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Figura 1. Esquema das reações de catabolismo e anabolismo do metabolismo intermediário. METABOLISMO INTERMEDIÁRIO É o conjunto de reações bioquímicas orgânicas que sintetizam e degradam macromoléculas, as proteínas, os lipídeos e os carboidratos. As primeiras são importantes para compor os tecidos e manter a homeostase como enzimas, hormônios, imunoglobulinas, sendo usada apenas em condições especiais como substrato energético. Os carboidratos e lipídeos, ainda que participem estruturalmente da formação de tecidos e de processos metabólicos, são as macromoléculas de reserva energética. O metabolismo intermediário é controlado por hormônios. De um lado temos a insulina, hormônio secretado pelas células beta pancreáticas, que é derivado da clivagem da pró-insulina. Esse hormônio tem como estímulo para sua síntese e liberação o aumento dos níveis séricos de glicose. A insulina, então, torna-se elevada nos estados pós-prandiais, estimulando dois processos: anabolismo e utilização de glicose como principal substrato energético. O anabolismo consiste na síntese de macromoléculas, como formação do glicogênio. O uso de glicose como fonte de energia é mediado pela ação dos receptores GLUT, o GLUT-1 é um componente constitutivo da membrana celular de algumas células, já os GLUT-2 e GLUT-4 são receptores que estão no citoplasma e, ao estimulo insulínico, translocam-se para a membrana, a fim de realizar a captação de glicose. Após ser absorvida, a glicose é degradada e o ATP é formado, promovendo o fechamento de canais de potássio sensíveis ao ATP e a célula é despolarizada, com degranulação pela entrada do cálcio. De lado oposto, temos os hormônios contrarreguladores de insulina: glucagon, adrenalina, cortisol e GH, que são mediadores do catabolismo – conjunto de reações de decomposição dos polímeros – e eles respondem aos baixos níveis séricos de glicose. O glucagon, principal contrarregulador insulínico, é sintetizado pelas células alfa do pâncreas. É importante manter o equilíbrio dinâmico entre esses hormônios, principalmente manter os níveis de glicose adequados, tendo em vista que é a fonte de energia exclusiva dos neurônios. Logo, sem reserva de glicose, o SNC entra em colapso, tendo em vista que não são capazes de realizar a betaoxidação (geração de ATP por meio de ácidos graxos). Em casos de déficit extremo, o fígado produz corpos cetônicos, servindo como combustível alternativo neuronal, porém essa condição pode levar à cetoacidose, que é fatal ao ser humano se não controlada imediatamente. 1. Estado pós-prandial Com a alimentação e a absorção dos nutrientes, os níveis séricos de glicose, aminoácidos e lipoproteínas ricas em triglicerídeos aumentam. Com isso, ocorre a liberação da insulina, que acontece em duas etapas: pico precoce pela liberação de grânulos pré-formados, aumentando seu nível entre 2 e 10 minutos e uma segunda fase, em que a insulina é secretada de forma sustentada, em decorrência de aumento da síntese. Ocorre nessa fase o anabolismo de carboidratos, de modo que a glicose utilizada por hepatócitos e miócitos é usada como fonte de energia e, se sobrar, é usada substrato para síntese de glicogênio, o anabolismo dos lipídeos é feito pela conversão da acetilCoA em malonilCoA para lipogênese, sendo transferidos aos adipócitos, onde são esterificados e transformados em triglicerídeos. O anabolismo proteico é dado pelo uso dos aminoácidos que foram absorvidos. Além da absorção das macromoléculas funcionarem como estimuladores da liberação de insulina, as incretinas, peptídeos do tubo digestivo, aumentam a secreção insulínica em resposta a glicose advinda de uma refeição. As duas principais incretinas são o GLP-1 e o GIP, ambas degradas pela enzima DPP-4 2. Estado de jejum Com o fim da absorção de nutrientes, os níveis de glicose e demais macromoléculas caem e ocorre inibição da liberação de insulina, havendo, assim, estimulo para liberação de contrarreguladores. A nova condição promove o catabolismo de dos carboidratos, por meio da glicogenólise do glicogênio armazenado, mantendo a glicemia estável por 24-48 horas (tempo que o estoque acaba). À medida que o glicogênio hepático se