PÂNCREAS ENDÓCRINO (Insulina e Glucagon)
Exócrino – ácinos que
secretam sucos digestivos (enzimas) para o duodeno.
Endócrino – ilhotas de
Langerhans – secretam insulina e glucagon diretamente para o sangue. Células
beta secretam insulina, as alfa secretam glucagon e as delta somatostatina.
Insulina – ptn com 51
aminoácidos, tem que se ligar ao receptor de membrana para causar os efeitos
intracelulares. Insulina liga-se ás subunidades alfa (extracelulares) que
ativam as beta (intracelulares), provocando a fosforilação destas e conseqüente
ativação, transformando-a em uma proteinoquinase, que causa a fosforilação de
diversas enzimas intracelulares.
Depois que a insulina liga-se aos
seus receptores cerca de 80% das células do corpo tornam-se altamente permeáveis
à glicose, principalmente as células musculares e adiposas, mas não se aplica
para a maioria dos neurônios no cérebro.
A insulina promove a fusão de
vesículas, à membrana citoplasmática, contendo proteínas transportadoras de
glicose.
Efeitos sobre o metabolismo de carboidratos
A glicose absorvida via
alimentação causa uma rápida secreção de insulina. Esta por sua vez, promove a
captação, o armazenamento e a rápida utilização da glicose por quase todos os
tecidos corporais, mas especialmente pelos músculos, tecido adiposo e fígado.
Efeito sobre o músculo
Durante grande parte do dia, o
tecido muscular, para produzir sua energia, depende não da glicose, mas sim dos
ácidos graxos. Em repouso as fibras musculares são muito pouco permeáveis à
glicose, exceto quando a fibra é estimulada pela insulina. Entretanto, durante
o exercício moderado ou intenso, as fibras musculares tornam-se muito
permeáveis à glicose mesmo na ausência de insulina.
Armazenamento de glicogênio nos músculos
Após as refeições e em repouso, os músculos absorvem a
glicose e a maior parte é armazenada sob a forma de glicogênio ao invés de
utilizar para fins energéticos.
Efeito sobre o Fígado
Um dos efeitos mais importantes da insulina é fazer com
que a maior parte da glicose absorvida seja armazenada quase imediatamente no
fígado sob a forma de glicogênio. Entre as refeições (período de jejum), o
glicogênio é decomposto em glicose, que volta a ser liberada para o sangue para
impedir uma hipoglicemia.
Etapas da ação da insulina:
(1)
A insulina inativa a fosforilase hepática, enzima que
faz o glicogênio hepático se decompor em glicose.
(2)
Aumenta a capacidade de captação da glicose sanguínea
pelos hepatócitos, através do aumento da atividade da glicoquinase, enzima que
fosforila a glicose assim que a mesma entra no hepatócito. A glicose
fosforilada não pode difundir-se de volta através da membrana celular.
(3)
Aumenta a atividade das enzimas que promovem a síntese
do glicogênio.
O efeito global de todas estas ações é o de aumentar a
quantidade de glicogênio no fígado. O glicogênio pode chegar a constituir cerca
de 5 a 6% da massa total do fígado, o que é equivalente a quase 100 gramas de
glicogênio armazenado.
Liberação da glicose pelo fígado entre as refeições
(1)
A redução da glicose sanguínea faz o pâncreas diminuir
sua secreção de insulina.
(2)
A falta de insulina reverte os efeitos citados acima,
cessando a síntese adicional de glicogênio no fígado e impedindo a captação
adicional de glicose sanguínea pelo fígado.
(3)
A falta de insulina, juntamente com o glucagon, ativa a
enzima fosforilase, que promove a decomposição do glicogênio a glicose fosfato.
(4)
A enzima glicose
fosfatase, que fora inibida pela insulina, agora é ativada (falta de insulina)
e cliva o radical fosfato da glicose, permitindo que a glicose livre se difunda
de volta para o sangue.
Normalmente, cerca de 60% da
glicose, presentes em cada refeição, são armazenados no fígado dessa maneira,
retornando posteriormente
O excesso de glicose no fígado
que não pode ser convertido mais em glicogênio, é convertido em ácidos graxos
sob o estímulo da insulina. Estes são acondicionados sob a forma de
triglicerídeos nas VLDL, transportados pelo sangue até o tecido adiposo e
depositados como gordura.
