E aí pessoal, tudo bem com vocês?

Eu sou Mirian Kurauti aqui do canal MK Fisiologia e nesse vídeo a gente vai continuar a nossa discussão sobre um importante hormônio do pâncreas endócrino, a insulina.

No vídeo anterior, a gente viu que a insulina é sintetizada e secretada pelas células beta das ilhotas pancreáticas, principalmente quando a concentração de glicose no sangue aumenta, ou seja, quando a glicemia aumenta. Nesse vídeo, a gente vai explicar como a insulina é transportada na circulação sanguínea, como ela age nas suas células alvo, ou seja, o mecanismo de ação da insulina, e as suas principais ações fisiológicas no organismo.

Bom, então pra começar, imaginem o seguinte exemplo. Você acabou de comer um delicioso bolo de chocolate. Quando esse bolo chega no seu intestino ele termina a digestão e os seus nutrientes são absorvidos, no caso, principalmente a glicose. Isso então aumenta a glicemia e estimula a secreção de insulina lá nas células beta das ilhotas pancreáticas, como vimos no vídeo anterior.

Uma vez secretada, a insulina pode se difundis pros capilares sanguíneos mais próximos e entrar na circulação. Lembre-se que a insulina é um hormônio proteico e, portanto, hidrossolúvel, ou seja, é solúvel em meio aquoso, como é o caso da parte líquida do sangue, o plasma.

Assim, a insulina é transportada de forma livre na circulação sanguínea, ou seja, não se liga a proteínas plasmáticas, favorecendo a sua rápida remoção da circulação sanguínea, o que lhe confere um tempo de meia-vida bastante curto, em torno de 4 a 8 minutos.

Esse curto tempo de meia-vida pode ser explicado, pelo menos em parte, pelo fato de toda insulina secretada no pâncreas passar primeiramente pelo fígado. Lembre-se do sistema porta hepático. Durante essa passagem pelo fígado, a insulina pode se ligar aos seus receptores específicos pra agir nas células hepáticas. Parte dessa insulina que se liga ao seu receptor específico pode sofrer endocitose, ou seja, pode ser internalizada pelas células hepáticas, e então degradada dentro dessas células, que removem assim a insulina da circulação sanguínea. Cerca de 50%, ou seja, cerca de metade de toda insulina secretada no pâncreas é removida nessa primeira passagem pelo fígado.

É bastante né? Mas depois de comer um pedaço daquele delicioso bolo de chocolate, vai ter muita insulina sendo secretada, então mesmo removendo 50%, ainda sobra muita insulina na circulação pra poder agir em outros órgãos alvo importantes, como o músculo esquelético e o tecido adiposo.

Pra agir nas células hepáticas e nas células desses outros órgãos alvo, a insulina deve se ligar em um receptor específico localizado na membrana celular, ou seja, o receptor de insulina é um receptor de membrana formado por duas subunidades alfa e duas subunidades beta, associadas por ligações dissulfeto. Esse receptor de membrana, preste atenção, não é um receptor acoplado a proteína G, na verdade esse receptor é um receptor com atividade enzimática, isto é, um receptor que funciona como uma enzima quando ativado pela insulina.

-Mas que tipo de enzima?

Uma tirosina quinase, ou seja, uma enzima que adiciona fosfato nos resíduos de tirosina presente, na sua própria estrutura proteica, o que chamamos de autofosforilação, e também nos resíduos de tirosina presente em outras proteínas intracelulares, como as proteínas chamadas de substrato do receptor de insulina ou IRS.

A fosforilação do IRS, ativa a via de sinalização ou cascata de sinalização da insulina, ou seja, o IRS fosforilado ativa outras proteínas, que vão ativando ou inibindo outras proteínas, que vão ativando ou inibindo proteínas efetoras, isto é, proteínas que fazem alguma coisa na célula, alterando assim o funcionamento das células alvo.

-Beleza, mas quais são as células alvo da insulina?

Lembre-se que os receptores de insulina estão presentes em muito tipos de células diferentes, mas nessa aula a gente vai focar em três tipos de células que apresentam receptores de insulina: as células do fígado, as células dos músculos esqueléticos, e as células do tecido adiposo.

Nas células do fígado, ou nos hepatócitos, quando a insulina se liga ao seu receptor, ocorre a ativação da cascata de sinalização da insulina, resultando em ativação ou inibição de enzimas chaves do metabolismo de carboidratos, lipídeos e proteínas.

Por exemplo, quando a glicose tá mais concentrada fora do que dentro dos hepatócitos, ela pode ser transportada por difusão facilitada através do transportador de glicose presente na membrana celular dessas células, o GLUT2. Ao entrar, a glicose é fosforilada pela enzima glicoquinase, formando glicose-6-fosfato que pode ser armazenada na forma de glicogênio ou metabolizada na via glicolítica.

Quando a glicose tá mais concentrada fora do que dentro dos hepatócitos, a glicemia está elevada, ou seja, o pâncreas tá secretando insulina, que chega nos hepatócitos e ativa seus receptores, iniciando a cascata de sinalização da insulina. Quando isso acontece é como se a insulina tivesse falando “olha tem bastante glicose na circulação, vamo aproveitar pra guardar o que a gente puder na forma de glicogênio?”

Assim, um dos resultados da ativação da cascata de sinalização da insulina no hepatócitos é favorecer a síntese de glicogênio, através da ativação da enzima glicogênio sintase e inibir a degradação de glicogênio através da inibição da enzima glicogênio fosforilase.

