aula 7 metabolismo carboidratos

Bioquímica Clínica – Aula 7

Marcadores de alteração no metabolismo de carboidratos

Prof. Paulo Roberto Sabino Junior, Mestre [email protected]

Bioquímica Clínica – Aula 7Marcadores de alteração no metabolismo de carboidratos

Os carboidratos - as biomoléculas mais abundantes na natureza.

Fontes universais de nutrientes para as células humanas.

Glicose – principal.

A síntese e o uso da glicose - o principal combustível da maioria dos organismos.

Carboidratos


Carboidratos São classificados quanto às suas unidades

básicas:

Monossacarídeos (3 a 9 C): Glicose Frutose (6C) Galactose


Oligossacarídeos Com 2 a 10 monossacarídeos ligados por

pontes glicosídicas (pontes de oxigênio) Mais simples = dissacarídeos Mais freqüentes:

Maltose = glicose + glicose Sacarose = glicose + frutose Lactose = glicose + galactose


Polissacarídeos Carboidratos de alta massa molecular. > 10 unidades de monossacarídeos ligados por

pontes glicosídicas. HOMOPOLISSACARÍDIOS – mesmos

monossacarídeos. HETEROPOLISSACARÍDIOS – monossacarídeos

diferentes.


Amido/Glicogênio

Amido: Forma de armazenamento de glicose em

vegetais.

Glicogênio: Polissacarídeo de armazenamento em animais

(músculo e fígado).


Dieta Os carboidratos ingeridos na dieta fornecem a maior

parte das necessidades calóricas do organismo. Maior fração de carboidratos ingeridos:

Amido (arroz, pão,batata, macarrão) Sacarose (bebidas açucaradas, chocolate, açúcar em geral) Lactose (leite, manteiga, queijo)

Menor fração de carboidratos ingeridos: Maltose (vegetais, cereais, cevada) Glicose (uva) Frutose (frutas)


Degradação ou quebra dos carboidratos

Polissacarídeos e oligossacarídeos – são hibridizados em monossacarídeos.

Ocorre em diferentes locais do sistema digestivo através de várias enzimas.


Carboidratos

α - amilase salivar (ptialina) - digestão de amido (maltose + isomaltolse) = glicose

Intestino: α - amilase pancreática (maltose + isomaltose) = glicose Sacarose (sacarase) = glicose + frutoseLactose (lactase) = glicose + galactose

Quebra mecânica

Referência:http://www.drgate.com.br/


Oligossacaridase

Glicose

Frutose

Galactose

GLUT5

SGLT1

Íons Na+Transporte

ativo utilizando gradiente de sódio

Transportefacilitado

Digestão de carboidratos


Transporte glicose Como o Na é mais abundante fora da célula –

facilita o transporte de glicose para o interior da célula.

Através da participação de proteína carreadora e da manutenção da bomba de Na/K.

Dois tipos de transportadores: SGLT1- absorção intestinal (1 Na para 1 glicose) SGLT2 – rins (1 Na para 2 glicose)


Glicogênese É a síntese intracelular do glicogênio. A glicose armazenada sob a forma de

glicogênio no fígado e músculos destina-se a diferentes funções:

Glicogênio hepático: Atua como reservatório de glicose para a corrente sangüínea com a distribuição para outros tecidos.


Glicogênese

Ocorre acúmulo após as refeições – varia de acordo com a quantidade de carboidrato ingerido.

No homem apresentam importante papel como fonte de glicose no período entre as refeições e, em maior extensão, durante o jejum noturno (isto é, 8-14 horas).


Glicogênese Glicogênio muscular: Serve como combustível

para gerar ATP durante a atividade muscular aumentada / contração muscular.

A síntese do glicogênio ocorre após as refeições, quando os teores de glicose sangüínea estão elevados.


Glicogenólise Desdobramento do glicogênio em glicose –

quebra. O produto final das reações de degradação do

glicogênio:


Glicogenólise

A glicose - 6 - fosfato pode ser utilizada pela glicólise.

No fígado, também sofre a ação enzimática para formar glicose.

A glicose resultante é liberada da célula para a circulação e transportada para outros tecidos.


Gliconeogênese

Formação de novas moléculas de glicose a partir de precursores não-carboidratos, ocorre no fígado.

Ocorre em certas situações, como acidose metabólica ou inanição.


Gliconeogênese

Quando o fígado/músculo esgota seu suprimento de glicogênio (exemplo, jejum prolongado ou exercício vigoroso), a gliconeogênese fornece a quantidade apropriada de glicose para o organismo.


