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Farmacologia – Tratamento medicamentoso 1 Ana Luiza Azevedo de Paula Farmacologia FARMACOLOGIA CASO 01- TRATAMENTO MEDICAMENTOSO DIABETES MELLITUS INSULINA E HIPOGLICEMIANTES ORAIS PÂNCREAS O pâncreas é uma glândula localizada atrás do estômago, responsável pela produção de insulina e pela absorção de enzimas da digestão. Possui duas funções distintas: a função endócrina, responsável pela produção de insulina (hormônio que controla o nível de glicemia no sangue) e a função exócrina, responsável pela produção de enzimas envolvidas na digestão e absorção dos alimentos. Quando o pâncreas apresenta algum problema e há deficiência na produção de insulina, por exemplo, a glicose que deveria ser aproveitada pelo organismo é eliminada pelos rins, ocasionando diabetes. SECREÇÃO DA INSULINA A insulina é um hormônio anabólico produzido pelo pâncreas, e tem como função metabolizar a glicose para produção de energia. A secreção de insulina é estimulada por substratos energéticos metabolizáveis pela célula B pancreática, sendo a glicose o secretagogo mais importante. A glicose é transportada para o interior da célula B por uma proteína integral de membrana, denominada Glut2. Esta proteína possui um elevado Km e um Vmax muito elevado, permitindo que o transporte de glicose aumente rapidamente quando a glicemia se eleva. Após entrar na célula B, a glicose é fosforilada à glicose-6-fosfato por duas enzimas: a hexoquinase IV (glicoquinase) de baixa afinidade e a hexoquinase I de alta afinidade. Entretanto, a enzima de alta afinidade é fortemente inibida pela glicose-6-fosfato e, em menor grau, pela frutose-1-6-difosfato, o que transfere para a glicoquinase o papel preponderante na fosforilação da glicose nas células B. Esse mecanismo funciona como "válvula de segurança", permitindo a formação de glicose-6- Ana Luiza Azevedo de Paula Medicina 2 Farmacologia – Diabetes Mellitus fosfato, em concentrações fisiológicas e suprafisiológicas de glicose no sangue ). Confere ainda à glicoquinase papel fundamental na regulação do fluxo glicolítico e, portanto, na secreção de insulina, o que caracteriza essa enzima como o sensor da glicose nas células secretoras de insulina. O piruvato formado no citoplasma é transportado à mitocôndria, onde é convertido a acetil-CoA pela piruvato desidrogenase (PDH). Subsequentemente, acetil-CoA entra no ciclo de Krebs levando a um aumento de nicotinamida adenina dinucleotídeo (NADH) e flavina adenina dinucleotídeo (FADH2). O metabolismo de glicose gera ATP e a fração ATP/ADP aumenta no citoplasma . Essa relação ATP/ADP aumentada provoca o fechamento dos canais de potássio e a consequente despolarização da membrana celular que abre canais de cálcio, sensíveis à voltagem. O aumento do influxo de cálcio para a célula B resulta em despolarização suplementar da membrana plasmática e desencadeamento do processo exocitótico. A estimulação das células B pela glicose leva à ativação de isoformas da fosfolipase C (PLC), promovendo a hidrólise de fosfolípides de membrana e gerando inositol 1-4-5-trifosfato (IP3) e diacilglicerol (DAG). O IP3 ativa os canais de cálcio localizados na membrana do retículo endoplasmático com a saída de cálcio da organela e aumento da concentração desse íon no citossol. O DAG, por sua vez, também produz o mesmo efeito sobre a concentração de cálcio intracelular, ao ativar os canais de cálcio sensíveis à voltagem da membrana plasmática, permitindo a passagem do cátion do meio extracelular para o intracelular. DAG também ativa a proteína quinase C (PKC), que ativa proteínas dos grânulos secretórios de insulina que, juntamente com o Ca2+, promoverão a ativação do sistema de microtúbulos e microfilamentos, responsável pela translocação desses