Nessa postagem vamos falar um pouco mais sobre a insulina e seus mecanismos de ação até sobre seus receptores para podermos iniciar a discussão sobre os processos celulares que funcionam ou não em pacientes diabéticos. Um exemplo disso é o não reconhecimento da insulina pelo seu receptor, como tratamos mais abaixo.
A secreção de insulina estimulada pela glicose é rigorosamente dependente da regulação dos eventos metabólicos que ocorrem nas células β pancreáticas. A principal rota do metabolismo da glicose é a glicólise. A glicólise e a subseqüente oxidação do piruvato via ciclo de Krebs são de importância crucial para o controle da secreção insulínica.
Aumentos na glicemia correspondem a uma taxa de fluxo metabólico produtora de sinal para maior secreção de insulina e menor liberação do glucagon. O transporte da glicose para o interior das células do organismo é realizado por uma família de proteínas transmembranas homólogas (GLUT-1, 2, 3, 4 e 5).
O GLUT2 transporta glicose para o interior das células β por difusão facilitada com grande rapidez. Esta rápida capacidade funcional do GLUT2 resulta numa concentração intracelular da glicose similar à concentração extracelular. Com a oxidação da glicose intracelular, ocorre aumento da taxa de produção de ATP/ADP, resultante da ativação da glicoquinase.
Este evento resulta no fechamento dos canais de potássio sensíveis ao ATP, com conseqüente despolarização da membrana das células β, ocorrendo influxo de cálcio extracelular. Esse aumento na concentração de cálcio ativa a secreção de insulina.
Em situações fisiológicas, qualquer mudança na concentração de glicose sanguínea, mesmo que pequena, poderá alterar a taxa de fosforilação da glicose, regulando desta forma, a taxa do metabolismo da glicose nas células β pancreáticas e, conseqüentemente, a secreção insulínica.Em condições normais, ao ser secretada a insulina se liga a receptores inseridos na membrana das células insulinodependentes.
O receptor insulínico é formado por uma subunidade α extra-celular e uma subunidade β intra-celular. A ligação da insulina à subunidade α estimula a atividade da tirosina-quinase associada à subunidade β do receptor insulínico inserido na membrana das células, resultando na fosforilação do substrato do receptor de insulina (IRS-1: Substrato do receptor de insulina-1). Uma vez fosforilado, o IRS-1 interage com uma série de proteínas intracelulares, desencadeando uma cascata complexa de reações de fosforilação e defosforilação.
Dentre as ações e funções insulínicas, destacam-se o controle de importantes reações de síntese e degradação nos tecidos periféricos. Para tal, a insulina se liga àqueles receptores específicos de alta afinidade na membrana celular da maioria dos tecidos, incluindo o músculo, fígado e tecido adiposo, desencadeando a cascata de reações moleculares, interagindo com um controle hipotalâmico, que leva a uma série de ações biológicas.No músculo, a insulina promove a captação de glicose e estoque de glicogênio. No fígado, inibe a produção e liberação de glicose, bem como promove o estoque de glicogênio.
A insulina estimula a captação da glicose pelo tecido muscular, em que ela é convertida em glicose-6-fosfato. Esse hormônio também ativa a glicogênio sintase e inativa a glicogênio fosforilase, de forma que a maior parte da glicose-6-fosfato seja direcionada ao glicogênio. A insulina ativa por meio da 6-fofofruto-2-quinase a formaçãode frutose-2,6-bifosfato e inibe a glicólise.Além disso, a insulina inibe o efeito do glucagon através da diminuição dos níveis de cAMP. Em consequência da captação acelerada da glicose do sangue, a concentração dela cai aos níveis normais, diminuindo a taxa de secreção da insulina pelo pâncreas.
A resistência insulínica (RI) significa uma diminuição na capacidade da insulina endógena ou exógena de estimular a utilização celular de glicose, em função de defeitos nos mecanismos pós-receptores envolvidos em sua utilização ou da deficiência no receptor insulínico. A RI precede o aparecimento dos diferentes componentes da síndrome metabólica, podendo ser o fator determinante e desencadeador da diabete melito.
Cabe ressaltar que a RI tem como mecanismo compensador a hiperprodução de insulina (hiperinsulinemia), estado que pode ser compatível com uma glicemia normal. Somente quando a hiperinsulinemia compensadora for insuficiente para manter a homeostase, ocorrerá intolerância à glicose e posteriormente o diabetes. No entanto, deve-se ressaltar que é possível a ocorrência de RI sem que haja hiperinsulinemia. De modo contrário, é possível que um indivíduo apresente hiperinsulinemia sem ter RI.
Bibliografia: artigo Insulina: mecanismo de ação e a homeostase metabólica - autoras: Ana Carolina Pinheiro Volp, Fabiane Aparecida Canaan Rezende, Rita de Cássia Gonçalves Alfenas
Livros: Lehninger Princípios de Bioquímica. David L. Nelson e Michael M. Cox. Terceira edição, agosto de 2002
Bioquímica: texto e atlas. Jan Koolman e Klaus-Heinrich Röhm. Terceira edição, 2005
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