APG 19 - INSULINA E GLUCAGON

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Apg 19: 
1. compreender a fisiologia da insulina e glucagon no 
controle da glicemia 
 
 
HISTOLOGIA 
É um órgão difuso que secreta hormônios que regulam 
os níveis de glicemia. 
Ilhotas de langerhans é o seu componente endócrino 
Cada ilhota contém apenas algumas células ou muitas 
centenas delas, estão dispostas em cordões irregulares 
e curtos, envolvidos por uma rede de capilares 
fenestrados. 
**As células endócrinas definitivas das ilhotas 
desenvolvem-se entre 9 e 12 semanas de gestação. 
Cada tipo de célula da ilhota pode ser correlacionado com 
um hormônio específico, e cada uma delas tem uma 
localização específica na ilhota 
• A (alfa) – Glucagon: 15-20%, estão localizadas 
perifericamente nas ilhotas, contêm grânulos secretores, 
que são os locais de armazenamento do glucagon 
• B (beta) – Insulina: 60-70%, estão localizadas na sua 
porção central, contêm numerosos grânulos secretores 
com um cerne poliédrico denso e matriz pálida. Acredita-
se que o cerne poliédrico seja formado por insulina 
cristalizada. 
• D (delta) – Somatostatina: 5-10%, localizadas 
perifericamente nas ilhotas, grânulos secretores maiores 
que os das células A e B 
 
 
 
FUNÇÃO DOS HORMÔNIOS PANCREÁTICOS 
Regulam as funções metabólicas de modo sistêmico, 
regional (no tubo GI) ou local (na própria ilhota). 
INSULINA 
é um hormônio anabólico porque promove a síntese de 
glicogênio, de proteínas e de gorduras. Quando a insulina 
está ausente ou deficiente, as células vão para o 
metabolismo catabólico 
é a secreção endócrina mais abundante. Seus principais 
efeitos são observados sobre o fígado, o músculo 
esquelético e o tecido adiposo, estimula: 
• Captação de glicose a partir da circulação. Os 
transportadores de glicose específicos da membrana 
celular (GLUT4) são suprarregulados e inseridos na 
membrana celular das células musculares esqueléticas e 
dos adipócitos 
• Armazenamento de glicose pela ativação da enzima 
glicogênio sintase e inibição da enzima glicogênio 
fosforilase nas células musculares e no fígado. Essas 
ações levam à síntese subsequente de glicogênio 
(glicogênese) 
• Utilização da glicose pela promoção de glicólise nas 
células. Isso é obtido pela piruvato desidrogenase e 
fosfofrutoquinase nas células musculares esqueléticas e 
no fígado 
• Degradação dos quilomícrons e de outras LDL em 
ácidos graxos livres pela ativação da lipoproteína lipase 
(LPL). O nível aumentado de ácidos graxos livres 
aumenta os triglicerídios, levando à formação de 
gotículas de lipídios (lipogênese) 
• Síntese de proteínas nas células musculares 
esqueléticas e nos hepatócitos pelo aumento da 
captação celular de aminoácidos e ativação da via do alvo 
da rapamicina em mamíferos (mTOR) – que estimula a 
produção de ribossomos e diminui a proteólise celular 
 
Estimulos para liberação de insulina: 
• Aumento da concentração de glicose plasmática. O 
estí-mulo principal para liberação da insulina é a 
concentração plasmática de glicose maior do que 100 
mg/dL. A glicose absorvida no intestino delgado chega às 
células beta do pâncreas, onde é captada pelo 
transportador GLUT2. Com mais glicose disponível como 
o substrato, a produção de ATP aumenta, e os canais 
de K sensíveis a ATP se fecham.. Quando a célula se 
despolariza, os canais de cálcio dependentes de voltagem 
se abrem e mais cálcio entra, iniciando a exocitose da 
insulina. 
Aumento da concentração de aminoácidos após uma 
refeição também desencadeia a secreção de insulina. 
Efeitos antecipatórios dos hormônios GI., mais de 50% de 
toda a secre-ção de insulina é estimulada por um 
hormônio chamado de peptídeo semelhante ao glucagon 
1 (GLP-1). O GLP-1 e o GIP (peptídeo inibidor gástrico) são 
hormônios perten-centes à família das incretinas e 
produzidos pelas células lo-calizadas no intestino (jejuno 
e íleo) em resposta à ingestão de nutrientes. As 
incretinas vão pela circulação até as células beta-
pancreáticas e podem alcançá-las antes mesmo que a 
primeira glicose seja absorvida., evita um aumento súbito 
na concentração de glicose plasmática quando os ali-
mentos são absorvidos. Outros hormônios GI, como CCK 
e gastrina, amplificam a secreção de insulina. 
 
