Tema 4 (2015)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Veterinaria - 2º curso
Asignatura Fisiologia
Año del apunte 2015
Páginas 8
Fecha de subida 01/01/2015
Descargas 9

Vista previa del texto

HORMONES QUE INTERVENEN EN AL REGULACIO DE LA GLUCEMIA I EL METABOLISME INTERMEDIARI És molt important mantenir la glucèmia en uns nivells acceptables. No ha d’augmentar molt ni disminuir molt. Farem diferents hormones que actuen per a mantenir aquesta glucèmia. No actuen totes a l’hora ni sota les mateixes circumstancies.
PÀNCREAS: Té dues parts.
1. Pàncreas exocrí Format pels acins pancreàtics que tenen uns canalicles que envien el suc pancreàtic al tub digestiu. Conté enzims necessaris per a la digestió. Com que la secreció va dels acins a la llum el tub digestiu que és medi extern, és una secreció exocrina.
2. Illots de Langerhans  Comuniquen amb la resta de l’organisme per via sanguínia. Hi ha cèl·lules que són endocrines que envien hormones a la sang. Format per diferents cèl·lules:  Cèl·lules α  Secreten glucagó.
 Cèl·lules β Segreguen insulina.
 Cèl·lules δSegreguen somatostatina.
 Cèl·lules F Secreten el polipèptid pancreàtic.
1 INSULINA: Hormona peptídica d’uns 50 aminoàcids aproximadament. Hi a diferencies entre especies. És una hormona hipoglucemiant, lipogènica i anabòlica. Redueix la glucèmia, ens ajuda a sintetitzar lípids i ens ajuda a construir coses, és a dir processos anabòlics.
La seva semivida és curta T1/2 = 6-10min perquè té punts de control.
Hi ha estímuls per a la seva secreció: 1. Augment de la glucèmia  La insulina la fa reduir. És l’estímul majoritari.
2. Augment d’aminoàcids (Arginina) en carnívors  Tenen una dieta pobre en glúcids i per això es basen en un altre estímul.
3. Augment d’altres nutrients en sang  Per exemple els àcids grassos però és un estímul més dèbil.
SÍNTESI La insulina parteix d’una prohormona que és la proinsulina. En principi és una sola cadena unida per ponts disulfur que són importants perquè condicionen la forma del pèptid i permeten els plegaments i la interacció amb el receptor. La proinsulina té un processament que fa que es talli en diferents llocs i quan es talla obtenim 3 pèptids A,B,C. A i B queden enganxats per ponts disulfur.
Els ponts disulfur són molt làbils, s’hidrogenen ràpidament i es trenquen.
Hi ha els insulin-transhidrogenasa que trenquen els ponts disulfur. El pèptid C no té cap funció coneguda, però és molt important per conèixer la quantitat d’insulina secretada. La insulina s’acaba ràpid però el pèptid C es pot detectar en sang durant molt més temps; de fet s’utilitza per monitoritzar la insulina que es produeix. Molt més fiable.
TEMPS La preproinsulina es tradueix a partir d’un transcrit i es forma un pèptid molt gran. Al cap de 20 min tenim la proinsulina que passa al Golgi i s’empaqueta. El processament allà tarda estona i entre 2 hores després es separa el pèptid C. La insulina està en forma de monòmer, dímer o hexàmers que estan unides formant un enllaç de coordinació amb l’ió Zn. La secreció de la insulina és un mecanisme de secreció que funciona a traves de la dependent concentració de calci.
0 .
EVENT •Traducció de la Preproinsulina.
•Pèrdua del pèptid senyal.
20 min •La Proinsulina passa al Golgi i s’empaqueta en vesícules.
50-140 min •Se separa el pèptid C.
80-180 min •La Insulina forma hexàmers amb Zn •Se secreta per un mecanisme Ca2+/ATP 2 CÈL·LULA β  Per a que se segregui insulina cal una glucèmia elevada. La cèl·lula β ha de saber-ho. Quan tenim una quantitat de glucosa alta aquesta entra a la cèl·lula i aquesta la va utilitzant. La cèl·lula generarà ATP a través de la glucòlisi de la glucosa. Quan la cèl·lula té una quantitat elevada d’ATP hi ha uns canals que són sensibles al ATP. Si la cèl·lula β detecta una concentració elevada d’ATP entén que hi ha molta glucosa. Els canals sensibles a ATP es tanquen i són canals de potassi que serveixen per mantenir el potencial de membrana. En acumular-se el potassi, la polaritat de la cèl·lula canvia, es va fent més positiva. Quan es despolaritza, els canals de calci voltatge dependents s’obren i entra molt calci a la cèl·lula. Aquest calci determina l’exocitosi d’insulina. Si descobrim que un animal no respon adequadament a la secreció d’insulina sabem el que hem de tocar. O donem insulina o bé intervenim en aquest procés perquè potser els canals no funcionen bé. Quan els canals de potassi no funcionen adequadament, la cèl·lula manté el canal obert, no es despolaritza correctament i no secreten insulina.
