Fisiologia - pâncreas endócrino

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Introdução 
 
O pâncreas (glândula mista) é responsável 
pela excreção de substâncias importantes 
para a digestão que são lançadas no 
duodeno. Além de suas funções digestivas, ele 
secreta dois hormônios importantes (insulina e 
glucagon), ou seja, possui função exócrina e 
endócrina. 
Histologia 
 
- Ácinos: componente exócrino, que consiste 
em várias células arranjadas em ácinos serosos. 
Estes ácinos sintetizam e secretam uma 
variedade de enzimas essenciais para 
“descansar e digerir” corretamente. A secreção 
exócrina é constituída de componente aquoso 
(Bicarbonato e regulação por Secretina) e 
componente Enzimático (Enzimas e regulação 
por Colecistocinina (CCK)) 
- Ilhotas de Langherans: componente 
endócrino é uma porção bem menor, porém 
igualmente importante, do pâncreas. Ele é 
formado por ilhotas pancreáticas, que parecem 
ilhas de células dispersas entre os ácinos 
pancreáticos. Essas ilhotas produzem e 
secretam hormônios que regulam a glicose, os 
lipídios e o metabolismo das proteínas. Secretam 
os hormônios insulina, glucagon e somatostatina. 
 
Pâncreas endócrino (ilhotas) 
Possuem três tipos celulares: alfa, beta e delta. 
- As células betas constituem 60% 
(principalmente no centro), secretam insulina 
(age em vários tecidos diminuindo a taxa de 
glicose no sangue e permitindo a entrada de 
glicose nas células) e amilina (hormônio com 
função não esclarecida). 
- As células alfas constituem 25% e secretam 
glucagon. 
- As células delta constituem 10% e secretam 
somatostatina (responsável por regular a 
liberação dos hormônios de outras 
células presentes nas ilhotas). 
- Células PP, que secretam o hormônio 
polipeptídio pancreático (provoca diminuição 
do apetite e o aumento da secreção de suco 
gástrico e suprimindo a secreção pancreática). 
- Células épsilon - Produzem Ghrelina, um 
hormônio que age no hipotálamo estimulando 
o apetite e a produção de hormônio do 
crescimento na adeno-hipófise. 
 
NOTA: a insulina inibe a secreção de glucagon, 
a amilina inibe a secreção de insulina, e a 
somatostatina inibe a secreção tanto de 
insulina como de glucagon. 
 
Baço 
S.O.I. 3 - fisiologia | Sophia Cruz – M40 
Biomorfologia das ilhotas 
Organização polarizada das células: o núcleo 
das células secretoras é voltado para a face 
basal em contato com o sangue arterial (rico 
em oxigênio) e as organelas responsáveis pela 
produção estão polarizadas na face apical 
(sangue venoso) com maior contato com a 
circulação. 
Canalículos intercelulares facilitam a 
passagem de algumas substâncias pelas ilhotas 
e a sinalização. 
O fluxo sanguíneo na ilhota é centrifugo devido 
aos vasos sanguíneos que transportarão os 
produtos estarem na periferia. 
As células da ilhota recebem uma inervação 
autonômica, tanto simpática como 
parassimpática. Isso mostra que a secreção 
também é controlada pelo sistema nervoso, 
além dos nutrientes (C – P – L) e outros 
hormônios. 
Insulina é um hormônio peptídico responsável 
pela redução da glicemia (taxa de glicose no 
sangue), ao promover a entrada de glicose nas 
células para ser usada como energia. 
As anormalidades do metabolismo das 
gorduras que provocam acidose e 
arteriosclerose são as causas mais usuais de 
morte em pacientes diabéticos. Além disso, 
portadores de diabetes possui capacidade 
reduzida de sintetizar proteínas levando ao 
consumo de tecidos. Portanto, a insulina afeta 
o metabolismo de lipídeos, proteínas e 
carboidratos. 
Quando se ingere alimentos muito energéticos, 
a secreção de insulina também é aumentada. 
No caso de excesso de carboidratos, a insulina 
os faz serem armazenados como glicogênio e 
serem convertidos em gordura pro tecido 
adiposo. No caso das proteínas, ela age 
diretamente na captação de aminoácidos. 
A insulina é sintetizada nas células beta e 
formada por duas cadeias de aminoácidos 
conectadas por ligações dissulfeto e quando 
separadas a atividade funcional se perde 
Síntese de insulina 
Processo comum dos hormônios peptídicos: 
genes semelhantes aos de formação para os 
fatores de crescimento semelhantes a insulina 
(IGFs). A insulina é um importante fator de 
crescimento. 
Peptídeo sinalizador permite a ancoragem no 
RER para a formação da pró-insulina 
Ocorre a tradução 
Ocorre a separação do peptídeo sinalizador e 
sucessivo acoplamento de aminoácidos da 
pro-insulina (estrutura polar). 
Em seguida, essa molécula é armazenada em 
uma vesícula (minicélula com membrana 
fosfolipídica apolar) que possui enzimas 
(carboxipaptidase e tripsina) que podem 
digerir peptídeos (a pro-insulina) em Insulina e 
peptídeo C (conector) e isso permite a 
estrutura tridimensional da insulina. 
O peptídeo C é usado para definir a 
capacidade de produção de insulina pelas 
células beta pancreáticas. 
 
