Metabolismo GLUCIDICO

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1 Metabolismo GLUCIDICO

2 COMPOSIZIONE DI UN ORGANISMO ADULTO Altro 3% Acqua 60% Carboidrati 1% Proteine 16% Lipidi 20%

3 CALORIE TEORICHE PRODOTTE DALL OSSIDAZIONE COMPLETA DEI VARI SUBSTRATI (uomo adulto 70 Kg) GLUCIDI LIPIDI PROTIDI Contenuto (gr) Equivalente calorico (Cal/gr) Calorie teoriche totali % del totale

4 METABOLISMO GLUCIDICO Contenuto corporeo di carboidrati in un adulto di 70 Kg è di gr. Glicogeno epatico: gr Glicogeno muscolare: 200 gr. Glucosio libero (plasma e liquidi extracellulari): 20 gr. L organismo utilizza e produce continuamente glucosio (60-80% si rinnova nelle 24 ore). Quindi le normali concentrazioni glicemiche a digiuno ( mg/dl o mmol/l) vengono mantenute dalla coesistenza simultanea e bilanciata di questi due processi.

5 Parametri per la valutazione del controllo glicemico Glicemia Emoglobina glicata Glicosuria Chetonuria/emia

6 GLUCOSIO SIERICO Esogena Immissione in circolo Endoogena Glicemia normale Rimozione tessutale Fegato Muscolo T. Adiposo SNC e SNP Globuli rossi Tubuli renali

7 GLUCOSIO SIERICO L omeostasi glicemica dipende da: adeguata introduzione di glucosio con la dieta utilizzazione periferica di glucosio riserva epatica di glucosio (glicogeno) fattori ormonali

8 FATTORI ORMONALI Insulina Ipoglicemizzanti Somatostatina Iperglicemizzanti (controinsulari) Glucagone Glucocorticoidi Catecolamine Ormoni tiroidei GH (ormone della crescita) ACTH (ormone adrenocorticotropo)

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10 OMEOSTASI GLUCIDICA

11 Insulin & Blood Glucose Regulation Liver: Glucose Production Pancreas Insulin Secretion Muscle Intestine: Glucose Absorption BLOOD GLUCOSE Brain & Nervous System Fat Peripheral Glucose Uptake Increases Decreases Not affected by insulin

12 GLICEMIA ED INSULINA IPERGLICEMIA Insulina Glicemia NORMOGLICEMIA IPOGLICEMIA

13 IPOGLICEMIA E CONTROREGOLAZIONE Controregolazione: insieme di tutte le risposte, nervose ed ormonali, tese a riportare la glicemia entro valori normali. Si innesca quando la glicemia scende sotto i 60 mg/dl. Meccanismi della controregolazione: Ormonali (glucagone, adrenalina, ormone della crescita, cortisolo). Neuronali (noradrenalina secreta dai neuroni postgangliari). Autoregolatori ( produzione epatica di glucosio). Metabolici (utilizzazione di substrati alternativi al glucosio).

14 Principali ormoni coinvolti nell omeostasi glicemica Glucagone Catecolamine Cortisolo GH iperglicemia Insulina ipoglicemia

15 INSULINA Proteina composta da 2 catene polipeptidiche (A e B) connesse da 2 ponti disolfuro 51 aminoacidi PM=5800 Deriva dalla proinsulina per distacco di un peptide di connessione (C-peptide) Principale elemento regolatore della secrezione insulinica è il glucosio. Stimolano la secrezione insulinica anche molti aminoacidi, ormoni gastrointestinali (secretina, gastrina, VIP, GIP, colecistochinina), glucagone, sistema parasimpatico.

16 INSULINA: struttura

17 INSULINA CELLULA β Pro-insulina Insulina C-peptide SANGUE

18 L INSULINA E IL SUO RECETTORE

19 AZIONE DELL INSULINA: Le azioni dell insulina sono gobalmente anaboliche. Essa infatti: attiva la rimozione del glucosio dal circolo; attiva la sintesi di glicogeno; attiva la conversione del glucosio in lipidi; attiva la conversione degli ac. grassi in lipidi; attiva la captazione di a.a. da parte del fegato e del muscolo scheletrico, e la successiva sintesi proteica.

