Resumo: Ciclo Alimentado/Jejum

Prévia do material em texto

Visão geral do Estado Absortivo
Duas a quatro horas após refeição
Aumento
Glicose, aa. e TAG (quilomicra) da mucosa intestinal
Pâncreas
Secreção insulina e glucagon
Tecidos
glicose como combustível
As Mudanças Enzimáticas no Estado Alimentado
Controle por 4 mecanismos: disponibilidade de subst.; regulação alostérica enzimática; 
modificação covalente das enzimas; indução da síntese de enzimas;
Variam na escala de tempo: minutos, minutos, minutos e horas, horas e dias.
Efeitos alostéricos1.
Reações limitantes da velocidade da rota
Glicólise estimulada pela frutose-2,6-bisfosfato aumentada
ativador da fosfofrutocinase-1
Gliconeogênese inibida pela F2,6F
inibe frutose-1,6-bisfosfatase
Regulação por modificação covalente2.
Principalmente adição ou remoção de grupos fosfato
Maioria ativa SEM fosfatos (alimentado)
Exceto Glicogênio-fosforilase-cinase, Glicogênio-fosforilase, e lipase sens. a hormônio
Indução e repressão da síntese de enzimas3.
Alteração na qte de sítios ativos nas novas
Ex: alto nível de insulina induz aumento de acetil-CoA-carboxilase e HMG-CoA-
reductase
Fígado: Centro de distribuição de Nutrientes
Drenagem venosa intestinal e pancreática passa através do sistema venoso porta-hepático antes 
de entrar na circulação sistêmica
Atenua flutuações na disp. de nutrientes
Metabolismo de carboidratos1.
Fígado produtor de glicose mais do que consumidor
Após refeição retém 60% da glicose trazida pela porta-hepático
GLUT-2 não influenciado pela insulina, utiliza outro mecanism
Aumento de fosforilação da glicosea.
Glicocinase fosforila glicose
pois níveis extrac. aumentados
No jejum está inativa pois baixa afinidade (alto Km) pela glicose
Aumento da síntese de glicogêniob.
Ativação da glicogênio-sintase
aumento na glicose-6-fosfato (efetor alostérico)
Aumento d atividde da via das pentoses-fosfatoc.
Aumento de G6P e NADPH na lipogên.
5 a 10% da glicose no fígado
Aumento da glicólised.
Conversão de glicose em acetil-CoA 
estimulada pela razão insulina/glucagon elevada
Acetil-CoA → síntese de ácidos graxos + oxidação no ciclo de krebs
Resumo: Ciclo Alimentado/Jejum
 Página 1 de Medicina 
Acetil-CoA → síntese de ácidos graxos + oxidação no ciclo de krebs
Decréscimo da gliconeogênesee.
Piruvato-carboxilase inativa por baixos níveis de acetil-CoA
F1,6BF também inativa por alta razão insulina/glucagon
Glicogenólise também diminui nesse período
Metabolismo de lipídeos
Aumento da síntese de ácidos graxosa.
Ocorre no período absortivo
aporte energético da dieta excede gastos do corpo
favorecida pela qte de substratos (acetil-CoA e NADPH)
Ativação da acetil-CoA-carboxilase → catalisa malonil- CoA (passo limitante na 
formação de ac. gr.)
Inibe oxidação de ac. gr.
Aumento da síntese de TAGb.
Pela alta qte de acil-CoA
síntese de novo form acetil-CoA
hidrólise remanesc. dos TAG de quilomicra
G3P → da glicolítica → síntese de TAG → fígado empacota e exporta (VLDL) → 
músculo e adiposo
2.
Metabolismo de aminoácidos
Aumento na degradação de aminoácidosa.
Qte que chega ao fígaodo > usada
aa excedentes liberados no sangue para uso dos tecidos
Podem ser deaminados e produzir piruvato, acetil-CoA ou int. do ácido 
cítrico
Leucina, Isoleucina, Valina predomin. inalterados no fígado (mais no tec. 
muscular)
Aumento da síntese proteicab.
Corpo não armazena ptnas do mesmo modo que glicogênio ou TAG
aumento singelo na síntese hepática para repor ptnas degradadas.
3.
Tecido Adiposo: Depósito dos Estoques Energéticos
Só perde para o fígado na distribuição de combustíveis 
homem de 70kg → 14kg de adiposo
obesos → até 70% do corpo
Adipócito: pode ser quase inteiramente um gotícula de TAG
Metabolismo de Carbo
Aumento do transporte de glicosea.
