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Luana Villafuerte -2018.2 PÂNCREAS ENDÓCRINO Resumo do Margarida Aires O pâncreas é uma glândula tubuloacinar, com secreções endócrinas e exócrinas, por isso é considerado uma glândula mista : A secreção endócrina é produzida nas ilhotas de Langerhans e seus principais hormônios são: a) Insulina: secretada pelas células beta b) Glucagon: secretado pelas células alfa c) Somatostatina: secretado pelas células delta Esses hormônios regulam o metabolismo celular e afetam a secreção exócrina do pâncreas A secreção exócrina tem função digestiva. Seus componentes enzimáticos são secretados pelas células acinares na luz do duodeno O pâncreas está localizado retroperitonealmente abaixo do estomago e é inervado pelo SNA É irrigado pelos ramos das artérias celíacas e mesentéricas superiores, sendo drenado pela veia porta Os hormônios do pâncreas são secretados no interstício, indo para a circulação sanguínea. ILHOAS PANCREÁTICAS/ DE LANGERHANS: Formado por 3 tipos de células: 1. Alfa produzem e secretam glucagon 2. Beta produtoras e secretoras de glucagon 3. Delta produtoras de somatostatina INSULINA: É um hormônio peptídico Ela é secretada pelo estimulo gerado a partir do aumento do nível de glicemia no sangue A glicose é transportada através da membrana das células B pelo GLUT2, que tem baixa afinidade pela glicose, mas alta capacidade de transporte. Ela é rapidamente metabolizada gera glicose-6-fosfato pela hexoquinase, quando a concentração de glicose no meio é baixa Em altas concentrações de glicose, a enzima mais impostante é a glicoquinase fator limitante para a metabolização da glicose é a sua fosforilação Glicoquinase tem baixa afinidade, mas alta capacidade enzimática é um sensor da concentração desse carboidrato nas células B regula a secreção de insulina de acordo com a demanda A metabolização da glicose leva a formação de ATP e aumenta a relação ATP/ ADP, que promove o fechamento dos canais de potássio ATPdependentes (K-ATP). Luana Villafuerte -2018.2 As células B expressam adenilciclase e fosfolipase C A entrada de cálcio promove a exocitose da insulina Nas proximidades da membrana citoplasmática das células B e a ela conectada, existe uma fina rede de microfilamentos de actina que desempenham papel fundamental no processo de secreção de insulina, regulando a passagem dos grânulos do citosol para o meio extracelular Aminoácidos são importantes para o processo de secreção de insulina pelas células B na maioria das vezes, eles aumentam a secreção da insulina ou por serem metabolizados, ou por ativarem o metabolismo de substâncias energéticas, com consequente aumento da produção de ATP e ativação dos mecanismos previamente descritos Os ácidos graxos, principalmente os saturados, são potencializadores da secreção de insulina O sistema nervoso autônomo tem papel importante na regulação da secreção da insulina. A acetilcolina secretada pela estimulação da inervação parassimpática age em receptor Gq ativando a PLC e culmina com o aumento da formação de IP3 e PKC, facilitando ou potencializando o desencadeamento do processo secretório de insulina, dependendo da concentração de glicose presente no meio. A epinefrina circulante e a norepinefrina secretada pelas terminações nervosas adrenérgicas inibem a secreção de insulina, por ativar uma proteína Gi inibidora aumentam a glicose plasmática A regulação da insulina é feita fundamentalmente pela glicose circulante Aumento da glicemia aumenta a secreção de insulina aumenta transporte de glicose para os tecidos do corpo diminui a glicemia Teste de tolerância a glicose: Primeiro obtem-se uma amostra da glicemia pós 12 horas de jejum. Depois o paciente ingere 75g de glicose e a cada 30 minutos vão sendo colhidas sucessivas amostras de sangue para avaliar a glicemia Obtem-se uma curva de variação da glicemia Cortisol e GH elevam a resistência periférica a insulina aumento da