20 INSULINA: secrezione STIMOLO SECREZIONE DI INSULINA BASALE RISPOSTA 1ª FASE: RILASCIO ACUTO 2ª FASE TEMPO

21 MECCANISMI FISIOPATOLOGICI DELLA DISLIPIDEMIA NELLA SINDROME METABOLICA IA Cellule Adipose IR X Insulina FFA Fegato TG Apo B CE VLDL (CETP) HDL 2 HDL 3 (CETP) TG LDL CE TG ( HL) LDL ( HL) Apo A-1 Reni LDL piccole e dense

22 Definizione Diabete Mellito Disordine del metabolismo glicidico caratterizzato da un assoluta e/o relativa assenza di insulina e insulino-resistenza a cui segue iperglicemia

23 Glicemia Valuta la quantità di glucosio presente nel sangue al momento del prelievo. Può essere utilizzata: - per la valutazione retrospettiva dell equilibrio metabolico - in termini predittivi per l adeguamento terapeutico. Può essere valutata: - come misurazione basale (al mattino prima della colazione) - o nel corso della giornata (profilo glicemico)

24 DIABETE MELLITO DEFINIZIONE Sindrome caratterizzata da aumento dei livelli ematici di glucosio (iperglicemia) a digiuno 126 mg/dl 2h dopo OGTT 200 mg/dl Comporta il rischio di complicanze acute (coma iperglicemico) e croniche (microangiopatia, neuropatia e macroangiopatia)

25 Glycemic Pattern: Normal vs Patient With Diabetes 400 Mean Glucose (mg/dl) :00 10:00 14:00 18:00 22:00 02:00 06:00 = administration of meal Time of Day Diabetic (n=16) Control (n=14) Adapted from Polonsky et al. N Engl J Med. 1988;318:1233.

26 TEST DI CARICO ORALE DI GLUCOSIO (OGTT) curva

27 TEST DI CARICO ORALE DI GLUCOSIO (OGTT) esecuzione Nei tre giorni precedenti dieta contenente almeno 150 g di carboidrati e attività fisica normale. Digiuno da circa 12 ore. Durante l esecuzione del test il soggetto deve rimanere seduto e non deve fumare. Prima dell inizio del test viene effettuato un prelievo di sangue venoso per determinare la glicemia a digiuno. Il soggetto assume poi 75 g di glucosio anidro sciolti in 250 ml di acqua nell arco di 5 minuti. Nei bambini la quantità di glucosio somministrato è pari a 1.75 g di glucosio per Kg di peso corporeo fino ad un massimo di 75 g. Dopo due ore viene effettuato un ulteriore prelievo di sangue venoso per la determinazione della glicemia. Il tempo viene valutato dal momento in cui il soggetto inizia a bere.

28 TEST DI CARICO ORALE DI GLUCOSIO (OGTT) interpretazione Glicemia 200 mg/dl (11.1 mmol/l) a 2 ore dal carico orale di glucosio: diagnosi di diabete mellito Glicemia 140 mg/dl (7.8 mmol/l) ma <200 mg/dl (11.1 mmol/l) a 2 ore dal carico orale di glucosio: diagnosi di intolleranza al glucosio (impaired glucose tolerance o IGT)

29 DIABETE MELLITO: diagnosi Sintomi clinici ed una glicemia random 200 mg/dl (11.1 mmol/l). Glicemia a digiuno (da almeno 8 ore) 126 mg/dl (7 mmol/l). In assenza di sintomi è opportuno che il valore della glicemia a digiuno venga confermato in più misurazioni. Glicemia a due ore dal carico orale di glucosio 200 mg/dl (11.1 mmol/l). Intolleranza al glucosio (IGT): glicemia 140 mg/dl (7.8 mmol/l) ma <200 mg/dl (11.1 mmol/l) a 2 ore dal carico orale di glucosio. Alterata glicemia a digiuno (IGF): glicemia a digiuno tra 110 mg/dl (6.1 mmol/l) e 125 mg/dl (6.9 mmol/l).

30 NGT: glicemia basale <110 mg/dl DM: glicemia basale 126 mg/dl, oppure glicemia >200 mg/dl a 120 dell OGTT IGT: glicemia compresa tra 140 e 200 mg/dl a 120 dell OGTT IFG: glicemia basale compresa tra 110 e 126 mg/dl e glicemia a 120 dell OGTT <140 mg/dl

31 Diagnosis Diabetes Excluded Random Glucose 100 > 200 Diabetes Diabetes Excluded Fasting Glucose 100 > 126 Diabetes IFG To diagnose IGT in absence of IFG No IGT Oral GTT Diabetes 2 hr glu < hr glu > hr glu IGT IFG = impaired fasting glucose IGT = impaired glucose tolerance

32 MONITORAGGIO METABOLICO DEL DIABETE Profilo glicemico giornaliero. E indispensabile per monitorare l andamento delle glicemie. Glicosuria Indica la presenza di glucosio nelle urine quando la glicemia supera la soglia renale (> 180mg/dl) Chetonuria Indica una insufficienza insulnica, una situazione di digiuno protratto o una dieta troppo povera di carboidrati. Emoglobina glicosilata Esprime la qualità del controllo metabolico degli ultimi 3 mesi. Riserva β-cellulare Attraverso il C-peptide si valuta la produzione endogena di insulina

