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D I C I P L I N A : M E V 1 0 4 – N U T R I Ç Ã O A N I M A L M E D I C I N A V E T E R I N Á R I A P R O F : S T E F A N I E A L V A R E N G A S A N T O S D E P A R T A M E N T O D E M E D I C I N A V E T E R I N Á R I A P R O V E N T I V A E P R O D U Ç Ã O A N I M A L Hormônios hipofisários sob controle do hipotálamo Hormônios hipofisários sob controle do hipotálamo Função nutricional do hormônio de crescimento Único hormônio hipofisário que não será destinado à uma glândula alvo Exerce efeito direto sobre quase todos os tecidos do corpo Também conhecido como somatotropina ou GH, molécula pequena e protéica Comparação de ratos da mesma ninhada injetados ou não todos os dias com Hormônio de crescimento Hormônios hipofisários sob controle do hipotálamo Ação geral sobre o crescimento e mitose celular em diferentes tecidos Efeito sobre o tecido ósseo se limita até a puberdade, até a união das extremidades ou epífises ósseas Tecidos musculares podem apresentar crescimento até a idade adulta em respota ao uso do hormônio de crescimento Hormônios hipofisários sob controle do hipotálamo Efeitos metabólicos GH - anabólico Aumenta síntese de proteínas, na maioria dos tecidos corporais Aumento na mobilização dos ácidos graxos do tecido adiposo Aumento no uso de ácidos graxos como fonte energética Redução da utilização de glicose em todos os tecidos Aumenta a quantidade de proteína no corpo e utiliza as reservas de gordura e conserva as carboidratos Hormônios hipofisários sob controle do hipotálamo Efeitos metabólicos GH Aumento no transporte de AA através das membranas celulares – eleva-se [AA] nas células Atua para AA de forma análoga a insulina age sobre a glicose Aumento na tradução do RNA elevando a síntese protéica nos ribossomos Aumento na transcrição do DNA no núcleo – efeito a long prazo – 24-48h Hormônios hipofisários sob controle do hipotálamo Efeitos metabólicos GH Redução no catabolismo das proteínas – potente poupador de proteínas Libera os AG do tecido adiposo e aumenta a conversão de AG em acetil-coa e sua utilização Aumento de massa magra como um todo Administração excessiva de GH - Efeito cetogênico – mobilização excessiva de AG – deposição de gorduras no fígado – esteatose hepática Hormônios hipofisários sob controle do hipotálamo Efeitos metabólicos GH Reduz a utilização de carboidratos pela redução na captação de glicose pelos tecidos Aumento na gliconeogênese no fígado e aumento na secreção de insulina Eventos resultantes da “resistência a insulina” desencadeada pelo GH GH atenua as funções da insulina e impede a deposição lipídica Efeito protetivo da glicose para ser utilizada em situações “emergenciais” Hormônios hipofisários sob controle do hipotálamo Efeitos metabólicos GH GH é um hormônio das fases homeorréticas – processo fisiológico dominante em determinada fase da vida do animais Aumento na concentração de glicose no sangue com aumento compensatório de insulina circulante Efeito diabetogênico Mecanismos pouco conhecidos Alguns estudos determinaram que níveis crescentes de ácidos graxos reduzem rapidamente a sensibilidade do fígado e do músculo aos efeitos da insulina Hormônios hipofisários sob controle do hipotálamo Efeitos metabólicos GH Efeito intermediado pela ação das somatomedinas ou fatores de crescimento semelhante à insulina (IGF’s) GH estimula a formação de somatomedinas no fígado O mais importante é IGF-1 Problema na síntese de IGF-1 inviabiliza o aproveitamento do GH O tempo de resistência do GH no plasma é baixo – se liga fracamente à proteínas plasmáticas (20 min) IGF-1 apresenta forte