esgota, é iniciada a gliconeogênese, ou seja, formação de glicose por substratos que não carboidratos, ocorrendo assim o catabolismo de lipídeos – clivagem de triglicerídeos formando ácidos graxos livres – para ocorrer betaoxidação pelos miócitos (clivagem excessiva promove síntese em grande escala de corpos cetônicos e condição de acidose), catabolismo de proteínas também ocorre, proteólise, mas em pequena quantidade. Pode ser utilizado também o lactato muscular. DIABETES MELLITUS Doença do metabolismo intermediário caracterizada pela ocorrência de hiperglicemia crônica que, a longo prazo, promove lesões em órgãos-alvo, podendo cursar com descompensações metabólicas agudas. Os fatores de contribuem para essa condição é o déficit de insulina e/ou resistência à insulina, culminando na redução da utilização periférica e aumento da produção hepática de glicose. Diabetes mellitus Clínica Integrada de Endocrinologia – aula 1 Nicole Sarmento Queiroga 1. DM tipo 1 • Etiopatogenia Cursam com destruição primária das células beta e hipoinsulinismo absoluto, podendo coexistir outras imunopatias (vitiligo, anemia perniciosa, Hashimoto). Compreende a interação de fatores genéticos e ambientais. Aparecem comumente na infância ou adolescência. ✓ Tipo 1A Doença de caráter autoimune. Ocorre a invasão das ilhotas de Langerhans por linfócitos T CD8, que destroem seletivamente as células beta, deixando as demais intactas. Nesse processo surgem anticorpos característicos, sendo marcadores da autoimunidade. Os principais anticorpos achados são o anti- ilhota (80%), anti-GAD (70%) e anti-IA2 (60%). Esses marcadores aparecem antes da expressão clínica da doença, logo o DM tipo 1A possui uma fase assintomática – destruição progressiva da massa beta pancreática – e, ao atingir um ponto crítico, eventos que induzem resistência à insulina como puberdade e infecções recorrentes promovem a instalação abruta dos sintomas, dando a falsa impressão de ser uma condição aguda. Esse tipo ainda apresenta divisão em estágios conforme sintomas e índices glicêmicos. I. Estagio I: anticorpos positivos, paciente normoglicêmico, com TOTG e HbA1c normais. Assintomático. II. Estágio II: anticorpos positivos, com alterações compatíveis com pré-diabetes (glicemia de jejum entre 100 e 120mg/dL, TOTG entre 140 e 199mg/dL, HbA1c entre 5,7 e 6,4%). Assintomático. III. Estágio III: anticorpos positivos, com hiperglicemia evidente e de início recente (glicemia de jejum >126mg/dL, TOTG >200mg/dL e HbA1c >6,5%). Paciente sintomático. ✓ Tipo 1B Caráter idiopático, particularmente em negros e asiáticos. Como as células betas serão destruídas ao longo do tempo, o paciente com DM tipo 1 irão depender, para o resto da vida, de reposição exógena de insulina. • Epidemiologia Bimodal, ou seja, apresenta-se em picos em duas faixas etárias, sendo uma entre 4 e 6 anos e a outra por volta dos 10 aos 14 anos. Não há diferença entre os sexos, mas ocorre variabilidade em função da região geográfica (a incidência aumenta conforme a latitude) e da etnia. • Manifestações clínicas Desenvolvimento de sintomas em dias ou semanas, sendo eles: polifagia, poliúria, polidipsia e emagrecimento. Além disso, pode-se evidenciar enurese noturna (perda involuntária de urina durante o sono) e candidíase vaginal. Geralmente o paciente é magro e vai a óbito por cetoacidose diabética. 2. Diabetes LADA É a diabetes latente autoimune de adultos, que aparece em 2% da população, acometendo indivíduos mais velhos, com idade entre 25 e 40anos, com aparecimento insidioso e o paciente não apresenta condições como sobrepeso ou hipertensão. Assemelha-se ao quadro de DM tipo 2, mas é confirmado pela busca por anticorpos Anti-GAD e Anti-células beta e evolui rapidamente para o uso de insulina. 3. Diabetes gestacional Intolerância à glicose diagnosticada durante a gestação, na ausência de critérios de DM prévio 4. Diabetes monogênico Acomete de 1 a 5% de pacientes jovens, existindo pelo menos 10 subtipos MODY e são facilmente controlados por dietas e medicação oral, não havendo necessidade de uso de insulina. É uma forma hereditária de DM em crianças e adolescentes, parecido com o de DM tipo 2, exceto pela ausência de obesidade. 