SECRECIÓ POSTPRANDIAL: És la secreció després de menjar. En una situació postprandial podem mesurar la concentració d’insulina en sang per a saber com s’està secretant. Hi ha una primera alliberació d’insulina que correspon a la insulina que ja estava formada en els grànuls. Si amb això en tenim prou ja no cal secretar més insulina. Si no n’hi ha prou i no aconseguim reduir la glucèmia amb aquest pic i la glucèmia es manté elevada més temps veiem una segona pujada que correspon a la insulina que encara s’estava sintetitzant al Golgi. És un patró bifàsic que es presenta en situacions postprandials quan hi ha una ingesta important de glúcids.
METABOLITZACIÓ DE LA INSULINA: Es metabolitza molt ràpid perquè s’hidrogena i es separen els pèptids A i B. No té res a veure amb el que era i el receptor no la reconeix.
RECEPTORS: Són receptors de tipus tirosina quinasa que presenten fenòmens de regulació descendent molt fàcilment. Quan es saturen es regulen de forma descendent. A més es dimeritzen quan s’hi uneix la insulina i modifiquen la seva afinitat en funció del medi. Altres hormones condicionen l’afinitat. És un receptor complicat.
La diabetis mellitus de tipus I és per deficiència d’insulina i és poc freqüent. El problema de la dessensibilització dels receptors de la insulina és molt gran i és la diabetis mellitus tipus II.
3 La insulina activa dos tipus de receptors: 1. Metabòlics  Estan relacionats amb els efectes hipoglucemiants, lipogènics i metabòlics quan s’uneix al receptors.
2. Senyals de creixement Perquè de fet la insulina és un factor de creixement. S’ha especialitzat en l’assimilació de nutrients més que altres. Està relacionada amb la proliferació cel·lular, la síntesi de DNA i altres processos relacionats amb el creixement.
ACCIONS DE LA INSULINA: És hipoglucemiant, lipogènica i anabòlica.
1. Promou la incorporació de la glucosa sobretot al múscul i al teixit adipós. Redueix la hiperglucèmia. Al múscul i al teixit adipós hi ha uns transportador que es diuen GLUT que faciliten l’entrada de la glucosa a les cèl·lules i n’hi ha de diferents tipus. Al múscul i al teixit adipós hi ha GLUT 4 que estan regulats per la insulina que indueix l’expressió de GLUT 4. Per això introdueixen més glucosa en presencia d’insulina. Els que no tenen GLUT 4 l’entrada de glucosa no es veu potenciada per la insulina. Però tot i així la glucosa es fosforila en entrar a la cèl·lula i queda retinguda. La insulina facilita la fosforilació conforme va entrant a la cèl·lula, quedarà retinguda. El gradient d’entrada serà favorable perquè com que està fosforilada no afecta al gradient. Entra per difusió facilitada i per tant hi ha d’haver més glucosa fora la cèl·lula que dins. Si es fosforila s’afavoreix l’entrada.
2. Incrementa l’acció de la glucogen sintasa i disminueix la glucogen fosforilasa. D’aquesta manera s’activa la síntesi de glucogen.
3. Activa la glucòlisi activant diferents enzims. És a dir s’oxida la glucosa per a obtenir energia pels enzims. És la hormona de l’abundància, si s’activa per una part s’aprofita l’energia i per l’altra s’acumula energia com a reserves.
4. Les cèl·lules disposaran de glicerolfosfat que s’enganxa als àcids grassos per a poder acumular-los com a reserva. Com que tenim activada la glicòlisi s’incrementa l’activitat de l’àcid gras sintetasa i a partir de l’acetil-coa que és producte de la glicòlisi i es fa la reacció que veiem a sota on es formen triglicèrids. És una hormona lipogènica la glucosa. Accelera el seu emmagatzemament i fa possible la seva esterificació. A més inhibeix la lipasa sensible a hormones (HSL) que és l’enzim que regula el metabolisme lipídic. Ens permet utilitzar les reserves de triglicèrids. També incrementa l’activitat de la lipoproteïna lipasa per obtenir lípids a partir de les proteïnes. És una acció anabolitzant.
4 5. Activa la síntesi de proteïnes. La insulina és un factor anabolitzant i per tant de creixement. També té accions anabòliques. No lidera el creixement però el promou, si un animal no té insulina té un creixement deficient perquè no pot acumular l’energia necessària per al creixement.
