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21/08/2013 1 UNIVERSIDADE DO OESTE DE SANTA CATARINA SÃO MIGUEL DO OESTE DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE GLICÍDIOS Hidratos de carbono Prof.: MSc. Eduard Ottobelli Chielle Noções gerais: Conceito: Derivados aldeídicos ou cetônicos formados por carbono, hidrogênio, oxigênio. Fórmula geral (CH2O)n Principal fonte de energia Podem estar unidos: proteínas, lipídios ácidos nucleicos. HIDRATOS DE CARBONO SIMPLES Carbonos simples ou monômeros açúcares ou oses Monossacarídeos: unidades menores cadeias carbônicas retas átomos de carbono apresentam OH átomo de C remanescente apresenta um grupo carbonila HIDRATOS DE CARBONO COMPLEXOS União de dois ou mais monossacarídios enlace glicosídico Ex: Dissacarídios Lactose Sacarose POLISSACARÍDIOS: Polímeros maiores com até 100 milhões de unidades. Ex.: celulose, amido, glicogênio Glicogênio Amido POLISSACARÍDIOS COMPLEXOS: Ácido hialurônico, condoitina 4-sulfato e sulfato de queratina Componentes do líquido sinovial e tecido conectivo Heparina Contém polissacarídeos complexos como a N-acetil D-glicosamina 6-sulfato 21/08/2013 2 Propriedades: Redução Oxidação Hidrossolúveis Fonte de calorias do organismo humano Forma primária de nutrição e formação de energia Fontes: Exógena e endógena ◦ Exógena Monossacarídios (frutose, glicose, galactose) Dissacarídios (sacarose, lactose) Polissacarídios (amido) ◦ Endógena Glicogenólise Neoglicogênese Ciclo de Cori Os níveis de glicose sanguínea são mantidos durante o jejum pela mobilização de proteínas musculares, pois o fígado sintetiza glicose pela gliconeogênese. Digestão: Polissacarídeos Amilase salivar Eficiência baixa Pouco tempo na boca Neutralizada no estômago Dissacarídeos Amilase pancreática realiza a total digestão Parte superior do intestino delgado Microvilosisdades atuam enzimas específicas como maltase, sacarase, isomaltase Hidrolise em suas unidades base Absorção: Monossacarídios: maior parte Dissacarídios: menor quantidade Glicose, galactose, sacarose: produtos finais Metabolismo glicídico: Insulina, dieta e ação hepática intervém diretamente na glicemia Depende das necessidades do organismo: ◦ Produção de energia ◦ Armazenamento – glicogênio ◦ Glicólise anaeróbica para formar piruvato e lactato ◦ Lipogênese ◦ Liberação de glicose Interações complexas Diversos hormônios 21/08/2013 3 A glicose pode seguir cinco caminhos distintos quando entra na célula. Armazenamento na forma de glicogênio: Todas as células são capazes de armazenar glicogênio Células hepáticas 5 a 8% de seu peso Células musculares 1% de seu peso Guardados na forma de grânulos 10 a 40 nm GLICOSE Glicose 6 fosfato glicose 1 fosfato fosfoglicomutase Ligação da UTP Elevação da energia Formação da UDPG glicogênio sintetase desliga a glicose da UDPG e liga a um primer (menor porção do glicogênio) inicia a formação da molécula de glicogênio enzima ramificante faz com que sejam guardadas mais moléculas de glicose em menor espaço Glicogenólise: Quebra do glicogênio em glicose Enzimas envolvidas: ◦ Pirofosorilase ou fosforilase A ◦ quebra ligações alfa-1,4, liberando glicose 6P ◦ Amilo 1,4-1,4 transferase ◦ enzima desramificante ◦ Amilo 1,6 glicosidade ◦ quebra ligações alfa-1,6 liberando gliose Consumo elevado de glicose pelo organismo. exercício físico hipoglicemia por jejum insuficiência hepática excesso de insulina 21/08/2013 4 Gliconeogênese: Formação de glicogênio