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Introdução É uma glândula que é designada em mista por ser responsável pela produção de enzimas digestivas, secretadas no meio externo do duodeno, produção através de hormônios ou secreções endócrinas, vão ser secretados no interstício que é onde alcançam a circulação sanguínea. O pâncreas adulto é considerado um órgão retroperitoneal, vai se estender desde a concavidade C do duodeno até o hilo esplênico. Sua porção endócrina vai ser composta por mais ou menos 1 milhão de pequenos aglomerados de células, seria as ilhotas pancreáticas que estão espalhadas por toda a glândula. Essas células das ilhotas vão secretar insulina, glucagon e somatostatina. Ao ocorrer alterações nas secreções endócrinas, em especial com a insulina pois vão determinar modificações importantes na homeostasia do meio interno, sendo relacionadas com doenças, com caráter endêmico, temos as seguintes doenças: diabetes melito (DM), obesidade e síndrome metabólica. Hormônio pancreático Temos dois hormônios que são produzidos em uma grande quantidade, a insulina e o glugagon, vão atuar na diminuição e no aumento dos níveis de glicose no sangue. ► Insulina: - Síntese: sua produção se inicia através de uma única cadeia polipeptídica no endoplasmático granuloso das células β. Este produto será convertido em pró-insulina através da clivagem enzimática do fragmento do polipeptídeo sendo acondicionada em vesículas. Temos um segmento de pró-insulina que fica próximo ao centro que é removido através de autoexcisão, o peptídeo C (conector), assim formará a insulina onde é constituída por duas cadeias curtas de polipeptídeos que são unidas por ligações dissulfeto. Os grânulos secretores vão revestir a insulina e o peptídeo C, sendo secretados em quantidades equimolares. Pâncreas Endócrino Pâncreas Endócrino UNIFESO- Isabela Gameiro 102 @isa.gameiro O peptídeo C é ligado a estrutura da membrana, sendo provável que seja um receptor acoplado na proteína G e vai expulsar a ativação de dois sistemas enzimáticos, sódio-potássio adenosina trifosfatase e óxido nítrico sintetase endotelial. Ao ser secretado na corrente sanguínea circula praticamente com sua forma livre. Há uma exceção da porção da insulina que se liga aos receptores nas células-alvo, o seu restante vai ser degradado através da enzima insulinase, onde sua maior parte fica no fígado e a menor nos rins. Secreção pancreática: Vai ser liberada no espaço extracelular em resposta ao aumento nos níveis de glicose do sangue, notamos isso após o consumo de uma grande quantidade de carboidrato no almoço. Nas células β contém um número grande de transportadores de glicose, onde vão permitir influxo de glicose na proporção da concentração plasmática. Com a glicose sendo fosforilada através da glicocinase em glicose-6- fosfato. Sendo assim a fosforilação tende a ser a etapa limitante para o metabolismo da glicose nessa célula β o qual é o principal mecanismo sensor de glicose e dos ajustes da quantidade de insulina secretada. Os nutrientes como os aminoácidos também podem ser metabolizados através das células β, com isso os níveis intracelulares de ATP vão aumentar estimulando a secreção da insulina. O glucagon e o peptídeo insulinotrópico vão depender de glicose e acetilcolina, pois assim elevam os níveis de cálcio intracelular através de outras vias sinalizantes assim aumenta o efeito da glicose. A somatostatina e a norepinefrina vão inibir a exocitose da insulina. Ativação dos receptores das células- alvo: O receptor de insulina é a combinação de quatro subunidades que vão ser unidas através de ligações dissulfeto que são: duas subunidades α, que se situam inteiramente do lado externo da membrana celular e duas subunidades β, onde vão penetrar através da membrana sendo projetado no ciclotoplasma celular. Na autofosforilação das subunidades β do receptor vai ativar uma tirosina cinase a qual vai resultar algumas fosforilação de diversas enzimas intracelulares, principalmente o grupo substratos do receptor de insulina (IRS). Sendo assim a insulina vai se dirigir a metabólica intracelular, produzindo efeitos desejados no metabolismo de carboidratos, lipídios e proteínas. Principais ações da insulina e o efeito no sangue: Os principais efeitos da estimulação