Gliconeogênese Os precursores não - carboidratos mais

importantes para a gliconeogênese são: LACTATO: É liberado pelos eritrócitos e outras

células sem mitocôndrias e, também, pelos músculos esqueléticos durante alta atividade muscular (produção final de piruvato) ou em casos anaeróbicos.

É conduzido ao fígado onde é reconvertido a piruvato pela lactato - desidrogenase e, então, em glicose pela gliconeogênese.


Gliconeogênese

ALANINA: É o mais importante aa convertido a intermediários glicolíticos para a gliconeogênese.

Durante o jejum prolongado ou inanição - alanina e outros aminoácidos - são liberados a partir de proteínas presentes nos músculos esqueléticos.

É transportada para o fígado, onde sofre transaminação para gerar piruvato.

O piruvato por meio da gliconeogênese forma glicose que pode retornar aos músculos ou ser degradada pela via glicolítica.


Gliconeogênese

GLICEROL: É um produto da hidrólise enzimática dos triacilgliceróis no tecido adiposo.

É transportado até o fígado pelo sangue e então fosforilado.

Lactato, alanina e glicerol - as fontes de glicose sangüínea durante os estágios intermediários o jejum (1 a 4 dias).


Glicólise

Do grego, glykos, doce e lysis, romper. É a via central do catabolismo da glicose em

uma seqüência de reações enzimáticas que ocorrem no citosol de todas as células humanas.


Glicólise

Primeiro estágio (fase preparatória): 5 reações químicas.

Segundo estágio (fase de pagamento): oxidação e fosforilação.

O resultado líquido do processo total de glicólise é a formação de 2 ATP, 2 NADH e 2 piruvato, às custas de uma molécula de glicose.


É a sequência metabólica de várias reações enzimáticas, na qual a glicose é oxidada produzindo duas moléculas que serão introduzidas na cadeia respiratória ou na fermentação.


Controle Hormonal de Carboidratos

Insulina: Após a absorção da glicose no sangue – células β da ilhota pancreática secretam insulina para estimular a captação de glicose – principalmente: Tecido adiposo Músculos


Insulina

Realizar o controle da glicose que entra nas células.

Aumentar a síntese de glicogênio – induzindo o armazenamento da glicose nos músculos e fígado.

↓ insulina – conversão de glicogênio em glicose (fígado) – excreção de glicose para o sangue.


Hormônios Afetam o nível de glicose sanguíneo:

Glucagon: quando a concentração de glicose no sangue atinge valores baixos, as células alfa das ilhotas de Langerhans liberam uma maior quantidade de glucagon – aumentando a glicose sanguínea.

Cortisol (liberado insulina baixa) – eleva a gliconeogênese.

HGH, catecolaminas – aumentam a glicose. Insulina – reduz a glicose.


Glicose

É a aldohexose mais importante para manutenção energética do organismo.

Glicose sanguínea em condições normais: É mantida por todos os meios de regulação. Parte da glicose é oxidada e parte é convertida em

glicogênio (combustível no jejum). Inibição da liberação de glucagon.


Glicose Atividades metabólicas – levam a redução da

glicose no jejum. Assim:

Hipoglicemia – valores de glicose de jejum menores que os valores de referência.

Hiperglicemia – valores de glicose de jejum maiores que os valores de referência.


Reabsorção GLICOSE – normalmente filtrada pelos

glomérulos e quase totalmente reabsorvida pelos túbulos renais.

LIMIAR RENAL! Glicose sanguínea entre 160 – 180 mg/dl Gerar – glicosúria

Glicosúria pode ser por aumento da glicose sanguínea ou deficiência de reabsorção renal.


Diabetes

Síndrome – etiologia múltipla. Falta de insulina e/ou incapacidade da insulina

de exercer adequadamente seus efeitos. Hiperglicemia – distúrbio do metabolismo de

carboidratos (principalmente), proteínas e lipídios.


Diabetes

Conseqüências a longo prazo: Disfunção e falência dos órgãos (rins, olhos, nervos,

coração e vasos sanguíneos). Chamada microangiopatia diabética, os níveis

acentuados de glicemia provocam lesões nos vasos capilares, atingindo principalmente os rins (nefropatia diabética) e retina ocular (retinopatia diabética).


DM 1 Resultante principalmente da destruição das

células β pancreáticas – auto-imunidade ou causa desconhecida.