a partir de fontes não carboidratadas Glicerol, aminoácidos, lactato A gliconeogênese pode ser estimulada pela liberação de glicorticóides pela adrenal Conversão em ácidos graxos: Glicídios em excesso lipídios Carboidratos Acetil CoA Baixa [ ] de ácidos graxos Ácidos graxos Glicólise Meio mais importante de formação de energia através da molécula de glicose Produtos finais ATP, CO2 e H2O: oxidados GLICOSE 2 PIRUVATO CICLO DE KREBS NADH e FADH2 COMTE 38 ATP H2O / CO2 ÁCIDO LÁTICO LÍQUIDO INTRA E EXTRACELULAR CITOPLASMA COMTE 2 ATP 21/08/2013 5 Controle da regulação da glicemia A quantidade de glicose no sangue é o resultado entre a quantidade de glicose que entra na corrente circulatória e a que dela sai. ◦ Regulação: Insulina Dieta Ação hepática Forma glicose, glicogênio, desdobra glicogênio, produz glicose a partir de galactose, ácido lático, ácido pirúvico, aminoácidos e ácidos graxos. Hormônios que intervém na glicemia INSULINA ◦ PM 6000 ◦ 51 Aa ◦ 2 cadeias (A e B) Pré – pró – insulina (100 Aa não detectável) Pró – insulina (forma de armazenamento, pequena quantidade na circulação) Peptídeo C Insulina (31 Aa desprovido de atividade) 21/08/2013 6 Ações da insulina Regula as enzimas que atuam na degradação dos glicídios; Regula a glicoquinase; Estimula a síntese hepática de glicogênio, síntese de gordura no fígado e no tecido adiposo; Estimula a transporte da glicose sanguínea até os tecidos insulino dependentes; Inibe processos catabólicos como glicogenólise, proteólise e lipólise; É anabolizante; Estimula a síntese protéica, é lipogênica; Favorece a penetração celular de K e eleva a reabsorção tubular de Na; GLUCAGON ◦ Células alfa do pâncreas ◦ Cólon, jejuno, duodeno e estômago Ações: Acelera a reativação da foforilase (glicogenólise), aumentando a concentração de glicose sanguínea; Atua aumentando a liberação de ácidos graxos das células adiposas; Estimula a neoglicogênese e a transformação do glicogênio em glicose 1 fosfato; Sua ação é catabolizante; A secreção do glucagon é regulado, principalmente, pela concentração de glicose no plasma, sendo que, a diminuição da concentração de glicose plasmática estimula a secreção desse hormônio. ADRENALINA - EPINEFRINA Catecolamina Produzida pela medula adrenal Estimula a produção de glucagon e inibe a insulina Aumenta a glicogenólise Aumento dos níveis plasmáticos glicose HIPERGLICEMIANTE 21/08/2013 7 Agressão física ou emocional aumenta a produção de adrenalina, liberando glicose para fins energéticos, sendo assim, um hormônio que sinaliza um surto de atividade. Feocromocitomas adrenalina e noradrenalina hiperglicemia HORMÔNIO DO CRESCIMENTO Hipófise anterior Equilíbrio das operações fisiológicas Proteção do conteúdo protéico Gliconeogênese (fígado e tecido adiposo) Aumenta liberação de lipase Sono e exercício físico diminui a glicose plasmática Aumento do glucagon e GH O GH liga – se a receptores específicos no fígado induzindo a liberação de somatomedinas, que no tecido muscular evita que as proteínas em final de vida sejam degradadas para que seus aminoácidos sejamutilizados na gliconeogênese para formar glicose. TIROXINA Secretada pela tireóide Estimula a glicogenólise Aumenta a velocidade de esvaziamento gástrico e de absorção intestinal de glicose Tireotoxicose: intolerância a glicose Hipertireoidismo: leva a um aumento da glicose plasmática Promove a rápida absorção da glicose pelas células. SOMATOSTATINA ◦ Peptídeo com