A insulina promove o anabolismo 
insulina combina-se com um receptor de membrana em 
suas células-alvo. O receptor de insulina possui atividade 
tirosina-cinase, que inicia uma complexa cascata 
intracelular 
O receptor de insulina ativado fosforila proteínas que 
incluem um grupo conhecido como substratos do 
receptor de insulina (IRS). Essas proteínas atuam para 
influenciar o transporte e o metabolismo celular. As 
enzimas que regulam as vias metabólicas podem ser 
inibidas ou ativadas diretamente, ou sua sín-tese pode ser 
influenciada indiretamente por fatores de transcrição 
A resposta normal da célula-alvo é aumentar o meta-
bolismo da glicose. Em alguns tecidos-alvo, a insuli-na 
também regula os transportadores GLUT. Outros 
tecidos-alvo, incluindo o encéfalo e o epitélio de trans-
porte do rim, bem como do intestino, são independen-
tes de insulina, ou seja, não necessitam de insulina para a 
captação e o metabolismo da glicose. 
• A insulina aumenta o transporte de glicose na maioria 
das, mas não em todas, células sensíveis à insulina: O 
tecido adiposo e o músculo esquelético necessitam de 
insulina para captarem quantidades suficientes de glicose. 
Sem a insulina, os transportadores GLUT4 nesses 
tecidos se reduzem significativamente na membrana e 
permanecem estocados nas vesículas do citosol. Quando 
a insulina se liga ao receptor e o ativa, a cascata de 
transdução de sinal resultante faz as vesículas se 
moverem para a membrana celular e inserirem os 
transportadores GLUT4 por exocitose. As células, então, 
captam glicose do líquido intersticial por difusão facilitada. 
 
 
 
O transporte de glicose no fígado (hepatócitos) não 
é diretamente dependente de insulina, contudo é 
influenciado pela presença ou ausência da mesma. Os 
hepatócitos possuem transportadores GLUT2, sempre 
presentes na membrana da célula. No estado de jejum, 
quando os níveis de insulina estão baixos, a glicose move-
se para fora do fígado, em direção à circulação 
sanguínea, no intuito de manter a homeostasia da glicose. 
Nesse processo os hepatócitos estão convertendo o 
glicogê-nio armazenado e os aminoácidos em glicose. A 
glicose recém-formada se move a favor de seu 
gradiente de con-centração, para fora da célula, utilizando 
os facilitadores de transporte GLUT2. Se os 
transportadores GLUT fossem retirados da membrana 
durante o estado de jejum, como ocorre no músculo e 
no tecido adiposo, a glicose não teria como deixar o 
hepatócito. 
 
No estado alimentado, a insulina ativa a hexocinase, uma 
enzima que fosforila a glicose à glicose-6--fosfato. Essa 
reação de fosforilação mantém a concentração de 
glicose intracelular mais baixa que a concentração 
plasmática. Agora, a glicose difunde-se nos hepatócitos, e 
os transportadores GLUT2 operam em direção reversa. 
 
 
• A insulina aumenta a utilização e o armazenamento da 
glicose. A insulina ativa enzimas para a utilização de 
glicose (glicólise) e a síntese de glicogênio (glicogênese). 
Simultaneamente, a insulina inibe as enzimas de 
degradação do glicogênio (glicogenólise), síntese de 
glicose (gliconeogênese) e degradação da gordura 
(lipólise), no intuito de garantir que o metabolismo vá em 
direção ao anabolismo. Se for ingerida mais glicose do 
que é necessário para a síntese e a produção de energia, 
o excesso é convertido em glicogênio ou ácidos graxos. 
• A insulina aumenta a utilização de aminoácidos. A 
insulina ativa enzimas para a síntese proteica e inibe 
enzimas que promovem a quebra de proteínas. Se uma 
refeição inclui proteínas, os aminoácidos do alimento 
ingerido são usados para a síntese proteica pelo fígado 
e pelo músculo. O excesso de aminoácidos é convertido 
em ácidos graxos. 
• A insulina promovea síntese de lipídeos. A insulina inibe 
a beta-oxidação de ácidos graxos e promove a 
conversão do excesso de glicose e aminoácidos em 
triacilgliceróis (lipogênese). Os triacilgliceróis em excesso 
são armazenados como gotículas de lipídeos no tecido 
adiposo. 
GLUCAGON secretado em quantidades apenas menores 
que a insulina, aumenta os níveis de glicemia 
é a proporção de insulina em relação ao glucagon (razão 
insulina/glucagon) que determina a direção do 
metabolismo, em vez da quantidade absoluta de qualquer 
dos dois hormônios. 
• Estimula a liberação de glicose na corrente sanguínea 
e estimula a gliconeogênese (síntese de glicose a partir 
dos metabólitos dos aminoácidos) e a glicogenólise 
(degradação do glicogênio) no fígado 
• Estimula a proteólise para promover a gliconeogênese, 
mobiliza a gordura das células adiposas (lipólise) e estimula 
a lipase hepática. 
função do glucagon é prevenir a hipoglicemia, de modo 
que a concentração de glicose é considerada o estímulo 
primário mais importante para a secreção do hormônio. 
Quando a glicose plasmática se torna menor que 100 
mg/dL, a secreção de glucagon aumenta 
significativamente. Em uma concentração de glicose 
acima de 100 mg/dL, ou seja, quando a insulina é 
secretada em maior quantidade, o glucagon é inibido e 
permanece em níveis baixos, mas constantes. A forte 
relação entre a secreção de insulina e a inibição de 
glucagon tem levado à especulação de que as células 
alfa são reguladas por algum fator associado à insulina, 
em vez de diretamente pela concentração da glicose no 
plasma 
O fígado é o tecido-alvo primário do glucagon. O 
glucagon estimula a glicogenólise e a gliconeogênese 
para aumentar a produção de glicose. Estima-se que, 
durante o jejum noturno, 75% da glicose produzida pelo 
fígado é proveniente das reservas de glicogênio, e os 
25% restantes, da gliconeogênese. A liberação de 
glucagon também é estimulada por aminoácidos 
plasmáticos. Esta via evita a hipoglicemia após a ingestão 
de uma refeição com proteína pura. 
Se uma refeição contém proteínas, mas não 
carboidratos, os aminoácidos absorvidos causam a 
secreção de insulina. Embora nenhuma glicose tenha sido 
absorvida, a captação de glicose estimulada pela insulina 
aumenta, e a concentração de glicose no plasma cai. A 
não ser que algo se oponha a esse processo, o 
suprimento de combustível para o encéfalo é ameaçado 
pela hipoglicemia. A cossecreção de glucagon nessa 
situação evita a hipoglicemia pela estimulação da 
produção de glicose hepática. Desse modo, embora 
apenas aminoácidos tenham sido ingeridos, ambos, 
glicose e aminoácidos, tornam-se disponíveis para os 
tecidos periféricos. 
 
