carboidratos

Carboidratos em

Bioquímica Clínica

 _Carboidratos

• _{biomoléculas mais abundantes na terra.}

• _{são poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas}

cíclicos, ou substâncias que liberam estes compostos por hidrólise

• _{o açúcar e o amido são a base da dieta.}

• _{A oxidação dos carboidratos é a principal via}

metabólica fornecedora de energia para a maioria das células não-fotossintéticas

Os carboidratos são divididos em três classes principais:

- Monossacarídeos - açúcares simples – consistem em uma única unidade de poliidroxialdeído ou cetona

Mais abundante na natureza: glicose

Oligossacarídeos – são compostos por cadeias curtas de

unidades de monossacarídeos unidas por ligações glicosídicas.

• Mais abundantes: dissacarídeo – sacarose

• Oligossacarídeos com três ou mais unidades – unidas a

Polissacarídeos – polímeros de açúcar com mais de 20

unidades.

• Mais abundantes: celulose, amido e glicogênio

• Celulose e amido – unidades repetitivas de glicose, com

ligações glicosídicas diferentes – propriedades e funções diferentes

• Obs: oligo e polissacarídeos são hidrolisados em

Digestão e absorção de carboidratos

• principais carboidratos da alimentação são:

Amido, sacarose e lactose

• α-amilase salivar (ptialina): digestão do

amido inicia-se na mastigação

• α-amilase pancreática: amido e glicogênio

são hidrolisados no duodeno por ela, produzindo maltose e dextrinas.

Enzimas da superfície intestinal

• Maltose + H2O 2-D-glicose

• Dextrina + H2O n D-glicose

• Isomaltose + H2O 2 D-glicose

• Sacarose + H2O D-frutose + D-glicose

• Lactose + H2O D-galactose + D-glicose Dextrinase

Maltase

Isomaltase Sacarase Lactase

A Glicose

• é o principal combustível da maioria dos

organismos

• é o carboidrato mais importante, é degradada,

armazenada ou formada por diferentes vias:

1. Glicólise

2. Gliconeogênese 3. Glicogênese

4. Glicogenólise

Glicólise - Do grego glykys - doce, lysis –

quebra

Gliconeogênese

É a formação de novas moléculas de glicose a partir de precursores não carboidratos

Glicogênese - É a síntese intracelular de

glicogênio

Glicogenólise – é a quebra do glicogênio em

Fase preparatória Fase de pagamento hexoquinase Fofoexose isomerase Fosfofrutoquinase-1 aldolase isomerase Gliceraldeídp 3-fosfato desidrogenase Fosfoglicerato quinase Fosfoglicerato mutase enolase Piruvato quinase

Em condições normais a glicemia é mantida em

valores normais por mecanismos regulatórios.

Após uma refeição...

- Liberação de insulina - captação por tecidos -

energia

- 70% fígado – glicogênio – combustível

Valores normais de glicemia: 70 – 99 mg/dL

Intolerância à glicose – 100 – 125 mg/dL

Diabetes – acima de 126 mg/dL

-

_{Acima dos valores de referência – hiperglicemia}

-

_{Abaixo dos valores de referência – hipoglicemia}

-

_{Glicose filtrada e reabsorvida até 180 mg/dL –}

Regulação da Glicemia

Concentração de glicose no sangue do indivíduo Jejum

80 a 90 mg/100 ml de sangue

Inanição

Gliconeogênese do fígado fornece a glicose necessária para manter o nível de

glicemia

Primeira hora após uma refeição 120 a 140 mg/100 ml de sangue

Sistemas de feedback (controle da glicemia)

Rápido retorno da concentração de glicose aos níveis de controle (dentro de duas horas após a última absorção de carboidratos) 1 dL = 100 mL

Mecanismos de Regulação da

Glicemia

Fígado Importante sistema tampão da glicemia Insulina Glucagon Importantes sistemas de controle por feedback Manter a concentração normal de glicose no sangue

Mecanismos de Ação da Insulina

– Produzida pelas células beta das ilhotas de Langerhans – Compreende cerca de 1% da massa celular do pâncreas – Um dos mais importantes hormônios que coordenam a

utilização de combustíveis pelos tecidos

– Efeitos metabólicos anabólicos síntese de glicogênio, triacilgliceróis e proteínas

– Efeito sobre o metabolismo da glicose:

• Fígado inibe a gliconeogênese e glicogenólise • Fígado e músculo aumenta a glicogênese

Músculo e tecido adiposo aumenta o número de transportadores de glicose na membrana celular aumenta a captação de glicose

Glucagon

• Mobiliza as reservas energéticas para a manutenção da glicemia entre as refeições;

• No fígado estimula a glicogenólise;

• No tecido adiposo estimula a lipólise, liberando ácidos graxos;

• Estimula a gliconeogênese e a cetogênese;

Diabetes Melitus

Síndrome de comprometimento do metabolismo dos carboidratos, das gorduras e das proteínas

