7/31/2019 Fiziopatologia Metabolismului Glucidic - Curs 1

1/42

Fiziopatologia metabolismului glucidic

(I)

Prof. Univ. Dr. Daniela Adriana Ion

UNIVERSITATEA DE MEDICIN I FARMACIECAROL DAVILAdin

Bucuresti

7/31/2019 Fiziopatologia Metabolismului Glucidic - Curs 1

2/42

Echilibrul glicemic

Nivelul Glicemiei

Aport exogen:Cantitate

Absorbtie

Aport endogen:Glicogenoliza

Gluconeogeneza

Catabolismulcelular

al glucozei:Glicoliza

Glicogenogeneza

ProteinogenezaLipogeneza

7/31/2019 Fiziopatologia Metabolismului Glucidic - Curs 1

3/42

Nivelul glicemiei este rezultatul echilibrului dintre aportul deglucoza (endogen sau exogen) si catabolismul glucozei.

Aportul exogen depinde de cantitatea de glucide ingerate

dar si de cantitatea absorbita. Aceasta din urma depinde de

functionarea corecta a digestiei cat si de calitatea absobtiei

la nivel intestinal.

Catabolismul celular al glucozei se realizeaza pe patru cai:

Glicoliza Glicogenogeneza

Proteinogeneza

Lipogeneza

Echilibrul glicemic

7/31/2019 Fiziopatologia Metabolismului Glucidic - Curs 1

4/42

Productia endogena de

glucoza ar trebui sa

balanseze consumul total

de glucoza al organismului

Principala sursa endogena

de glucoza este

glicogenoliza

Principala cale de

metabolizare este prin

intermediul oxidarii glucozei

PRODUCTIA HEPATICA DE GLUCOZA A JEUN

0

0.5

1

1.5

2

2.5

Productia endogena de glucoza Catabolizarea glucozei in organism

Altele

Glicoliza

Oxidarea

glucozei

Captarea

glucozei de

catre

organele

interne

Glicogenoliza

Glicerol (2%)

Piruvat (1%)

Lactat (16%)

Aminoacizi (6%)

7/31/2019 Fiziopatologia Metabolismului Glucidic - Curs 1

5/42

DISTRIBUTIA GLUCOZEI IN ORGANISM INREPAUS ALIMENTAR

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Distributia glucozei in organism

Muschi

Splahnic

Cerebral

Muschi:

tesut insulinodependent, in

reaus captarea glucozei scade

pana 0, necesarul energetic

asigurandu-se din beta-oxidareaAG

Splahnic:

tesut insulinodependent, in

repaus energia e asigurata de

beta-oxidarea AG

Cerebral:

tesut glucozo-dependent,

insulino-independent

7/31/2019 Fiziopatologia Metabolismului Glucidic - Curs 1

6/42

Catabollizare glucozei postprandiale

Glucoza postprandiala

50% Glicoliza40% depoziteadipoase

5% Glicogen

7/31/2019 Fiziopatologia Metabolismului Glucidic - Curs 1

7/42

7/31/2019 Fiziopatologia Metabolismului Glucidic - Curs 1

8/42

UTILIZAREA GLUCOZEI LA NIVELUL ORGANELOR

FICAT:

Glucoza Glicogen

AG TG

VLDL tesuturi

depozit

depozit

G-6-PHGlucoza tesuturi

RINICHI:

Glucoza Glicogen G-6-PHGlucoza tesuturi

Glicoliza

Glicoliza

- gluconeogeneza

- gluconeogeneza

MUSCHI:

Glucoza Glicogen GlucozaGlicoliza

intramusculara

TESUT ADIPOS:

Glucoza

AGTG depozit

Glicerol

CEREBRAL

7/31/2019 Fiziopatologia Metabolismului Glucidic - Curs 1

9/42

ECHILIBRUL GLICEMIC

Nivelul Glicemiei

Aport exogen:Cantitate

Absorbtie

Aport endogen:Glicogenoliza

Gluconeogeneza

Catabolismulcelular

al glucozei:Glicoliza

Glicogenogeneza

ProteinogenezaLipogeneza

glucagon

catecolamin

e

CortizolsiG

H

Insulina

InsulinaIncretine

Amilina

7/31/2019 Fiziopatologia Metabolismului Glucidic - Curs 1

10/42

GLUCAGON

INSULINA

Numai 2% din greutatea pancreasului sunt celule .

Aceste celule produc insulina cu o rata de 1 unitate/kg corp/zi.

peste 80% din celule trebuie sa fie distruse pentru ca diabetul sa se dezvolte.