localização diversa ◦ Produzido pelo hipotálamo e ilhotas pancreáticas ◦ Células delta das ilhotas do pancreáticas (10%) ◦ Efeito indireto no metabolismo glicídico ◦ Inibe a liberação de GH ◦ Inibe a secreção de insulina e glucagon ◦ Ação moduladora recíproca entre os dois hormônios 21/08/2013 8 CORTISOL Produzidos pelo córtex adrenal em estímula ao ACTH (hormônio adenocorticotrófico) Estimula a gliconeogênese Aumenta a degradação de lipídios e proteínas Síndrome de Cushing: Cortisol aumentado (tumor ou hiperplasia do córtex adrenal) hiperglicemia Doença de Addison: Insuficiência adenocortical Destruição ou atrofia do córtex adrenal hipoglicemia Variações da Glicemia: Hipoglicemia Dosagens diminuídas de glicose plasmática Diversos sintomas aliviados com a ingestão de alimentos. Dosagens inferiores a 45 mg/dL Primeira semana de vida a concentração de glicose é inferior a 35 mg/dL Sintomas de hipoglicemia assemelham – se aos da anóxia cerebral 21/08/2013 9 A hipoglicemia no adulto é rara, mas sinaliza uma série de patologia subjacentes: Medicações / toxinas: doses excessivas de insulina ou agentes hipoglicemiantes orais, salicilatos e beta – bloqueadores. Excesso de etanol: aumento da concentração de NADH citosólico reduzindo a gliconeogênese. Doenças hepáticas: cirrose, necrose e tumores hepáticos. Doenças endócrinas: doença de Addison, hipotireoidismo, hipopituitarismo, deficiência de GH. Tumores pancreáticos produtres de insulina Septicemia: choque sépticos devido a infecções por gram – negativos. Insuficiência renal crônica Hipoglicemia reativa: causada pela liberação exagerada de insulina após uma refeição; idiopática. Após refeições em pacientes submetidos a gastrectomia. Desnutrição severa. Erros inatos do metabolismo Sintomas abaixo de 50 mg/dL Nem sempre valores de glicose abaixo do normal caracterizam hipoglicemia. Para confirmar a hipoglicemia deve – se observar a tríade de Whipple: Glicemia inferior que 45 mg/dL Presença de sintomas e reversibilidade Normalização após quadros hipoglicêmicos Hipoglicemia fisiológica: ◦ Exercício físico ◦ Diminuição da ingesta ◦ Gestação Hipoglicemia patológica: ◦ Cirrose avançada ◦ Necrose, carcinoma, intoxicação CCl4, febre amarela, insulinoma, doença de Addison, pancreatite ◦ Drogas: sulfaniluréia, sulfodiazidas, salicilatos, insulina e álcool 21/08/2013 10 Doenças Enzimáticas Deficiência no armazenamento de glicogênio ◦ 10 distúrbios ◦ Glicogênese Tipo I (Doença de Von Gierke) De caráter hereditário Hipoglicemia de jejum Hiperlipidemia Acidose lática Hepatomegalia Acúmulo de glicogênio no fígado Hipoglicemia Defeito na glicose-6-fosfatase ou alfa 1,6 glicosidadase Libera um grupo fosfato da molécula de glicose, assim ela pode sair da célula para a circulação Galactosemia ◦ Deficiência na enzima galactose–fosfato uridiltransferase ◦ Incapacidade de metabolizar galactose presente na molécula de lactose ◦ Acúmulo de galactose ◦ Sintomas e prejuízos ao organismo ◦ RN com galactosemia Não se desenvolvem, apresentam vômitos e diarréia, quando consomem leite Icterícia, hepatomegalia, retardo metal e hipoglicemia Frutosemia ◦ 15 a 20% das calorias da dieta são supridas pela frutose ◦ Principal fonte sacarose ◦ Clivada libera frutose e glicose ◦ Doença hereditária ◦ Deficiência da enzima frutose-1-fosfato aldose ◦ Armazenamento intracelular de frutose-1-fosfato ◦ Inibição da glicogenólise, gliconeogênese, hemorragia, vômitos, hipoglicemia