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NOVOS BIOMARCADORES DA PRÉ-DIABETES TIPO 2 ATRAVÉS DE ESTUDOS METABOLÔMICOS

NOVOS BIOMARCADORES DA PRÉ-DIABETES TIPO 2 ATRAVÉS DE ESTUDOS METABOLÔMICOS

Vânia Aparecida Mendes Goulart, Rodrigo R. Resende

Vol. 1, N. 6, 28 de janeiro de 2014
DOI: http://dx.doi.org/10.15729/nanocellnews.2014.01.28.004

O diabetes do tipo 2 é uma doença crônica que é definida pelo aumento dos níveis de glicose (açúcar) no sangue. A glicose é a principal fonte de energia do corpo e vem dos alimentos que ingerimos, principalmente, os que têm muito carboidratos como pão, arroz, massas em geral, etc. Este aumento pode ocorrer devido às disfunções em células do pâncreas denominadas células beta, que produzem a insulina e, se essas células estão danificadas, a produção de insulina também fica reduzida, ou pela resistência das células dos outros órgãos do organismo em relação à insulina (hormônio responsável por regular a entrada de glicose nas células) (Figura 1). Quando não tratada, a diabetes tipo 2 pode ser fatal.

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Geralmente, doenças metabólicas como o diabetes, frequentemente estão presentes antes de se tornarem clinicamente aparentes. Por exemplo, no momento em que é verificada a deficiência de insulina em função do aumento da glicose no sangue e o diagnóstico do diabetes do tipo 2 é realizado, parte das células do pâncreas já estão comprometidas.

FATORES DE RISCO

A diabetes tipo 2 pode acometer qualquer pessoa, mas algumas condições de vida da pessoa podem aumentar o risco de que a mesma tenha o diabetes tipo 2, como: Pessoas com mais de 45 anos, obesidade e sobrepeso, diabetes gestacional anterior, histórico familiar de diabetes tipo 2 (quando algum parente já tem ou teve a doença), pré-diabetes (que é a situação em que os níveis de glicose em jejum estão acima de 100mg/dL), sedentarismo ou falta de exercícios físicos (uma simples caminhada 3 vezes por semana de 30-40 minutos ajudaria na redução dos níveis de glicose no sangue), baixos níveis de colesterol HDL (este é chamado de “bom colesterol”, o termo não é correto, porque quem é bom, é a pessoa e não uma molécula. Mas, o HDL é chamado assim pois no fluxo sanguíneo ele não se aproxima das paredes dos vasos, ficando no meio do turbilhão do fluxo sanguíneo), triglicerídeos elevados (uma alimentação baseada em laticíneos como queijos, iogurte, leite, sorvete em excesso leva ao aumento dos triglicerídeos ou triglicérides), hipertensão, consumo de bebida alcóolica.

CAUSAS DO DIABETES TIPO 2

Ao contrário das pessoas com diabetes tipo 1, as pessoas com diabetes tipo 2 produzem insulina, entretanto, o corpo pode criar uma resistência à insulina – ou seja, ele não responde da forma como deveria à ação da insulina e não a utiliza corretamente. Também pode acontecer de o paciente com diabetes tipo 2 não produzir insulina suficiente para suprir as demandas do seu corpo. Nesse processo, a insulina insuficiente não consegue carregar todo o açúcar para dentro das células, e ele acaba se acumulando no sangue. Isso acontece quando as células beta do pâncreas são danificadas e, ao contrário do que muita gente imagina, o diabetes do tipo 2 é uma doença com fator genético muito maior do que o diabetes do tipo 1.

As células do tecido adiposo, os adipócitos (células de gordura), as células dos músculos (miócitos) e as células do fígado (hepatócitos) não respondem corretamente à insulina, e por isso o açúcar não entra nessas células, ficando na corrente sanguínea, caso em que o sangue é comumente chamado de sangue melado ou meloso.

