Pâncreas endócrino

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Pâncreas endócrino
Ilhotas de Langerhans
São formadas por células beta (secretam
insulina), células alfa (produzem glucagon)
e células delta (secretam somatostatina -
função de inibição de insulina quanto
glucagon)
➔ A secreção de somatostatina via
pâncreas é rara
A secreção de hormônios pancreáticos na
veia porta através da veia pancreática
fornece grande concentração de hormônio
no fígado
Insulina
Situação pós-prandial (pós refeição)
Aumento da glicemia e aminoacidemia
É um hormônio hipoglicêmico, pois estimula
a célula a captar glicose
● Diabetes do tipo II - insulina normal,
mas a célula não consegue captar
● Insulina não capta glicose, apenas
sinaliza as células a captá-la
● Sinaliza, também, captação maior de
aminoácidos
Hormônio mais anabólico que existe no
organismo
Músculo esquelético e tecido adiposo são
completamente dependente de insulina
➔ Possuem apenas GLUT-4 (totalmente
dependente de insulina)
Insulina alta estimula captação (síntese)
Músculo esquelético: insulina estimula
síntese de glicogênio e, quando há estímulo
mecânico, proteica
Tecido adiposo: insulina estimula lipogênese
Intervalos curtos entre as refeições faz com
que a insulina esteja sempre alta (não faz
lipólise)
Glucagon
Antagônico à insulina
Glucagon é liberado em jejum (3 a 4 horas
sem ingerir nutriente)
Glucagon age nos mesmos tecidos que a
insulina
No músculo esquelético, o glucagon
estimula glicogenólise e proteólise
No tecido adiposo, ele estimula lipólise
No fígado, estimula gliconeogênese
A insulina é o único hormônio hipoglicêmico,
mas há vários hiperglicêmicos
➔ Dificilmente ficamos hipoglicêmicos
(apenas por resultado de uma
mutação)
Tumor de pâncreas - os dois hormônios
podem estar aumentados (alta mortalidade
e prognóstico ruim)
Ao se alimentar, o pâncreas é sinalizado
para secretar insulina
Um quadro hiperglicêmico causa retinopatia,
doença neurológica periférica… Por isso,
permanecer em hiperglicemia é
extremamente ruim
Sinalização para secreção de insulina
Na parede do esôfago há receptores de
estiramento → quando há deglutição há a
ativação desses receptores
Mandam a informação para o SNC que o
indivíduo está comendo, sinalizando que a
glicemia vai aumentar
➔ Por isso, muito antes da glicemia
aumentar, há um estímulo para o SNC
O SNC, então, sinaliza o pâncreas para
secretar insulina
A presença de carboidratos no intestino faz
com que libere 2 hormônios (peptídeos que
@biancasabbag_
atuam como hormônios): GLP-1 (peptídeo
similar ao glucagon 1) e GIP (peptídeo
inibidor gástrico)
Os peptídeos são conhecidos como
incretinas que sinalizam secreção de
insulina
Análogos ao GLP-1 são as principais
medicações para tratar a obesidade, porém
foram criados para tratar diabetes
Aumento da glicemia é o último sinal para a
secreção de insulina
➔ Determina a quantidade de insulina
que deverá ser secretada
Portanto, com uma grande quantidade de
glicose ingerida há um pico de insulina
➔ Alimentos integrais fazem menos
picos de insulina → altera motilidade e
microbiota, lentificando a absorção e
fazendo com que a insulina seja
secretada aos poucos
A insulina é um hormônio não-esteróide
Duas cadeias de aminoácidos conectadas
por pontes dissulfeto
Possui a meia vida curta
Faz transcrição e tradução que forma um
pré-pró-hormônio (possui uma sequência
sinal que serve para o endereçamento →
manda para o complexo de golgi que, junto
com o REL, forma vesículas)
No complexo de golgi, ele é quebrado e a
sequência sinal é retirado virando um
pró-hormônio
Na vesícula, o pró-hormônio está junto com
uma enzima. Ela vai quebrar e liberar o
hormônio e peptídeo C separados.
