Conceito de Secreção da Insulina
O pâncreas
humano secreta cerca de 40 a 50 unidades de
insulina por dia. A concentração basal média de insulina
do sangue humano é de 10µU/mL (0.4 ng/mL ou 61
pmol/L). Após as refeições e em indivíduos normais, a
concentração de insulina no sangue aumenta para
100 µU/mL (610 pmol/L). Existe um aumento da
concentração de insulina periférica entre 8 a 10
minutos após a ingestão de alimentos, em que o pico
máximo acontece entre os 30 e os 45 minutos. Isto é
seguido de um rápido decréscimo de concentração de
glucose plasmática até atingir valores basais após 90
a 120 minutos. A secreção de insulina basal, que
ocorre na ausência de estímulos exógenos, é a
quantidade de insulina secretada em jejum. Embora seja do
conhecimento que os níveis de glucose plasmáticos
inferiores a 80-100 mg/dL (4.4-5.6 mmol/L) não
estimulam a libertação de insulina, também foi
demonstrado que a presença de glucose é necessária (em
sistemas in vitro) para que outros reguladores da
secreção de insulina sejam efetivos. A secreção
de insulina estimulada é aquela que ocorre em resposta a
um estímulo exógeno, representando-se por uma resposta das
células B às refeições. A glucose é o estimulador
mais potente da libertação de insulina. A
partir de observações de pâncreas de ratos demonstrou-se que
existe uma libertação bifásica da insulina em resposta
à glucose. Quando a concentração de glucose do sistema
aumenta subitamente, ocorre uma libertação de curta-duração de
insulina; se a concentração de glucose se mantém a um nível alto,
a libertação de insulina diminui gradualmente para,
posteriormente, aumentar até a um nível máximo. Sabe-se que a
glucose entra nas células B pancreáticas através de
difusão passiva, que é facilitada por uma proteína membranar
específica denominada de transportador de glucose do tipo 2. Pela
sua pouca afinidade para a glucose, esta proteína transporta
a glucose, de uma forma mais eficaz, durante a
hiperglicemia (após as refeições), do que a baixos
níveis de glucose sanguínea (durante o jejum). Existem
algumas evidências que sugerem que o metabolismo de glucose é
essencial à estimulação da libertação de insulina. Na
verdade, compostos como o 2-desoxiglucose, que inibem o
metabolismo da glucose, interferem com a libertação de
insulina. O passo limitante no metabolismo da
glucose pelas células B pancreáticas parece estar relacionado
com a fosforilação da glucose através da glucocinase.
Demonstrou-se que a
libertação de insulina necessita da presença de
cálcio. Propôs-se que os grânulos contendo insulina presentes
nas células B se agarram a microtúbulos que contraem,
após a exposição a altas concentrações de cálcio, ejetando,
desta forma, os grânulos. Para além disto, também se demonstrou
os seguintes efeitos dos iões cálcio:
1) A captação
de cálcio, pelas células B, é aumentada através da
estimulação de glucose;
2) O efluxo de
cálcio das células é retardado por algumas ações da
glucose;
3) A mobilização
de cálcio para os compartimentos da mitocôndria
ocorre depois da indução do monofosfato cíclico de adenosina
(cAMP, do inglês “cyclic adenosine monophosphate”) a partir dos
níveis de glucose.
O cAMP é um
modulador importante, que influencia a libertação de insulina.
Demonstrou-se que a glucose se envolve diretamente na formação de
cAMP. Para além disto, diversos estímulos para a libertação
de insulina, que não estão relacionados com a glucose, são
conhecidos por aumentarem a concentração celular de
cAMP. No entanto, na ausência de glucose, o aumento da
concentração de cAMP não estimula a libertação
de insulina. Existem outros fatores que estão envolvidos na
regulação da secreção de insulina, que se podem dividir em
três categorias: estimulantes diretos, agentes que são conhecidos
por estimularem a libertação de insulina de uma
forma direta; amplificadores, que parecem potenciar a
resposta das células B na presença de glucose; e
inibidores. A ação das substâncias amplificadoras,
muitas delas são hormonas gastrointestinais estimuladas pela
ingestão de alimentos, explicam o facto de a resposta
da insulina à ingestão alimentos seja maior
do que a resposta dos compostos
administrados de uma forma intravenosa.
Outros assuntos
relacionados:
- Insulina
- Glucagon
- Pâncreas
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