estratégias de regulação do metabolismo€¢hormônios gastrintestinais •secretina •promove...

Estratégias de regulação do metabolismo

Epinefrina, glucagon e insulina

Estratégias de regulação do metabolismo

• Com a participação de enzimas

• Aula sobre enzimas....

• Alteração na concentração das enzimas

• Alteração da atividade das enzimas

• Regulação alostérica

• Regulação por modificação covalente

• Com a participação de hormônios como primeiros mensageiros

• Aula sobre biossinalização....

• Receptores na membrana plasmática das células alvo

• Receptores no citossol

• Receptores no núcleo

Epinefrina ouadrenalina

Estímulos para a secreção:

Perigos reais ou imaginários

Exercício físico

Exposição à baixa temperatura

Hipoglicemia

Estímulo nervoso autônomo

Medula supra-renal

Síntese por neurônios autonômicos: ação como neurotransmissor

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

• Via PKA• inibição da adenilato ciclase

• β• Via PKA

• Estimulação da adenilato ciclase

Cortisol

• Outro hormônio esteróideproduzido pela 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• Após clivagens apresenta 29 Aas,

única cadeia

• Produzido pelas células das ilhotas de Langerhans

• Função: • manutenção da glicemia

• Glicogenólise

• Gliconeogênese

Glicemia

Gliconeogênese

Glicogenólise

Lipólise

Cetogênese

Glicólise

Glicogênese

Lipogênese

Controle da secreção do glucagon

Estímulos à secreção

• Glicemia baixa

• Presença de 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• glicemia e insulinemia

• Refeição rica em carboidratos

↑↑

Transdução de sinal do glucagon

Regulação:

metabolismo

Transcrição gênica

AMPc

AMPc

INSULINA

• Hormônio polipeptídico – 51 aas

• Produzido pelas células das ilhotas de Langerhans

• Efeitos antagônicos ao glucagon

• Interfere na fosforilação e na síntese de enzimas

Glicemia

Gliconeogênese

Glicogenólise

Lipólise

Cetogênese

Glicólise

Glicogênese

Lipogênese

Fatores que controlam a secreção de insulina

Estímulo

• Aminoácidos

• Principalmente arginina

• Hormônios gastrintestinais

• Secretina• Promove secreção da insulina antes

mesmo do aumento da glicemia

Inibição

• Escassez de combustíveis da dieta

• Períodos de estresse, trauma ou exercício intenso

• Baixa concentração de glicose no sangue

Para saber mais sobre resistência à insulina

https://lucasnicolau.com/?v=publicacoes&id=10

Via de transdução de sinal da fosfatidilinositol 3-quinase

Marzzoco A, Bayardo BT. 3ª Ed, 2007

Via de sinalização da insulina


Regulação das principaisvias metabólicas

Degradação e inibição da síntese de glicogênio muscular

Regulação do metabolismo do glicogênio hepático por insulina e glucagon

Regulação da glicólise e gliconeogênese

Glicose 6-fosfatase

Glicose 6-fosfato + H2O Glicose + Pi

Km >>> [Glicose] no hepatócito

Atividade proporcional ao conteúdo

de substrato

Primeiro sítio de controle


Segundo sítio de controle


Terceiro sítio de controle

Regulação do complexo piruvato desidrogenase

Principais regulações alostérica do cilco de Krebs

REGULAÇÃO INTEGRADA DO METABOLISMO

Regulação integrada do metabolismo

• Objetivo?• Adaptação do organismo as

diferentes situações• Ex: respostas metabólicas a

abundância ou escassez de nutrientes

• Mecanismos: • Modulação enzimática

• Mudança na atividade enzimática

• Regulação alostérica oumodificação covalente

• Variação da concentração de enzima

• Alteração da expressão gênica

• Variações hormonais

• Integração do metabolismo• nível celular

• Sinalizadores intracelulares

• organismo como um todo• Hormônios

• Sistema nervosa

• Disponibilidade de substratoscirculantes

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

Relação insulina/glucagon

Níveis plasmáticos de substratos (mmol/L) e hormônios

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

• Utilização da glicose por todos os tecidos

• Reposição das reservasenergéticas

Distribuição das reservas energéticas de um homem adulto


Período absortivo ou pós-prandial

Concentrações plasmáticas de glicose, insulina e glucagon


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


Integração metabólica no períodoabsortivo


Período pós-absortivo

•De 2 a 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 cAMP PKA

• Redução da captação de glicose pelo GLUT 4

Integração metabólica no período pós-absortivo/jejum


Homeostase da glicose em seres humanos


Bibliografia

• MARZZOCO, A.; TORRES, B.B. Bioquímica Básica, 3ª ed., Ed.

Guanabara Koogan, 2007.

• CHAMPE, P.C.; HARVEY, R.A.; FERRIER, D.R. Bioquímica

Ilustrada, 4ª ed., Artmed, 2009.

estratégias de regulação do metabolismo€¢hormônios gastrintestinais •secretina •promove...

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