5. DM tipo 2 • Etiopatogenia Acredita-se que seja causado pela somatização da resistência à insulina e do déficit secretório das células beta, mas com surgimento do primeiro inicialmente, fazendo com que a célula trabalhe até a exaustão secretória, resultando no hipoinsulismo relativo, já os níveis podem estar “normais” ou altos, mas não são suficientes para manter a homeostase. Assim, culminam na menor captação e utilização de glicose pelos tecidos periféricos e os tecidos também se mostram resistentes, de modo que a inibição da lipólise e a inibição da gliconeogênese são tidos em menores quantidades. A exaustão secretória ocorre por uma hipossensibilidade da célula à glicose, devido à menor expressão do canal GLUT-2, assim como a redução ou deficiência de incretinas. Também inclui fatores genéticos e ambientais, mas também ocorre maior propensão quando os indivíduos ganham peso e mantém a inatividade física. Os fatores ambientais são: pré-natal, parto, amamentação, poluição, higiene, interrupção de fumo e álcool, alteração de sono, alimentos processados, uso de antibióticos e antipsicóticos na infância, alimentos calóricos e densos, disruptores endócrinos, fatores comportamentais O comprometimento das células beta do pâncreas já em torno de 50 a 70% quando há o diagnóstico da doença, tendo em vista que os efeitos fisiopatológicos vasculares e microvasculares começam a surgir entre 10 e 15 anos antes, dessa forma, não se torna raro o paciente já chegar com neuropatia. A resistência à insulina possui contribuições ambientais para aumentar, principalmente a obesidade, porque o tecido adiposo torna-se inflamatório e libera citocinas que diminuem a atuação da insulina. Alterações na célula beta são: redução na fase rápida de secreção, apoptose e desdiferenciação da célula beta – deixa de produzir insulina e passa a produzir glucagon, de modo que se o diagnóstico for dado inicialmente, pode haver retorno de produção de insulina pelas células, mas em caso de o diagnóstico demandar muito tempo, a célula beta vai sofrer morte celular. A apoptose é acarretada pela hiperglicemia, que ativa mTOR, produção de citocinas inflamatórias (IKK beta, PCK), que estressam o RE e a mitocôndria, hiperlipidemia ativa mPKC. Figura 2. Progressão da DM2. No momento do diagnóstico, já que o paciente não utiliza a glicose disponível, ele inicia a produção hepática de glicose para suprir sua necessidade energética. A primeira glicemia a ser alterada é a pós-prandial, já que a ação rápida é a perdida inicialmente, e, em seguida, a insulina em jejum é alterada. O TGI possui uma grande diversidade bacteriana, mas em indivíduos obesos, a barreira é mais permeável por mudar sua composição (dieta hiperlipídica promove aumento da massa dos adipócitos - hipertrofia e hiperplasia), de maneira que a quantidade de firmicutes seja maior que bacteriodetos, principalmente a A. muciniphila, o que origina um processo inflamatório subclínico (infiltração de macrófagos por meio de TNF-alfa e IL-6) - aumento de LPS (lipopolisacarídeos), redução de AGCC (ácidos graxos de cadeia curta) e aumento de DNA/RNA. Especialmente o LPS consegue induzir a resistência da insulina no coração, cérebro, fígado, músculo e tecido adiposo. Resultados: redução da secreção de insulina, hiperglicemia, efeito tóxico da glicose. • Manifestações clínicas Os pacientes passam de anos a décadas assintomáticos, em que o diagnóstico, muitas vezes, é tido apenas quando ocorre lesão de órgãos-alvo. O paciente típico é adulto com mais de 40 anos, obeso, sedentário e com outros fatores de risco cardiovasculares advindos, principalmente, do aumento do LDL com moléculas pequenas e densas – acumulam-se na íntima dos vasos. Os sintomas são menos frequentes relacionados à hiperglicemia, podendo ser poliúria, polidipsia, com mais raridade aparece a cetoacidose diabética, sendo por vezes firmado na vigência de um estado de hiperosmolaridade não cetótico, pode apresentar também perda de peso inexplicável, cetonas na urina, irritabilidade, fadiga, visão embaçada, feridas de cicatrização lenta, infecções frequentes (gengivas, pele e genital), impotência sexual Um importante sinal clínico é a acantose nigricans – manifestação que pode sinalizar resistência à insulina ou neoplasia maligna. Ao exame físico deve-se pesquisar: peso, altura, IMC, circunferência abdominal (M<88cm, H<102cm), pressão arterial, pulso, edema, estado geral, palpação da tireoide, exame dos pés (coloração, pulso, sensibilidade, reflexos, alterações articulares). Potencializadores do risco CV em DM são: idade avançada, sexo masculino, sobrepeso, hipertensão, dislipidemia, fumo, história familiar de DAC prematura, doença renal crônica, albuminúria, condições com pré-eclâmpsia, doenças inflamatórias (artrite reumatoide), etnicidade. 