Bom, mas o que é que tem e o que acontece se adipócito (célula de estoque de gordura) não responder à insulina? Nosso corpo utiliza a energia de carboidratos, como a glicose, e de lipídeos, como a gordura, para realizar todas suas funções vitais. Pode usar também a energia das proteínas, mas em um estágio muito posterior na falta de alimentos e outras situações que não serão discutidas aqui, neste momento. Quando a célula de gordura é sensível ou responde à insulina, significa que essa célula reconhece a glicose circulante e ativa mecanismos para que se “economize” a gordura, ou seja, a célula de gordura não permite a retirada da gordura de dentro delas disponibilizando-a ao corpo como forma de energia. Quando as células de gordura são resistentes ou não respondem à ação da insulina, elas não reconhecem a glicose circulante e entendem que o organismo está com falta de energia, com isso as células de gordura liberam a gordura que está no seu interior para o sangue, é por isso que o paciente com diabetes além de ter glicose alta pode também ter colesterol alto. Mas, daí você poderia perguntar, isso não faria com que eu emagrecesse? O problema é que o paciente com diabetes emagrece de maneira muito rápida e desregulada, aumentando o colesterol no sangue que pode provocar a formação de trombos e levar ao infarto do miocárdio (coração), a um acidente vascular cerebral (AVC ou derrame), trombose nos vasos profundos da perna, embolia pulmonar (formação de trombos nos vasos sanguíneos do pulmão) e levar à morte. Além de várias outras complicações como arteriosclerose, impede a cicatrização de feridas, principalmente podendo levar ao chamado pé diabético, que é uma situação na qual pode-se perder os dedos do pé, o pé, a perna e a vida.

Os hepatócitos ou células do fígado também funcionam de forma semelhante, isto é, quando são sensíveis ou respondem à ação da insulina absorvem a glicose circulante no sangue e a armazenam. Quando são resistentes ou não respondem à insulina, eles não reconhecem a glicose alta no sangue e entendem que existe falta de glicose, liberando mais glicose para o sangue e piorando todo o processo, principalmente no caso da cicatrização de feridas, que fica muito comprometida.

As células dos músculos também: com a insulina elas absorvem glicose para usar como energia, sem a insulina entendem que está faltando e sinalizam para o corpo a necessidade de queimar gordura para fornecer energia.

SINTOMAS DO DIABETES TIPO 2

Normalmente, as pessoas com diabetes tipo 2 não apresentam sintomas no início, podendo ter a doença assintomática por muito anos. É o que chamamos de doença silenciosa, só a percebemos em uma situação na qual já estamos em risco, por isso a importância de se fazer exames periodicamente, ao menos 1 vez ao ano. Os primeiros sintomas do diabetes tipo 2 podem ser:

- Infecções frequentes. Alguns exemplos são bexiga, rins, e infecções de pele.

- Feridas que demoram a cicatrizar

- Alteração visual (visão embaçada)

- Formigamento nos pés e furúnculos

- Vontade de urinar diversas vezes

- Fome frequente

- Sede constante.

Na presença desses sintomas, principalmente associado aos fatores de risco, é importante visitar um médico e fazer uma investigação para o diabetes tipo 2.

DIAGNÓSTICO

Os métodos atuais utilizados para o diagnóstico do diabetes tipo 2, como dosagem dos níveis de glicose no sangue dos pacientes em jejum ou análise do índice de massa corporal (peso do paciente), são eficazes em diagnosticar a doença já estabelecida, porém fornece poucos esclarecimentos sobre os mecanismos da doença. Existe uma baixa disponibilidade de intervenções eficazes para retardar ou prevenir o aparecimento do diabetes do tipo 2, e considerando o crescente aumento do número de casos na população mundial, a identificação de indivíduos em risco é particularmente importante.

Na glicemia em jejum valores acima de 100 mg/dL são indicativos para prosseguir a investigação com a curva glicêmica. Duas glicemias de jejum acima de 126 mg/dL são diagnósticas para diabetes tipo 2. Valores acima de 200 mg/dL também são considerados diagnósticos para diabetes tipo 2 (Figura 2).

A Hemoglobina glicada (HbA1c) é a fração da hemoglobina (proteína dentro do glóbulo vermelho) que se liga a glicose. Durante o período de vida da hemácia – 90 dias em média – a hemoglobina vai incorporando glicose, em função da concentração deste açúcar no sangue. Se as taxas de glicose estiverem altas durante todo esse período ou sofrer aumentos ocasionais, haverá necessariamente um aumento nos níveis de hemoglobina glicada. Dessa forma, o exame de hemoglobina glicada consegue mostrar uma média das concentrações de hemoglobina em nosso sangue nos últimos meses. Os valores da hemoglobina glicada irão indicar se você está ou não com hiperglicemia, iniciando uma investigação para o diabetes tipo 2 (Figura 2). Valores normais da hemoglobina glicada:

     
  • Para as pessoas sadias: entre 4,5% e 5,7%

  •  

  • Para pacientes já diagnosticados com diabetes: abaixo de 7%

  •  

  • Anormal próximo do limite: 5,7% e 6,4% e o paciente deverá investigar para pré-diabetes

  •  

  • Consistente para diabetes: maior ou igual a 6,5%.

