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Do que é composto o metabolismo nutricional? Necessário para o entendimento do diabetes.                                                                                                                                                                                                                                                                             Matheus Bérgamo e Michelle Susin

           O metabolismo nutricional envolve os eventos necessários para consumir os nutrientes provenientes da alimentação, são eles a digestão, distribuição, armazenamento e consumo. Desse modo, existem 3 classes de nutrientes principais extraídos da dieta: Carboidratos, proteínas e lipídeos.

  • Os lipídeos englobam as gorduras da dieta, seja ela de origem animal ou nos óleos de origem vegetal. Após a ingestão, os lipídeos têm sua digestão principalmente no início do intestino delgado (o duodeno) através da ação de enzimas pancreáticas que são auxiliadas pela bile proveniente da vesícula e do fígado. Esses lipídeos são carregados pela corrente sanguínea através das moléculas de colesterol e armazenados no tecido adiposo, mas são usados por todos os tecidos como fonte de energia para o metabolismo celular.

  • As proteínas são muito presentes nos alimentos de origem animal e são moléculas grandes compostas por repetições de aminoácidos. Após a ingestão, a digestão das proteínas também acontece, majoritariamente, no duodeno, onde é quebrada em aminoácidos que são absorvidos para a corrente sanguínea. As proteínas são responsáveis por compor grande parte das estruturas de tecidos e células do nosso corpo.

  • Os carboidratos, ou açucares, estão presentes em grande parte das classes de alimentos de uma dieta normal. Ao serem ingeridos, sua digestão já se inicia na boca, mas é mais importante também na porção do duodeno. A digestão dos carboidratos termina, normalmente, em moléculas de glicose, que são absorvidas e transportadas através da corrente sanguínea. São armazenados, principalmente, no tecido adiposo, tecido muscular e fígado, e por se tratarem da principal fonte de energia para as células, os carboidratos precisam de uma regulação muito rigorosa.

Como os carboidratos se relacionam com o sistema endócrino?
                                                                                                                  Matheus Bérgamo e Michelle Susin

       Como a glicose representa a molécula energética mais utilizadas pelas células do nosso corpo, sua concentração na corrente sanguínea (glicemia = concentração de glicose no sangue) deve permanecer em uma constante para que haja homeostase. Para isso, existem células pancreáticas sensíveis a concentração de glicose no sangue, que ao detectarem variações nessa concentração liberam o hormônio insulina ou glucagon para que se restabeleça a glicemia.

Figura 72.png

Figura 1. Representa a atuação da insulina nos tecidos periféricos. a) uma célula que apresenta o transportador de glicose GLUT4 (de tecido muscular ou adiposo), e que necessita da presença de insulina ligada ao seu receptor. b) essa mesma célula, porém, com a insulina ligada ao seu receptor, o que permite a entrada de glicose para o interior da célula. c) há a demonstração de uma célula com resistência à insulina, onde é necessária uma maior concentração/quantidade desse hormônio para que o receptor seja ativado. Após um período de tempo ocorre o término da ação da insulina na célula e o GLUT4 volta a ficar armazenado em uma vesícula no espaço intracelular.

         Insulina: a insulina é um hormônio produzido e liberados pelas células beta, presentes no pâncreas, que exerce muitas funções em todas as células do organismo, dentre elas a absorção de glicose. Existem tecidos que dependem de insulina para que possam absorver a glicose proveniente da corrente sanguínea, tais como o tecido muscular e o tecido adiposo. Isso se dá, pela presença de transportadores GLUT4 nesses tecidos, pois são esses transportadores que permitem a entrada de glicose dentro das células. Como mostra a Figura 1, nas células musculares e adiposas, esse transportador fica armazenado dentro das células, em vesículas, e é a insulina, que ao entrar em contato com seu receptor, permite que os transportadores migrem para membrana plasmática para que o transporte da glicose possa ser efetivado.

 

 

          A produção de insulina se intensifica logo após uma refeição, pois há o aumento da glicemia, que faz com que as células beta pancreáticas secretem mais insulina, para que a glicose que está na corrente sanguínea possa ser absorvida pelas células musculares e adiposas e, consequentemente, diminuir a glicemia. Dentro das células musculares a glicose pode ser consumida durante a realização de contrações, ou, quando em excesso, armazenada no formato de glicogênio. Já nas células do tecido adiposo a glicose absorvida é convertida em ácido graxo (molécula que compõe a família dos lipídeos e que assim como a glicose pode ser usado como fonte de energia), para ser armazenados nesse formato.