da insulina são: - Rapidamente após se acoplar com os seus receptores de membrana, grande parte das células do organismo vai aumentar devidamente a sua captação de glicose, sendo assim irá diminuir os níveis da glicose no sangue. A glicose que foi transportada para as células é rapidamente fosforilada e se transformam em substrato para todas as funções metabólicas bem comuns dos carboidratos. Com o transporte da glicose elevado acaba resultando na translocação de varias vesículas intracelulares em direção as membranas celulares, vão conter moléculas de proteínas transportadoras de glicose (GLUT’s), acabam se acoplando a membrana celular facilitando a captação da glicose. Na ausência de insulina as vesículas se separam da membrana celular e logo após retornam para o interior da célula, sendo assim vão ser utilizadas constantemente devido a necessidade. - Na membrana celular acaba se tornando mais permeável com muitos aminoácidos, íons potássio e o fosfato. - Com os efeitos mais lentos durante uns 15 min para alterar os níveis das atividades de muitas das enzimas metabólicas intracelulares. Resultando na alteração do estado de fosforilação das enzimas. - Os efeitos mais lentos permanecem resultando da variação da velocidade que for traduzido dos RNAs mensagieros nos ribossomos, sendo assim irá formar novas proteínas com efeitos ainda mais lentos por conta de uma variação por meio da transcrição do DNA no núcleo celular. Através disso que a insulina vai remodelar a maquinaria enzimática celular para atingir os efeitos metabólicos. ► Glucagon: É um hormônio polipeptídico que é produzido por meio das células α, sendo liberado em resposta com os baixos níveis de glicose do sangue, como também através do consumo de uma refeição com baixa quantidade de carboidratos, mas sendo rica em proteínas. Possui várias funções que são diametralmente opostas às da insulina, mas a função de importância é elevar a concentração da glicose no sangue, tendo um efeito contrário da insulina. Pela injeção de glucagon purificado será obtido um intenso efeito hiporglicêmico. Com apenas 1 mg/kg é capaz de elevar a glicose sanguínea para 20 mg/100 mL de sangue, ou seja, um aumento de mais ou menos 25%, por conta disso podemos chamar também de hormônio hiporglicêmico. - Síntese do glucagon: é um grande polipeptídeo composto por uma cadeia de 29 aminoácidos. Igualmente na produção da insulina, vai ser produzido primeiramente um pró-hormônio onde passa por uma clivagem protelítica, que vai formar o hormônio ativo. - Principais ações do glucagon e o efeito sanguíneo: seus efeitos no metabolismo são a quebra do glicogêneo hepático (glicogenólise) e a elevação da gliconeogênese no fígado. Vão elevar a disponibilidade da glicose para outros órgãos. Possui uma capacidade de provocar a glicogenólise no fígado, sendo assim terá um aumento na concentração da glicose sanguínea. Ocorrendo da seguinte maneira: 1. O glucagon vai ativar a adenilil ciclasse na membrana da célula hepática; 2. A ativação vai fazer com que forme monofosfato cíclico de adenosina; 3. Ativa a proteína que regula a proteína cinase; 4. Vai ativar a proteína cinase; 5. Ativa a fosforilase cinase b; 6. Vai converter o glicogênio-fosforilase b em glicogênio-fosforilase a; 7. Promove a degradação do glicogênio em glicose-1-fosfato; 8. Acaba sendo desfosforilada e glicose é liberada das células hepáticas.O mecanismo de amplificação é bem utilizado através do organismo para controlar muitos sistemas do metabolismo celular, onde vai causar uma amplificação na resposta. Por meio desse mecanismo vai ser explicado como poucos microgramas de glucagon fazendo com que o nível de glicose sanguínea duplique ou aumente ainda mais. Com o consumo de todo o glicogênio hepático através da influência do glucagon terá uma continuação da infusão desse hormônio por conta de uma hiperglicemia continuada. A qual vai apresentar um efeito de aumentar a capacitação de aminoácidos pelas células hepáticas, sendo assim converte vários aminoácidos em glicose através de gliconeogênese. Sendo produzido através de uma ativação de múltiplas enzimas que são necessárias para o transporte de aminoácidos e gliconeogênese, tendo como especial uma ativação do sistema enzimático em conversão de piruvato em