grânulos para as proximidades da membrana plasmática e consequentemente exocitose. Outra função proposta para a PKC é de ativação da adenilato ciclase (que também ocorre por outros mecanismos, durante a glicólise) com o consequente aumento do conteúdo intracelular de AMPc. A indução da produção de AMPc ativa a proteína quinase A (PKA), que parece agir nos processos de síntese protéica da célula. A PKA pode, ainda, estimular a secreção de insulina por duas maneiras distintas: 1) pela fosforilação do canal de Ca2+, sensível à voltagem, permitindo a entrada do íon na célula; 2) pela fosforilação de alguns componentes não tão específicos da maquinaria secretória, mas que garantem a sua eficiência. AÇÃO INSULÍNICA A ação da insulina na célula inicia-se pela sua ligação ao receptor de membrana plasmática. O receptor de insulina é uma glicoproteína heterotetramérica constituída por 2 sub- unidades a e duas subunidades b, unidas por ligações dissulfeto. A sub-unidade a é inteiramente extracelular e contém o sítio de ligação da insulina. A sub- unidade b é uma proteína transmembrana responsável pela transmissão do sinal e possui atividade tirosina quinase. O ATP age como doador de fosfatos e a fosforilação ocorre em resíduos tirosina. Há uma estreita associação entre a enzima fosfatidilinositol 3-quinase (PI 3-quinase) com IRS-1/2 após estimulação com insulina. A PI 3- quinase é uma enzima que contém dois sítios SH2 e um SH3 e é a mais bem estudada molécula sinalizadora ativada pela IRS-1. É uma serina/treonina quinase e tem um papel importante em muitos processos celulares, Ana Luiza Azevedo de Paula Medicina 3 Farmacologia – Diabetes Mellitus incluindo proliferação celular e captação de glicose. A molécula do IRS-1, quando fosforilada em tirosina, permite a sua associação ao domínio SH2 da sub-unidade regulatória da PI 3- quinase, levando à ativação desta enzima. Esta enzima catalisa a fosforilação do fosfatidilinositol (PI), do fosfatidil-inositol-4-fosfato (PI-4P) e do fosfatidilinositol-4,5-difosfato (PI-4,5P2), resultando na estimulação do transporte de glicose A insulina induz a autofosforilação do receptor, aumentando a sua capacidade de fosforilar um ou mais substratos protéicos intracelulares. A fosforilação de seus substratos dá início a uma série de eventos incluindo a cascata de reações de fosforilação e defosforilação que regula os seus efeitos metabólicos e de crescimento. • Glicocorticóides: reduzem afinidade pelo receptor • GH: aumenta afinidade pelo receptor • Hiperfosforilação: reduz afinidade pelo receptor A ação insulínica pode ser afetada de maneiras diferentes por estados fisiológicos ou fatores circulantes. A secreção ou administração em excesso de glicocorticóides, glucagon, catecolaminas e hormônio de crescimento induzem resistência à insulina. EFEITOS INSULINA ❑No fígado: sequestro da glicose nos hepatócitos – glicogênio, glicólise e síntese de ácidos graxos; ❑No músculo: aumenta a captação de aminoácido, síntese de glicogênio e síntese proteica; ❑No tecido adiposo: aumenta o armazenamento de triglicerídeos; ❑A insulina é rapidamente degradada por enzimas, denominadas insulinases, no fígado e no rim; sua meia-vida circulante é de 6 minutos. DIABETES MELLITUS Diabetes mellitus é uma doença do metabolismo da glicose causada pela falta ou má absorção de insulina, hormônio produzido pelo pâncreas e cuja função é quebrar as moléculas de glicose para transformá-las em energia, a fim de que seja aproveitada por todas as células. A ausência total ou parcial desse hormônio interfere não só na queima do açúcar como na sua transformação em outras substâncias (proteínas, músculos e gordura). Ana Luiza Azevedo de Paula Medicina 4 Farmacologia – Diabetes MellitusTIPOS DE DIABETES Diabetes tipo 1: O pâncreas produz pouca