Regulação da secreção de insulina 
- O principal regulador é o nível plasmático de 
glicose (feedback negativo com suprimento de 
nutrientes exógenos – capitação, metabolismo 
e armazenamento de nutrientes orgânicos e 
minerais). 
Glicemia 100 a 150 mg/dl, quando passa de 
200 e já está usando toda a capacidade de 
insulina, considera-se diabético. 
Mecanismo despolarizante 
A glicose entra na célula beta por difusão 
através de um transportador constitutivo (são 
produzidos constantemente sem estímulos – 
GLUT-2) e começa o metabolismo da glicose 
(glicólise) aumentando a quantidade de G-6-P 
que não atravessa mais o GLUT-2. 
Consequentemente, a quantidade de glicose 
reflete na quantidade de energia produzida. 
- A membrana possui canais iônicos que serve 
para saída de potássio da célula tornando a 
membrana interior negativa. O aumento da 
quantidade de ATP promove uma mudança 
nos canais de potássio tornando-os menos 
permeáveis e bloqueando a saída deste. Em 
seguida, a membrana da célula beta vai 
despolarizando, interferindo nos canais de 
cálcio que passa a entrar dentro da célula. 
- O cálcio que entra na célula reage com as 
vesículas que armazenam a insulina fazendo 
com que estas direcionem-se para regiões da 
membrana onde podem sofrer exocitose 
(membrana com presença de proteínas de 
acoplamento também ativadas pelo cálcio). 
→ Há saída de insulina 
Além do cálcio extracelular, intracelularmente 
possui algumas fontes de cálcio como reticulo 
endoplasmático e mitocôndrias. 
 
Mecanismo por sinalizadores hormonais e 
neuroquímicos 
Através da colecistoquinina e acetilcolina 
agindo sobre a fosfolipase C. O trifosfato de 
Inositol e diacilglicerol (quando fosfolipase C 
está ativada) pode atuar na liberação do 
cálcio citoplasmático. Juntamente com o 
diacilglicerol, o cálcio pode ativar as proteínas 
quinases C que atuam na ligação do cálcio 
com as vesículas. 
 
