- Carvalheira, J. B. C.; Zecchin, H. G.; Saad; M. J. A. Bases moleculares e fisiológicas da resistência à 
insulina. BIOLOGIA MOLECULAR, 2002, 5(1): 33 – 38. 
 
- Carvalheira, J. B. C.; Zecchin, H. G.; Saad, M. J. A. Vias de Sinalização da Insulina Arq. Brás. Endocrinol. 
Metab., 2002, 46(4): 419 – 425. 
 
- Costa, J. V.; Duarte, J. S. Tecido adiposo e adipocinas. Acta Med. Port., 2006, 19: 251-256. 
 
- De Maria, C. A. B. Bioquímica básica - Introdução à bioquímica dos hormônios, sangue, sistema urinário, 
processos digestivo e absortivo e micronutrientes. Rio de Janeiro, 1a edição, Editora Interciência, 2008. 
Prof. Ricardo Felipe Alves Moreira / DSC / UNIRIO / Disciplina: Diabetes mellitus 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
- Devlin, T. M. Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas. São Paulo, tradução da 5º edição americana. 
Editora Edgard Blucher Ltda, 2003. 
 
- Druker, D. J. The biology of incretin hormones. Cell Metab., 2006, 3: 153 – 165. 
 
- Gaw, A.; Cowan, R. A.; O´Reilly, D. St. J.; Stewart, M. J.; Shepherd, J. Clinical Biochemistry. London, 2nd 
edition, Churchill Livingstone, 1999. 
 
- Gunnarsson, P. T.; Winzell, M. S.; Deacon, C. F.; et al. Glucose-induced incretin hormone release and 
inactivation are differently modulated by oral fat and protein in mice. Endocrinology, 2006, 147: 3173 – 
3180. 
 
- Nelson, D. L.; Cox, M. M. Lehninger Principles of Biochemistry. New York, 4th edition, Worth Publishers, 
2005. 
 
- Murray, R. K.; Granner, D. K.; Mayes, P. A.; Rodwell, V. W. Harper`s Biochemistry. New York, 25th edition, 
McGraw-Hill, 2000. 
Prof. Ricardo Felipe Alves Moreira / DSC / UNIRIO / Disciplina: Diabetes mellitus