Fisiologia da Insulina e Glucagon

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VITOR PIVOTTO MT103 
INSULINA E GLUCAGON 
 
1 – EXPLICAR A SÍNTESE, REGULAÇÃO E MECANISMO DE AÇÃO 
DA INSULINA 
 A insulina é um hormônio polipeptídico produzido 
pelas células beta das ilhotas de Langerhans, no 
pâncreas. É um dos principais hormônios para coordenar 
a utilização de combustíveis pelos tecidos e possui 
efeitos anabólicos. 
 
SÍNTESE 
 A biossíntese envolve dois precursores inativos, 
a pré-pró-insulina e a pró-insulina, que são clivados 
sequencialmente para formar o hormônio ativo mais o 
peptídeo C (essencial para a organização da molécula de 
insulina, além de ser indicador plasmático de produção de 
insulina). 
 A insulina é estocada em grânulos no citosol, que, 
com estímulo apropriado, são liberados por exocitose. 
 A insulina é degradada pela enzima insulinase, 
presente no fígado e, em menor quantidade, nos rins. A 
insulina possui uma meia-vida plasmática de seis minutos. 
Essa curta duração permite alterações rápidas nos níveis 
circulantes desse hormônio. 
 
 
 
REGULAÇÃO 
 A secreção de insulina pelas células beta do 
pâncreas está coordenada com a liberação de glucagon 
pelas células alfa pancreáticas. As quantidades relativas 
desses hormônios liberadas são reguladas de modo que a 
velocidade de produção hepática da glicose é mantida 
igual a velocidade de utilização da glicose pelos tecidos 
periféricos. 
 A secreção de insulina é aumentada por: 
 - Glicose: células betas são sensores corporais 
de glicose. Assim como o fígado, possuem 
transportadores de glicose tipo GLUT-2 e apresentam 
atividade glicocinase. O aumento de glicose no sangue é 
um sinal para o aumento na secreção de insulina 
 - Aminoácidos: ingestão de proteínas causa um 
aumento transitório nos níveis plasmáticos de 
aminoácidos que, por sua vez, induzem secreção de 
insulina. 
 - Hormônios grastrointestinais: os peptídeos 
intestinais colecistocinina e o polipeptídeo inibitório 
gástrico (insulinotrópico dependente de glicose) 
aumentam a secreção de insulina em resposta à glicose 
oral e por causa disso são chamados “incretinas”. 
 Esses hormônios são liberados pelo delgado após 
ingestão de alimentos e causam aumento antecipatório 
nos níveis de insulina. 
EFEITOS METABÓLICOS 
 Metabolismo dos CARBOIDRATOS: 
 Insulina no metabolismo da glicose promove seu 
armazenamento e são mais proeminentes no fígado, 
músculo e tecido adiposo. No fígado e músculo, aumenta 
a síntese de glicogênio. No músculo e tecido adiposo, 
aumenta captação de glicose por aumentar número de 
transportadores de glicose GLUT-4 na membrana. No 
fígado, diminui produção de glicose por inibir glicogenólise 
e gliconeogênese. 
 Metabolismo de LIPÍDEOS: 
 Insulina causa importante redução na liberação 
de ácidos graxos: 
 - Diminui degradação de triglicerídeos. Insulina 
diminui ácidos graxos por inibir a lipase sensível a 
hormônio, que degrada triglicerídeos no tecido adiposo. 
Insulina promove desfosforilação e, portanto, inativação 
da enzima. 
 - Aumento na síntese de triglicerídeos. Insulina 
aumenta transporte e metabolismo de glicose nos 
adipócitos, fornecendo glicerol-3-fosfato para síntese de 
triglicerídeos. Também aumenta atividade da lipase 
lipoproteica no tecido adiposo por aumentar síntese da 
enzima, assim, fornecendo ácidos graxos para 
esterificação. 
 Metabolismo de PROTEÍNAS: 
 Estimula a entrada de aminoácidos nas células e 
síntese de proteínas. 
MECANISMO DE AÇÃO 
 Insulina liga-se a receptores específicos de alta 
afinidade na membrana celular de muitos tecidos, como 
fígado, músculo e adiposo. Esse é o primeiro passo para 
as reações que levarão a um conjunto de ações biológicas. 
 Receptor de insulina. 
 O receptor de insulina é sintetizado como 
polipeptídeo único, que é glicolisado e clivado em 
subunidades alfa e beta. Domínio hidrofóbico em cada 
unidade beta atravessa a membrana plasmática. 
Subunidade alfa extracelular possui sítio de ligação da 
insulina. 
 Efeitos da insulina na membrana. 
 Na presença de insulina, transporte de glicose 
aumenta em alguns tecidos, como musculo esquelético e 
adipócitos. Ela promove recrutamento de transpor-
tadores de glicose sensíveis à insulina GLUT-4, 
provenientes de estoque em vesículas intracelulares. 
 Regulação do receptor. 
 Ligação de insulina é seguida pela internalização 
do complexo hormônio-receptor. Dentro da célula, a 
insulina é degradada por lisossomos. Os receptores podem 
ser degradados, mas a maioria é reciclada para a 
superfície celular. 
 