Ainda há outro mecanismo pela enzima Adenilil 
ciclase (converte ATP em AMPc) aumentando 
a atividade da proteína cinase A que induz a 
exocitose. A partir da proteína G pode haver 
inibição (somatostatina e alfa-adrenérgico) ou 
estímulo (glucagon, GLP-1 e beta-adrenérgico) 
do aumento do AMPc (Adenilil-ciclase). 
O GLP-1 (peptídeo semelhante ao glucagon) é 
um hormônio intestinal que aumenta a 
secreção de insulina de forma glicose- 
dependente, inibe a secreção de glucagon e 
a produção hepática de glicose, diminui o 
esvaziamento gástrico, tem ação sobre os 
mecanismos de apetite e saciedade a nível 
central e sobre a adiposidade 
 
NOTA: Os receptores adrenérgicos pertencem 
a classe de receptores ligantes a proteína G e 
são alvos das catecolaminas. Ativados por seus 
ligantes endógenos (adrenalina e 
noradrenalina). Muitas células possuem estes 
receptores, e a ligação de 
um agonista geralmente causará resposta 
simpática, ou seja, respostas de luta ou fuga. 
As catecolaminas são os ligantes endógenos 
dos receptores Alfa1, Alfa2 e Beta. Os 
receptores Alfa2 associados a proteína Gi 
provoca diminuição de AMPc. Os beta 
receptorescom as proteínas Gs leva ao 
aumento da atividade de AMPc 
Resumindo a regulação... 
- Sensibilidade diferencial das células beta a 
glicemia (quanto mais central a célula, maior a 
resposta) que se dá pelo fluxo centrifugo. 
- Glicose oral é mais potente que intravenosa 
(liberação de hormônios gastrointestinais (PIG, 
GLP-1) 
- Aminoácidos arginina e lisina possuem 
sinergismo com a glicose (maior secreção) 
- Efeitos da estimulação simpática = 
estimulação via receptores B ou inibição via 
receptores alfa. 
- Efeitos da estimulação parassimpática = 
sempre associada ao aumento da insulina, 
estímulo pela acetilcolina (via fosfolipase C) e 
liberação na fase cefálica da secreção 
gastrointestinal. 
- Concentrações extracelulares do potássio e 
cálcio 
- Estímulo da secreção pela vitamina D e PTH 
- Hormônios que antagonizam a insulina 
(cortisol, GH, estrogênios, hormônios da 
tireoide) = hiperplasia de células Beta e maior 
secreção de INS 
Mecanismo de ação da insulina 
A insulina é um hormônio livre sem ligação com 
proteínas plasmáticas, ou seja, sua ação tem 
efeito mais rapidamente que outros hormônios 
que não são livres. 
Ações rápidas: direcionamento do 
metabolismo de nutrientes e minerais orgânicos 
(modulação da atividade de transporte e 
enzimas). 
Ações lentas: modulação da síntese de 
transportadores e enzimas do metabolismo. 
A célula alvo da insulina possui receptores 
específicos com subunidades alfas (ligação 
com o hormônio) e betas que possuem sítios 
enzimáticos ativos quando a insulina está 
ligada, e estes atraem substratos do receptor 
da insulina (IRS), a enzima atuante é a tirosina 
quinase. Após a fosforilação desse substrato, há 
o desacoplamento dele com diversas funções, 
atuando sobre outras proteínas dentro da 
célula, como em estruturas de membrana (nas 
proteínas transportadoras de membrana GLUT-
4), modificar transportadores dentro da célula, 
atuar em enzimas e em proteínas reguladoras 
da mitose (fator de crescimento). 
Em seguida, o receptor sofre endocitose 
(regulação para baixo) na membrana da 
célula alvo, causando maior velocidade de 
degradação (diminuindo a sensibilidade ao 
hormônio) e inibição da síntese de receptores. 
NOTA: Indivíduos obesos possuem células 
pouco sensíveis para a insulina, 
consequentemente, secretam esse hormônio 
em dobro para alcançar a manutenção 
correta normoglicêmica. 
 
 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Agonista_(bioqu%C3%ADmica)
https://pt.wikipedia.org/wiki/Sistema_nervoso_simp%C3%A1tico
https://pt.wikipedia.org/wiki/Sistema_nervoso_simp%C3%A1tico
https://pt.wikipedia.org/wiki/Rea%C3%A7%C3%A3o_de_lutar_ou_fugir
Ações metabólicas da insulina 
Ações sobre fígado, músculo esquelético e 
tecido adiposo. 
Estimula o armazenamento dos nutrientes 
exógenos e inibe a mobilização dos nutrientes 
endógenos. 
 