ou nenhuma insulina. A instalação da doença ocorre mais na infância e adolescência e é insulinodependente, isto é, exige a aplicação de injeções diárias de insulina. Diabetes tipo 2: As células são resistentes à ação da insulina. A incidência da doença que pode não ser insulinodependente, em geral, acomete as pessoas depois dos 40 anos de idade; Diabetes gestacional: Ocorre durante a gravidez e, na maior parte dos casos, é provocado pelo aumento excessivo de peso da mãe; Diabetes associados a outras patologias como as pancreatites alcoólicas, uso de certos medicamentos. DIABETES MELLITUS TIPO I O Diabetes Mellitus do tipo 1 (DM1) é conside- rado uma doença endócrina autoimune órgão- específica, resulta da destruição seletiva das células beta das ilho- tas pancreáticas, produtoras de insulina, pela infiltração progressiva de células inflamatórias, particularmente por linfócitos T autorreativos. As manifestações clínicas do distúrbio metabólico surgem quando cerca de 80% das células beta pancreáticas são destruídas. BASE IMUNOPATOGÊNICA DO DIABETES TIPO 1 DIABETES TIPO 2 A diabetes do tipo 2 é causado pela resistência dos tecidos periféricos à insulina. As principais causas são obesidade e o envelhecimento. Como regra, não depende de insulina exógena para seu controle ou para prevenção da cetoacidose, porém requer seu uso para correção da hiperglicemia persistente que não responde à dieta apropriada ou a hipoglicemiantes orais. A insulina plasmática mantém-se normal ou elevada. Este tipo de diabetes, que não é de origem autoimune, acontece, essencialmente, por um estado de resistência à ação da insulina associada a uma relativa deficiência da sua secreção. Um fator crucial é a obesidade. Ana Luiza Azevedo de Paula Medicina 5 Farmacologia – Diabetes Mellitus Especificamente em relação ao Diabetes Mellitus do tipo 2, pode-se dizer que o ganho de peso é o principal fator de risco ambiental para o desenvolvimento da doença (que conta também com aspectos genéticos) e que a prevalência da doença aumenta claramente com o aumento de peso da população. Quando expostos a ganho de peso e inatividade física, eventos que acarretam resistência à insulina. A hiperglicemia crônica, juntamente com a hiperlipemia, agrava a resistência insulínica e o deficit secretório (efeitos “glicotóxico” e “lipotóxico”), gerando um ciclo vicioso que evolui com descompensação metabólica progressiva. REGULAÇÃO HORMONAL DO METABOLISMO ENERGÉTICO O ajuste minuto-a-minuto para a manutenção dos níveis de glicose sanguínea envolve a ação combinada de hormônios como insulina, glucagon, epinefrina e cortisol no metabolismo em muitos tecidos, principalmente fígado, músculo e tecido adiposo. INSULINA: Sinaliza para o fígado, músculo esquelético e tecido adiposo que a glicose sanguínea está mais alta do que o necessário .Como resultado , as células captam o excesso de glicose do sangue e o convertem em glicogênio e triacilglicerol para armazenamento. CORTISOL: Medeia a resposta corporal a estressores de longa duração. GLUCAGON : Sinaliza que a glicose sanguínea está muito baixa e os tecidos respondem produzindo glicose pela degradação do glicogênio , pela gliconeogênese ( no fígado ) e pela oxidação de gorduras par reduzir o uso da glicose. Ana Luiza Azevedo de Paula Medicina 6 Farmacologia – Diabetes Mellitus DIAGNÓSTICOS O diagnóstico definitivo exige a presença de hiperglicemia, acidose metabólica e cetonemia ou cetonúria significativa. Deve-se lembrar que o método habitualmente usado na pesquisa de corpos cetônicos na urina e no sangue utiliza a reação do nitroprussiato, a qual detecta a presença de acetoacetato e de cetona, mas não de beta-hidroxibutirato, o principal cetoânion produzido na cetoacidose diabética. Por esse motivo, a não detecção de corpos