ligação – meia vida em torno de 20 horas, prolongando os efeitos do GH Hormônios hipofisários sob controle do hipotálamo Variações típicas na secreção de GH durante o dia em Hormônios hipofisários sob controle do hipotálamo Regulação na liberação de GH Decresce ao longo da vida do animal Animais idoso – 25% dos níveis de GH apresentados na puberdade Jejum prolongado ou deficiência de proteínas estimula sua secreção Hipoglicemia ou baixo AGlivre no sangue também são estimulantes Atividade física Grelina atua como estimulante do GH 2h após o sono profundo Hormônios hipofisários sob controle do hipotálamo • Somatotropina recombinante bovina (rBST) • 1980 – desenvolvimento da técnica do DNA recombinante • 1981 – primeiro experimento utilizando rBST • rBST – um dos primeiros frutos da biotecnologia • Permitiu o uso do BST em escala comercial Hormônios hipofisários sob controle do hipotálamo Aumento da produção de leite – 10 a 40 % HORMÔNIOS METABÓLICOS DA TIREÓIDE TIREÓIDE principais hormônios tiroxina (T4) e tri- iodotironina (T3) Responsáveis pela intensificação dos processos metabólicos Ausência da secreção tireoidiana – o metabolismo basal pode cair 40-50% Secreção do T3 e T4 é controlada pelo TSH – hormônio estimulante da tireóide – secretado pela hipófise HORMÔNIOS METABÓLICOS DA TIREÓIDE TIREÓIDE também secreta a calcitonina – hormônio envolvido no metabolismo de cálcio Síntese e secreção 93% tiroxina e 7% tri-iodotironina (4 x mais ativa) Formação destes hormônios necessita de 50 mg de iodo na forma de iodeto por ano ou 1 mg/semana Iodo é absorvido e 1/5 é retido HORMÔNIOS METABÓLICOS DA TIREÓIDE Ação hormonal do T4 tem início lento e longa duração T3 período de latência de 6-12 horas (mais rápido) e atividade máxima decorre por 2-3 dias HORMÔNIOS METABÓLICOS DA TIREÓIDE Efeitos fisiológicos do T3 e T4 Elevam a transcrição celular de inúmeros genes, produzindo proteínas estruturais, de transporte e enzimas Receptores intracelulares tem atividade específica para o T3 HORMÔNIOS METABÓLICOS DA TIREÓIDE Efeitos fisiológicos dos hormônios tireoidianos Aumento no número e atividade das mitocôndrias, elevando as atividades oxidativas metabólicas – atividade catabólica Aumento no transporte ativo de íons e bombas biológicas, aumenta a permeabilidade aos íons Na e produção de calor como consequência Metabolismo dos carboidratos Estimula a captação de glicose pelas células Aumento na glicólise e gliconeogênese Estímulo à absorção intestinal Estímulo sobre a secreção de insulina HORMÔNIOS METABÓLICOS DA TIREÓIDE Efeitos fisiológicos dos hormônios tireoidianos Metabolismo dos lipídios Intensificação da mobilização lipídica quando necessário, evitando o acúmulo de tecido adiposo de forma geral Aumenta a concentração de ácidos graxos livres e facilita sua oxidação Acelera o metabolismo do colesterol, facilitando sua excreção por meio da bile Excesso de hormônios tireoidianos – elevação no metabolismo basal em até 100% - elevação extrema da atividade catabólica – efeitos adversos no sistema cardiovascular HORMÔNIOS METABÓLICOS DA TIREÓIDE Relação aproximada entre a taxa diária de secreção de T3 e T4 e a taxa metabólica basal HORMÔNIOS METABÓLICOS DA TIREÓIDE Hormônio liberador de tireotropina (TRH) é liberado no Hipotálamo em direção à hipófise TRHatua na hipófise sobre a produção do hormônio estimulante da tireóide (TSH) TSH vai atuar na tireóide para a produção de T3 e T4 Feedback negativo ocorre a partir da produção de 1,75 x o normal de T3 e T4 – inibindo hipotálamo e hipófise HORMÔNIOS ADRENOCORTICAIS Efeito do cortisol sobre o metabolismo dos carboidratos – hormônio catabólico