severa, desenvolvimento insuficiente, hepatoesplenomegalia e deterioração da função renal, manifestada pela incapacidade de acidificar a urina (acidose). ◦ Sintomas: náuseas, vômitos, dores abdominais, hipoglicemia, retardo do desenvolvimento. Hiperglicemias Fisiológica Estados emocionais alterados Patológica Diabetes Mellitus 21/08/2013 11 DIABETES MELLITUS Síndrome crônica Grupo heterogênio de causas associadas a hiperglicemia Deficiência absoluta de insulina e/ou redução do efeito deste hormônio 220 milhões de pessoas são portadoras de DM Diminuição na utilização da glicose pelas células Aumento na concentração de glicose no sangue Aumento da mobilização de gordura Metabolismo lipídico anormal Deposição de gordura nas paredes vascular ATEROSCLEROSE 21/08/2013 12 Classificação do Diabetes Mellitus Baseada no consenso entre: Associação Americana de Diabetes (ADA) Instituto Nacional de Saúde (NIH) Centro de Controle de Doenças (CDC) Baseiam – se na condição de dependência ou não de insulina e não na sua patogênese. Diabetes Mellitus Tipo 1 Diabetes Mellitus Tipo 2 Diabetes Gestacional Outros tipos específicos de diabetes Diabetes mellitus tipo 1 ◦ Perturbação no metabolismos dos carboidratos e consequência das proteínas e lipídios ◦ Fisiopatologia associada a diminuição ou não produção e/ou ineficiência da insulina ◦ Hiperglicemia crônica ◦ Com ou sem glicosúria ◦ Início normalmente abrupto ◦ Indivíduo adulto jovem ◦ Multifatorial Genéticos, infecciosos, imunológicos DM 1 secreção insuficiente de insulina Destruição das células beta Infecções virais, reações auto – imunes, combinação de ambas Anticorpos produzidos para combater a infecção acabem destruindo também as células Transmissão genética Perda da secreção de insulina resulta em dificuldade de penetração do glicose nas células insulino dependentes aumentando a concentração de glicose circulante. Também ocorre lise dos TG com liberação de glicerol e ácidos graxos COMPLICAÇÕES CLÍNICAS: ◦ Acidose metabólica Falta de glicose dentro das células Lise das gorduras de reserva (glicerol e ác. Graxos) Ação anti – lipolítica inexistente Oxidação dos ácidos graxos Ressíntese de TG diminuída Excesso de cetoácidos (ácido betahidroxibutírivo, acetona, aceto acetoacético) 21/08/2013 13 Porque a concentração elevada de hidrogênio supera a capacidade renal de neutralização e eliminação. O acúmulo de hidrogênio produz uma cetoacidose diabética Presença de níveis elevados de cetonas no sangue (cetonemia) com acidose metabólica ◦ Cardiovasculares: Risco aumentado de doença aterosclerótica Doença cardiovascular Doença vascular cerebral Doença vascular periférica Risco relacionado com o tempo de diabetes, dislipidemias, hipertensão e obesidade Lesões oculares: Retinopatias: 21/08/2013 14 Cutâneos: Eczemas, pruridos, manchas, furúnculos, infecções fúngicas Dificuldade de cicatrização PÉ DIABÉTICO Diabete Mellitus tipo 2 Grande grupo heterogênio de desordens ◦ Defeito nogene para insulina ◦ Insulina biologicamente inadequada ◦ Pró – insulina não convertida ◦ Bloqueio de receptores para insulina ◦ Defeito na secreção ou na ação da insulina a nível de receptores ◦ Pacientes apresentam resistência à insulina ou insuficiência das células beta 90% dos pacientes possuem mais de 30 anos de idade Obesos Idosos não obesos Sintomas instalam – se gradualmente DM tipo 2 Assintomático Sintomas leves Mascarado por doenças crônicas (insuficiência cardíaca, artrite ou