Em que consiste o diabetes? Uma visão geral.
                                                                                                          Matheus Bérgamo e Michelle Susin

        O diabetes mellitus consiste em um distúrbio metabólico onde há hiperglicemia (alta concentração de glicose no sangue) persistente, seja por deficiência na produção da insulina ou na falta de efetividade da sua ação. O diabetes mellitus ainda pode ser dividido em tipo 1, onde há deficiência completa na produção da insulina por destruição das células beta pancreáticas; ou em tipo 2, que consiste em um distúrbio metabólico complexo caracterizado, principalmente, pela resistência das células musculares e adiposas a ação da insulina.

        O diabetes mellitus tipo 1 (DMT1) compõe de 5 a 10% do total de casos de diabetes e é caracterizado por um distúrbio autoimune, que leva a destruição da população de células beta pancreáticas. O evento que leva a morte das células produtoras de insulina, normalmente ocorre na infância ou na adolescência e o portador da DMT1 fica completamente dependente da reposição da insulina como medicação.

         Já o diabetes mellitus tipo 2 (DMT2) consiste em 90 a 95% do total de casos, possui uma causa multifatorial onde mecanismos genéticos estão envolvidos, mas também o fator comportamental tem grande influência, principalmente, a obesidade, consumo muito alto de carboidratos na dieta e a falta de atividade física. A soma dos fatores genéticos com os fatores ambientais promove uma resistência à insulina pelos tecidos periféricos, isto é, sua ação não será eficaz tanto para o controle da glicemia quanto como hormônio nos tecidos adiposo e muscular. Por compor uma síndrome clinica que necessita de fatores que são adquiridos com os hábitos de vida, é mais comum que a DMT2 se desenvolva a partir da quarta década de vida, mas não impede sua apresentação em indivíduos mais jovens que tenham carga genética e os fatores adquiridos.

Por que o diabetes é mais prevalente em portadores da síndrome de klinefelter?
                                                                                                                  Matheus Bérgamo e Michelle Susin

           O diabetes mellitus consiste em um distúrbio metabólico onde há hiperglicemia (alta concentração de glicose no sangue) persistente, seja por deficiência na produção da insulina ou na falta de efetividade da sua ação. O diabetes mellitus ainda pode ser dividido em tipo 1, onde há deficiência completa na produção da insulina por destruição das células beta pancreáticas; ou em tipo 2, que consiste em um distúrbio metabólico complexo caracterizado, principalmente, pela resistência das células musculares e adiposas a ação da insulina.

O diabetes mellitus tipo 1 (DMT1) compõe de 5 a 10% do total de casos de diabetes e é caracterizado por um distúrbio autoimune, que leva a destruição da população de células beta pancreáticas. O evento que leva a morte das células produtoras de insulina, normalmente ocorre na infância ou na adolescência e o portador da DMT1 fica completamente dependente da reposição da insulina como medicação.

Já o diabetes mellitus tipo 2 (DMT2) consiste em 90 a 95% do total de casos, possui uma causa multifatorial onde mecanismos genéticos estão envolvidos, mas também o fator comportamental tem grande influência, principalmente, a obesidade, consumo muito alto de carboidratos na dieta e a falta de atividade física. A soma dos fatores genéticos com os fatores ambientais promove uma resistência à insulina pelos tecidos periféricos, isto é, sua ação não será eficaz tanto para o controle da glicemia quanto como hormônio nos tecidos adiposo e muscular. Por compor uma síndrome clinica que necessita de fatores que são adquiridos com os hábitos de vida, é mais comum que a DMT2 se desenvolva a partir da quarta década de vida, mas não impede sua apresentação em indivíduos mais jovens que tenham carga genética e os fatores adquiridos.

            A fim de responder essa pergunta pesquisadores traçaram estudos que visam entender quais fatores tornam a população portadores da síndrome de Klinefelter mais suscetível ao desenvolvimento do diabetes; pois já se sabe, através de dados epidemiológicos, que a prevalência da DMT2 é maior na população com SK em comparação com o público geral. Dentro de cada fator que favorece o desenvolvimento do diabetes, encontrou-se:

  • Obesidade: o aumento do tecido adiposo que ocorre na obesidade promove a liberação de mediadores bioquímicos que favorecem a inflamação, como as adipocinas e citocinas. A presença em maior quantidade desses mediadores afeta negativamente os tecidos periféricos, tornando-os menos sensíveis a presença da insulina. Isso faz com que a glicose não seja mais absorvida adequadamente pelos tecidos, o que promove um estado de hiperglicemia. Já o aumento da prevalência da obesidade nos portadores da síndrome de Klinefelter está descrita tanto pela alteração no balanço dos hormônios sexuais quanto por alterações genéticas promovidas pela presença do cromossomo X a mais. Genes como o SRY e o KDM6A (Figura 3), que se apresentam em maior dose por estarem presentes no cromossomo X e escaparem da sua inativação, alteram a expressão de outros genes em células de diferentes tecidos do corpo, incluindo o tecido adiposo.