O sistema simpático diminui a secreção de
insulina e o sistema parassimpático
aumenta
Numa situação de luta ou fuga, é necessário
glicose no sangue para que haja energia,
por isso a insulina estará baixa
Secreção de insulina pelas células beta
O transportador GLUT-2 não depende de
insulina e estão presente nas células beta
Quando há aumento da glicemia, os GLUTs
que não dependem de insulina captam
glicose por difusão (diferença de
concentração)
As células querem glicose para a síntese de
ATP
➔ Nessas células, há canais de potássio,
controlados por ATP (ATP intracelular
alto há o fechamento de canais de
potássio)
➔ Se deixou de vazar potássio, há
acúmulo de cargas positivas no meio
intracelular
➔ Quando dentro fica mais positivo há
despolarização, levando a abertura de
canais de cálcio dependente de
voltagem
➔ Quando o cálcio entra, há o processo
de exocitose de vesículas contendo
insulina
SNP gera um impulso elétrico que leva a
despolarização → abre canais de cálcio
Célula beta há receptor de GLP-1 → age
através de segundos mensageiros. Aumento
de PKA leva a abertura de canais de cálcio
Hipotálamo há receptores de GLP-1, na
regiões onde controla fome e sede
Estimula neurônios anorexígenos (dão
saciedade) → POMC e CART
Também faz com que a motilidade fique
reduzida (sensação de plenitude)
GLUTs
GLUT4 - músculo esquelético, tecido
adiposo e coração
Coração também possui o GLUT1, por isso
não precisa exclusivamente de insulina
Todos os tecidos são capazes de captar
glicose, mas nem todos precisam de insulina
para captar glicose (músculo esquelético e
adiposo) → únicos que fazem estoque
Os outros tecidos, por fazerem transporte de
glicose por difusão, não conseguem captar
quando há excesso
Pandemia da obesidade: o organismo quer
sobreviver e perpetuar a espécie e, para
acontecer, há o estoque
Receptor de insulina
Receptor localizado na membrana
Formado por duas subunidades alfa que são
apenas extracelulares e duas subunidades
beta que são transmembrana (ligam o meio
extra ao meio intra)
É um receptor enzimático tirosina quinase
Cascata de fosforilação (se um não
acontece, nada mais irá acontecer):
➔ A insulina se liga na subunidade alfa e
ativa a tirosina quinase que está na
beta
➔ Tirosina quinase, tira um fosfato do
ATP, e fosforila a subunidade beta
(autofosforilação)
➔ Após a fosforilação, surgem os IRS
(substrato do receptor de insulina)
◆ IRS 1 e 2 possuem função
➔ Eles fosforilam a PI3-quinase
(fosfatidilinositol 3 quinase)
➔ A PI3-q doa os fosfatos ao
fosfoinositídeos de membrana
➔ Os fosfoinositídeos fosforilam a
proteína PDK (piruvato desidrogenase
quinase)
➔ PDK ativa a proteína AKT (família da
serina/treonina)
➔ Fosforila o GLUT4 que vai para a
membrana e capta glicose
Proteínas chave para a captação de glicose:
PI3-quinase
➔ Se conseguir fosforilar, todo o resto
acontece
➔ A principal causa de resistência a
insulina é por bloqueio da fosforilação
de PI3-q
◆ 65% dos indivíduos obesos vão
desenvolver DM2
◆ Tecido adiposo branco é
endócrino e secreta adipocinas
(em sua maioria
pró-inflamatórias, interferindo
de maneira negativa nas
reações químicas)
◆ Excesso de TNF-alfa, há
bloqueio da fosforilação de
PI3-quinase
◆ Por isso, o obeso é um
inflamado crônico
Adiponectina são anti-inflamatórias e o
TNF-alfa a bloqueia
Vias alternativas para alocar o GLUT-4
(ação independente da insulina)
Proteína MTOR estimula síntese proteica -
ativa AKT que transloca GLUT-4
Exercício aeróbios ativam a via da AMPK -
biogênese de mitocôndria, mas ativa GLUT4
➔ Metformina (não é hipoglicêmica, a
principal ação é na diminuição
gliconeogênese no fígado) - diminui a
hiperglicemia por diminuição da
quantidade de glicose lançada no
sangue
Mecanismo de ação da insulina nos tecidos
alvos
Fígado
