Bioq Funcional Carboidratos 2015

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BIOQUÍMICA FUNCIONAL 
Carboidratos 
- glicídios, sacarídios, açúcares ou hidratos de 
carbono 
(CH2O)n onde n > 3 Estrutura genérica 
Glicose 
 
FONTE DE ENERGIA 
Glicose fonte de energia universal 
 essencial para o ser humano 
 armazenamento (glicogênio, amido) 
aerobiose 36 ATP 
anaerobiose 2 ATP 
[glicose]plasm.= 70 -100 mg/dL 
Importância Biológica da Glicose 
Cadeia respiratória O2 
ATP + H2O 
Acetil-coA 
Glicose 
Amino
ácidos Ác. Graxos 
piruvato 
Ciclo de 
Kreb’s 
NADH2 
FADH2 
NAD+ 
FAD+ 
2H+ + 2 e- 
nutrientes 
produto 
comum da 
degradação 
hemáceas 
córnea 
 SNC 
medula renal 
gônadas 
tecido embrionário 
fibras musculares brancas 
tecidos dependentes de glicose x independentes 
Glicose é essencial para: 
Importância Biológica da Glicose 
0 30 60 90 120 150 180
0
50
100
150
200
250
minutos
gl
ic
em
ia
 m
g/
dL
glicose circ. 
gliconeogênese 
glicogênio dieta 
Metabolismo da Glicose 
Interconversão de “oses” 
- reserva de glicose (grânulo intracitoplasmático) 
- ubíquo  [ ] 
- [ ] fígado e músculos 
- duração máxima de 12 horas 
Glicogênio 
- síntese de glicose a partir de precursores não 
glicídicos 
- fígado 
- gasto energético (ATP) 
- precursores: - a.a. (degradação proteica) 
 - lactato (músculos, hemáceas) 
 - glicerol (lipólise) 
JEJUM PROLONGADO 
120 g glicose/dia 1 Kg músculo 
Gliconeogênese 
 a.a. 
 a.a. 
 a.a. 
lactato 
hemáceas/músc. 
esquelético 
tecido adiposo 
jejum 
ácidos graxos + glicerol 
músc. esquelético 
 a.a. 
 ATP 
lactato 
glicerol 
 gliconeogênese 
gliconeogênese 
 
glicogênio 
Fígado 
glicose 
Fígado órgão central do metabolismo 
 de carboidratos 
glicose circ. 
no jejum 
Hormônios pancreáticos: 
 
 
Hormônios não pancreáticos: 
 
 
- Insulina 
- Glucagon 
- Cortisol 
- Adrenalina 
- GH 
 
Sistema Glicorregulador 
Insulina 
- peptídeo dimérico  = 21 a.a. + 
  = 30 a.a. 
 [glicose] secreção insulina 
  [a.a.] (cél.  pâncreas) 
( - ) 
inibição ativação 
 ( + ) 
 
 captação de 
gliconeogênese glicose no músculo e 
t tecido adiposo 
 
glicogenólise glicólise 
 insulina 
 síntese de glicogênio 
lipólise 
cetogênese síntese de lipídios 
 síntese protéica 
 proteólise 
 captação de íons 
Ação multifocal da insulina 
Glucagon 
 peptídeo (29 
a.a.) 
 [glicose] secreção glucagon 
(cél.  pâncreas) 
• 
• gliconeogênese 
• 
s síntese de glicogênio 
• glicogenólise 
• glucagon glicólise 
• lipólise 
• síntese proteica 
• cetogênese 
 
• proteólise 
( + ) 
ativação inibição 
 ( - ) gliconeogênese 
 
 síntese de glicogênio 
glicogenólise 
 glicólise 
lipólise 
 
 síntese proteica 
cetogênese 
 
proteólise 
glucagon 
Ação multifocal do glucagon 
 glicogenólise 
fígado, músculo 
esquelético e 
cardíaco 
medula da adrenal 
Adrenalina 
“stress” agudo 
 adrenalina 
hipoglicemia abrupta 
Cortisol 
“Stress” Físico 
infecção, trauma, cirurgia, 
hipoglicemia, alimento, 
ciclo sono/acordado 
“Stress” Químico 
(SNC) acetilcolina, 
serotonina, endorfinas, 
etc 
“Stress” Emocional 
ansiedade, depressão 
córtex da 
suprarenal 
Hipotálamo-hipófise 
cortisol 
ACTH 
Cortisol 
 lipólise  ác. graxos 
  glicerol 
 proteólise  (a.a.) 
fígado 
 gliconeogênese 
(ATP) 
Síndrome de Cushing 
 
Doença de Addison 
HIPOGLICEMIA 
 
 
 [ GLICOSE ] < 2,5 mmol/L (< 50 mg/dL) 
- patologia  Tríade de Whiplle’s 
- sintomas 
-  [glicose] 
- remissão dos sintomas por 
administração de glicose 
GLICEMIA 
 