enfermidade vascular periférica). Baixa tolerância a glicose Hiperglicemia em níveis insuficientes para caracterizar o DM Glicose varia da faixa do normal até limítrofes Glicemia varia de 110 a 126 mg/dL 21/08/2013 15 Anormalidade de tolerância à glicose Transitória Pacientes que apresentaram anormalidades para tolerância a glicose pode ter resultados normais na repetição de exames Diabetes Mellitus Gestacional ◦ Diabetes ou baixa tolerância a glicose durante a gravidez ◦ Em virtude da necessidade de glicose para o desenvolvimento do feto o organismo materno passa a produzir maior quantidade de glicose ◦ Mecanismos alternativos de fornecimento de energia Glicogenólise, gliconeogênese e lise de TG ◦ Lactogênio placentário humano Diminui a velocidade de liberação de glicose Inibe a ação de insulina em alguns sítios pós – receptores Ao término da gestação retorno à normalidade da glicose 30% das mulheres com DMG desenvolvem Diabetes Mellitus dentro de 20 anos após o parto Diabete na infância 10% antes dos 15 anos (diabetes juvenil) Deve ter o melhor controle possível para que as complicações degenerativas sejam minimizadas Uma criança diabética de 10 anos de idade, pode desenvolver sérias complicações após os 20 anos de DM, ficando assim, em uma posição muito pior que um adulto de 40 anos com o mesmo prognóstico. Outras condições hiperglicêmicas A hiperglicemia deve–se a um distúrbio específico, como: Doença pancreática com insuficiência endócrina: pancreatectomia, pancreatite causada por alcoolismo associado com DM tipo 1 Distúrbios hormonais – Doença de Cushing (hipercortisolismo), acromegalia (excesso de GH), glucagonoma (elevação crônica da glicose provocada por tumores das células alfa do pâncreas) 21/08/2013 16 Certas síndromes genéticas Distrofia muscular Síndrome de Down Medicamentos ou hormônios causadores de hiperglicemia diuréticos tiazídicos drogas psicoativas antineoplásicos analgésicos anti – inflamatórios contraceptivos orais (induzem resistência periférica a insulina) Como os pacientes com DM tem alto risco de sofrer uma lesão renal, a microalbuminúria tem sido um indicador confiável no desenvolvimento subsequente de nefropatia diabética instalada Hiperglicemia como fator primário na determinação de risco de doença renal Microalbuminúria ◦ Excreção urinária de albumina em pequenas quantidades ◦ Que normalmente os apresentam resultados negativos nas tiras reativas ◦ Detecção é feita por métodos imunológicos ◦ Sinal de nefropatia em diabéticos ◦ Pequeno aumento desta microalbuminúria já pode predizer nefropatia diabética ◦ 30 a 45% dos pacientes com DM 1 ◦ Com mais de 10 anos de doença instalada ◦ DM 2, vinculada a mortalidade, por doença cardiovascular Diagnóstico laboratorial do Diabetes mellitus Laboratório tem uma importância vital Através da demonstração de hiperglicemia Confirmação do diagnóstico ◦ Histórico do paciente ◦ Sintomas ◦ Teste laboratoriais ◦ Níveis de glicose acima de 126 mg/dL em mais de uma ocasião caracterizam DM ◦ O jejum consiste em abstenção de ingesta calórica de pelo menos 8 horas Teste Oral de tolerância a glicose ◦ Curva glicêmica ◦ Dosagem seriada de glicose plasmática ◦ Antes, durante e depois da administração de uma quantidade de glicose ◦ Avaliar indivíduos com síndrome hiperglicêmica ◦ Mais sensível que a dosagem de glicose em jejum ◦ Sofre influência de diversos fatores ◦ Fraca reprodutibilidade 21/08/2013 17 Condições para execução de um