Metabolismo da glicose nos tecidos muscular e 
adiposo: 
A insulina estimula a captação de glicose 
(GLUT-4) – para entrar no fígado não é 
necessária a ação da insulina. 
GLUT 2 é um transportador constitutivo, está 
sempre presente na célula e em constante 
produção. 
 
Transportador Tecidos Função 
GLUT 1 Todos os 
tecidos, 
sobretudo 
eritrócitos e 
cérebro 
Captação basal de 
glicose, transporte 
através da barreira 
hematoencefálica 
GLUT 2 Células B do 
pâncreas, 
fígado, rim 
e intestino. 
Liberação da insulina 
e homeostasia da 
glicose 
GLUT 3 Cérebro, 
rim, 
placenta 
Captação em 
neurônios e outros 
tecidos 
GLUT 4 Musculo e 
tecido 
adiposo 
Captação de glicose 
mediada pela insulina 
GLUT 5 Intestino, 
rim, 
cérebro, 
adipócitos e 
músculos 
Absorção intestinal de 
frutose 
Glicose 
Metabolismo no fígado 
Estimula a glicogênese e glicólise e inibe a 
gliconeogênese (reduz a glicemia). 
O tipo de transportador é o GLUT 2. 
 
Metabolismo no tecido muscular 
Estimula a captação de glicose (GLUT 4) pela 
miofibra, estimula a glicólise (piruvato-
desidrogenase) e a glicogênese (glicogênio-
sintase). 
Metabolismo no tecido adiposo 
Aumenta o transporte e a formação de alfa-
glicerofosfato. Estimula a formação de ácidos 
graxos a partir de glicose e o armazenamento 
como triglicerídeos. 
Lipídeos 
Metabolismo no fígado 
Estimula a formação e o armazenamento de 
ácidos graxos e bloqueia a beta-oxidação dos 
ácidos graxos. Isso resulta numa redução 
plasmática de ácidos graxos livres e 
cetoácidos. Favorece a formação do 
colesterol e diminui a de VLDL. 
 
Metabolismo no tecido muscular 
Inibe a lipase lipoproteica (diminui a captação 
e oxidação de AG) 
Metabolismo no tecido adiposo 
Estimula o armazenamento, inibe a lipase 
sensível a hormônio (diminui o suprimento de 
AG ao fígado e aos tecidos periféricos com 
redução acentuada na geração de 
cetoácidos)) 
Estimula a utilização periférica de cetoácidos, 
a lipase lipoproteica (hidrolise de VLDL e TG) e 
aumenta a atividade da enzima de síntese de 
Alfa-glicerofosfato. 
Proteínas 
Promove o anabolismo = diminuição da 
concentração plasmática de aminoácidos. 
Metabolismo no tecido muscular 
Estimula o cotransporte de aminoácidos com o 
sódio e os mecanismos de síntese proteica. 
Inibe a proteólise. 
Outros efeitos fisiológicos da 
insulina 
Importante para o crescimento corporal: 
estimula a transcrição de genes dos IGFs e 
aumenta a síntese de cartilagem e ossos. Além 
disso, age no equilíbrio hidroeletrolítico 
estimulando a captação muscular e hepática 
de K, HPO4 e Mg (componentes intracelulares). 
Ainda aumenta a reabsorção tubular renal de 
Na, K e HPO4 (importantes para a expansão do 
líquido extracelular). 
 
Possui ações no SNC: o consumo de glicose 
independe da ação insulínica, mas reduz a 
ingestão de alimentos (inibição da secreção 
de NPY – neurotransmissor) promovendo 
sensação de saciedade (liberação indireta de 
leptina). 
Efeitos da falta de ação da insulina 
As consequências são mais rápidas e potentes 
sobre o metabolismo dos lipídeos. 
Pode acontecer por falta de produção de 
insulina, por insulina com efeito debilitado ou a 
célula alvo não responde como deveria. 
 