5 a 10% dos casos de DM. Fatores genéticos + meio ambiente. Indivíduos menores de 20 anos. Geralmente são insulino dependentes.


DM2

Graus variáveis de resistência/secreção de insulina.

80 a 90% casos de DM. Indivíduos obesos > 40 anos. Não dependentes de insulina (depende de cada

caso).


Outros tipos MODY - defeitos genéticos funcionais das células β –

formas raras de diabetes tipo 2. Doenças do pâncreas exócrino – pancreatite, infecção,

câncer de pâncreas, trauma, entre outros (alterar produção de insulina).

Indução por fármacos ou agentes químicos. Infecções que destroem as células β. Síndromes genéticas. ? Diabetes insipidus – deficiência ADH – urina diluída –

incapacidade de concentração urinária. Sem hiperglicemia.


DM gestacional

Diminuição da tolerância à glicose durante a gestação.

Pode ou não persistir após o parto. 1 a 20% mulheres grávidas – sendo 3% DM

verdadeira. 50% desenvolvem a doença nos sete anos

seguintes.


Exames Laboratoriais

O diagnóstico do DM, modificado inicialmente pela ADA (American Diabetes Association) em 1997.

Revisto posteriormente pela mesma associação.

No Brasil os consensos são editados pela Sociedade Brasileira de Diabetes


Glicose de Jejum / Diagnóstico Diabetes Glicemia plasmática casual ≥ 200 mg/dL associada a

sintomas de diabetes (poliúria, polidipsia e perda de peso inexplicável) ou,

Glicemia plasmática de jejum ≥ 126 mg/dL (repetida e confirmada em segunda amostra) ou,

Glicemia plasmática 2 horas após sobrecarga de 75 g de glicose, via oral, ≥ 200 mg/dL.


Glicose de jejum

Ressalvas: Na presença de pequenas elevações da

glicemia, o diagnóstico deve ser confirmado pela repetição do teste em outro dia.

Valores considerados normais: Glicemia plasmática de jejum < 100 mg/dL; Glicemia de 2 horas após sobrecarga de 75 g de

glicose < 140 mg/dL.


Glicose pós-prandial

As concentrações de glicose no sangue começam a subir, aproximadamente, 10 minutos depois do início da alimentação, como resultado da absorção dos hidratos de carbono.

Dosagem da glicose após as refeições – geralmente a glicose sanguínea tende a voltar aos níveis normais após 2 horas.

Valor recomendado: < 140 mg/dL após 2h


Teste de O’Sullivan

TOTG modificado. Empregado para detectar diabetes gestacional. Entre 24ª e 28ª semana de gestação –

comprometimento fetal. 50g de glicose em solução aquosa – 1 hora.


Dosagens Gestacionais

Glicemia de jejum igual ou superior a 110 mg/dL deverá ser repetida antes do início de modificações dietéticas; Um segundo valor igual ou superior a 110 mg/dL

faz o diagnóstico de DG. Glicemia de jejum entre 85 e 110 mg/dl,

encaminhar para o TOTG; Glicemia de jejum menor que 85 mg/dl, mas

presença de fatores de risco para DG, repetir glicemia de jejum a partir da 24ª semana.


TOTG

Curva Glicêmica ou Teste Oral de Tolerância à Glicose (TOTG).

A OMS manteve a recomendação do emprego do TOTG como método ideal para o diagnóstico do diabetes, pois é mais sensível para identificar indivíduos com diabetes e alterações da tolerância à glicose.


TOTG

75g de glicose em solução aquosa – tempos 0, 30, 60, 90 e 120 minutos.

Crianças – devem receber 1,75 g/kg de peso até a dose máxima de 75g.

Indicação TOTG: DM gestacional – modificada; Intolerância à glicose; Nefropatas, neuropatas, não explicáveis com glicose

abaixo de 126 mg/dl.


Intolerância à glicose

Glicemia de jejum alterada: com valores de glicemia plasmática ≥ 100 mg/dL mas < 126 mg/dL e,

Tolerância à glicose diminuída: quando, após uma sobrecarga de 75 g de glicose, via oral, o valor da glicemia de 2 horas é ≥ 140 mg/dl mas < 200 mg/dl.


HIPERGLICEMIA

Redução da captação periférica. Deficiência de insulina – inibe a produção de glicose

e glicólise. Outros substratos (ácidos graxos e cetonas) são

utilizados para produção de energia.