As células cerebrais são
permeáveis à glicose e podem utiliza-la sem a intermediação da insulina. Estas
utilizam normalmente apenas a glicose para fins energéticos. Por esta razão que
o nível sanguíneo de glicose (glicemia) deve sempre ser mantido acima de um
nível crítico. Quando a glicemia atinge níveis entre 20-50 mg/dl, ocorrem
sintomas de choque hipoglicêmico, caracterizado por irritabilidade nervosa
progressiva, convulsões e coma.
O transporte de glicose para as
células adiposas é essencial para proporcionar a fração glicerol das moléculas
de gordura neutra. Assim, por via indireta, a insulina promove a deposição de
gordura nessas células.
Efeitos da Insulina sobre o Metabolismo Lipídico
Efeitos do Excesso de Insulina
A insulina exerce vários efeitos distintos que acabam
resultando no armazenamento de gordura no tecido adiposo.
(1)
Aumenta a utilização da glicose em muitos tecidos
corporais, “poupando a gordura”.
(2)
Promove a síntese de ácidos graxos –quase toda nos
hepatócitos – que são transportados por lipoproteínas até o tecido adiposo. Uma
pequena parte da síntese ocorre nas próprias células adiposas.
Armazenamento de gordura nas células adiposas- A insulina exerce dois
efeitos:
(1)
Inibe a ação da lipase sensível a hormônios. A lípase é
responsável pela hidrólise de triglicerídeos já armazenados nos adipócitos,
inibindo assim a liberação de ácidos graxos para o sangue.
(2)
Promove o transporte de glicose, através da membrana
celular, para as células adiposas. Parte da glicose é utilizada para síntese de
pequenas quantidades de ácidos graxos; o mais importante é a degradação da
glicose para gerar a-glicerofosfato,
que proporciona o glicerol que se combina com os ácidos graxos para formar os
triglicerídeos (forma de armazenamento de gordura nos adipócitos). Por isso, na
falta de insulina, fica bloqueado o armazenamento de grandes quantidades de
ácidos graxos.
Maior utilização metabólica de gordura provocada pela
falta de insulina
Lipólise das reservas de
gordura e liberação de ácidos graxos livres durante a falta de insulina.
Lipase sensível a hormônios dos adipócitos
é ativada – hidrólise dos triglicerídeos armazenados – liberação para o sangue
de grande quantidade de ácidos graxos e glicerol – ácidos graxos livres
tornam-se o principal substrato energético utilizado por praticamente todos os
tecidos do corpo, exceto o cérebro.
Efeito da falta de insulina sobre as concentrações plasmáticas de
colesterol e fosfolipídios
O excesso de ácidos graxos
promove a conversão, pelo fígado, de alguns ácidos graxos em fosfolipídios e
colesterol. As lipoproteínas plasmáticas aumentam até 03 vezes na ausência de
insulina. Essa elevada concentração de lipídios – especialmente a alta conc. de
colesterol - leva ao rápido desenvolvimento de aterosclerose em pessoas com
diabetes grave.
A falta de insulina também
acarreta a formação excessiva de ácido acetoacético nos hepatócitos, a partir
dos ácidos graxos. Isto pode levar à acidose nos líquidos corporais.
Efeito da Insulina sobre o metabolismo Protéico e o Crescimento
A insulina também promove o
aumento da síntese e armazenamento de proteínas. A insulina causa diversas
alterações, tais como:
(1)
causa o transporte ativo de muitos aminoácidos para as
células. Assim, compartilha com o hormônio do crescimento a capacidade de
aumentar a captação de aminoácidos pelas células.
(2)
Aumenta a tradução do RNA mensageiro – síntese de novas
proteínas.
(3)
Num período mais longo, aumenta a velocidade de
transcrição de certos genes, originando mais RNAm e mais ptns – especialmente
aquelas enzimas que atuam no armazenamento de carboidratos, lipídios e ptns.
(4)
Inibe o catabolismo de ptns, diminuindo a velocidade de
liberação de aminoácidos pelas células, principalmente musculares.
Ação da Insulina sobre o
Crescimento – por ser necessária para a síntese de ptns, é tão essencial para o
crescimento do animal quanto o hormônio de crescimento. Os dois hormônios
promovem o crescimento acentuando, mostrando que atuam de forma sinérgica.
Talvez parte dessa necessidade de ambos os hormônios decorra da ação de cada um
deles sobre a captação de aminoácidos diferentes pelas células.
Glucagon e suas funções
Ë um hormônio hiperglicêmico. Dois principais efeitos:
(1) Decomposição
do glicogênio hepático (glicogenólise)
(2) Aumento
da gliconeogênese
Resumo "Insulina e Glucagon"
Bioquímica - Prof. Ulisses
