epinefrina, glucagon e insulina - foa.unesp.br · oferta de nutrientes e regulação do metabolismo...
TRANSCRIPT
Epinefrina, glucagon e insulina
Hormônios com papéis fundamentais na regulação do metabolismo
Epinefrina ouadrenalina • Síntese medula supra-renal
• Principal produto
• Síntese neurônios autonômicos
• Ação como neurotransmissor
Estímulos para a secreção de epinefrina:
Perigos reais ou imaginários
Exercício físico
Exposição à baixa temperatura
Hipoglicemia
Marzzoco A, Bayardo BT. 3ª Ed, 2007
Efeitos da epinefrina ou adrenalina
• Efeitos metabólicos:• ↑ glicogenólise muscular e
hepática
• ↑ degradação de TAG no tecido adiposo
• Outros efeitos:• Relaxamento de musculatura
lisa• Brônquios
• Arteríolas dos músculosesqueléticos
• Melhora da oxigenação
• Contração da musculatura lisados vasos abdominais
• Maior disponibilidade de sanguepara músculos esqueléticos
• Receptores• α1
• Via Fosfolipase C
• α2
• inibição da adenilato ciclase• Via PKA
• β• Estimulação da adenilato ciclase
• Via PKA
Cortisol
• Hormônio esteróideproduzido pelo cortex da supra-renal
• Ação conjunta à epinefrinana resposta ao estresse
• ↑ da disponibilidade de substratos oxidáveis
• Estimula proteólise
• Induz a síntese de enzimaschave da neoglicogênese
• Estimula a lipólise
GLUCAGON
• Hormônio polipeptídico• Sintetizado como precursor
• Após clivagens apresenta 29 Aas, única cadeia
• Produzido pelas células das ilhotas de Langerhans
• Manutenção da glicemia • Glicogenólise
• Gliconeogênese
Controle da secreção do glucagon
Estímulos à secreção
• Glicemia baixa
• Aminoácidos derivados de uma refeição com proteínas
• Impede hipoglicemia resultante de aumento da secreção de insulina
• Adrenalina
• glucagon em antecipação ao da utilização de glicose
Inibição da secreção• da glicemia e insulinemia
• Refeição rica em carboidratos
Efeitos metabólicos do glucagon
•Ativação de via PKA• glicemia
• glicogenólise e gliconeogênese hepáticas
• da captação de Aas pelo fígado• Substratos para a neoglicogênese
• oxidação hepática de AG• síntese de corpos cetônicos
•Efeito lipolítico mínimo no tecido adiposo em humanos
INSULINA
• Hormônio polipeptídico – 51 aas
• Produzido pelas células das ilhotas de Langerhans
• 1-2 % do total das células pancreáticas
• Efeitos anabólicos
Fatores que controlam a secreção de insulina
Estímulos à secreção
• Aminoácidos• Principalmente arginina
• Hormônios gastrintestinais
• Secretina• Promove secreção da
insulina antes mesmo do aumento da glicemia
Inibição da secreção
• Escassez de combustíveis da dieta
• Baixa concentração de glicose no sangue
• Períodos de estresse, trauma ou exercício intenso
Efeitos metabólicos da insulina
– Inibição da gliconeogênese e da glicogenólise hepática
– a glicogênese hepática e muscular
– a captação de glicose no músculo e no tecido adiposo
– a liberação de ácidos graxos
– a degradação de triacilgliceróis
– a síntese de triacilgliceróis
– a captação de aas pelas células da maioria dos tecido
• a síntese de proteínas
REGULAÇÃO INTEGRADA DO METABOLISMO
Regulação integrada do metabolismo