6. Confirmação diagnóstica Requer a confirmação laboratorial de hiperglicemia e de outros critérios. • Hemoglobina glicada Corresponde a uma fração da hemoglobina que sofreu glicosilação não enzimática e irreversível. Como a hemoglobina possui meia vida de 120 em média, seus níveis refletem o controle glicêmico nos últimos 2 a 3 meses. Os níveis ditos como normais compreendem de 4,6 a 5,6%. A composição do seu resultado é dada em 50% pela glicemia dos últimos 30 dias. Apesar do paciente chegar com glicemia em jejum de 102mg/dL, sua hemoglobina glicada está de 8,5%, refletindo que nos últimos dias o paciente fez dieta/tomou medicação/exercícios corretamente, mas isso não ocorreu durante todos os últimos 3 meses, por isso a importância da glicemia capilar. Metas de hemoglobina glicada ou HbA1C Situação clínica Meta de HbA1C Objetivos DM tipo 1 Menor ou igual a 7% Reduzir complicações micro e macrovasculares Idosos Menor ou igual a 8,5% Evitar hipoglicemia DM tipo 1 Entre 6-7% Prevenção de complicações microvasculares Gestantes < 6% Evitar malformações fetais Adultos Menor que 5,7% Manter Pré-diabéticos Entre 5,8 e 6,4% Redução das complicações A hemoglobina glicada pode ser alterada por algumas condições. Uma falsa elevação de hemoglobina glicada pode ser desencadeada por quadros de insuficiência renal, hipertrigliceridemia, esplenectomia, uso de álcool, deficiência de ferro, toxicidade por chumbo ou por opiáceos. A falsa diminuição pode ser desenvolvida por fatores como redução da meia-vida das hemácias (anemia hemolítica, esferocitose, etc), perda de sangue, transfusão recente, gravidez, altas doses de vitamina C ou E, hemoglobinopatias e uso de dapsona. • Glicemia de jejum e capilares Valores das glicemias Glicemia Ideal Aceitável Jejum 80-100mg/dL <130mg/dL Pré-prandial 80-100mg/dL <130mg/dL Pós-prandial <160mg/dL <180mg/dL • Teste oral de tolerância à glicose (TOTG) Aplicação de 75g de dextrosol (glicose) diluídos em 400mL de água, verificando a glicemia antes da ingestão e 2h depois. Valores de TOTG Paciente normal Abaixo de 140mg/dL Pré-diabético 141-199mg/dL Diabético Acima de 200mg/dL Todas as gestantes devem realizar o TOTG porque oshormônios gravídicos aumentam a resistência à insulina e algumas mulheres já podem estar com o pâncreas em destruição de células beta. • Confirmação diagnóstica Critérios diagnósticos 1. Hemoglobina glicada > 6,5% 2. Glicemia de jejum ≥ 126mg/dL 3. Glicemia após 2h TOTG-75 ≥ 200mg/dL 4. Glicemia aleatória ≥ 200mg/dL + sintomas de hiperglicemia Figura 3. Acantose nigricans em região cervical. Excetuando-se o quarto critério, todos os demais precisam ser confirmados numa segunda dosagem. Caso dois testes diferentes sejam concordantes para o diagnóstico, não é necessária a realização de um exame adicional. Mas se os testes forem discordantes, deve ser realizado novamente aquele que apresentou alterações. 7. Estados pré-diabéticos Situações em que os critérios estão alterados, mas ainda não possuem o diagnóstico de DM, mas configuram-se como pacientes com altas chances de desenvolver a doença em curto período de tempo, mas que ainda possuem chances de reverter a situação. Estado pré-diabético 1. Hemoglobina glicada entre 5,7 e 6,4% 2. Glicemia de jejum entre 100 e 125 mg/dL 3. Glicemia após 2h TOTG-75 entre 140 e 199mg/dL Esse paciente apresenta um risco cardiovascular aumentado e já envolvem medidas de orientação nutricional e indicação de atividade física regular – pelo menos 150min/semana, visando à redução do peso (redução de 7%) e reversão do estado de resistência à insulina. A cessação do tabagismo também é uma medida a ser tomada. Algumas drogas já são utilizadas para prevenir ou retardar o surgimento do DM tipo 2. 