TOTG Medicações conhecidas, por afetar a intolerância à glicose devem ser interrompidas; Deve ser executado após um jejum de 10 a 16 horas e, somente em pacientes ambulatoriais; Os indivíduos devem permanecer sentados durante o teste, e não deve ser permitido fumar; A glicose plasmática deve ser dosada, enquanto o indivíduo ainda estiver em jejum, e a seguir, a cada 30 minutos por duas horas, após uma sobre carga oral de glicose; A sobre carga recomendada é de 75 g para adulto, que pode não ser um estímulo máximo, crianças recebem 1,75 g/Kg. Até um máximo de 75 g; Não realizar em paciente febril ou com diarréia; O TOTG raramente é necessário para o diagnóstico de DM. A maioria dos pacientes diabéticos mostra níveis de glicose aumentado no sangue em jejum. Um nível plasmático de glicose abaixo de 100 mg/dL ou um nível extemporâneo de glicose abaixo de 126 mg/dL, são suficientes para excluir o diagnóstico de DM. Indicações do TOTG ◦ Para diagnóstico do Diabetes Gestacional; ◦ Para diagnóstico de tolerância alterada à glicose (indivíduo com nível plasmático de glicose em jejum entre 110 e 126 mg/dL); ◦ Para avaliação de um paciente com nível extemporâneo de glicose abaixo de 140 mg/dL e com nefropatia, neuropatia ou retinopatia inexplicável; ◦ Para dados populacionais em estudos epidemiológicos; Técnica do TOTG Colher amostra de plasma em jejum; Administrar ao paciente 75g de glicose (adultos) e 1,75 g/Kg de peso corporal para crianças; Após a administração da glicose da glicose coletar 4 amostras de 30 em 30 minutos; Traçar um gráfico com os resultados Glicemia pós – prandial ◦ Rastrear Diabetes mellitus gestacional ◦ Duas dosagens: Em jejum e após duas horas de uma sobrecarga oral de 50 g de glicose ◦ Valores maiores ou igual a 126 mg/dL é aconselhável TOTG ◦ 24 e 28 semanas de gestação ◦ Em gestantes não identificadas como tendo intolerância à glicose ◦ Diagnóstico precoce e controle glicídico, durante as primeiras 8 semanas diminui o risco de má formação congênita 21/08/2013 18 Outras provas no diagnóstico de DM A Associação Norte americana de Diabetes recomenda o uso de dosagens de marcadores imunológicos, como: Anticorpos contra as células das ilhotas (ACI) Auto – anticorpo contra a insulina (AAI) Anticorpos contra uma proteína de 64 Kb das ilhotas O controle rígido dos níveis de glicose nos pacientes com DM tipo I, diminui de modo significativo a incidência de complicações. Dosagem de glicose: controle a curto prazo. Para controle a longo prazo preconiza – se dosagens de proteínas glicadas. HEMOGLOBINA GLICADA ◦ Formada pela condensação da porção aldeídica da glicose com os grupos amino da hemoglobina, formando um produto final estável. ◦ Formação irreversível ◦ Nível sanguíneo depende: da vida média das hemácias da concentração de glicose ◦ Resultado livre de flutuações diárias de glicose, bem como, de exercício físico, ingestão alimentar recente. ◦ Sua leitura depende da vida normal das hemácias. ◦ Sua utilização não deve ser feita para diagnóstico do DM. FRUTOSAMINA ◦ Teste é baseado na dosagem do composto formadopela ligação da glicose e aminas do soro, como albumina, cuja vida média é de aproximadamente 20 dias. ◦ Sua dosagem reflete o controle de glicose por um período de duas a três semanas. ◦ A evidência da deterioração de controle e da melhoria com o tratamento aparece mais precocemente do que com hemoglobina glicada.
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