EFEITOS 
70 mg/dL 50 mg/dL 40 mg/dL 20 mg/dL < 20 mg/dL 
 
normal adrenérgi- neuroglico- alterações COMA 
 cos pênicos eletroencef. 
 - convulsões 
- suor frio 
- ansiedade 
- taquicardia 
- tremor 
- cefaléia - agressividade 
- incoordenação de fala e motora 
- confusão mental 
- amnésia 
TIPOS DE HIPOGLICEMIA 
1- Hipoglicemia na DM (99%) 
- ingestão insuficiente de carboidratos 
 
- excesso de insulina ou hipoglicemiantes orais 
 
- exercício físico intenso 
 
- ingestão de álcool 
 
- infecções 
2- Hipoglicemia Reativa ou Pós-Prandial 
- resposta insulínica exagerada após a ingestão de 
alimentos ricos em glicose 
 
- relativamente freqüente, menos severa 
 
- sintomas adrenérgicos 
 
- cirurgias de estômago (esvaziamento gástrico 
acelerado) (“síndrome de dumping”) 
 
 
 
3- Hipoglicemia de Jejum 
- menos frequente, mais severa 
 
- sintomas neuroglicopênicos 
 
- associadas a outras patologias: insulinoma, lesão 
hepatocelular, insuficiência adrenal, câncer, doença 
de Addison, septicemias, etc 
 
- intoxicação alcoólica aguda 
 
- medicamentos hipoglicemiantes orais, salicilatos, -
bloqueadores não seletivos, quinina, pentamidina, 
disopiramida* 
 
 
* Pedrazzi, A.H.P. Laes e Haes, 138-148, 1995. 
 
 
4- Hipoglicemia Neonatal 
- filho de mãe diabética: hiperplasia de ilhotas de Langerhans 
 hiperinsulinemia 
- prematuro e de  peso*: imaturidade hepática + 
 de substratos ( tecido adiposo, massa muscular) 
 [glicogênio],  [gliconeogênese] e  [corpos cetônicos] 
 
 
- erros inatos do metabolismo: glicogenoses 
 [glicogênio] 
- prematuro*: imaturidade hepática  de enzimas hepáticas 
 [glicogênio] e  [gliconeogênese] 
* Devlin et al, 2003 
DIABETES MELLITUSum velho problema... 
 
 
 
 
 
 
1550 aC 130-200 dC 2015 dC 
DIABETES MELLITUS (DM) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
desordem metabólica por deficiência na 
secreção ou ação da insulina ou de ambos 
 
pandemia 
 incidência (10 % população mundial) 
OMS,1999; Diretrizes da Sociedade Brasileira Diabetes, 2009 
responsável por 5% da mortalidade mundial 
CLASSIFICAÇÃO DA DM 
TIPO 1: - destruição da célula beta 
 (natureza auto-imune ou idiopática) 
DIABETES GESTACIONAL 
 
OUTROS TIPOS ESPECÍFICOS 
 
TIPO 2: - resistência insulínica ou 
 - defeito predominantemente secretório 
OMS,1999; Diretrizes da Sociedade Brasileira Diabetes, 2009 
 
 
susceptibilidade genética para regulação imune alterada 
 + 
insulto ambiental 
(vírus, toxinas, componentes dietéticos) 
 
 auto-imunidade 
 (Ac contra células  das ilhotas) 
 
 destruição das células   insulina 
 
  da glicemia 
Patogenia da DM tipo 1 
 
 
 Etiologia: desconhecida, porém fortemente influenciada por: 
 
 
- fatores genéticos 
 
- fatores ambientais (obesidade e sedentarismo) 
 
- envelhecimento 
 
 
 
DM tipo 2 é caracterizada por resistência tecidual à insulina (RI). 
Patogenia da DM tipo 2 
DM tipo 1 x tipo 2 
a primeira usuária de 
insulina: a menina Elizabeth 
Hughes... 
aos 14 anos 
 
anos depois 
 
1922 - uso clínico da insulina 
COMPARAÇÃO DOS DOIS TIPOS DE DM 
Sinônimo juvenil, DMID do adulto, DMNID 
TIPO 1 TIPO 2 
Idade de início infância, 
puberdade 
após 35 anos 
Gravidade severa moderada 
Prevalência 10 % 90 % 
Estado 
nutricional 
desnutrido geralmente obeso 
Predisposição 
genética 
moderada muito forte 
Cetose comum rara 
Insulina 
plasmática 
baixa a 
ausente 
normal a elevada 
Complicações 
agudas 
coma 
cetoacidótico 
coma 
hiperosmolar 
Tratamento com 
insulina 
sempre não necessário 
TIPO 1 TIPO 2 
- Hiperglicemia 
- Glicosúria 
- Poliúria 
- Polidipsia 
 
- Fraqueza muscular 
- Polifagia 
- Perda de peso exagerada (tipo 1) 
- Associada ao envelhecimento e obesidade (tipo 2) 
Características clínicas da DM 
- * Lipólise  cetoacidose: 
  depressão miocárdica 
  coma acidótico * 
 