GLUT-4 muito sensível à insulina
maior influxo de glicose para adipócito
Aumento da glicóliseb.
No adiposo, glicólise com função sintética (fornece glicerol-fosfato para TAG)
Aumento da atividade da via das pentoses-fosfatoc.
Produção de NADPH para sint. lipídeo
Em humanos, de novo não é fonte importante de a. graxos
1.
Metabolismo de lipídeos
Aumento da síntese de ácidos graxoa.
Síntese de novo baixa exc. pós jejum
Maioria dos ácidos graxos da gordura da dieta (quilomicra) ou fígado em VLDL
Aumento da síntese de TAGb.
quilomicra e VLDL → lipase lipoproteica → libera-os das lipoptnas
Não apresentam glicerol-cinase
G3P da síntese de TAG da glicóli
Níveis elevados de glic e insul = ↑armazenam. de TAG (carbonos todos da glicose)
Decréscimo da degradação de TAGc.
Alta insulina = Forma desfosforilada (inativa) da lipase sensível a hormônios
2.
O Tecido Muscular Esquelético em Repouso
 Página 2 de Medicina 
O Tecido Muscular Esquelético em Repouso
Em repouso, 30% do consumo de O2
Em exercício até 90%
Ou seja, apesar de potencial anaeróbio, é um tecido oxidativo
Diferenças para cardíaco: 1. Não é continuamente ativo, são intermitentes dependendo da 
demanda; 2. Não é completamente aeróbio; 3. Contém depósitos de energia altos, coração 
não (causa da rápida morte celular no infarto)
Metabolismo de carboidratos
Aumento do transporte de glicosea.
Entra pela GLUT-4
Fosforilzada pela hexocinase
No jejum, corpos cetônicos e ácidos graxos são os principais
Aumento da síntese de glicogêniob.
Aumento da razão insulina/glucagon
Aumento da disp. de G6P
Especialmente após reservas esgotadas no exercício
1.
Metabolismo de lipídeos2.
São secundários para o músculo no estado alimentado
Metabolismo de aa
Aumento na síntese proteicaa.
Repõe as ptnas degradadas desde a refeição anterior
Aumento na captação de aa ramificadosb.
Por conter transaminase
Leucina, Isoleucina e Valina
síntese ptca e energia
3.
O Encéfalo
2% do peso e 20% da taxa de consumo de O2 (basal)
Substratos devem ultrapassar a BHE
Glicose como principal combustível
Se [glicose]<40mg/mLfunção cerebral prejudicada (dano grave mesmo com 
hipoglicemia por curto período
Valor normal: 70~99mg/100mL
Durante jejum, corpos cetônicos como combustível (reduz dependência)
Metabolismo de carboidratos1.
GLUT-3 independente de insulina
Usa 140g de glicose/dia
qte insignificante de glicogênio
Metabolismo de lipídeos2.
S/ armaz. significante de TAG
Ácidos graxo do sangue, por ligação com albumina, não atravessam eficientemente 
BHE
Visão Geral do Jejum
Níveis plasmáticos de glicose, aa e TAG caem
redução insulina, aumento glucagon
período catabólico
Prioridades nas trocas entre fígado, adiposo, músculo e encéfalo: 1. Manter níveis de glicose 
adequados; 2. mobilizar ácidos graxos do adiposo, e corpos cetônicos do fígado
Estoques energéticos1.
Apenas um terço da ptna corporal pode ser usada para produção energética, sem 
comprometer funções vitais
Mudanças enzimáticas no jejum2.
Mudanças geralmente opostas às do estado alimentado
No jejum, enzimas primordialmente forforiladas = inativas
exceto glicogênio-fosforilase-cinase, glicogênio-fosforilase e lipase sensível a 
hormônio
 Página 3 de Medicina 
hormônio
No jejum, ácidos g. e glicerol do TAG pelo adiposo e aa da proteólise pelo músculo
O Fígado no Estado de Jejum
Manutenção da glicose sanguínea
Por isso "metabolismo hepático" e "Extra-hepático" ou "periférico"
Metabolismo de Carboidratos1.
Inicialmente degradação do glicogênio seguido de gliconeogênese
Presença da glicose-6-fosfatase permite liberação da glicose livre
Aumento da degradação de glicogênioa.
