Insulina e Glicagina

IST/FML
Mestrado em Engenharia Biomédica
Metabolismo e Endocrinologia
2007/2008
Insulina e Glicagina
Trabalho realizado por:
Pedro Osório, 58391;
Ana Isabel Portêlo, 58416;
Carlos Carreiras, 58464.
Insulina e Glicagina
1.
2.
3.
Secreção hormonal e mecanismo de
interacção com receptores de células
alvo;
Regulação do metabolismo glicídico pela
insulina e glicagina;
Regulação do metabolismo lipídico pela
insulina e glicagina.
Mecanismo de Síntese de Insulina e Glicagina
•As hormonas são secretadas por
glândulas ou células especializadas
para a circulação sanguínea e
actuam sobre a generalidade das
células do corpo;
•Insulina e a glicagina são péptidos
sintetizados no pâncreas, seguindo
o mecanismo habitual de síntese
proteica;
Células-α: Glicagina
Ilhéu de
Langerhans
Células-β: Insulina
Células-δ: Somatostatina
Mecanismo de Síntese de Insulina e Glicagina
Préprohormona (préproinsulina
e préproglicagina) (elevado peso
molecular).
Clivagem
Prohormona (proinsulina
e proglicagina).
Nas vesículas, proteases específicas
clivam a prohormona originando a
hormona activa (insulina e glicagina).
Mecanismo de Secreção - Insulina
Transportador de glicose: GLUT-2
(elevada capacidade, baixa afinidade).
Hexocinase: Glicocinase (hexocinase IV)
(baixa afinidade)
Sensor de Glicose das Células-β
Mecanismo de Secreção - Insulina
•A secreção da insulina é bifásica.
Estimuladores da secreção de insulina:
•Glicose;
•Ácidos Gordos livres;
•Aminoácidos;
•Hormonas gastrointestinais (gastrina,
secretina, etc.);
•Glicagina, hormona do crescimento,
cortisol;
•Estimulação β-adrenégica.
Insulina armazenada
nas vesículas.
Insulina recém sintetizada.
Inibidores da secreção de insulina:
•Baixa concentração de glicose no sangue;
•Jejum;
•Somatostatina;
•Estimulação α-adrenégica
Mecanismo de Secreção - Glicagina
Transportador de glicose: GLUT-1
(elevada capacidade, elevada afinidade).
Hexocinase: Glicocinase (hexocinase IV)
(baixa afinidade)
Sensor de Glicose das Células-α
Mecanismo de Secreção - Glicagina
Estimuladores da secreção de glicagina:
•Baixa concentração de glicose no sangue;
•Secreção de insulina
também é estimulada por
aminoácidos;
•Evita hipoglicemia em dietas
essencialmente proteicas.
•Aminoácidos;
•Exercício físico;
Inibidores da secreção de glicagina:
•Elevada concentração de glicose no
sangue;
•Insulina;
•Somatostatina;
Interacção da Insulina com
receptores de células-alvo
•O receptor da insulina é um receptor transmembranar que pertence ao grupo
dos receptores tirosina cinase.
Fosfatidilinositol•IRS-1;
3,4-bisfosfato
•IRS-2;
Fosfatidilinositol cinase
•IRS-3;
(+)
•IRS-4.
Fosfatidilinositol3,4,5-trifosfato
Proteína Cinase B
(PKB) (inactiva)
+
Cinase-1
(fosfoinositol
dependente)
PKB (activa)
•Efeitos sobre metabolismo glicídico e
lipídico;
•Translocação de transportadores
GLUT-4.
Interacção da Insulina com
receptores de células-alvo
•Com a fosforilação do receptor, também há a transdução de um sinal para
endocitose, que promove a degradação da insulina.
Interacção da Glicagina com
receptores de células-alvo
•O receptor da glicagina é um receptor transmembranar que pertence ao grupo
dos receptores associados a proteínas G.
•Proteínas G: proteínas ligadas ao nucleótido guanina.
•Gαs;
•Gαq;
•Gα9/11;
•Gα12/13.
Importante na acção da glicagina.
Interacção da Glicagina com
receptores de células-alvo
•Gαs Liga-se à adenilato ciclase, que
catalisa a passagem do ATP a cAMP.
cAMP + Pirofosfato
Proteína Cinase A
(PKA) (inactiva)
Glicogénio
fosforilase
PKA (activa)
Fosforilação de:
Frutose-2,6bisfosfatase
Piruvato
desidrogenase
Lipase
- Efeito inibidor da PKA
- Efeito activador da PKA
Acetil-Coa
carboxilase
Glicagénio
sintase
Regulação do metabolismo
glicídico pela insulina e glicagina
O objectivo da glicólise e da glicogenólise
é gerar a energia como ATP, proveniente
do catabolismo dos carbohidratos.
 Se as células têm reservas suficientes de
ATP, estas vias são inibidas e irão
converter metabolitos em glicose
(gliconeogénese) ou glicogénio
(glicogénese).

Glicogénese e Glicogenólise

A insulina e a glicagina têm efeitos
antagónicos, na regulação das duas vias.
 Insulina:
estimula glicogénese e inibe
glicogenólise
 Glicagina: inibe glicogénese e estimula
glicogenólise
Gliconeogénese e Glicólise

A insulina e a glicagina têm efeitos
antagónicos, na regulação das duas vias.
 Insulina:
inibe gliconeogénese e estimula
glicólise
 Glicagina: estimula gliconeogénese e inibe
glicólise
(I)
(+)
(I)
(+)
Metabolismo dos Lípidos
Fortemente regulado por:

Insulina

Glicagina
Síntese de Ácidos Gordos
Regulação importante:
 Acetil-CoA carboxilase

Acção da Insulina:




Aumento da entrada de Glicose nas células (em
especial adipócito através de GLUT-4) -> + AcetilCoA -> + síntese de ácidos gordos
Conversão da forma inactiva da piruvato
desidrogenase em forma activa -> + síntese de
ácidos gordos
Reduz a lipólise, diminuindo as cadeias de acilCoA que inibem a síntese de ácidos gordos
Estimulação da expressão genética das enzimas
da via (enzimas adaptativas)
β-oxidação dos ácidos gordos
Processo aeróbio, consome NAD+ e FAD,
produz energia
 Formação de corpos cetónicos
 Essencial à gliconeogénese

Síntese de colesterol
Outros processos

Glicagina (ou ausência de insulina) inibem os
processos de elongação de adição de ligações
duplas (insaturação) na síntese de ácidos gordos
insaturados

Insulina aumenta a síntese de lipoproteína lipase
que degrada as lipoproteínas responsáveis pelo
transporte de lípidos (que não os ácidos gordos
livres) favorecendo absorção destes pelo adipócito
Adipócito
Lipólise e
Reesterificação
constantes
 Insulina -> aumento de
triacilgliceróis (glicose,
lipoproteína lipase,
piruvato desidrogenase,
acetil-CoA carboxilase,
glicerol fosfato acetiltransferase)

Em Resumo
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