Diabetes melitus tipo I (DMID)

Falta de secreção de insulina

Diabetes melitus tipo II (DMNID)

Resistência à insulina Alteração do metabolismo de todos os principais alimentos

Ausência de insulina Resistência à insulina Deficiência no metabolismo da

glicose

Impedir a sua captação eficiente pela maioria das células do corpo

Menor utilização de glicose pelas células

Aumento da utilização de gorduras e proteínas

Fisiopatologia

Diabete Melito Tipo I (DMID)

• Diabetes melitus juvenil Observado em indivíduos com menos de 20 anos de idade

Deficiência absoluta de insulina

Relativa excreção excessiva de glucagon Lesão das células beta pancreáticas

Infecções virais ou doenças auto-imunes

Tendência hereditária à degeneração

Sintomatologia

beta destruídas Sintomas abruptos

Hiperglicemia _{Utilização aumentada de} gorduras para a

obtenção de energia Cetoacidose

Depleção das proteínas do organismo

Hiperglicemia

Gliconeogênese (aumento na produção hepática de glicose) Utilização periférica de

glicose diminuída

Glicosúria (excreção de glicose em excesso

na urina) _{Desidratação celular} Diurese osmótica Poliúria (excreção excessiva de urina) Polidipsia (sede excessiva) Lesão tecidual Glicosilação de proteínas

Cetoacidose

energia (através da oxidação de ácidos graxos) Cetogênese acelerada (síntese hepática de corpos cetônicos) Desidratação celular Hálito cetônico (eliminação de corpos cetônicos no ar expirado) Acidose grave Cetonúria (excreção de corpos cetônicos na urina)

+

Muitos ácidos graxos Fígado Triacilgliceróis Lipoproteínas plasmáticas (VLDL) Sangue Aumento do colesterol Arteriosclerose e outras lesões vasculares Glucagon – aumenta a lipólise

Depleção de proteínas do

organismo

Incapacidade de utilizar glicose como fonte de energia

Maior utilização e armazenamento diminuído de proteínas

Diabetes Melitus Tipo II (DMNID)

• Diabetes melitus de início adulto Ocorre depois dos 40 anos de idade, freqüentemente entre 50 e 60 anos

• Desenvolve-se de modo gradual, sem sintomas óbvios Redução da sensibilidade dos

tecidos-alvo aos efeitos metabólicos da insulina Resistência à insulina Fatores Genéticos

=

Diminuição da utilização e armazenamento de carboidratos Hiperglicemia Aumento da concentração plasmática de insulina Diabético não-insulino-dependente Células beta funcionalmente ativas Secreção de insulina Regulação normal da glicose

Diabetes melitus tipo II Secundária à obesidade

Menor número de receptores de insulina

Anormalidades das vias de sinalização

Pessoas Obesas

Sintomatologia

Ingestão de carboidratos Hiperglicemia leve

Estágios avançados Células beta disfuncionais

Hiperglicemia acentuada

Mesmos efeitos observados no diabetes melitus tipo I

• Poliúria e polidipsia (durante várias semanas), e polifagia (menos comum)

Diagnóstico

• O diagnóstico de diabetes baseiam-se em diversos testes químicos da urina e do sangue:

– Glicose urinária – Níveis de glicemia _{80 a 90 mg/100 ml} Acima de 110 mg/100 ml normal anormal Níveis plasmáticos de insulina Muito baixos ou indetectáveis Muito altos ou normal Diabete melito tipo I Diabete melito tipo II

Exames Laboratoriais

Testes que servem para o diagnóstico e acompanhamento do diabetes.

GLICEMIA DE JEJUM • Após 8 horas de jejum;

• Glicemia plasmática (mg/dl) Normal até 99mg/dl

Pré-diabete 100 a 125mg/dl

Diabete 126mg/dl e acima, deve ser confirmado com novo teste em outro dia.

• A amostra usada para o exame é plasma ou soro, mas também pode ser feita com LCR e urina;

GLICEMIA PÓS-PRANDIAL • Teste controle;

• Concentração da glicemia 2h após ingestão de 75g de glicose em solução aquosa a 25%;

• Concentração da glicose tende a retornar ao normal após 2h;

• Valor desejado para glicemia capilar até 180 mg/dl.

Exames Laboratoriais

TESTE ORAL DE TOLERÂNCIA À GLICOSE (TOTG)

• Teste diagnóstico para diabetes;

• Medidas seriadas de glicose nos tempos 0, 30, 60, 90, 120 min após ingestão de 75 g glicose anidra em 300 ml de água;

• Teste realizado pela manhã, jejum de 8-10h;

• Teste mais sensível que a glicemia de jejum, mas é afetado por vários fatores.

TESTE ORAL DE TOLERÂNCIA À GLICOSE (TOTG) Indicações:

• Diagnóstico DM Gestacional;

• Diagnóstico tolerância à glicose diminuída;

• Avaliação de pacientes com nefropatia, neuropatia, ou retinopatia não explicada e com glicemia em jejum abaixo de 126 mg/dl.