ce- tônicos não exclui a presença destes. Podemos repetir o exame de urina da cetonúria adicio- nando peróxido de hidrogênio (água oxigena- da), capaz de promover a conversão não enzi- mática do beta-hidroxibutirato em acetoaceta- to, revelando, então, o diagnóstico. COMPLICAÇÕES TRATAMENTO MEDICAMENTO Os antidiabéticos são divididos em diferentes classes cujos mecanismos de ação, efeitos sobre a glicemia, sobre a hemoglobina glicada (A1C) e sobre o peso do paciente. INIBIDORES DA ABSORÇÃO INTESTINAL DE GLICOSE: INIBIDORES DA ALFA- GLICOSIDASE São três os medicamentos deste grupo: a acarbose, o miglitol e a voglibose, existindo apenas a primeira no mercado nacional. Tais drogas inibem a ação das enzimas digestivas do tipo alfa-glicosidades presentes na borda em escova dos enterócitos, que clivam polissacarídeos complexos (como o amido) em monossacarídeos (como a glicose). Acarbose e voglibose também inibem a alfa-amilase pancreática, responsável pela hidrólise de amidos complexos no lúmen intestinal. Com isso, lentificam a absorção intestinal de glicose, fazendo reduzir a glicemia pós-prandial nos Ana Luiza Azevedo de Paula Medicina 7 Farmacologia – Diabetes Mellitus diabéticos tipo 2. Outro efeito benéfico dessas drogas é a redução da relação LDL/HDL, o que pode diminuir os riscos de evento cardiovascular. São excelentes drogas para os diabéticos com glicemia de jejum normal, porém com hiperglicemia pós-prandial documentada. São uma alternativa para aqueles com glicemia de jejum entre 110-140 mg/dl. �Análogos de carboidratos que ligam-se com maior afinidade às α- glicosidases (maltase, isomaltase, sacarase e glicoamilase); � Inibição reversível: aumenta o tempo de absorção de carboidratos; � Efetivos quando tomados nas refeições: pacientes com hiperglicemia pós-prandial ou recentemente diagnosticados com hiperglicemia leve CLASSES DE AGENTES FARMACOLÓGICOS Arcabose é um anti-hiperglicêmico oral que retarda a absorção intestinal de carboidratos. Pertence a uma classe inibidora da α-glicosidase, a qual retarda a digestão de carboidratos no intestino. É indicado para o tratamento do diabetes mellitus e auxilia no controle dos níveis de açúcar no sangue. A acarbose retarda a digestão dos carboidratos (açucares compostos) da dieta promovendo a redução dos níveis altos e anormais de açúcar que ocorrem após a digestão. Outra possível indicação da acarbose seria nos indivíduos com tolerância alterada à glicose, na prevenção do DM tipo 2. Pode ainda ser usada nos pacientes com síndrome de dumping ou hipoglicemia reativa idiopática presente em indivíduos submetidos à cirurgia de gastrectomia. • Baixa associação com hipoglicemia • Úteis na terapia adjuvante • Seguros • Efeito adverso principal: desconforto abdominal O principal problema do uso dessas drogas (em 30% dos casos) é o aumento da flatulência (devido à passagem de carboidratos não dige- ridos ao cólon, onde serão metabolizados por bactérias locais, produzindo o gás metano), além de desconforto abdominal, meteorismo e diarreia, eventualmente suficiente para levar à suspensão da terapia. São contraindicadas em pacientes com doença inflamatória intestinal. No caso de hipoglicemia em indivíduos que usam acarbose, deve-se administrar glicose oral, que não sofre alteração da absorção intes- tinal pela acarbose, diferentemente da sacarose e outros carboidratos mais complexos. REPOSIÇÃO DE INSULINA: INSULINA EXÓGENA A insulinoterapia no DM tipo 2 não deve ser interpretada como uma exceção ou como um sinal de falência terapêutica. Atualmente, exis- tem várias indicações para a insulinoterapia neste tipo de diabetes. � Única terapia para pacientes DM1 �Utilizadaem pacientes com DM2 se a dieta e outras formas de terapia não forem efetivas o suficiente para controlar a hiperglicemia. A