O papel dos hormônios no controle do metabolismo intermediário

sono noturno

café da manhã almoço lanche da tarde jantar

fase catabólica

fase anabólica

As fases do Metabolismo energAs fases do Metabolismo energéético:tico:Fase anabFase anabóólica e lica e catabcatabóólicalica

INSULINA

A FASE ANABÓLICA

Pâncreas

alimentação

glicose sangüínea

Supra-renais

Pâncreas

GLUCAGON

Jejum

glicose sangüínea

Sono, exercício físico, estresse, etc...

A FASE CATABÓLICA

CORTISOLADRENALINA

O GH também!!!!

Intestino Delgado

Ducto Pancreático

Pâncreas Pâncreas

O pâncreas conecta-se à parte inicial do intestino delgado

(abaixo do estômago)

ácinos

Ilhotas pancreáticas

O pâncreas é formado por dois tecidos:

Ácinos – secretam suco digestivo no duodeno;

Ilhotas pancreáticas – secretam hormônios para o sangue.

Existem cerca de 1 Existem cerca de 1 milhmilhãoão de de ilhotasilhotas no no pâncreaspâncreas!!

CCéélulaslulas αα (20%) (20%) ––secretamsecretam glucagonglucagon

CCéélulaslulas ββ (65%) (65%) ––secretamsecretam insulinainsulina

Existem cerca de 1 Existem cerca de 1 milhmilhãoão de de ilhotasilhotas no no pâncreaspâncreas!!

CCéélulaslulas δδ (10%) (10%) ––secretamsecretam somatostatinasomatostatina

CCéélulaslulas PPPP (5%) (5%) ––secretamsecretam polipeptpolipeptíídeodeo

pancrepancreááticotico

Controle da secreção de insulina

Mecanismos de ação insulina na musculatura esquelética

Efeitos gerais da Insulina:

Captação de glicose na musculatura esquelética e cardíaca, tecido adiposo e glândula mamária;

Deposição de glicogênio, principalmente no fígado e músculo;

Mobilização de glicogênio;

Neoglicogênese;

Lipogênese;

Lipólise;

Captação de aminoácidos nos músculos e fígado;

Síntese de proteínas;

Proteólise.

Efeito da insulina no fluxo geral de combustíveis

A sensibilidade de diferentes espécies à insulina podeestar relacionada aos seus hábitos alimentares

Carnívoros são, em geral, mais sensíveis à insulina que osherbívoros. Por quê?

Efeitos gerais do Glucagon:

Hiperglicemia;

Deposição de glicogênio, principalmente no fígado;

Mobilização de glicogênio e sua conversão em glicose no fígado;

Proteólise;

Mobilização de aminoácidos e neoglicogênese;

Lipogênese;

Concentração plasmática de ácidos graxos e lipólise.

Efeito do glucagon no fluxo geral de combustíveis

Os hormônios das adrenais

medula adrenal – 20 %córtex adrenal – 80 %

Contêm duas partes funcionais distintas

As 3 Camadas do Córtex Adrenal

Córtex produz hormônios esteróidesMineralocorticóides - AldosteronaGlicocorticóides – CortisolAndrogênios - Diidroepiandrosterona (DHEA)

Androstenediona

Medula produz as catecolaminas:adrenalina e noradrenalina

Colesterol

Pregnenolona

Progesterona 17-hidroxipregnenolona

17-hidroxiprogesterona

Aldosterona Cortisol Androgênios (glomerulosa) (fasciculada) (reticular)

Efeitos gerais das catecolaminas:

Hiperglicemia e concentração de ácidos graxos no plasma;

Mobilização de glicogênio e sua conversão em glicose no fígado e nos músculos;

Lipólíse no fígado e músculos.

Efeitos gerais do corticosteróides:

Hiperglicemia;

Deposição de glicogênio no fígado;

Mobilização de glicogênio e sua conversão em glicose no fígado e músculos;

Proteólise muscular e mobilização de aminoácidos;

Neoglicogênese no fígado;

Lipogênese e síntese protéica;

Ação lipolítica da epinefrina, glucagon e GH.

O efeito dos corticosteróides de poupar o uso de glicose comosubstrato energético é particularmente importante durante o jejum.

Os hormônios da Tireóide

- A Glândula Tireóide é formada por folículos- Os folículos são responsáveis pela síntese, armazenamento e

liberação dos hormônios T3 e T4- as células C são responsáveis pela síntese, armazenamento

e liberação da calcitonina

Síntese, armazenamento e secreção dos hormônios tireoideanos T3 e T4.

T3 e T4 sãotransportados no sangue ligados àTBG.

T4 é a forma maiscomum no sangue, porém, T3 é a forma ativa.

T4 é desiodado a T3 nos tecidos-alvo.

Efeitos gerais dos hormôniosda Tireóide:

Taxa metabólica;

Produção de calor;

Síntese protéica(citocromo oxidase e Na+K+-ATPase, por exemplo);

Crescimento e diferenciação de tecidos(estimula expresão do gene do GH, por exemplo);

Papel permissivo no efeito de diversos outros hormôniosque controlam o metabolismointermediário.

Hormônios e a taxa metabólica de repouso

Os hormônios da Tireóide são moduladores da atividademetabólica em vertebrados.

Alteram síntese protéica(regulação nuclear)

Alteram composição dasmembranas (regulação

citoplasmática)

Enzimasmitocondriais

Transporte iônico, crescimento (gasto energia)

Efeito permissivo paraoutros hormônios

( receptores β-adrenérgicos)

Mesmo quando a temperatura corpórea é a mesma, um rato apresenta maior atividade secretora da

Tireóide que um lagarto!