SOMATOSTATINA inibe a secreção de insulina e de 
glucagon. 
É idêntica ao hormônio secretado pelo hipotálamo que 
regula a liberação de somatotropina (GH, hormônio do 
crescimento) pela adeno-hipófise. Demonstra inibir a 
secreção tanto de insulina quanto de glucagon. Além 
disso, suprime a secreção exócrina do pâncreas. 
 
• Os nervos autônomos podem exercer efeitos diretos 
sobre a secreção hormonal pelas células A e B. (junções 
comunicantes) 
**estimulação parassimpática (colinérgica) aumenta a 
secreção tanto da insulina quanto do glucagon, enquanto 
a estimulação simpática (adrenérgica) aumenta a 
liberação do glucagon, mas inibe a da insulina. Esse 
controle neural da insulina e do glucagon pode contribuir 
para a disponibilidade de glicose circulante em reações 
ao estresse. 
REGULAÇÃO DO METABOLISMO 
insulina e o glucagon atuam de forma antagonista 
para manter a concentração de glicose plasmática dentro 
de uma faixa aceitável. Ambos os hormônios estão 
presentes no sangue na maior parte do tempo. É a 
proporção entre os dois hormônios que determina qual 
hormônio predomina 
No ESTADO ALIMENTADO, quando o corpo está 
absorvendo 
os nutrientes, a insulina é o hormônio dominante, e o 
organismo entra em estado anabólico. A ingestão de 
glicose é utilizada como fonte de energia e todo e 
qualquer excesso será estocado como glicogênio e 
gordura no corpo. Os aminoácidos vão primeiro para a 
síntese proteica. 
 
No estado de JEJUM, as reações metabólicas previnem 
a queda da concentração da glicose plasmática 
(hipoglicemia). Quando o glucagon predomina, o fígado 
usa glicogênio e intermediários não glicídicos para 
sintetizar glicose para liberação no sangue 
 
Em uma pessoa com metabolismo considerado normal, 
a concentração de glicose no jejum é mantida em cerca 
de 90 mg/dL de sangue, a secreção de insulina é mantida 
baixa e os níveis de glucagon estão relativamente 
elevados. Após a absorção dos nutrientes de uma 
refeição, a glicose plasmática aumenta. Esse aumento na 
glicose plasmática inibe a secreção de glucagon e 
estimula a liberação de insulina.. 
A insulina, por sua vez, promove a maior entrada de 
glicose às células. Como resultado, a concentração de 
glicose começa a bai-xar até os níveis normais de jejum. 
Isso ocorre a cada refeição fei-ta. A secreção de insulina 
é reduzida em conjunto com a concen-tração de glicose, 
e o glucagon lentamente começa a aumentar. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ROSS, M. H.; PAWLINA, W. Histologia: texto e atlas, 
correlações com Biologia celular e molecular. 7.ed. Rio de 
Janeiro: Guanabara Koogan, 2016 
SILVERTHORN, D. Fisiologia Humana: Uma Abordagem 
Integrada, 7ª Edição, Artmed, 2017