  • Sedentarismo: esse termo se refere a realização insuficiente de atividades físicas regulares. A atividade física é um estado onde o tecido muscular mantem um extenso gasto de energia, onde é necessário o uso de fontes de energia, que, em ordem, ocorre o consumo da glicose armazenada no musculo, da glicose proveniente da corrente sanguínea e, por fim, o consumo de ácidos graxos (gordura) fornecido pelo tecido adiposo.  Em indivíduos que não realizam atividade física a glicose que é armazenada no tecido muscular é pouco consumida e, durante o período de alimentação, as células musculares não conseguem realizar uma absorção adequada da glicose, por estarem repletas desse nutriente. Essa condição faz com que a glicemia após a alimentação aumente muito e tenha dificuldade para baixar, o que promove estados de hiperglicemia. Além disso, a atividade física tem a capacidade de eliminar mediadores inflamatórios, como os produzidos pelo tecido adiposo, através do aumento da circulação sanguínea.

  • Dieta: alimentos de alto índice glicêmico (que tem a capacidade de liberar grande quantidade de glicose em pouco tempo), como doces e derivados de farinha branca não integral, promovem a evolução do diabetes tipo 2. Após ingerir esses alimentos as células beta pancreáticas tem que liberar grande quantidade de insulina para compensar o aumento da glicose na corrente sanguínea e, com o tempo e a instalação da resistência à insulina, a necessidade de insulina para absorção da glicose alimentar ultrapassa a capacidade de produção do pâncreas, e a hiperglicemia começa a se instalar, assim como representado na figura 2. Ou seja, enquanto os tecidos periféricos adquirem resistência à insulina, as células pancreáticas se sobrecarregam na tentativa de aumentar a produção deste hormônio, o que, mais cronicamente, torna as células beta incapazes de produzir insulina, marco da instalação de um diabetes tipo 2 em estágio avançado.

Figura 73.png

Figura 2. Representação da variação das concentrações (por concentração pode-se entender quantidade) de glicose e insulina no sangue logo após uma refeição, onde, à esquerda, representa um indivíduo que apresenta uma metabolização dos carboidratos normal, e à direita, um indivíduo com uma resistência à insulina já instalada em seus tecidos. Nota-se que o valor absoluto atingido das concentrações de glicose e insulina são menores em um indivíduo normal em comparação com alguém com resistência à insulina, bem como o tempo que se leva para atingir esse pico após a alimentação.

          Em suma, portadores da síndrome de Klinefelter apresentam maior prevalência de apresentação do diabetes tipo 2, fato explicado, principalmente, pela exacerbação de fatores de risco para esta doença, como o aumento de tecido adiposo, redução da massa muscular e a herança genética promovida pelo aumento de dose de genes presentes no cromossomo X. Na Figura 74 o gene KDM6A têm influência no acúmulo de gordura corpórea (o que induz a obesidade, fator de risco para a instalação do diabetes), onde seus RNA’s mensageiros apresentam-se em maior quantidade e indicam a proliferação desse tecido. Já o gene CSF2RA, envolvido na proliferação de macrófagos (células inflamatórias), está expresso em maior quantidade na população de portadores da SK, o que indica essas células promoverão uma resposta inflamatória maior no tecido adiposos, que quando persiste nesse estado inflamatório torna o tecido mais resistente à insulina. Em paralelo, com a maior resistência à insulina pelo tecido adiposo, a glicose e os lipídeos ficam mais disponíveis na corrente sanguínea, fazendo com que o tecido muscular absorva essas moléculas e, sem o gasto energético necessário, ele as armazena. Esse depósito prolongado de glicose e lipídeos no tecido muscular faz com que ele também adquira resistência à insulina, uma vez que será necessário um estímulo maior da insulina para que as células musculares, com seu depósito cheio, consigam absorver ainda mais glicose e lipídeos.

        Apesar de não estar completamente descrito, o efeito de dose é confirmado quando portadores da síndrome de Turner (mulheres que apresentam um único cromossomo X) também mostram alteração na expressão desses mesmos genes nas células beta pancreáticas.

 

Figura 74.png

Figura 3. Correlaciona a ação que os genes KDM6A e CSF2RA apresentam perante o desenvolvimento da resistência à insulina. A representação do tecido muscular e adiposo mostram, da esquerda para a direita, a instalação da resistência à insulina que, quando avançada, concretiza o aparecimento do diabetes tipo 2.

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