   [ác. graxos] circulantes: 
   risco cardíaco ** (aterosclerose) 
- * Proteólise  gliconeogênese 
* (Tipo 2) 
* (Tipo 1) 
COMPLICAÇÕES AGUDAS 
- Hiperglicemia > 400 mg/dL 
* (Tipo 2) 
- Desidratação  desequilíbrio osmótico (Na+, K+, Cl-) 
 
 
 
 coma hiperosmolar * 
 
Cetoacidose  insulina ou  horm. hipergli- 
cemiante (cortisol, glucagon, GH, adrenalina, etc) 
 
precipitada por: 
- infecções 
- omissão do uso de insulina 
- estresse agudo 
- abuso de álcool e/ou cocaína 
- medicamentos: corticóides, diuréticos tiazídicos, 
bloqueadores  e  adrenérgicos, agonistas colinérgicos 
(dopamina, albuterol, terbutalina) etc 
COMPLICAÇÕES AGUDAS 
- Microangiopatias 
- rim  nefropatias 
- retina  cegueira 
 
- Macroangiopatias - aterosclerose precoce 
- úlceras e gangrenas 
 (extremidades inferiores) 
- Neuropatias (SN autônomo) 
Complicações crônicas da DM 
- Neuropatias (SN autônomo) 
- diarréia crônica 
- retenção gástrica 
- impotência sexual masculina 
- esvaziamento incompleto da bexiga 
- perda de sensibilidade das extremidades 
Complicações crônicas da DM 
Impacto clínico da DM 
Causas das Complicações Crônicas 
Sorbitol Glicação de 
Substâncias 
Hiperosmola-
ridade 
Hiperglicemia Persistente 
Complicações Diabéticas 
lesões teciduais* 
Posicionamento Oficial 2004 
* tecidos insulino independentes: cristalino, nervos periféricos e 
glomérulo renal 
glicose + aminogrupo = proteínas glicadas 
(aldeído) fosfolipídios glicados 
. ác. nucleicos glicados 
Produtos Finais de Glicação Avançada 
(AGE) 
* base de Shift  produto de Amadori 
- reação de Maillard 
- “browning” process 
- Maillard browning 
- lento e reversível 
+ 
E.R.O. 
 AGEs 
(Advanced Glycation 
End-products) 
- irreversível 
- lenta (meses, anos) (colágeno, mielina, C3, fibrinogênio, etc) 
- alteração estrutural(cross-links)/funcional de macromoléculas 
-proteínas glicadas e AGEs ativadores de fagócitos 
 (RAGEs) migração de monócitos 
 
 resposta inflamatória 
Importância da Formação de AGEs 
lesões celulares 
Singh et al., Diabetologia, 44: 129-146, 2001. 
Filho, F.F.R., Mariosa, L.S., Ferreira, S. R. G. et al. Arq. Bras. Endocrin. Metab. 50(2):230-238, 
2006 
Representação esquemática do tecido adiposo como um órgão endócrino.PPAR: peroxisome 
proliferator-activated receptor; GH:hormônio do crescimento; IGF-1: insulin growth factor 1;AGL: 
ácidos graxos livres; PAI-1: plasminogen activator inhibitor 1; IL: interleucina; TNF: fator de 
necrose tumoral;HSD: hidroxiesteróide desidrogenase. 
resistência 
a insulina 
Tecido Adiposo Visceral x DM 2 adipocinas 
DM tipo 2  incidência 
 hiperinsulinemia 
 resistência a insulina 
 síndrome plurimetabólica 
Síndrome Metabólica 
- resistência à insulina 
-  glicemia de jejum 
- circunferência abdominal (> 88 cm mulher e 
 > 102 cm homem) 
- hipertensão 
- dislipidemia ( TG,  HDL) OMS, 1999 
DM tipo 2 X Síndrome Metabólica 
Posicionamento Oficial SBD nº 01/2014 - Conduta Terapêutica no Diabetes Tipo 2: Algoritmo SBD 2014 
Diagnóstico da DM 
Posicionamento Oficial SBD nº 01/2014 - Conduta Terapêutica no Diabetes Tipo 2: Algoritmo SBD 2014 
Metas para tratamento da DM 
Atualmente vivemos 
mais 
Vigitel 2007 - Sistema de Monitoramento de Fatores de Risco e Proteção 
para Doenças Crônicas Não Transmissíveis 
Viver mais favorece 
a DM tipo 2 
Porque ??? 
estamos engordando... 
Atualmente estamos engordando 
Sobrepeso no Brasil... 
 
Obesidade no Brasil... 
estamos engordando... 
DM como pandemia 
 1995 - 2025 -  de 170% em países em desenvolvimento 
 -  de 41% para países desenvolvidos 
0 
50 
100 
150 
200 
250 
300 
350 
1995 
2000 
2025 
Projeção da DM de 1995-2025 
King, H., Aubert, R.E., Herman, W.H. Diabetes Care 21(9) 1414-31, 1998.