Cuidados antes do teste:

• Ingestão de pelo menos 150 g de carboidratos, nos 3 dias anteriores;

TESTE ORAL DE TOLERÂNCIA À GLICOSE (TOTG) • Atividades físicas, hábitos alimentares normais;

• Durante o teste, não fumar e permanecer em repouso;

• Não usar medicação que interfira no metabolismo dos carboidratos.

Valores:

• Normal - 139 mg/dl e abaixo; • Pré-diabetes - 140 a 199 mg/dl • Diabetes – 200 mg/dl e acima.

• Na amostra de 120 min, valor acima de 200 mg/dl é indicativo de diabetes, mesmo que os níveis de glicose de jejum estejam normais.

HEMOGLOBINA GLICADA • Teste controle;

• A hemoglobina liga-se à glicose, quanto maior for a taxa de glicemia, maior a síntese de hemoglobina glicada;

• Indica o controle metabólico nas 8 a 10 semanas precedentes ao teste, é o tempo médio de vida dos glóbulos vermelhos;

• Não é indicado para pacientes com hemoglobinopatias, pois há redução na meia-vida das hemácias e da exposição da hemoglobina às variações da glicose;

• Diabéticos sem controle glicêmico 1 a 2 meses;

• Valores estão entre 5 a 8% da HbA total em indivíduos normais e 8 a 30% em pacientes diabéticos;

• O valor mantido abaixo de 7% promove proteção contra o surgimento e a progressão das complicações microvasculares do diabetes.

Hipoglicemia

Causas são:

• Consumo de álcool (mais freqüente);

• Jejum: alimentação insuficiente ou que não fornece carboidratos em quantidades suficientes;

• Esforço físico: o funcionamento dos músculos pode ter consumido a glicose disponível no sangue e o corpo pode não ter tido tempo de liberar suas reservas, é temporário em indivíduos saudáveis;

• Consumo de medicamentos: como o caso de medicamentos antidiabéticos. Também pode ser causada por aspirina, AINEs, beta-bloqueadores não-cardiosseletivos.

Sinais da hipoglicemia:

• Tremor, ansiedade, nervosismo, palpitações, taquicardia, sudorese, calor, palidez, frio, pupilas dilatadas;

• Fome, borborigma (“ronco” na barriga), náusea, vômito, desconforto abdominal.

Sinais da hipoglicemia produzidos no cérebro:

• prejuízo de suas funções (neuroglicopenia), causando enxaqueca, confusão, letargia, perda da consciência e vários outros sintomas. Esses desajustes podem ir desde um mal estar até um coma.

• Glicemia abaixo de 65 mg/dl - eficiência mental diminui; • Glicemia abaixo de 40 mg/dl - limitação de ações e

julgamento;

• Glicemia mais baixa podem ocorrer convulsões;

• Glicemia próxima ou abaixo de 10 mg/dl - neurônios ficam eletricamente desligados, resultando no coma.

• Nem todas manifestações ocorrem, nem há uma ordem de ocorrência;

• Manifestações específicas variam de acordo com a idade e a severidade da hipoglicemia;

• Hipoglicemia severa pode resultar em morte ou dano cerebral;

• Muitas pessoas podem eventualmente ter níveis gllicêmicos na faixa de hipoglicemia sem ter sintomas ou distúrbios, entretanto níveis de glicose plasmática abaixo de 70 mg/dl são considerados hipoglicêmicos;

• A hipoglicemia é a complicação mais comum do diabetes, que ocorre quando há rompimento entre a dose de insulina, o suprimento de glicose e as refeições e atividade física.

Tratamento

• Diabete melito tipo I: Administração de insulina

Metabolismo dos carboidratos, das gorduras e das proteínas mais normal possível

Insulina

Regular Ação de 3 a 8 horas

Precipitada com zinco ou

com derivados protéicos Ação de 10 _{a 48 horas}

Dose única Doses adicionais

• Diabete melito tipo II: Dietas e prática de

exercícios físicos Perda de peso Diminuir a resistência _{à insulina}

Fármacos

Tiazolidinedionas e a metformina

Aumentar a sensibilidade à insulina

Sulfoniluréias _{aumentada de insulina} Estimular a produção pelo pâncreas

Questões:

1) Quais são as principais classes de carboidratos? 2) Quais são os valores de referência de glicemia?

3) Quais são os principais mecanismos de regulação de glicemia no organismo humano?

4) A doença na qual o indivíduo apresenta deficiência de insulina é chamada ...

5) Quais são os tipos de Diabetes e qual a diferença entre eles? 6) Como a deficiência de insulina pode levar ao coma?

7) O que significa polidipsia, polifagia e poliúria? 8) Quais são os testes usados para diagnóstico e

acompanhamento do diabetes?

9) Para que serve o teste da Hemoglobina Glicada?