glicose circulante aumento da secreção de insulina Hormônios gastrintestinais (GLP-1, secretina, colecistoquinina, gastrina, GIP) estimulam a secreção da insulina aumento da secreção do hormônio logo depois da ingestão do alimento, antes mesmo de sua absorção GLUCAGON: É um hormônio peptídico Produzido nas células alfa das ilhotas pancreáticas O principal estimulo regulador da sua secreção é a glicemia Aumento da concentração de glicose no sangue inibe o glucagon Diminuição dos níveis de glicemia aumenta secreção de glucagon O sistema nervoso autônomo, hormônios, ácidos graxos e aminoácidos regulam a secreção do glucagon SOMATOSTATINA: É sintetizada nas células D das ilhotas pancreáticas É um hormônio peptídico A resposta secretória da somatostatina é bastante semelhante à descrita para insulina INTERRELAÇÃO DOS HORMÔNIOS DAS ILHOTAS: Insulina inibe a secreção de glucagon e estimula a secreção de mais insulina e de somatostatina Somatostatina inibe a secreção de glucagon, de insulina e do polipeptídio pancreático Luana Villafuerte -2018.2 A primeira região a ser irrigada pelo sangue no pâncreas é a região central, rica em células B concentração de insulina eleva-se muito no sangue que perfunde essa região, que posteriormente irá irrigar a periferia da ilhota, local onde se localizam as células A produtoras de glucagon. Portanto, existe um efeito tônico inibitório da insulina sobre a secreção de glucagon MECANISMO DE AÇÃO DOS HORMÔNIOS PANCREÁTICOS: O mecanismo de ação do glucagon envolve seu receptor de membrana, acoplado a uma proteína Gs A somatostatina se liga a receptores acoplados a proteína Gi SINALIZAÇÃO INSULÍNICA: A sinalização da insulina é intracelular e começa com sua ligação a um receptor especifico de membrana (uma proteína com atividade quinase intrínseca composta por duas subunidades alfa e duas beta) Atua como uma enzima alostérica A subunidade alfa inibe a atividade tirosinoquinase da beta Quando a insulina se liga à subuinidade alfa, permite que a beta adquira atividade quinase gera alteração conformacional e autofosforilação do receptor na subunidade beta em múltiplos resíduos de tirosina aumenta ainda mais sua atividade quinase Depois de ativados, irá ocorrer a fosforilação dos IRS O IR, além de ser fosforilado em tirosina, também pode ser fosforilado em serina atenua a transmissão do sinal (por diminuição da capacidade do receptor em se fosforilar em tirosina após estímulo com insulina). Essa fosforilação inibitória causa feedback negativo na sinalização insulínica e pode provocar resistência periférica a insulina PI 3-quinase é importante na regulação da mitogênese, na diferenciação celular e no transporte de glicose estimulado pela insulina. Ela irá gerar outra serina/treonina quinase conhecida por Akt/PKB promove o direcionamento da proteína para a membrana celular, bem como sua atividade catalítica seus efeitos são dependentes da ativação de várias quinases intracelulares envolvidas na transmissão do sinal de insulina até a captação de glicose, a síntese de glicogênio e a síntese proteica Além disso, podemos ter a fosforilação de da PKC envolvidas na síntese proteica e no transporte de vesículas de GLUT4 para a membrana celular promover a captação de glicose No jejum, os GLUT-4 são continuamente reciclados entre a membrana celular e os compartimentos intracelulares Quando temos estimulo da insulina, temos o aumento da translocação do GLUT-4 para a membrana plasmática A insulina ativa a via MAP-quinase, por meio da Ras incentiva a proliferação e ativação celular O bloqueio farmacológico dessa via inibe a ação da insulina sobre o crescimento celular, mas não tem efeito nas ações metabólicas do hormônioLuana Villafuerte -2018.2 REGULAÇÃO DA SÍNTESE DO GLICOGENIO: Insulina inibe a produção e a liberação de glicose no fígado pelo bloqueio da gliconeogenese e glicogenólise Insulina estimula o acumulo de glicogênio por aumento do transporte de