      Incrementa el transport actiu d’aminoàcids.
Incrementa la síntesi de proteïnes.
Incrementa l’activitat ribosomal.
Afavoreix la duplicació del DNA.
Inhibeix la degradació de proteïnes.
Inhibeix la gluconeogènesi.
*Aquest fenomen es produeix molt de pressa perquè quan la insulina interactua amb el seu receptor aquest s’autofosforila i activa diferents enzims de la cèl·lula. Les cèl·lules que expressen GLUT 4 també tenen vesícules que tenen el GLUT4 sintetitzat al citoplasma i davant una senyal els expressen en membrana. Així incrementen l’entrada de glucogen.
REGULACIÓ DE LA SECRECIÓ D’INSULINA: El principal estímul per a la secreció d’insulina és la glucèmia. No hi ha control hipotalàmic ni hipofisiari. El pàncreas té les cèl·lules β que detecten la concentració de glucosa que hi ha al voltant i no necessiten més regulació.
Si administres glucosa via oral o sanguínia, pensaríem que es secretaria més insulina com a resposta a la glucosa sanguínia perquè s’assimila millor. El resultat és el contrari.
És així perquè el tub digestiu envia una senyal al pàncreas que fa que fabriqui més insulina. Al gràfic tenim la insulina segregada quan donem una mateixa quantitat de glucosa intravenosa i oral. Per boca la insulina total és més gran al revés del que podríem pensar perquè per via sanguínia s’absorbeix millor. L’intestí envia senyals hormonals que acceleren la producció de insulina a partir de la preproinsulina. Té a veure amb que el tub digestiu detecta la presencia de nutrients abans que cap altre òrgan. Abans que haguem tingut temps de digerir-los i absorbir-los s’envien senyals hormonals via sanguínia com GIP, CCK i GLP1 que promouen la formació de insulina però no la seva secreció que depèn de la presencia de glucosa, tenen un efecte preparatori. Quan la glucosa arriba a la sang hi ha més insulina preparada per a ser alliberada i per això per via oral alliberem més insulina. Aquestes hormones gastrointestinals s’anomenen incretines i formen part de l’eix entero-insular.
El SNA innerva totes les vísceres i glàndules i per tant sempre pot tenir influencies que modulen de forma ràpida l’activitat secretora dels òrgans.
Quan s’activa el SNA parasimpàtic s’incrementa la secreció d’insulina. El predomini parasimpàtic es produeix en situacions de repòs o postprandials.
Són situacions on es promou la secreció d’insulina.
5 Hi ha un sèrie de fets que frenen la secreció d’insulina com el SNA simpàtic per receptors α- adrenèrgics dels illots pancreàtics.
Tenim un mecanisme de feed-back negatiu per la pròpia insulina, quan els nivells augmenten la cèl·lula β tendeix a inhibir la secreció d’insulina.
La leptina és una hormona que fabrica el teixit adipós i que esta present en sang. Tenim més leptina com més teixit adipós tenim. Si tenim molts reserves energètiques secretem més leptina. És una senyal que indica com estem de reserves. Indica als illots pancreàtics que les reserves d’energia química són elevades i per tant no cal optimitzar tota l’assimilació de nutrients.
Hi ha la regulació paracrina a l’illot. En els illots pancreàtics trobem cèl·lules que segreguen somatostatina que actua de forma paracrina a les cèl·lules del costat i modula a la baixa la secreció d’insulina. És una hormona de la qual hem de saber el seu origen no és el mateix l’acció que fa la del hipotàlem que la del pàncreas.
GLUCAGÓ: Es fabrica a les cèl·lules α dels illots pancreàtics. És una hormona peptídica que té una seqüència idèntica en tots els mamífers. Té una semivida curta d’uns 10 min. El seu mecanisme d’acció és el de l’adenilat ciclasa. El seu receptor està acoblat a l’adenilat ciclasa. S’activa la glucogen fosforilasa que és l’enzim que ens fa degradar les reserves de glucogen. La seva funció és antagònica a la de la insulina.
És una acció hiperglucemiant, lipolítica i catabòlica.
Actua essencialment en els òrgans que tenen importància des del punt de vista metabòlic que són els músculs, el teixit adipós i el fetge. El múscul i el teixit adipós tenen o bé glucogen o bé triglicèrids en quantitat i el fetge perquè reparteix l’energia de l’organisme.
ACCIONS DEL GLUCAGÓ: 1. Té una acció hiperglucemiant que la té en alguns moments i punts.