Estímulo à gliconeogênese no fígado via estímulo a produção enzimática Ativação da transcrição do DNA nas células hepáticas com formação de RNAm para produção de enzimas da gliconeogênese Mobilização de AA do tecido muscular gliconeogênese HORMÔNIOS ADRENOCORTICAIS Efeito do cortisol sobre o metabolismo dos carboidratos – hormônio catabólico Aumento nas reservas de glicogênio hepático, permitindo que hormônios como as catecolaminas mobilizem em momentos de “necessidade” Estímulo “estressante” prepara o corpo para situações de “emergência” cortisol prepara as reservas para as catecolaminas HORMÔNIOS ADRENOCORTICAIS Efeito do cortisol sobre o metabolismo dos carboidratos – hormônio catabólico Redução da utilização celular de glicose por meio de redução na oxidação do NADH, inibindo a glicólise e ciclo de krebs Elevação na concentração sanguínea de glicose, como uma consequência direta, e liberação excessiva de insulina Cortisol age com efeito semelhante ao GH, podendo, em excesso, causar distúrbios no metabolismo dos carboidratos HORMÔNIOS ADRENOCORTICAIS Efeito do cortisol sobre o metabolismo de proteínas – hormônio catabólico Redução no conteúdo de proteínas plasmáticas Redução na síntese de proteínas e aumento na degradação das que estão presentes Redução na sístese protéica nos músculos e tecidos linfóides Altas concentrações de cortisol podem causar severo enfraquecimento dos músculos e atividades imunológicas Aumento exclusivo nas proteínas hepáticas - deaminação HORMÔNIOS ADRENOCORTICAIS Efeito do cortisol sobre o metabolismo dos lipídios – hormônio catabólico Mobilização de AG no tecido adiposo Aumento nos AG livres e oxidação celular de AG Falta de glicerol-fosfato para deposição de AG – economia de glicose Preservação da glicose com uso prioritário dos AG HORMÔNIOS ADRENOCORTICAIS Situações de estímulo do cortisol Estresse físico ou neurogênico provoca aumento imediato do ACTH na hipófise anterior ACTH implica na liberação do cortisol Traumas Infecções Calor ou frio intenso Cirurgias Doenças debilitantes Ausência de práticas de Bem-estar animal Qualquer tipo de estresse rápido ou prolongado Hormônio catabólico em períodos prolongados – sistemas de produção ?? Técnicas nutricionais serão pouco efeitvas HORMÔNIOS ADRENOCORTICAIS Reação rápida do cortex adrenal de um rato ao estresse causado pela fratura da tíbia e da fíbula no tempo zero. HORMÔNIOS ADRENOCORTICAIS Cortisol atua por meio de receptores intracelulares Atua diretamente sobre a transcrição gênica Fator liberador de corticotropina (CRF) no no hipotálamo sinaliza a liberação do ACTH pela hipófise ACTH vai direto às adrenais – ativação do cortisol por meio do segundo mensageiro AMPc Pâncreas endócrino: Insulina e Glucagon Efeitos metabólicos da insulina - anabólico Hormônio associado ao elevado nível energético da dieta Desempenha papel no armazenamento da energia em excesso Primeiro impulso de armazenamento – glicogênio hepático Excesso de carboidratos – armazenamento na forma lipídica Eleva a captação de proteínas pelas células e impede o seu catabolismo Pâncreas endócrino: Insulina e Glucagon Receptor de insulina tem 4 subunidades Fosforilação do receptor ativa a tirosinocisase, que por sua vez vai fosforilar outras enzimas Reação em cadeia que vai promover a captação de glicose para dentro da célula Pâncreas endócrino: Insulina e Glucagon Células musculares e adiposas são ativadas pela insulina Aumento na síntese protéica dos receptores de glicose Músculos na presença de insulina aumentam a captação de glicose após a refeição. Se o músculo não estiver em atividade, a glicose será armazenada na forma