glicose no musculo e síntese de glicogênio no fígado e no musculo Em casos de resistência à insulina acentuada e no diabetes tipo 1 (com insulinopenia), tanto a produção hepática de glicose quanto a oxidação de ácidos graxos e a cetogênese estão elevadas REGULAÇÃO DA SÍNTESE E DEGRADAÇÃO DE LIPÍDEOS: A insulina estimula a síntese de ácidos graxos no fígado em períodos de excesso de carboidratos Muitos indivíduos com obesidade e resistência à insulina têm esteatose (degeneração de gorduras) hepática. Em adipócitos, a insulina também reduz a lipólise pela inibição da lipase hormônio-sensível. Esta enzima é ativada pela PKA. A insulina inibe a atividade da PKA. O QUE CAUSA A RESISTÊNCIA À INSULINA? A resistência à insulina da obesidade e do diabetes tipo 2 se caracteriza por alterações em diversos pontos da via de transmissão do sinal da insulina. Fatores genéticos e adquiridos podem influenciar a sensibilidade à insulina Defeitos genéticos no IR são relativamente raros, mas representam as formas mais graves de resistência à insulina A síndrome de resistência à insulina e o diabetes tipo 2 são poligênicos e podem englobar polimorfismos em vários genes que codificam as proteínas envolvidas nas vias de sinalização da insulina, na secreção de insulina e no metabolismo intermediário Redução na expressão do gene do GLUT4, principalmente no tecido adiposo, é uma característica dos estados de resistência insulínica e diabetes tipo 2 Superexpressão do GLUT4, mesmo que seletiva no tecido adiposo, induz aumento de sensibilidade insulínica em animais normais ou diabéticos Diabetes mellitus tipo 2 (DM2) resiste à ação da insulina nos tecidos muscular e adiposo e no fígado, com menor secreção de insulina EFEITOS BIOLÓGICOS DOS HORMÔNIOS PANCREÁTICOS: A insulina e o glucagon mantêm um balanço para ter a homeostasia do metabolismo intermediário PRINCIPAIS EFEITOS DA INSULINA: No fígado: Inibição da glicogenólise e da gliconeogenese Inibição da conversão de ácidos graxos e aminoácidos em cetoacidos Aumento da síntese de glicogênio Aumento da síntese de triglicerídeos e das lipoproteínas VLDL Luana Villafuerte -2018.2 Nos músculos: Aumento da captação de aminoácidos e da síntese proteica Aumento do transporte de glicose e da síntese de glicogênio No tecido adiposo branco: Aumento do armazenamento de triglicerídeos Aumento do transporte de glicose e metabolização a glicerofosfato Aumento da hidrólise de triglicerídeos extracelulares Aumento no influxo de ácidos graxos livres Aumento da esterificação dos ácidos graxos Inibição da hidrolise de triglicerídeos intracelulares Na maioria dos tipos celulares: Aumento da atividade glicolitica Aumento da captação de aminoácidos e da síntese proteica Aumento da atividade Na+/K+ATPase HOMEOSTASIA DO ESTADO ALIMENTADO E DE JEJUM: A glicose pode ser armazenada no fígado sobre a forma de glicogênio e em maior quantidade na musculatura esquelética Período pós-prandial: No período pós-prandial/absortivo, temos um aumento da concentração plasmática de glicose aumento da secreção de insulina. Adicionalmente, temos uma queda da concentração de glucagon Organismo entra em um período anabólico Insulina estará estimulando: 1. A captação de aminoácidos e síntese proteica (proteogenese) 2. A captação de glicose, oxidação na via glicolítica, síntese do glicogênio (glicogeniogenese) e participa na síntese e estoque de lipídios 3. Metabolização hepática e estoque de lipídios no tecido adiposo (lipogênese) A própria elevação da insulinemia inibe rotas catabólicas, como proteólise, lipólise e glicogenólise (assim como a gliconeogênese), reduzindo o efluxo hepático de glicose Como o efluxo hepático de glicose está suprimido e a captação periférica de glicose, aumentada, à medida que a absorção dos polissacarídios da dieta se esgota, a glicemia volta a diminuir, decrescendo paralelamente a secreção de insulina O estado pós-absortivo é quando os níveis de insulina começam