2 – EXPLICAR A SÍNTESE, REGULAÇÃO E MECANISMO DE AÇÃO 
DO GLUCAGON 
 Secretado pelas células alfa das ilhotas de 
Langerhans pancreáticas. Juntamente com a adrenalina, 
cortisol e hormônio do crescimento, se opõe a muitas 
ações da insulina. Ele age na manutenção nos níveis de 
glicose pela ativação da glicogenólise e gliconeogênese 
hepáticas. 
 É sintetizado por uma grande molécula 
precursora, a pré-pró-glucagon, que é convertida a 
glucagon por uma série de clivagens proteolíticas. 
REGULAÇÃO 
 Célula alfa é responsiva a uma variedade de 
estímulos que sinalizam hipoglicemia. A secreção é 
aumentada por: 
 - Glicemia baixa: diminuição da concentração 
plasmática de glicose, durante jejum noturno ou 
prolongado; 
 - Aminoácidos: refeição proteica estimula 
liberação de glucagon e insulina. O glucagon impede a 
hipoglicemia que de outra forma ocorreria como 
resultado da secreção aumentada de insulina pela 
alimentação proteica; 
 - Adrenalina: níveis elevados de adrenalina ou 
noradrenalina estimulam a liberação. Assim, em situação 
de estresse, traumas ou exercício, glucagon eleva em 
antecipação ao aumento na utilização de glicose. 
EFEITOS METABÓLICOS 
 Metabolismo dos CARBOIDRATOS: 
 Quebra de glicogênio hepático (glicogenólise) e 
aumento da gliconeogênese no fígado. Esses dois efeitos 
aumentam a glicose no sangue e tecidos. 
 Metabolismo de LIPÍDEOS: 
 Glucagon ativa lipólise no tecido adiposo. Os 
ácidos graxos liberados são captados pelo fígado e 
oxidados a acetil-CoA, suada para sintetizar corpos 
cetônicos. 
 Metabolismo PROTEICO: 
 Glucagon aumenta captação de aminoácidos pelo 
fígado, favorecendo gliconeogênese. 
MECANISMO DE AÇÃO 
 Glucagon liga-se a receptores acoplados à 
proteína G na membrana celular do hepatócito. A ligação 
do glucagon resulta na ativação da adenilato-ciclase. Isso 
causa aumento do AMPc que, por sua vez, ativa a 
proteína-cinase dependente de AMPc e aumenta a 
fosforilação de enzimas e outras proteínas. 
 Essa cascata resulta na ativação ou inibição 
mediadas por fosforilação de enzimas-chave reguladoras, 
envolvidas no metabolismo de carboidratos e lipídeos. 
3 – EXPLICAR O MECANISMO DE AÇÃO DA LEPTINA E GRELINA 
GRELINA 
 Liberada pelo as células oxínticas do estômago e 
pelo intestino, os níveis de grelina aumentam em jejum, 
apresentam pico antes da alimentação e caem 
rapidamente pós refeição. Assim, é associado à sensação 
de fome. 
LEPTINA 
 Liberada pelos adipócitos, é responsável pela 
sensação de saciedade. A estimulação de receptores de 
leptina no SNC inicia ações que diminuem o armazenamento 
de gorduras, reduz secreção de insulina e sinaliza que 
energia suficiente foi armazenada no tecido adiposo. 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
• Bioquímica ilustrada – Harvey.