de glicogênio para utilização posterior Pâncreas endócrino: Insulina e Glucagon Insulina alta eleva até 15 x a captação de glicose pelo músculo se houver glicose extracelular disponível Pâncreas endócrino: Insulina e Glucagon A glicose disponível após uma refeição é rapidamente armazenada no fígado Posteriormente a glicose armazenada será distribuída ao longo do período entre refeições para a manutenção da glicemia De forma imediata a glicose é fosforilada na célula para impedir sua mobilização – glicose fosfatase Logo após glicogênio sintase atua na sua polimerização Pâncreas endócrino: Insulina e Glucagon A glicose fosfatase e a glicogênio sintase são ativadas pela insulina na cascada de ativação enzimática Em caso de sobrecarga do fígado, a glicose passa a ser convertida em AG AG são empacotados em VLDL e são enviados ao tecido adiposo AG livres serão esterificados no tecido adiposo O tecido adiposo por intermédio da insulina capta glicose para produção do glicerol Pâncreas endócrino: Insulina e Glucagon Insulina ativa a Lipase lipoprotéica que cliva as VLDL e faz a captação dos AG Insulina inibe a lipase hormônio-sensível, responsável pela mobilização do tecido adiposo Na falta de insulina não há produção de glicerol e nem captação de VLDL, impedindo o depósito de gordura A insulina não age sobre a captação de glicose em neurônios Pâncreas endócrino: Insulina e Glucagon Na queda da insulina a lipase hormônio-sensível se torna ativa e pode haver lipólise AG livre e glicerol são liberados no plasma AG livre pode ser oxidado, pode sofrer gliconeogênese ou mesmo formar corpos cetônicos Pode-se elevar também a concentração de colesterol no sangue Pâncreas endócrino: Insulina e Glucagon A insulina também atua elevando a captação de AA pelas células e impede o catabolismo A insulina também atua inibindo a gliconeogênese e elevando a síntese protéica celular Funciona de modo sinérgico ao GH para promover o crescimento do indivíduo Cada hormônio atua na captação e síntese de AA distintos Pâncreas endócrino: Insulina e Glucagon Desempenho de ratos recebendo diferentes hormônios Pâncreas endócrino: Insulina e Glucagon Insulina é diretamente estimulada pela presença da glicose GLUT 2 presente nas células Beta permitem a entrada de glicose a depender do gradiente de concentração Fechamento dos canais de K e abertura dos de Ca favorecem a despolarização da membrana, estimulando a exocitose da insulina Pâncreas endócrino: Insulina e Glucagon Estímulos à insulina Aumento na glicose sanguínea Aumento nos AG livres no sangue Aumento nos AA no sangue Hormônios gastrointestinais – gastrina, CCK e secretina) Níveis elevados do GH e cortisol Resistência à insulina e obesidade Inibição à insulina Redução na glicose sanguínea Jejum Níveis aumentados de Somatostatina Níveis aumentados de Leptina Pâncreas endócrino: Insulina e Glucagon Respota da insulina é instantânea Pâncreas endócrino: Insulina e Glucagon GLUCAGON Secretado pelas células alfa no pâncreas endócrino Funções opostas às da insulina – resposta a redução na glicemia Estrutura química semelhante Promove glicogenólise no fígado – desfosforilação da glicose hepática e liberação na corrente sanguínea Aumenta a gliconeogênese após consumo do glicogênio hepático Ativação da lipase hormônio sensível para liberação de AG no corrente sanguínea Pâncreas endócrino: Insulina e Glucagon GLUCAGON Quanto menos glicose sanguínea, maior é o estímulo a secreção do glucagon Concentrações elevadas de AA no plasma estimula a secreção do glucagon Glucagon promove rápida conversão de AA em glicose
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