• Qual é o objetivo?• Adaptação do organismo a
diferentes situações• Ex: respostas metabólicas a
abundância ou escassez de nutrientes
• Mecanismos para a regulação do metabolismo:
• Modulação enzimática• Mudança na atividade enzimática
• Regulação alostérica oumodificação covalente
• Variação da concentração de enzima
• Alteração da expressão gênica
• Variações hormonais
• Integração metabólica• Nível celular
• Sinalizadores intracelulares
• Nível do organismo como um todo
Oferta de nutrientes e regulação do metabolismo
Ingestão de nutrientes
↑ Insulina
↓ Glucagon
↑ Expressão de enzimas
de vias anabólicas
↑ Glicogênese
↑ Síntese de AG e TAG
↑ Síntese de proteínas
↓ Expressão de enzimas
de vias catabólicas
↓ Glicogenólise
↓ Mobilização de TAG
Oferta de nutrientes e regulação do metabolismo
Ingestão de nutrientes
↓ Insulina
↑Glucagon e Cortisol
↓ Expressão de enzimas
de vias anabólicas
↓ Glicogênese
↓ Síntese de AG e TAG
↓ Síntese de proteínas
↑ Expressão de enzimas
de vias catabólicas
↑ Glicogenólise
↑ Mobilização de TAG
↑ Gliconeogênese
↑ Cetogênese
Relação insulina/glucagon
Oferta de nutrientes
Insulina/Glucagon
Regulação da atividade enzimática
Expressão enzimas
Período absortivo ou pós-prandial• Até 2 horas após refeição
• transitório no plasma:• glicose, aminoácidos e
triacilgliceróis (QM)
• secreção insulina
• secreção de glucagon
Período anabólico
• síntese de triacilgliceróis, glicogênio e proteínas
• Todos os tecidos utilizam glicose
• Reposição das reservasenergéticas
Distribuição das reservas energéticas de um homem adulto
Marzzoco A, Bayardo BT. 3ª Ed, 2007
Ácidos graxos
Período pós-absortivo
•4 horas após refeição •Prevalência da ação do glucagon
• Redução da relação Insulina/glucagon• Interrupção da via fosfatidilinositol 3-quinase (PI3K)
• Início da via da proteína quinase dependente de cAMPPKA
•Redução da captação de glicose peloGLUT 4
Marzzoco A, Bayardo BT. 3ª Ed, 2007
Período absortivo ou pós-prandial
Concentrações plasmáticas de glicose, insulina e glucagon
Marzzoco A, Bayardo BT. 3ª Ed, 2007
Níveis plasmáticos de substratos (mmol/L) e hormônios
Período
absortivo
Período pós-
absortivo
Jejum 3 dias Jejum 5 dias Diabetes tipo
1 não tratado
Glicose 6,7 4,4 3,6 3,6 28
Ácidos graxos 0,3 0,6 1,5 1,4 2,5
3-Hidroxibutirato 0,010 0,016 1,4 6 16
Acetoacetato 0,010 0,013 0,4 1,3 4
Alanina 0,8 0,34 0,32 0,14 0,30
Insulina
(µU/mL)
100 15 7 6 < 5
Glucagon
(pg/mL)
80 100 150 120 500
Insulina/glucagon 1,25 0,15 0,05 0,05 < 0,01
Bicarbonato 25 25 16 16 5
Marzzoco A, Bayardo BT. 3ª Ed, 2007
Integração metabólica no períodoabsortivo
Marzzoco A, Bayardo BT. 3ª Ed, 2007
Integração metabólica no período pós-absortivo/jejum
Marzzoco A, Bayardo BT. 3ª Ed, 2007
Referências Bibliográficas
• MARZZOCO, A.; TORRES, B.B. Bioquímica Básica, 3ª
ed., Ed. Guanabara Koogan, 2007. Capítulos: estratégias
de regulação do metabolismo; regulação integrada do
metabolismo.
• CHAMPE, P.C.; HARVEY, R.A.; FERRIER, D.R.
Bioquímica Ilustrada, 4ª ed., Artmed, 2009. Capítulos:
Efeitos metabólicos da insulina e do glucagon; Ciclo
alimentado e jejum.