insulina exógena no DM tipo 2 tem sua maior indicação na falência da terapia oral apesar da terapia tripla ou dupla. Neste caso, devemos adicionar uma dose de insulina NPH ou uma insulina de ação prolongada (glargina ou detemir) à terapia oral prévia. Ana Luiza Azevedo de Paula Medicina 8 Farmacologia – Diabetes Mellitus Os pacientes em fase avançada do DM tipo 2 pre- cisam de múltiplas aplicações diárias de in- sulina, aproximando-se do tratamento do DM tipo 1. Por depender do grau de resistência insulínica do paciente, a dose pode variar de 0,5 a 0,6 U/kg/dia, em pacientes magros, com predomínio de deficit secretório, até próximo de 2 U/kg/dia em pacientes com grande re- sistência. Na maioria dos casos de DM tipo 2, a dose total se estabelece numa faixa próxima à utilizada no DM tipo 1, ou seja, 0,8 a 1 U/kg/dia. A insulinização não significa suspensão do uso de sensibilizadores da insulina (ex.: metformina), uma vez que a insulina isoladamente não consegue se sobre- por ao estado de resistência a sua ação. Em geral, são suspensas as sulfonilureias e as glinidas quando se utilizam esquemas de insulinização com múltiplas doses.. �Principal escolha: insulina humana recombinante �Como a insulina é uma proteína sujeita a rápida degradação no trato GI, não é efetiva como agente oral � Aplicada via subcutânea � Tratamento individualizado � Hipoglicemia e ganho de peso SECRETAGOGOS DA INSULINA As sulfonilureais são compostos que estimulam diretamente a secreção basal de insulina pelas células beta pancreáticas, pelo bloqueio de canais de K+ dependentes de ATP (“canais KATP”), o que promove despolarização da célula beta e influxo de Ca2+, estímulo para a degranulação. Necessitam de células beta funcionantes para sua ação, uma vez que estimulam apenas a liberação da insulina for- mada, mas não sua síntese. As sulfonilureias, tal como as biguanidas (metformina), são os antidiabéticos orais de maior eficácia, medida em termos da queda da hemoglobina glicosilada de 1,0-2,0%. MEGLETINIDAS Meglitinidas são um grupo de medicamentos hipoglicemiantes oral (antidiabéticos) indicados no tratamento da diabetes mellitus tipo 2. É um secretagogo como as sulfonilureias, pois estimulam as células beta do pâncreas a liberar insulina. Atuam através do encerramento de canais de potássio ATP-dependente. A despolarização da célula estimula o aumento de cálcio intracelular, e isto conduz a um aumento na translocação e fusão de canais de insulina à membrana celular aumentando a secreção do peptídeo-C pro- insulina. Ana Luiza Azevedo de Paula Medicina 9 Farmacologia – Diabetes Mellitus SENSIBILIZADORES DA INSULINA TIAZOLIDINEDIONAS São potentes sensibilizadores periféricos de insulina. Sua ação é análoga a da metformina, isto é, aumentam o efeito periférico da insulina, porém, agem muito mais no estímulo à captação de glicose pelo músculo esquelético do que no bloqueio da gliconeogênese hepática. Omecanismo de ação é o aumento da expressão dos receptores periféricos de insulina, secundário ao estímulo de um fator de transcrição presente no núcleo da célula (o PPAR-gama). Atualmente, a única droga disponível neste grupo é a pioglitazona (Actos®). A pioglitazona age melhorando a ação da insulina no músculo e gordura, além de diminuir a produção de glicose no fígado. Os efeitos colaterais são inchaço, anemia e redução de massa óssea (especialmente em mulheres após a menopausa). A medicação não deve ser utilizada por pacientes com insuficiência cardíaca, pois pode causar descompensação, e também por paciente com doença do fígado em atividade. BIGUANIDAS METFORMINA A metformina é um antidiabético capaz de reduzir/controlar a concentração de glicose na corrente sanguínea. FARMACODINÂMICA DA METFORMINA A metformina é a única biguanida aprovada para