Então, os hepatócitos vão estocando o máximo de glicose que der dessa forma, e o que não der vai pra via glicolítica, a qual também é favorecida pela ativação da cascata de sinalização da insulina, através da ativação de enzimas chaves da glicólise e inibição de enzimas chaves da gliconeogênese.

Na glicólise, a glicose é metabolizada formando piruvato, que segue pra mitocôndria pra formar acetil-CoA, que pode entrar no ciclo de Krebs e também ir pra a síntese de lipídeos, uma vez que a insulina estimula enzimas chaves da síntese de ácidos graxos.

Nas células dos músculos esqueléticos e dos tecidos adiposos, ou seja, nos miócitos e nos adipócitos, a insulina tem uma ação muito importante para o controle da glicemia.

Diferente dos hepatócitos, nos miócitos e nos adipócitos não tem GLUT2, e o transportador de glicose presente nessas células é o GLUT4. Esse tipo de transportador fica armazenado em vesículas no interior dos miócitos e dos adipócitos quando a glicemia tá baixa e a secreção de insulina também.

Agora, quando a glicemia aumenta, a secreção de insulina é estimulada, e quando a insulina chega nessas células, e se liga em seus receptores, ela ativa a cascata de sinalização, e um dos resultados dessa ativação é a fusão das vesículas contendo GLUT4 com a membrana celular, ou seja, os transportadores de glicose agora são inseridos na membrana dessas células, e a glicose pode ser captada tanto nos miócitos do músculo esquelético, como nos adipócitos do tecido adiposo. Mas como o músculo esquelético é o tecido mais abundante no organismo, essa ação da insulina que permite a captação da glicose por esse tecido, contribui muito pra redução da glicemia após a ingestão de carboidratos.

Outras ações da insulina no músculo esquelético incluem o estímulo da síntese de glicogênio, glicólise, síntese de lipídeos, e síntese de proteínas. Já no tecido adiposo, dentre as outras ações da insulina nós temos o estímulo da glicólise e da síntese de lipídeos.

Bom, diante dessas principais ações da insulina nesses três tecidos, fígado, músculo esquelético e tecido adiposo, podemos concluir que o objetivo principal da insulina é diminuir a glicemia.

Embora esses tecidos sejam considerados os principais alvos da insulina, lembre-se que esse hormônio também pode agir em outros tecidos, na maioria deles, estimulando a proliferação, o crescimento e a diferenciação das células.

Por fim, no hipotálamo, a insulina tem importante ação no controle da ingestão alimentar pois, ao se ligar em seus receptores presentes em alguns neurônios específicos do hipotálamo, ela provoca saciedade, inibindo a fome.

Dessa forma, podemos dizer que a insulina é o "hormônio da abundância", secretada quando tem muito nutriente na circulação, principalmente glicose. E como tem muito, tá sobrando, ela avisa os tecidos: “Olha, tá sobrando nutriente, aproveita pra estocar, sintetiza glicogênio, lipídeo e proteínas aí, aproveita pra proliferar, crescer e se diferenciar, porque agora temos energia.”

Quando a glicemia é normalizada, a própria diminuição da glicemia atua como uma alça de retroalimentação negativa ou feedback negativo, inibindo a secreção de insulina. E depois de algumas horas em jejum, sem comer nada, a glicemia vai diminuindo, e outro hormônio do pâncreas pode ser secretado pra promover ações opostas as da insulina. Que hormônio é esse? O glucagon! Mas sobre esse hormônio a gente deixa pra falar no próximo vídeo.

Bom, então resumindo tudo que a gente viu nesse vídeo lembre-se que:

• A insulina é um hormônio hidrossolúvel, transportada de forma livre na circulação sanguínea, apresentando tempo de meia-vida curto.

• O receptor de insulina é um receptor de membrana com atividade enzimática, com atividade tirosina quinase.

• A ligação da insulina ao seu receptor ativa esse receptor e inicia a via de sinalização ou cascata de sinalização da insulina nas células alvo.

• No geral, a insulina é o hormônio que estimula a utilização de glicose, a síntese de macromoléculas, a proliferação e o crescimento das células, e a saciedade.

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Sobre a autora

Mirian Ayumi Kurauti é apaixonada pela fisiologia humana, com uma trajetória acadêmica admirável. Ela se formou em Biomedicina pela Universidade Estadual de Londrina (UEL), fez mestrado e doutorado em Biologia Funcional e Molecular com ênfase em Fisiologia na Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), e ainda atuou como pesquisadora de pós-doutorado na mesma instituição. Além disso, já lecionou fisiologia humana na Universidade Estadual de Maringá (UEM) e biologia celular na UEL. A sua última experiência como professora de fisiologia humana foi na Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR). Fundadora da MK Educação Digital Ltda (MK Fisiologia), atualmente, Mirian é a mente criativa por trás de todos os conteúdos publicados nas redes sociais da empresa.

Apaixonada pela docência, Mirian adora dar aulas de fisiologia humana, mas de um jeito mais descontraído e se diverte muito ensinando. Ela está sempre buscando aprender algo novo não só sobre fisiologia, mas sobre qualquer coisa sobre a vida, o universo e tudo mais. Por isso, é uma consumidora compulsiva de conteúdos de divulgadores científicos. Nas horas vagas, você pode encontrá-la na piscina, treinando e participando de competições de natação. Para Mirian, a vida só tem graça, se ela tiver desafios a serem superados. Hoje, o seu maior desafio é ajudar o maior número de estudantes a entender de verdade a fisiologia humana, principalmente através de suas videoaulas publicadas no canal do YouTube MK Fisiologia.