a voltar para seu estado basal, uma vez que o processo de absorção já se iniciou e a glicemia volta a diminuir As vias bioquímico-metabólicas começam a inverter, havendo o aumento da secreção de glucagon Jejum: Se inicia a partir do período pós-absortivo (mais ou menos 6horas após uma alimentação balanceada) Diminuição da insulinemia e elevação da glucagonemia Temos um quadro metabólico que inclui: 1. Proteólise muscular, com elevação da aminoacidemia e balanço de nitrogênio negativo 2. Lipólise no tecido adiposo, com aumento de glicerol e ácidos graxos na concentração sanguínea Luana Villafuerte -2018.2 3. Aumento na glicogenólise e gliconeogênese hepáticas, com elevação no efluxo hepático de glicose, garantindo a manutenção da glicemia O fornecimento de substratos (aminoácidos e glicerol) para a gliconeogênese hepática está plenamente garantido No jejum, embora o tecido muscular passe a oxidar ácidos graxos (oriundos da lipólise) preferencialmente à glicose, a manutenção da glicemia é fundamental, pois a maioria dos tecidos permanece empregando apenas (ou de preferência) glicose O estoque hepático de glicogênio é pequeno perante o consumo basal de glicose pelo organismo, sendo o bastante para manter a glicemia só por algumas poucas horas, de maneira que a manutenção da glicemia no jejum depende fundamentalmente da gliconeogênese No rim, as células tubulares também são capazes de realizar gliconeogênese, provendo glicose para a circulação À medida que o jejum se prolonga, o aumento de cortisol, GH e talvez de catecolaminas pode colaborar para a manutenção da homeostasia, tanto por diminuírem os efeitos da insulina, como por agir sinergicamente com o glucagon em alguns de seus efeitos Temos o aumento do sistema nervoso simpático atuante no tecido adiposo branco, contribuindo para a lipólise ASPECTOS FISIOPATOLÓGICOS: DIABETES MIELLITUS E SÍNDROME METABÓLICA: Valores exacerbadamente elevados de glicemia(> 200 mg/df) são há décadas considerados "anormais", suficientes para caracterizar como hiperglicemia qualquer que seja o estado alimentar, e bastantes para o estabelecimento de um diagnóstico de DM O DM é uma síndrome metabólica que apresenta, entre outras tantas manifestações, a hiperglicemia, contínua ou intermitente DM tipo 1: causa primária é a falência pancreática (destruição autoimune da célula B) DM tipo 2: causa primária é a resistência à insulina (diminuição na resposta das células-alvo) Essa classificação, com base na etiologia da doença, não exclui a possibilidade de os portadores de DMl desenvolverem resistência à insulina, assim como os de DM2 poderem evoluir para falência pancreática, passando a depender de insulina exógena DM2 é o mais frequente, apresentando um fator genético importante. Em adição, vários fatores ambientais também são predisponentes ao DM2, muitos deles relacionados com o envelhecimento incidência de DM2 aumenta com a idade Um importante fator predisponente é a obesidade induz à resistência a insulina e à superestimulação para secreção da insulina (contribui para exaustão das células B) HIPOGLICEMIA: Queda excessiva da glicemia (ou concentração de glicose no sangue) Condição grave e urgente, pois o SNC não tolera, mesmo por curto período (minutos), um insuficiente aporte de glicose Diagnóstico deveria ser feito apenas quando presentes os três parâmetros designados como tríade de Whipple: Luana Villafuerte -2018.2 1. glicemia < 40 mg/df,2. Sinais clínicos (como hiperatividade simpática e/ou neuroglicopenia) 3. Recuperação clínica imediata em resposta a injeção intravenosa de glicose Hipoglicemias aparecem com certa frequência em portadores de DM que recebem insulinização intensiva em especial porque, nesses casos, quando a glicemia começa a cair excessivamente, não se dá redução da concentração circulante de insulina, pois esta provém da injeção exógena Luana Villafuerte -2018.2
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