uso clínico. Sua ação ocorre através de três mecanismos básicos: (1) Inibição da gliconeogênese hepática, principal responsável pela hiperglicemia de jejum, Ana Luiza Azevedo de Paula Medicina 10 Farmacologia – Diabetes Mellitus o que contribui para 75% de sua ação hipoglicemiante; (2) Melhora da sensibilidade dos tecidos periféricos à insulina (contribuindo para queda da insulinemia); (3) Reducão do turnover de glicose no leito esplâncnico. Em nível celular, a metformina aumenta a atividade da tirosino-quinase do receptor da insulina, estimulando a translocação do GLUT-4 e a atividade da glicogênio sintetase. Outro efeito é o aumento da produção de ácido lático por estimular o metabolismo não oxidativo da glicose em células intestinais. O lactato produzido pode ser usado na gliconeogênese, sendo um importante fator protetor contra a hipoglicemia. A fenformina, outro representante da classe, foi retirada do mercado pelo maior risco de acidose láctica. A metformina não é metabolizada no fígado, sendo excretada intacta na urina. Pelo fato de não estimular a secreção de insulina, associado ainda a um pequeno efeito anorexígeno, a metformina não está relacionada ao aumento de peso e pode realmente contribuir para a sua redução. A metformina deve ser iniciada, juntamente com as modificações do estilo de vida (dieta + exercício físico) para todos os pacientes DM tipo 2 que não apresentem contraindicações. Outro efeito benéfico da metformina é a redução dos triglicerídeos (em 10-15%) e, em menor grau, do LDL-colesterol. Reduz também os níveis plasmáticos do PAI-1 (inibidor do ativador do plasminogênio), uma substância pró-trombótica. Pelo fato de não aumentar a liberação de insulina, quando usada em monoterapia não aumenta as chances de hipoglicemia. GLIPTINAS E ANÁLOGOS GLP-1 Inibidores da dipeptidil peptidase 4 (IDPP4), também chamados de gliptinas, são uma classe de hipoglicemiantes orais usados para tratar diabetes mellitus tipo 2. A gliptina é uma enzima que degrada as incretinas. As incretinas incluem o peptídeo semelhante a glucagon 1 (GLP-1) e o Peptídeo insulinotrópico glicose-dependente (GIP) que são produzidos no intestino e atuam no pâncreas contribuindo para a regulação do ciclo da glicose no organismo. Quando aumenta glicose em sangue as incretinas estimulam a secreção de insulina e inibem a secreção de glucagon. Ao inibir a degradação das incretinas elas atuam por mais tempo no organismo. Ana Luiza Azevedo de Paula Medicina 11 Farmacologia – Diabetes Mellitus Estas medicações agem através da inibição seletiva da DPP-4, uma enzima que inativa o GLP-1 (Glucagon-Like Peptide 1) e o GIP (Glucose- -Dependent Insulinotropic Polypeptide). O GLP-1 também reduz a secreção do glucagon. O GLP-1 é um hormônio liberado pelas células enteroendócrinas localizadas no íleo e no cólon, que estimula a secreção de insulina de maneira glicose-dependente, inibe a secreção de glucagon e o débito hepático de glicose, retarda o esvaziamento gástrico, induz sacie-dade, reduz o apetite e propicia perda ponderal; ou seja, é uma droga muito benéfica no tratamento do DM tipo 2. Evidências em animais apontam que estas medicações podem aumentar a massa de células beta pancreáticas, estimulando sua proliferação, bem como inibindo sua apoptose. Fontes: Transcrição baseada no slide da aula e aula Medcurso- Endocrinologia Volume 3 http://www2.dracena.unesp.br/graduacao/arquivos/bioquimica_ani mal/integr_regul_hormonal_metabolismo.pdf http://www2.iq.usp.br/docente/fgueiros/hormonios_PSA2012.pdfhttp://www.revportdiabetes.com/wp- content/uploads/2017/11/RPD-Vol-12-n%C2%BA-2-Junho-2017- Artigo-de-Opini%C3%A3o-p%C3%A1gs-62-67.pdf Ana Luiza Azevedo de Paula Medicina 12 Farmacologia – Diabetes Mellitus
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