fosfoenolpiruvato, sendo a etapa que vai limitar a gliconeogênese. ► Outros hormônios pancreáticos: Temos a somatostatina sendo produzida pelas células D, tendo efeito parácrino quanto endócrino. Seus fatores relacionados a ingestão de alimentos vão estimular a secreção de somatostatina. Sendo compreendidos por: elevação da glicose sanguínea; aminoácidos elevados; ácidos graxos elevados; concentrações altas de diversos hormônios gastrointestinais. Vai apresentar os seguintes efeitos inibidores: 1. Age localmente nas próprias ilhotas de Langerhans para deprimir a secreção de insulina e do glucagon; 2. Diminui a secreção e a absorção no trato gastrointestinal; A somatostatina tem o efeito de deprimir a secreção da insulina e do glugacon reduzindo a utilização de nutrientes que foram absorvidos através dos tecidos, com isso impede o consumo imediatamente dos alimentos. É a mesma substância química que o hormônio inibidor do hormônio do crescimento, secretado no hipotálamo e que suprime a secreção do hormônio do crescimento através da hipófise anterior. O peptídeo intestinal vasoativo (VIP) sendo produzido pelas células D1. Vai induzir a glicogenólise e a hiperglicemia, como também vai regular a motilidade intestinal e o tônus da musculatura lisa da parede intestinal. O VIP vai controlar a secreção dos íons e água através das células epiteliais intestinais. Temos a gastrina que é liberada através das células G, estimulando a liberação de HCI pelo estômago, a sua motilidade e o esvaziamento gástricos e a taxa de divisão celular que são regenerativas do estômago. O polipeptídeo pancreático, é um hormônio que é produzido através das células PP, vai inibir as secreções exócrinas do pâncreas como também vai estimular a liberação de enzimas por meio das células principais do estômago, sendo que irá diminuir a liberação de HCI por meio das células parietais do estômago. ► Regulação da glicemia: Normalmente a concentração de glicose é em torno de 80 a 90 mg/100 mL de sangue (em jejum). Vai ter um aumento para 120 a 140 mg/100 mL ao longo das horas ou logo após a refeição, os sistemas de feedback em relação ao controle da glicose no sangue vai se restabelecer a concentração em pouco tempo. Com a falta de uma alimentação a gliconeogênese do fígado vai produzir a glicose necessária para conseguir manter o nível sérico da glicose no momento do jejum. 1. O fígado funciona como um importante sistema de tampão da glicose sanguínea: Com a glicose sanguínea vai subir a concentração elevada após uma refeição, a secreção da insulina também vai ficar elevada, com isso a glicose é praticamente armazenada no fígado pela forma de glicogênio. O fígado vai reduzir as flutuações da concentração da glicose no sangue para mais ou menos um terço do que seria na falta desse mecanismo. Em casos de algumas doenças hepáticas grave fica meio impossível de conseguir manter a faixa estreita da concentração da glicose no sangue. 2. A insulina e o glucagon funcionam como importantes sistemas de controle por meio de feedback mantém a concentração de glicose sanguínea normal: Com a concentração da glicose bem elevada, sua secreção aumentada de insulina vai fazer com que a glicose sanguínea concentrada tenha uma redução na direção com os valores normais. Tendo uma redução da glicose do sangue vai ser estimulada a secreção do glucagon; é ele que funciona pela direção oposta fazendo a glicose aumentar até o normal. O feedback da insulina é importante por conta da falta de ingestão ou a utilização excessiva da glicose ao longo do exercício como outras situações de estresse. 3. Na hipoglicemia grave, o efeito direto dos baixos níveis de glicose sanguínea no hipotálamo estimula o sistema nervoso simpático. A epinefrina que é secretada através das glândulas adrenais vai ter um aumento ainda mais a liberação da glicose por meio do fígado, o qual vai ajudar protegendo da hipoglicemia. 4. Por um período de horas e dias, tanto o hormônio do crescimento como o cortisol são secretados em resposta à hipoglicemia e ambos diminuem a utilização da glicose pela maioria das células do organismo. Vai converter uma quantidade maior de utilização das gorduras. Ajudando na concentração da glicose sanguínea a retornar ao normal.
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