INSULINA E GLUCAGON

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INSULINA E GLUCAGON: HORMÔNIOS REGULADORES DO METABOLISMO DE CARBODRATOS
A glicose é a maior fonte de energia para todas as células dos mamíferos. Em particular, o sistema nervoso central (SNC) requer um suprimento contínuo de glicose para garantir sua demanda de energia e manter a homeostase metabólica. Para tanto, mecanismos fisiológicos foram selecionados durante a evolução dos mamíferos para ajustar e manter a glicemia sanguínea dentro de faixas rigorosas. O pâncreas produz dois hormônios importantes na regulação da taxa de glicose (açúcar) no sangue: a insulina e o glucagon. Um nível normal de glicose sanguínea, abaixo de 100mg/dL, é rigidamente mantido e alcançado pelo equilíbrio entre a taxa de captação de glicose por todos os tecidos e a taxa de síntese hepática e renal. Após uma refeição, um aumento rápido na quantidade de glicose sanguínea estimula a secreção de insulina, resultando em um aumento temporário de sua concentração no sangue, conhecido como hiperinsulinemia. O aumento das concentrações de insulina e glicose sanguíneas coordenadamente inibe a produção de glicose pelo fígado e facilita a captação de glicose pelos tecidos sensíveis à insulina. No indivíduo saudável, portanto, o balanço entre a produção de glicose e sua utilização é precisamente controlado por mecanismos hormonais afinados que buscam alcançar as necessidades metabólicas do organismo. Além do importante papel da insulina na homeostase glicêmica, a ação de substâncias como o glucagon, as catecolaminas, o cortisol e o hormônio do crescimento (GH) é determinante para o adequado metabolismo glicêmico e garante o aproveitamento da glicose pelos tecidos periféricos.
A insulina é um hormônio anabólico polipeptídico cujo principal papel fisiológico é controlar a homeostase glicêmica por meio do estímulo à captação de glicose nos tecidos sensíveis à insulina (músculo esquelético e tecido adiposo) e da inibição da liberação de glicose pelo fígado, sendo desta maneira essencial na manutenção da homeostase de glicose e do crescimento e diferenciação celular. Esse hormônio é secretado pelas células β das ilhotas pancreáticas após as refeições em resposta a elevação da concentração dos níveis circulantes de glicose e aminoácidos. A partir da descoberta da insulina em 1921, muitos estudos se dedicam ao entendimento do seu mecanismo molecular de ação. É importante compreender a ação da insulina devido a prevalência da resistência à insulina, presente na patogenia de diversas doenças como obesidade, diabetes mellitus e associada a outras enfermidades endócrinas.
Um dos efeitos mais notório desse hormônio é a atuação na homeostase de glicose, atuando em vários níveis. Uma das vias é na redução da produção hepática de glicose e aumentando a captação de glicose pelas células, principalmente nos tecidos muscular e adiposo.
As células β-pancreáticas respondem a diversos nutrientes na circulação sanguínea. A glicose é, evolutivamente, o primeiro estímulo para a liberação de insulina porque é o principal componente alimentar e pode ser acumulada imediatamente depois da ingesta.
A ação da insulina na célula inicia-se pela sua ligação ao receptor de membrana plasmática, ligação que ocorre com alta especificidade e afinidade, provocando mudanças conformacionais que desencadeiam reações modificadoras do metabolismo da célula-alvo, constituindo assim uma resposta celular. A ativação do receptor gera um sinal que, eventualmente, resulta na ação da insulina sobre a glicose, lipídeos, o metabolismo de proteínas, garantindo diferentes efeitos metabólicos.
A insulina ativa uma série de rotas metabólicas, tais como: a lipogênese e a glicogênese. Nesse contexto, outras vias metabólicas são inibidas, como a lipólise e a glicogenólise e a gliconeogênese hepática. A insulina expressa de forma fisiológica o status metabólico do organismo, tendo como objetivo reduzir os níveis de glicose que se encontram em concentração mais elevada no sangue, não requerendo que nessa fase a gliconeogênese e a glicogenólise hepáticas estejam ativadas. A insulina também atua na síntese de proteínas e inibe a sua degradação. Os seus efeitos na síntese proteica nos músculos esquelético e cardíaco e no fígado é a síntese de glicogênio 
A insulina é um hormônio anabólico que favorece majoritariamente processos de síntese. No entanto, tem ação estimulante sobre a glicólise, exceção a essa característica, assim como também tem efeito inibitório sobre a gliconeogênese. No geral, a ação resultante de todos os efeitos da insulina no organismo é a redução do nível de glicose sanguíneo, sendo considerado um hormônio hipoglicemiante. Isso ocorre devido à inibição da produção e liberação de glicose no fígado através do bloqueio da gliconeogênese e a glicogenólise. A insulina estimula o acúmulo de glicogênio através do aumento do transporte de glicose no músculo e síntese de glicogênio em fígado e músculo, através da defosforilação da enzima glicogênio sintetase.
Hormônio contrarregulatório de ação rápida: glucagon
 A resposta inicial para prevenir a queda nas concentrações sanguíneas de glicose é a redução na secreção de insulina, que inicia ainda quando as concentrações de glicose estão dentro da variação fisiológica, aproximadamente 80mg/ dL. O glucagon é liberado quando esses níveis caem levemente abaixo da variação fisiológica, aproximadamente 68mg/dL. O Glucagon é um hormônio produzido pelas células alfa do pâncreas que tem um efeito oposto ao da insulina (produzido pelas células beta do pâncreas), ou seja, aumenta o açúcar no sangue. Ele é o principal hormônio contrarregulatório de ação rápida na hipoglicemia, e a razão insulina glucagon da veia porta é o maior determinante da produção hepática de glicose.
Por si só, o glucagon é um grande estimulante da glicogenólise hepática; no entanto, em conjunto com outros hormônios contrarregulatórios rápidos, como a epinefrina, que mobiliza lactato, aminoácidos e glicerol para o fígado, o glucagon também estimula a gliconeogênese, bem como oxidação hepática de ácidos graxos e cetogênese.
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
Após a leitura do texto, responda:
1) Quais são as células responsáveis pela produção de insulina e glucagon?
2) Qual é o papel da insulina e do glucagon no metabolismo do glicogênio e da glicose?
3) Qual é o papel dos hormônios insulina e glucagon no metabolismo dos lipídeos?
4) São efeitos da insulina, EXCETO:
a) Lipogênese hepática
b) Aumento da captação da glicose pelas células
c) Glicogênese (síntese de glicogênio a partir da glicose)
d) Gliconeogênese hepática
5) São efeitos do glucagon, EXCETO:
a) Glicogenólise hepática
b) Lipólise
c) Cetogênese hepática
d) Lipogênese hepática