Algumas horas depois de ingerir glic → diminuição insul/gluc → fígado com 80g de 
glicogênio → exaurido após 10-18horas 
Glicogenólise = resposta transitória ao início do jejum
Aumento da glineogêneseb.
Inicia 4 a 6 horas após refeição
Plenam. ativa após fim da glicogenólise
Principalmente de aa, lactato (músculo), e glicerol (adiposo)
Favorecida pela ativação frutose-1,6,bisfosfatase (queda do inibidor F2,6BP) e 
indução da Fosfoenolpiruvato(PEP)-carboxicinase pelo glucagon
Papel fundamental no jejum noturno ou prolongado
Obs: apesar de acetil-CoA não usada como substrato, serve para ativar 
piruvato-carboxilase e inibir alost. piruvato-dsidrogenase
Metabolismode lipídeos
Aumento da oxidação de ácidos graxosa.
Derivados da hidrólise de TAG → Maior fonte energética para o fígado (no pós-
absortivo)
Queda de Malonil-CoA pela inativação (fosfor.) da acetil-CoA-carboxilase pela ptna-
cinase ativada por AMP (AMPK) rompe inibição da carnitina-palmitoil-transferase-1 
(CPT-1), permitindo b-oxidação
oxidação fornece NADH e ATP para gliconeogênesei.
Aumento da síntese de corpos cetônicosb.
Fígado é unico por sintetizar e liberar corpos cetônicos (princip. 3-hidroxibutirato)
Mas não os usa como combustível
Cetogênese favorecida por alta qte de acetil-CoA no metab. dos ácidos graxos 
(excede capacidade oxidativa)
2.
 Página 4 de Medicina 
(excede capacidade oxidativa)
Corpos cetônicos importantes pois podem ser usado pelo cérebro, reduzindo 
necessidade de gliconeogênese de aa
Mas, por serem ácidos orgânicos, podem causar cetoacidose
O Tecido Adiposo no Jejum
Metabolismo de carboidratos1.
Transportador sensível à insulina GLUT-4 reduzido (baixa insulina) → decréscimo de síntese 
de á graxos e TAG
Metabolismo de lipídeos
Aumento na degradação de TAGa.
Ativação lipase sensível a hormônio e Hidrólise do TAG
alto nível das carecolaminas adrenalina e noradrenalina
e alto nível do glucagon
Aumento na liberação de ácidos graxosb.
ligados à albumina para transporte
Glicerol precursor da gliconeog.
Oxidados a acetil-CoA 
entra no cilco krebs
ou reestereficados junto G3P da gliceroneogênese
Decréscimo na captação de ácidos graxosc.
atividade da lipase lipoptca baixa
TAG de lipop. não disponíveis
2.
O Tecido Muscular esquelético em repouso no jejum
Ácidos graxos como principal fonte
No exercício usa glicogênio principalmente
Quando acaba, é ácido graxo
Metabolismo de carboidratos1.
GLUT-4 reduzida por pouca insulina
Metabolismo de lipídeos2.
2 semanas → ácidos graxos e corpos cetônicos
3 semanas → reduz ceto, quase exclusivamente ácidos graxos 
↑[corpos cet.] circulantes
mais para o cérebro
Metabolismo de ptnas3.
Desencadeada pela redução de insulina e mantida por aumento glicocorticoides
Músc. não tem receptor de glucagon
Alanina e glutamina quantitativamente os mais importantes liberados
Proteólise decresce após semanas por menos uso de corpos cetônicos → mais para o 
cérebro → usa menos glicose
O Encéfalo no jejum
SNC exclusivamente glicose como fonte
Mantida pela gliconeogênese (aa e glicerol)
Mais de 2/3 semanas: corpos cetônicos
Poupam glicose e, assim, ptna muscular
Os Rins no jejum de longa duração
Expressam enzimas da gliconeogênese
glicose-6-fosfatase
50% da gliconeogênese em jejum avançado
Compensam a acidose com aumento de corpos cetônicos
Glutamina captada pelos rins para produzir alfa-cetoglutarato e amônia 
alfo-cetoglutarato = gliconeog.
amônia = capta prótons e dim. acidez
urina trocada de ureia para amônio
 Página 5 de Medicina 
urina trocada de ureia para amônio
Com concentração de corpos cetônicos, enterócitos dim. consumo de glutamina para cons. 
corpos cetônicos
Referência: Bioquímica Ilustrada - Harvey & Ferrier. 
5ed
C24: O Ciclo Alimentado/Jejum
 Página 6 de Medicina