33 Diabete Mellito Profilo glicemico E costituito da misurazioni eseguite in vari momenti della giornata sia a digiuno che dopo i pasti. Può essere praticato: - in regime ospedaliero (validità limitata a casi particolari) - in regime di automonitoraggio domiciliare (elemento di riferimento più importante per la valutazione dell equilibrio glicemico)

34 Autocontrollo della glicemia A cosa serve Guidare i medici nella pianificazione a lungo termine del trattamento Guidare i pazienti nell aggiustamento quotidiano della terapia insulinica Segnalare situazioni di possibile emergenza Rafforzare l educazione del paziente

35 GLUCOSIO URINARIO Glucosio urinario: filtrato a livello glomerulare riassorbito a livello tubulare. Glucosio nelle urine quando glicemia > 180 mg/dl È possibile osservare glicosuria in presenza di valori glicemici normali (es.: diabete renale, infarto del miocardio, gravidanza).

36 Glicosuria Normalmente negativo Glicemia > 180 mg/dl sorpassa il filtro renale

37 Filtrazione, escrezione e riassorbimento del glucosio

38 EMOGLOBINA GLICOSILATA (HbA1c) Deriva da una reazione praticamente irreversibile nella quale il glucosio viene legato all emoglobina. La percentuale di emoglobina che viene glicosilata dipende dalla concentrazione di glucosio a cui il globulo rosso viene esposto e dall età del globulo rosso. L emoglobina glicosilata rimane in tale forma per tutta la vita del globulo rosso. La glicosilazione è piuttosto lenta e la concentrazione di emoglobina glicosilata non varia con le oscillazioni giornaliere della glicemia, ma è uno specchio fedele della glicemia media dei 60 giorni precedenti la determinazione. Pertanto questo esame deve essere eseguito ogni 2-3 mesi. Il dosaggio dell HbA1c non esclude l automonitoraggio della glicemia che solo può darci informazioni sulla variabilità giornaliera dei valori glicemici ed in particolare sull iperglicemia postprandiale.

39 HbA1c (emoglobina glicosilata) Parametro di laboratorio utile per il controllo del compenso della glicemia. HbA1c Grado di compenso glucidico >10% 9-10% 8-9% Vari gradi di compenso alterato 7-8% 6-7% <6% Compenso discreto Livello non diabetico

40 IPOGLICEMIA DEFINIZIONE Per ipoglicemia si intende una riduzione della concentrazione plasmatica di glucosio (al di sotto di mg/dl) tale da determinare l insorgenza di sintomi che regrediscono con il ripristino dei normali livelli glicemici

41 IPOGLICEMIA E CONTROREGOLAZIONE Controregolazione: insieme di tutte le risposte, nervose ed ormonali, tese a riportare la glicemia entro valori normali. Si innesca quando la glicemia scende sotto i 60 mg/dl. Meccanismi della controregolazione: Ormonali (glucagone, adrenalina, ormone della crescita, cortisolo). Neuronali (noradrenalina secreta dai neuroni postgangliari). Autoregolatori ( produzione epatica di glucosio). Metabolici (utilizzazione di substrati alternativi al glucosio).

42 ORMONI CONTROREGOLATORI ORMONE SECREZIONE AZIONE EFFETTO Glucagone Catecolamine Cortisolo Immediata Immediata Precoce e protratta Rapida e di breve durata Rapida Prolungata Glicogenolisi Neoglucogenesi Lipolisi Chetogenesi Glicogenolisi Lipolisi Secrezione glucagone Neoglucogenesi Lipolisi Insulino-resistenza Ormone crescita Ritardata Prolungata Neoglucogenesi Lipolisi Insulino-resistenza

43 IPOGLICEMIA CAUSE IPERINSULINEMIA ASSOLUTA errore di prescrizione errore nel dosare le unità irregolarità nell assorbimento della insulina IPERINSULINEMIA RELATIVA pasto ritardato o inadeguato attività fisica non programmata assunzione di alcolici diminuita degradazione di insulina in presenza di insufficienza epatica o renale dopo recupero da situazioni di stress al termine della gravidanza

44 IPOGLICEMIA SINTOMI NEUROGLICOPENICI Sonnolenza Confusione mentale Decadimento funzioni cognitive Difficoltà a parlare Incapacità a concentrarsi Spossatezza Turbe dell umore Psicosi Convulsioni Coma ADRENERGICI Ansia Palpitazioni Tachicardia Tremori Sudorazione Sensazione di fame NON SPECIFICI Malessere Nausea Cefalea

45 CHETOACIDOSI DIABETICA Definizione La chetoacidosi diabetica è uno stato carenza assoluta o relativa di insulina aggravata dalla conseguente iperglicemia, disidratazione ed acidosi. Si considera presente quando la glicemia è superiore a 300 mg/dl, sono presenti chetonemia e chetonuria, è presente acidosi (ph < 7,30) i bicarbonati plasmatici sono inferiori a 15 meq/l.