● Não depende de insulina, pois não
possui apenas o GLUT-4
● Aumenta a captação de glicose por
ação da glicoquinase
○ Aumenta a fosforilação da
glicose em glicose-6-fosfato
● Aumenta síntese de glicogênio
(glicogênio sintase)
● Diminui a glicogenólise (inibe a
glicogênio fosforilase)
● Estimula a síntese de ácidos graxos
○ No fígado há enzimas para a
produção das lipoproteínas
○ Há a formação de ácidos
graxos devido a glicogenólise,
que vai gerar acetil-CoA e,
também, pela estimulação da
acetil-CoA carboxilase (síntese
de ácidos graxos))
○ Quando há insulina em
excesso, parte dos ácidos
graxos não são metabolizados,levando a esteatose hepática
não-alcoólica
Músculo esquelético
● Apenas GLUT-4
● Vai contra o gradiente de
concentração
● Aumenta a captação de glicose
● Aumenta síntese de glicogênio
● Diminui a glicogenólise
● Aumenta a glicólise (pois há
muita glicose e irá gerar a glicose)
● Aumenta síntese proteica
quando gerar estímulo
Tecido adiposo
● Apenas GLUT-4
● Aumenta captação de glicose
● Aumenta glicólise para produzir ATP
● Aumenta síntese de TAG
○ Metabolismo da glicose em
alfa-glicerol fosfato que
fornece glicerol para
esterificação de AG
● Aumenta lipogênese (estoque)
Jejum
Insulina baixa, glucagon alto
Glucagon tem ação hiperglicêmica
O glucagon vai no músculo para quebrar
glicogênio e, principalmente, proteína para
obter aminoácidos
No tecido adiposo, o glucagon quebra o TAG
em 3 ácidos graxos e 1 glicerol
➔ Primeiramente, glicerol e aminoácidos
são usados na gliconeogênese
hepática
➔ Jejum prolongado é usado ácidos
graxos na beta-oxidação (corpos
cetônicos)
Receptor de glucagon
➔ Acoplado à proteína G
➔ Segundo mensageiro: AMPc
➔ Ativa PKA
➔ Amplificação de sinais ativa proteínas
específicas
Mecanismo de ação do glucagon nos
tecidos-alvo
Fígado
● Diminui a síntese de glicogênio
● Aumento da glicogenólise
● Diminui glicólise
● Aumenta mobilização de (TAG)
● Aumenta oxidação de ácidos graxos
(formação de ATP, pois não há glicose
para usar como fonte)
Diabetes tipo I
Doença hiperglicêmica
Ausência de insulina
Doença autoimune que não reconhece as
células beta-pancreáticas como própria →
anticorpo ataca e destrói essas células
Geralmente diagnosticada na infância
Diabetes lada (se manifesta no adulto)
Diabetes tipo II
Caracterizada pela resistência à ação da
insulina
Hiperglicemia e hiperinsulinemia
Pode ser por produção excessiva de glicose
ou secreção diminuída de insulina
A principal causa é resistência na
sinalização (obesidade)
➔ Produção normal de insulina
➔ Se liga ao receptor normalmente
➔ Mas há problema na cascata de
sinalização
Não é reversível, mas há tratamento
Obesidade é o principal fator de risco
Bebê macrossômico (tamanho e peso acima
do normal) associado a hiperglicemia
materna e podem desenvolver DM2 nos dois
primeiros anos de vida
Normoglicêmico: <99 de glicemia em jejum
Variação alterada: 100-125 mg/dl de
glicemia em jejum (pré-diabético)
➔ Totalmente reversível (exercício e
dieta)
Hipoglicemia: abaixo de 60 mg/dl
Diabetes: glicemia maior que 125 mg/dl
➔ Tratamento o torna diabético
controlado
➔ Se parar o tratamento, a glicemia
volta imediatamente
➔ Não há cura
Cálculo do HOMA-IR
Índice de resistência à insulina
Insulina x glicemia de jejum/22,5
Ponto de corte:
● Adultos: 2,7
● Crianças: 2,3
*Acima é considerado resistência
Dá um alerta
Glicemia normal + HOMA-IR aumentada:
observar, pois há grande risco
O diabético descompensado há produção
de insulina o tempo inteiro, podendo levar a
falência de célula beta
➔ Passa a precisar de insulina
➔ Não pode ser chamado de diabético
do tipo I, mas sim um DM 2
dependente de insulina
Referência
Hall, John, E. e Arthur C. Guyton. Guyton &
Hall Fundamentos de Fisiologia. Disponível
em: Minha Biblioteca, (13th edição). Grupo
GEN, 2017.