Pâncreas Endócrino - Insulina e Glucagon

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