Hormônios e a termogênese

Tireoidectomia em roedores pode comprometer sua sobrevivência emclimas frios.

Bloqueio de receptores β-adrenérgicos em camundongos antes de suatransferência de uma temperatura de 25 para 0oC resulta em morte

após três horas de exposição ao frio.

Afinal, o que acontece?

Termogenina

Calor

ATP sintase

H+

O2 H20

2 ATP

Glicólise

Piruvato

2 ATPCO2

Ciclo Krebs

NADH2FADH2

34 ATP

ATP sintase

H+ADP + Pi

Calor

Cadeia de elétrons

O estímulo para a mobilização de ácidos graxos e aumentoda produção de calor pelo tecido adiposo marrom é gerado

pelo sistema nervoso simpático, através danorepinefrina.

A transcrição do gene da UCP-1 é iniciada por uma interação sinergísticaentre o receptor do T3 e fatores de transcrição ativados pelo AMPc.

A conversão de T4 em T3

depende daativação

enzimática porestímulo

noradrenérgico, insulina e glucagon

Aclimatação a baixas temperaturas

Aves migratórias no Estado de São Paulo

Alimentam-se frequentementedurante sua rotade migração.

A massa corpóreamais que dobra empoucas semanas

antes do início damigração!

Hiperfagia, eficiência de assimilação de nutrientes e preferência alimentar

Duas diferentes estratégias de obtenção das fontes de energia

Período pré-migratóriocaracteriza-se por um aumento dos níveis basais de corticosterona:

Atividade de forrageamento

Reservas de gorduraDendroica coronata

Níveis basais moderados de glicocorticóides exercem seus efeitosatravés dos receptores tipo I, de altaafinidade

Junco hyemalis

Picos de níveis elevados de glicocorticóidesexercem seus efeitos através dos receptores

tipo II, de menor afinidade (estresse), exercendo efeitos catabólicos

Prolactina pode aumentar a deposição de triglicerídeosno tecido adiposo em algumas

espécies

Zonotrichia leucophrys gambelliPreparação para a

migração pode tambémenvolver aumento na

secreção dos hormônios daTireóide

Emberiza bruniceps

Durante o jejum, o animal torna-se dependente de seusestoques endógenos de substratos energéticos. De quais, vai depender do tempo de jejum…

Curta duração

Catecolaminas e glucagon

Mobilização do glicogêniohepático e muscular

Longa duração

Manutenção do glicogêniohepático e muscular

Lipólise, neoglicogênese, proteólise

Glucagon, glicocorticóides

A lipólise costuma ser preferencial no jejum, sendo a proteólisepreponderante apenas em casos de jejum muito prolongado

A utilização da proteólise durante o jejum têm sido maiscomumente encontrada em ectotermos – alta concentração de

uréia nos fluidos de anfíbios e peixes pulmonados

Durante o jejum prolongado, pode haver também depressãometabólica associada a uma queda nos níveis plasmáticos dos hormônios tireoideanos, bem como de seus receptores nostecidos alvo

Aves e mamíferos comumente passam por três fases do jejum:

Fase I: fase inicial de ajuste hormonal e metabólico. Pode durar de um a vários dias. Pode haver diminuição da taxa metabólica de repouso e início da mobilização dos estoques de lipídios.

Fase II: fase de relativa estabilidade da taxa metabólica e mobilização de lipídios. Ocorre proteólise a baixas taxas. Podeestender-se por um longo período.

Fase III: queda na mobilização de lipídios associada à depleção de seus estoques. Aumento das taxas de proteólise e uso de aminoácidos para sustentar a neoglicogênese.

O macho do pinguim-imperadorpassa por um jejum extremamenteprolongado durante o período de incubação, podendo chegar a 4 meses, a temperaturas muitobaixas

Padrão endócrino da hibernação

Verão:

Insulina, Glucagon

Fase de lipogênese.

Mas e o controle da Mas e o controle da ingestão alimentar?ingestão alimentar?

“centro da fome”

“centro da saciedade”

O controle da ingestão alimentar se dá através de doiscentros hipotalâmicos

http://salmon.psy.plym.ac.uk/

Efeito da lesão do Hipotálamo Ventromedial (VMH) na alimentação

detectadopor

Receptores de insulina e leptina

no hipotálamo

Ingestão de alimentos

Glicose Massa do tecido adiposo

insulina e leptina

Levam a Nível de atividade

Taxa metabólica

Lipólise

SNA

Neuropeptídeo Y

Controle da ingestão alimentar

Sensibilidade aumentada aoNeuropeptídeo Y em Zonotrichialeucophrys gambelli mantidos emfotoperíodo longo, resultando emaumento da ingestão alimentar e ganhode massa corpórea

Níveis baixos de leptina durante a fase de pré-hibernação. A injeção de leptina em esquilos nesta fase reduz

a ingestão alimentar e o ganho de massa associado

Inverno:

Hipotireoidismo – depressão metabólica

O despertar é caracterizado pelo aumento de atividade do sistema nervoso simpático e aumentoda produção de calor pelo tecido adiposo marrom

O que deve diferir quando o jejum ocorre concomitantemente aoexercício, como no caso da migração?

Durante a migraçãodo salmão, porexemplo, não ocorrequeda nos níveisplasmáticos dos hormônios daTireóide.