 
O nível de glicose normal em jejum é 100 
mg/dL e o de colesterol é 180 mg/dL 
Hormônio peptídico produzido pelas células 
alfa pancreáticas (pode ser produzido por 
outros órgãos) que tem efeito de aumentar a 
glicemia (glicose no sangue). 
Quando produzido fora do pâncreas, pode 
surgir os GLPs (semelhantes ao glucagon). 
Gene correlacionado com PIV, PIG, secretina e 
GHRH; direção do fluxo sanguíneo (regulação 
pela beta secreção); diminui a transcrição do 
gene e síntese da glicose e insulina. 
Insulina/glucagon 
Normal = 2,0 
Jejum ou exercício = 0,5 (glicogenólise e 
gliconeogênese para suprir o SNC, mobilização 
de aminoácidos e aceleração da lipólise 
(aumenta o fluxo de AGLs para oxidação). 
No período neonatal essa relação tem que ter 
um valor baixo. 
Após refeição = 10 (armazenamento dos 
nutrientes e supressão da lipólise e proteólise). 
Refeição rica em proteínas = pouca alteração 
O glucagon mantém os níveis normais de 
insulina (feed back negativo). 
Regulação da secreção de glucagon 
Manutenção da normoglicemia durante a 
maior demanda dos tecidos por glicose 
 
Na hipoglicemia, aumenta a secreção de 
glucagon. Esse estímulo também acontece 
após refeições ricas em proteínas. 
A secreção do glucagon é modulada pela 
liberação dos hormônios do TGI (GLP-1 intestinal 
e secretina) durante as refeições – após as 
refeições, a variação da concentração de 
glucagon é menor que a da insulina. 
Ações hormonais do glucagon 
Mobilização de nutrientes metabolicos para o 
sangue: regulação primaria da 
gliconeogenese e cetogênese hepaticas. 
No figado (principal) ele é um hiperglicemiante 
promovendo a liberação das reservas. 
Principal enzima: 6-fosfofruto-2-quinase e 
frutose-2-6-bifosfatase. 
 
Metabolismo hepático da glicose 
Regulação da relaçãoglicólise/gliconeogênese. Estimula a 
gliconeogênese e a glicogenólise. 
 
Metabolismo hepático das proteínas 
Aumenta o ritmo de eliminação de AA e sua 
degradação de ureia, mas não influencia os 
níveis de AA de cadeia ramificada (sem efeito 
na proteólise muscular) – efeito anabólico. 
Metabolismo hepático das gorduras 
Orienta os AGLs para a beta-oxidação que 
diminui a síntese de TG (cetogênico e 
hiperglicemiante). 
Inativa a acetil-CoA-carboxilase diminuindo o 
malonil-Coa intracelular e estimulando a 
enzima carnitina acil-transferase (síntese de 
cetoacidos). 
Ativa a lipase dos adipócitos aumentando o 
fornecimento de AGLs. 
Reduz a síntese hepática de colesterol. 
É um hormônio produzido pelas células delta 
pancreáticas (SS-14) e intestinais (SS-28), 
prioritariamente inibidor. 
É produzida também pelo cérebro nos núcleos 
hipotalâmicos (periventricular) 
Reguladores de secreção 
Glicose, aminoácidos, AGLs, glucagon e 
receptores beta-adrenérgicos ou colinérgicos 
estimulam a secreção de SS. 
Insulina e receptores alfa-adrenérgicos inibem 
a secreção de SS. 
 
 
 
 
 
 
 
Mecanismo de ação 
Receptores acoplado a proteína Gi (inibitória) 
para a enzima Adenil-ciclase causando 
diminuição de AMPc intracelular. 
Ações sistêmicas 
SS-14: ações neurócrinas e parácrinas 
(profunda inibição da secreção de insulina e 
glucagon). 
SS-28: ações endócrinas (inibição da 
motilidade gástricas, duodenal e vesicular. 
Além de inibir a secreção de HCL, gastrinas, 
secretina, pepsina e secreções exócrinas do 
pâncreas (reduz digestão e absorção). 
Regulações integrada