8. Rastreio da população O diagnóstico de DM tipo 1 é feito sem dificuldade a partir da manifestação dos sintomas, o rastreio deve ser feito em pacientes que possuem alto risco, ou seja, parentes de 1º grau doentes, por meio da pesquisa de anticorpos. O diagnóstico de DM tipo 2 é feito de forma tardia, quando já existem complicações micro e macrovasculares, por isso é importante detectar a doença nos assintomáticos de forma precoce, nas condições a seguir: • Condição de sobrepeso, IMC > 25, + 2 fatores de risco para DM tipo 2 • Na ausência do critério anterior, qualquer adulto com mais de 45 anos • Crianças e adolescentes com sobrepeso + pelo menos dois fatores de risco para DM tipo 2 9. Objetivos do tratamento da DM tipo 1 Objetiva a redução de morbimortalidade, com controle rígido glicêmico, reduzindo a chances de complicações microvasculares, como retinopatia, nefropatia e neuropatia. Deve-se realizar a medição da glicemia capilar pelo menos quatro vezes ao dia, a fim de evitar a hipoglicemia. As metas para crianças são mais “relaxadas”, tendo em vista que o risco de hipoglicemia é maior nesse grupo, assim como o reconhecimento dos sinais e sintomas, podendo acarretar um quadro de maior gravidade. Metas do tratamento de DM tipo 1 para adultos HbA1C GC pré-prandial GC antes de deitar TOTG < 7% 80-130mg/dL < 180mg/dL < 200md/dL Metas do tratamento de DM tipo 1 para crianças HbA1C GC pré-prandial GC antes de deitar < 7,5% 90-130mg/dL 90-150mg/dL 10. Objetivos do tratamento da DM tipo 2 Alcançar um controle rígido glicêmico para reduzir a progressão da disfunção das células beta e redução das complicações relacionadas à doença macrovascular aterosclerótica, como o IAM, AVE e arteriopatia de membros inferiores. Busca-se também a redução de, pelo menos, 5% do peso corporal, a fim de reduzir a resistência periférica à insulina e melhorar a capacidade de secreção das ilhotas, realização de exercícios físicos regulares para reduzir hiperglicemia, obesidade e hipertensão arterial de, no mínimo, 30 minutos diários em 5 dias na semana. Além disso, deve ser realizada a monitorização glicêmica contínua. Metas do tratamento de DM tipo 2 para adultos HbA1C GC pré-prandial GC antes de deitar TOTG < 7% 80-130mg/dL < 180mg/dL < 200md/dL • Metas de variabilidade glicêmica com medidas de CGM Variabilidade glicêmica indica que, apesar do paciente estar dentro da meta de hemoglobina glicada, o paciente passa por crises de hipoglicemia e hiperglicemia, que podem acarretar algumas consequências. Tempo no alvo que dizer que o paciente deve estar com a glicemia variando em valores aceitáveis ou em valores de hiperglicemia sem sofrer as consequências como aumento da micção, fome, sede e até desenvolvimento de neuropatias e tempo em hipoglicemia é o tempo máximo que o paciente pode ficar em hipoglicemia sem sofrer consequências como confusão mental, tonturas, dores de cabeça. Metas de variabilidade glicêmica com medidas de CGM Tempo no alvo (TIR) Tempo em hipoglicemia(tbr) Tempo no alvo (TIR) DM2 >70% (alvo 70-180mg/dL) <4% abaixo de 70mg/dL <1% abaixo de 54mg/dL <25% >180mg/dL DM2 frágil >50% (alvo 70-180mg/dL) <1% abaixo de 70mg/dL >90% <250mg/dL • Automonitorização glicêmica • Feito nos dois tipos de DM • 6-10x por dia: pré-prandial, ao deitar, antes de exercícios, pós-prandial, aos sintomas de hipo ou hiperglicemia, tarefas críticas • DM tipo 2 em uso de insulina basal principalmente em glicemia de jejum quando houver alteração de dose ou de tratamento • DM tipo 2 em uso de hipoglicemiantes em situações de mudança de dose ou medicações que causem mais frequentemente situações de hipoglicemia 11. Escolha do agente • Estado geral e idade • Obesidade • Comorbidades (complicações como doença renal crônica diabética e doença cardiovascular) • Valores das glicemias jejum e pós-prandial, bem como hemoglobina glicada • Eficácia • Risco de hipoglicemia • Interação medicamentosa • Custo do medicamento • Preferência do paciente O paciente não diabético apresenta glicemia em jejum <99mg/dL, glicemia pós-prandial <140mg/dL e hemoglobina glicada <5,7%.
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