CETOACIDOSE METABÓLICA


CETOACIDOSE DIABÉTICA

Principal complicação DM1. Ocasionalmente em pacientes com DM2. Desordem metabólica complexa:

Hiperglicemia > 250 mg/dL Acidose pH < 7,3

Conseqüência da absoluta ou relativa deficiência de insulina.

Aumento ou não de glucagon, cortisol, HGH e adrenalina.


CETOACIDOSE DIABÉTICA Aumenta a gliconeogênese. Lipólise – eleva os níveis de ácidos graxos

livres no sangue. Ocorre a metabolização desses ácidos graxos

no fígado = Formação de corpos cetônicos (acetoacetato, b-hidroxibutirato e acetona).

Consumo dos tampões intracelulares e extracelulares – ocorre a cetonúria.

Se não tratado – acidose metabólica.


CETOACIDOSE DIABÉTICA

Corpos cetônicos – induzem náuseas e vômitos – agravando o quadro pela perda de líquidos e eletrólitos.

Perda de água pelo rim – induzida pela glicosúria – desidratação severa.


Perfil dos exames Glicose > 250 mg/dL Presença de corpos cetônicos na urina – tira

reativa. Gasometria arterial – bicarbonato reduzido e pH

próximo de 7,2 – acidose metabólica. Na – reduzido. K – alto ou normal, depois reduz. Leucócitos totais > 15.000 – mesmo com

ausência de infecção. Devido à intensa atividade cortical.


Material para dosagem de glicose

Soro, plasma, líquidos biológicos (pleural, sinovial e peritoneal) e urina.

Separa o plasma ou soro por centrifugação 30 minutos após a coleta – glicólise.

Fluoreto – inibidor da enzima glicolítica. Refrigeração – permanece estável por 3 dias

(No Fluoreto – CUIDADO!)


EXAMES REALIZADOS APÓS O DIAGNÓSTICO ESTABELECIDO

Hemoglobina glicada ou Glico-hemoglobina Adulto os eritrócitos normais:

97% - Hb A 2,5% - Hb A2 0,5% - Hb F

Por métodos eletroforéticos e cromatográficos foram determinadas subfrações da HbA:

- HbA1a, HbA1b, HbA1c – hemoglobinas glicadas.


Hemoglobinas glicadas

80% da HbA corresponde à fração HbA1c. Adição espontânea de glicose ao grupo amino

livre das proteínas hemoglobínicas. Detecção – reações não-enzimáticas

(cromatografias). Avalia a glicose de 8 a 10 semanas precedentes

ao teste. Glicose jeum – reflete apenas 24 horas.


Determinação da Hb glicada

Não necessita jejum. Amostra – EDTA. Interferências – variações de Hb (portadores

de hemoglobinopatias). Dosada – 3 a 4 meses pacientes diabéticos (de

acordo com avaliação médica) VR: 4.0 a 6.5% Meta para DM < 7% (varia de

acordo com o método)


Frutosamina

Usada em pacientes com hemoglobinopatias Análoga a Hb glicada. Meia – vida – 2 a 3 semanas. Cetoaminas estáveis que resultam da ligação da

glicose com o grupamento amina das proteínas plasmáticas.

Ainda não possui um valor preditivo bem analisado.

VR: 1,8 a 2,8 mmol/L


Glicose capilar Dosagem de glicose capilar: Indicação – pacientes tratados com insulina ou

hipoglicemiantes orais. 3 x ao dia. Após as refeições.


Monitoramento da Diabetes

Holter de Glicose: Tentativa de melhorar a qualidade de vida dos

diabéticos; Equipamento leve e pequeno – período máximo 3

dias.


Holter

- Medidas de glicose de 10 em 10 segundos e os resultados são gravados de 5 em 5 minutos, totalizando 288 medidas/24 horas- Dados: transferidos para computador – relatórios estatísticos e gráficos


Peptídio C

Durante o processo de síntese, a pró-insulina sofre uma clivagem enzimática liberando a molécula de insulina e o peptídio de conexão (peptídio C), que são liberados em quantidades equimolares no sangue.

Não tem influência fisiológica conhecida.


Peptídio C

Mede a atividade secretora do pâncreas. Medida basal e após 6 minutos – injeção de

glucagon. DM1 – basal: 0,35 ng/ml – pós estímulo: 0,5 ng/ml DM2 – não se altera em relação ao não diabético.

Valores de peptídio C: basal > 0,9 ng/ml e pós estímulo > 1,8 ng/ml são compatíveis com DM2 e valores inferiores com DM1.

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