 En el fetge activa la glucogen fosforilasa i la glucogenòlisi i es produeix glucosa fosfat que es troba retinguda al fetge. El fetge es el crupier perquè té la fosfatasa que transforma la glucosa 1-fosfat a glucosa i pot cedir la seva glucosa a la circulació. El glucagó té acció hiperglucemiant al fetge, perquè degrada el glucogen i el transforma en glucosa 1 fosfat que passarà glucosa en sang.
6  Al múscul promou la glucogenòlisi i transforma glucogen en glucosa fosfat que queda al múscul pel seu profit.
2. Activa la lipasa sensible a les hormones que dóna peu a trencar triglicèrids de magatzem, es formen àcids grassos que podem utilitzar per obtenir energia. Quan utilitzem àcids grassos es forma acetil-coa que si s’acumula es produeix una cetosi perquè l’acetil-coa en gran quantitat forma l’àcid acetoacètic i l’àcid cetobutíric que són els cossos cetònics. Aquests cossos cetònics fan olor de cetona i són volàtils en medi àcid. Quan un animal fa molt temps que no ha menjat té un alè cetònic perquè degrada greixos.
3. També te acció catabòlica sobre les reserves proteiques en el múscul. S’activa la degradació de proteïnes per produir aminoàcids. El múscul és un òrgan que pot cedir els aminoàcids a la sang que entraran al fetge i sota els efectes del glucagó es passen els aminoàcids a glucosa en la gluconeogènesi.
4. Pot incrementen la producció d’urea com producte de secreció de nitrogen durant la degradació de proteïnes.
El procés de gluconeogènesi disminueix les reserves de proteïnes del múscul i per això és una hormona catabòlica.
Aquestes accions ens permeten generar glucosa i obtenir energia de fonts alternatives a la glucosa.
El glucagó el generarem en hipoglucèmia. El glucagó es segrega en situacions de demanda quan no tenim aliment per mantenir la glucèmia a expenses del que ens arriba.
1.
2.
3.
4.
Incrementa la força de contracció del cor Activa la secreció biliar Redueix la secreció de protons Provoca relaxació gàstrica. Quan no hi ha prou glucosa s’activen mecanismes de compensació pel glucagó es produeix una sensació de mareig al nostre cos i una sensació estranya a l’estomac que és la relaxació gàstrica que hem esmentat. El glucagó manté la glucèmia al voltant d’un valor raonable. La glucèmia va oscil·lant.
7 SECRECIONS EN SITUACIÓ DE DEMANDA: Si fem molt exercici necessitem més glucosa per als teixits. El glucagó manté la glucosa estable per processos de glucogenòlisi i lipòlisi. Depèn del grau d’expressió de la glucogen fosforilasa. Els individus que fan molt esforç tenen la glucogen fosforilasa expressada molt ràpid i poden fer més esforç de forma ràpida. Els que no ho estem tan no mobilitzar la glucosa tant fàcilment.
Quan estem en situacions de dejuni o inanició fabriquem més glucagó.
Les dietes pobres en glúcids per exemple en carnívors activen la secreció de glucagó. Els animals carnívors tenen la glucogenòlisi activada pràcticament tot el temps i la gluconeogènesi tot el temps.
Les dietes hiperproteiques indueixen la secreció de glucagó. Estan molt de moda perquè se suposa que estimulen menys la producció de insulina i estimulen la lipogènesi. Transformem les proteïnes en glúcids.
En els illots pancreàtics tenim receptors simpàtics i parasimpàtics. El glucagó acompanya a l’adrenalina i l’estimulació simpàtica per fer front a situacions de demanda.
La secreció de glucagó esta inhibida per la hiperglucèmia, la presencia de insulina i serotonina i els àcids grassos i cossos cetònics. Si ens fixem en com funciona el pàncreas endocrí veurem que es regula el seu patró de secreció en funció dels nivells de glucosa en sang. En funció dels inputs del sistema nerviós autònom si són simpàtics glucagó si són parasimpàtics insulina. És molt important l’arribada d’informació del tub digestiu. Si detecta matèria s’activa la secreció d’insulina. La somatostatina de fet el que fa és un paper a l’illot pancreàtics. Regula la secreció de insulina i modula la secreció de glucagó. És una hormona que té efectes inhibitoris sobre la insulina i el glucagó. Ho fa en funció del tipus de glucèmia que tenim si és alta frena la insulina i si es baix al glucagó.
*Els animals carnívors fan molta gluconeogènesi. Els remugants no tenen quasi glúcids en la seva dieta, prenen cel·lulosa que es transforma en àcids grassos volàtils i tota la glucosa que tenen l’han de fabricar, fan gluconeogènesi constantment. Hi ha vies metabòliques per transformar el propionat en glucosa que té tres carbonis i així fabriquen glucosa que en té 6.
8 ...