A INSULINA, GLUCAGON E DIABETES MELITO

INSULINA, GLUCAGON E DIABETES MELITO.

Química, síntese e metabolismo dos hormônios pancreáticos

A insulina e o glucagon são sintetizados nas ilhotas de Langerhans. O pâncreas é composto por dois tipos de tecidos: (1) os ácinos, que secretam os sucos digestivos através do ducto pancreático para o duodeno (função exócrina); e (2) as ilhotas de Langerhans, que não secretam para os ductos , e sim eliminam as suas secreções no sangue. (função endócrina). Os seres humanos possuem 1 a 2 milhoes de ilhotas de langerhans,q eu contem pelomenos quatro tipos de células distintos:

• As células beta respondem por aproximadamente 60% das células e secretam insulina e amilina.
• As células alfa respondem por cerca de 25% das células e são fonte de glucagon.
• As células delta produzem somatostatina.
• As células PP secretam polipeptídio pancreático.

A secreção dos hormônios pancreáticos na veia porta através da veia pancreática fornece uma concentração muito maior de hormônios pancreáticos no fígado do que nos tecidos periféricos, o que está em concordância com os importantes efeitos metabólicos da insulina e do glucagon no fígado. As funções fisiológicas da somatostatina pancreática e do polipeptídio pancreático ainda não estão bem estabelecidas.

A insulina e o glucagon são sintetizados e metabolizados como a maioria dos hormônios peptídicos. Tanto a insulina quanto o glucagon, são sintetizados como grandes pré-pró-hormônios. No aparelho de golgi , os pró-hormônios são envelopados em grânulos e então amplamente clivados em hormônios livre e fragmentos peptídicos. No caso das células beta, a insulina e o peptídeo de conexão C (que conecta as duas cadeias peptídicas da insulina) são liberados na circulação sanguínea em quantidades equimolares. Os níveis de peptidio C podem ser mensurados com um radioimunoensaio e constitui uma medida da função das células beta em pacientes diabéticos tratados com insulina. A insulina é um polipeptídio que contem duas cadeias de aminoácidos (21 a 30 aminoácidos, respectivamente) conectadas por pontes de dissulfeto. O glucagon é uma cadeia polipeptídica linear de 29 resíduos de aminoácidos. Tanto a insulina quanto o glucagon circulam não ligados ás proteínas transportadoras e possuem meia-vida curta de 5 a 10 minutos. Aproximadamente 50% da insulina e do glucagon na veia porta são metabolizadas na primeira passagem pelo fígado; a maior parte do remanescente é metabolizada pelos rins.

A INSULINA E SEUS EFEITOS METABOLICOS.

A insulina é um hormônio associado à abundância de energia. Em resposta a um influxo de nutrientes no sangue, a insulina é secretada e permite que esses nutrientes sejam utilizados pelos tecidos para a energia e processos anabólicos; ela também induz o armazenamento do excesso de nutrientes para uso posterior quando o suprimento de energia estiver deficiente. Na presença de insulina, os estoques de carboidratos, gorduras e proteínas aumentam. A insulina possui ações rápidas (p. ex. aumento da captação de glicose, aminoácido e potássio para as células. ) ,intermediarias (p. ex. estimulação da síntese de proteína, inibição da degradação de proteína, ativação e inativação de enzimas) e tardias (p. ex. aumento da transcrição) sobre o metabolismo de carboidrato, gordura e proteína que ocorrem em alguns segundos, minutos e horas, respectivamente.

A maioria das ações da insulina é alcançada por meio da autofosforilação dos receptores. A insulina não faz a mediação de seus efeitos fisiológicos por meio da geração de segundos mensageiros como a maioria dos hormônios proteicos. Em vez disto, a transdução dos inal é realizada por meio da autofosforilação dos domínios intracelulares dos seus próprios receptores. O receptor de insulina é um tetrâmero composto por duas subunidades alfa, que se encontram fora da membrana celular, e duas subunidades beta, que penetram na membrana celular e se projetam para dentro do citoplasma. A ligação da insulina com a subunidade alfa do receptor desencadeia a atividade da tirosina cinase das subunidades beta, produzindo a autofosforilação das subunidades beta nos resíduos de tirosina, que fazem a mediação de uma grande variedade das respostas.

Efeitos da Insulina no Metabolismo dos Carboidratos

No musculo, a insulina promove a captação e o metabolismo da glicose. Um importante efeito da insulina no musculo é que ela facilita a difusão da glicose do sangue para a célula contra o seu gradiente de concentração. Isto é alcançado aumentado o número de transportadores de glicose na membrana celular. Esses transportadores são recrutados de um grupo de vesículas citoplasmáticas para a membrana celular. A quantidade maior de glicose transportada para as células musculares sofre glicólise e oxidação e é armazenada como glicogênio. Geralmente, como a entrada de glicose nas células musculares é altamente dependente da insulina, a captação de glicose por essas células esta restrita ao período pós-prandial, quando a insulina é secretada, ou aos períodos de exercícios, quando o transporte de glicose na membrana celular independe da insulina.

No fígado, a insulina promove a captação e o armazenamento da glicose e inibe a produção de glicose. A insulina também possui as seguintes ações no fígado:

• Ela aumenta o fluxo de glicose para a célula. O aumento de influxo não é alcançado pelo aumento do número de transportadores de glicose, mas sim pela indução da glicocinase, que aumenta a fosforilação da glicose em glicose-6-fosfato.
• Ela aumenta a síntese de glicogênio por meio da ativação da glicogênio sintetase. (assim como pelo aumento da captação de glicose).
• Ela direciona o fluxo de glicose por meio da glicólise aumentando a tividade das principais enzimas glicolíticas (p. ex. fosfofrutocinase e piruvato cinase.)
• Ela diminui a saída hepática de glicose de diversas maneiras. Primeiro, a insulina dificulta a glicogenólise inibindo a glicogênio fosforilase. Segundo, a insulina diminui a saída de glicose do fígado inibindo a glicose-6-fosfatase. Terceiro, a insulina inibe a gliconeogênese reduzindo a captação de aminoácidos pelo fígado e diminuindo a atividade ou níveis das principais enzimas gliconeogenicas (p. ex. piruvato carboxilase e frutose-1,6-difosfatase).
• Ela aumenta a síntese de ácidos graxos de duas maneiras. Primeiro, a insulina aumenta o fluxo de glicose para piruvato (glicólise) e subsequentemente conversão a acetilcoenzima A (acetil-CoA). Segunda, a insulina estimula a acetil-CoA carboxilase, que converte a acetil-CoA em malonil-CoA e é o passo limitante da taxa na síntese dos ácidos graxos.

No tecido adiposo, a insulina facilita a entrada de glicose nas células. Esta facilitação é alcançada em rgande parte da mesma forma que a insulina promove a captação de glicose para as células musculares – aumentando os transportadores de glicose na membrana celular. Subsequentemente, o metabolismo da glicose em α-glicerol fosfato fornece o glicerol que é necessário para a esterificação dos ácidos graxos para o armazenamento como triglicerídios.