PANCREASUL - GLUCOREGLATOR

7/31/2019 Fiziopatologia Metabolismului Glucidic - Curs 1

11/42

BIOSINTEZA INSULINEI

Glucokinaza

Glucozo-6-P

PI3-Kinaza

SAPK2 PDX1

kinaza

PDX1

(31kDa)

PDX1(46 kDa)

Glucoza

Transcriptia

Nucleu

GLUT2

Advances in Molecular and Cell Biology Volume 29 The Biology of the Pancreatic Beta-Cell pg.112

http://gigapedia.com/items/274246/advances-in-molecular-and-cell-biology-volume-29-the-biology-of-the-pancreatic-beta-cellhttp://gigapedia.com/items/274246/advances-in-molecular-and-cell-biology-volume-29-the-biology-of-the-pancreatic-beta-cellhttp://gigapedia.com/items/274246/advances-in-molecular-and-cell-biology-volume-29-the-biology-of-the-pancreatic-beta-cellhttp://gigapedia.com/items/274246/advances-in-molecular-and-cell-biology-volume-29-the-biology-of-the-pancreatic-beta-cell

7/31/2019 Fiziopatologia Metabolismului Glucidic - Curs 1

12/42

Proinsulina

Centr-

omerCATCALPTH

c-Ha-ras

INS IGF-2 -globin

Bratul scurt al cromosomului 11

C peptid

LantA Insulina

LantB Insulina

Proinsulina

LantA Insulina

LantB Insulin

C peptid

Biosinteza insulinei

7/31/2019 Fiziopatologia Metabolismului Glucidic - Curs 1

13/42

BIOSINTEZA INSULINEIReticul endoplasmic

rugos

Vezicula secretorie

Aparat Golgi

Granule secretoriiimature

Granule secretorii

mature

Secretia insulinei

7/31/2019 Fiziopatologia Metabolismului Glucidic - Curs 1

14/42

7/31/2019 Fiziopatologia Metabolismului Glucidic - Curs 1

15/42

FAZELE SECRETIEI INSULINEI

0

20

40

60

80

100

120

-30 0 30 60 90 12

0

Exista doua faze ale secretiei insulinei:

faza I (rapida): 0-10 minute in carese realizeaza exocitoza proinsulinei

deja sinetizate, prezente in

granulele secretorii

faza II (lenta): 10 -180 minute, incare se realizeaza sinteza de novo a

proinsulinei, generarea de granule

secretorii si exocitoza

7/31/2019 Fiziopatologia Metabolismului Glucidic - Curs 1

16/42

SECRETIA INSULINEI (1)

x

Pi

Glucokinaza ( GK ) este

enzima limitatoare a

metabolizarii glucozei de catre

celulele insulare.

Generarea de ATP la nivelul

lantului transportor de electroniconduce la inchiderea canalului

de K ATP dependent.

Inchiderea canalului de K

conduce la modificarea

potentialului de membrana si

deschiderea canalelor de Cavoltaj dependente

Cresterea calciului intracelular

conduce la stimularea

exocitozei granulelor secretorii

ce contin insulina

Diabetes 1996; 45: 223-241

7/31/2019 Fiziopatologia Metabolismului Glucidic - Curs 1

17/42

SECRETIA INSULINEI (2)

Acizii grasi liberi:

Fatty acid acyl-CoA

poate stimula secretiainsulinei.

Cresterea calciului

intracelular stimuleaza

exocitoza.

Protein kinaza C

(PKC) stimuleaza

exocitoza.x

7/31/2019 Fiziopatologia Metabolismului Glucidic - Curs 1

18/42

SECRETIA INSULINEI (3)

C

C

R

P

R

PPP AMPc

AC GsATP

Glucagon

GLP-1

GIP

In conditii de repaus PKA

dependenta de AMPc esteun tetramer inactiv

Agonistii ca glucagonul,

GLP-1, GIP se leaga de

receptorii cuplati cu

proteina G ce vor activa AC

Activarea AC genereaza

AMPc din ATP

AMPc se va lega de cele

doua situsuri specifice ale

subunitatilor reglatoare

eliberand subunitatile

catalitice

7/31/2019 Fiziopatologia Metabolismului Glucidic - Curs 1

19/42

SECRETIA INSULINEI (3)

C

C

R

PR

PP

P

Fosforilarea proteinelor

Secretieinsulina

Eliberarea subunitatilor

catalitice ale PKA vaconduce la stimularea

secretiei de insulina prin

fosforilarea substratelor

proteice din avalul caii de

semnalizare

7/31/2019 Fiziopatologia Metabolismului Glucidic - Curs 1

20/42

STIMULAREA SECRETIEI INSULINICE CUSULFONILUREICE

K+

Sulfoniluree

Insuline

secretion

through

exocytosis

Insulina

Inchiderea

canalului

KATP

x

Ashcroft, Gribble, Diabetologia (1999) 42: 903-919

7/31/2019 Fiziopatologia Metabolismului Glucidic - Curs 1

21/42

RECEPTORUL INSULINIC

receptortul genei pentru insulina estecodificat de o gena de pe cromozomul 19

1370 aminoacizi.

Doua subunitati alpha si beta.

La nivelul acestei gene au fost descrise3 mutatii.

Manifestari clinice:

1- Insulino resistanta severa.2- Acanthosis nigrican.3- Hirsutism and virilizare.4- Retard mental5- Displazie dentara.

Cromosom 19

Subunitate

Alpha

Subunitate

Beta

COOH COOH

COOHCOOH

NH2 NH2

Cell membrane

Rabson-Mendenhall

syndrome

7/31/2019 Fiziopatologia Metabolismului Glucidic - Curs 1

22/42

EFECTELE INSULINEI LA NIVEL CELULAR

p85

IRS-1

SINTEZE

PROTEICE

Factoritranscriptionali

SINTEZELIPIDICE

SINTEZA

GLICOGEN

GLUT-4

PI-3K

Prima etapa a aciunii

insulinei este activareatirozinkinazica a subunitatii a receptorului insulini