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Figura 2: Níveis dos testes sanguíneos, hemoglobina glicada, glicemia em jejum e curva glicêmica para o diagnóstico do diabetes e prediabetes.

PROPOSTA

A análise do metaboloma, ou o estudo da composição dos metabólitos produzidos por células do organismo, envolve a determinação dos níveis (ou concentrações) de compostos químicos de baixa massa molecular (pequenas moléculas), que estejam presentes dentro ou fora das células. Tecnologias emergentes tais como espectrometria de massas (técnica analítica que permite identificar os diferentes componentes de uma mistura de substâncias) têm reforçado a viabilidade da aquisição de dados de perfis de metabólitos de organismos inteiros. Essas novas técnicas permitem a avaliação de grandes quantidades de metabólitos que são substratos e produtos em vias metabólicas que são particularmente relevantes para o estudo de doenças metabólicas, tais como o diabetes. Além disso, os metabólitos encontrados podem servir como potenciais marcadores para a doença (1).

Em 2011, foi publicado um trabalho realizado na Escola de Medicina de Harvard, em Boston, pelo pesquisador Thomas J. Wang e colaboradores, onde foram demonstrados os perfis metabólicos de 2.422 pessoas com níveis normais de açúcar no sangue (normoglicêmicos), mensurados durante 12 anos de acompanhamento (2). O interesse desses pesquisadores era verificar se a presença de alguns metabólitos no sangue destes indivíduos seriam capazes de prever o desenvolvimento do diabetes tipo 2. Ao longo de 12 anos, 201 indivíduos desenvolveram o diabetes tipo 2. Foi verificado que cinco aminoácidos (pequenos metabólitos produzidos ou processados pelo organismo), tinham associações altamente significativas com o diabetes futuro, sendo eles: isoleucina, leucina, valina, tirosina, e fenilalanina. Os resultados encontrados neste estudo ressaltam a importância potencial do metabolismo de aminoácidos no início do diabetes e sugerem que o perfil de aminoácidos pode ajudar na avaliação do risco de desenvolver a doença.

Outro estudo, realizado graças a colaboração de diversos pesquisadores que se associaram em uma cooperativa de Pesquisa em Saúde na Região de Augsburgo, na Germânia, liderados pelo pesquisador Wang-Sattler, foi publicado em 2012 (3). Novas moléculas como potenciais biomarcadoras para o diabetes tipo 2 foram descobertas, usando uma abordagem metabolômica. Neste estudo, eles analisaram 4.297 amostras de soro e como principal resultado, eles verificaram que três metabólitos: glicina, lisofosfatidilcolina (LPC) e acetilcarnitina, foram identificados como marcadores específicos do pré-diabetes. As análises prospectivas demonstraram que os baixos níveis de glicina e LPC predizem um risco maior de desenvolver intolerância a glicose e/ou diabetes tipo 2. Estes trabalhos reforçam a importância dos estudos em metabolômica para a descoberta precoce de várias doenças, neste caso, o diabetes tipo 2.

Referências

1. Lu J, Xie G, Jia W, Jia W. Metabolomics in human type 2 diabetes research. Frontiers of medicine. 2013 Mar;7(1):4-13. PubMed PMID: 23377891. Epub 2013/02/05. eng.

2. Wang TJ, Larson MG, Vasan RS, Cheng S, Rhee EP, McCabe E, et al. Metabolite profiles and the risk of developing diabetes. Nature medicine. 2011 Apr;17(4):448-53. PubMed PMID: 21423183. Pubmed Central PMCID: PMC3126616. Epub 2011/03/23. eng.

3. Wang-Sattler R, Yu Z, Herder C, Messias AC, Floegel A, He Y, et al. Novel biomarkers for pre-diabetes identified by metabolomics. Molecular systems biology. 2012;8:615. PubMed PMID: 23010998. Pubmed Central PMCID: PMC3472689. Epub 2012/09/27. eng.

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