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Qual é o papel da insulina e do glucagon no controle da glicemia?

Tanto a insulina quanto o glucagon são hormônios produzidos pelo pâncreas. O pâncreas é uma glândula composta por dois tipos de tecido: os ácinos e as ilhotas de Langerhans. As ilhotas são constituídas por vários tipos celulares. Dentre elas destaca-se as células alfa, que são responsáveis pela produção do glucagon, e as células beta, que produzem a insulina.

O efeito mais importante da insulina é o de promover o transporte de glicose para o interior das células, principalmente para as células do músculo esquelético, do tecido adiposo e do fígado. No músculo, a glicose é captada, por um processo de difusão facilitada. Esse processo ocorre pela ação de proteínas carreadoras de glicose, como o GLUT (glucose transporter). Existem vários tipos de GLUT: GLUT-1, GLUT-2, GLUT-4 dentre outros. O GLUT-1 é encontrado em todas as células do organismo humano, sendo responsável por um baixo nível de captação de glicose, que é necessária para sustentar o processo de geração de energia. O GLUT-2 é expresso na superfície de células hepáticas e tubulares renais, e tem importante função no transporte da glicose do interior dessas células. O GLUT-4, por sua vez, é encontrado exclusivamente no músculo cardíaco e esquelético.

Nas células hepáticas, o transporte de glicose para o interior da célula não depende da difusão facilitada, pois a membrana celular hepática é muito permeável. Por isso, a glicose pode difundir-se nas duas direções, tanto para fora quanto para o interior dessas células.

O fígado exerce papel importante na manutenção da glicemia do organismo humano. Em indivíduos saudáveis, o nível elevado de glicose no sangue estimula a secreção de insulina. A insulina, por sua vez, ativa enzimas glicoquinases, que reagem com o íon fosfato e com a enzima glicogênio sintetase, resultando na formação do glicogênio hepático e reduzindo o nível de glicose sangüínea.

O glicogênio é uma forma de reserva de glicose, que constitui menos de 1% do estoque energético total do organismo. Entretanto, essa fração é essencial para manter o metabolismo do sistema nervoso central e para breves explosões de exercício muscular intenso. Aproximadamente 25% da reserva de glicogênio ficam estocados no fígado, e cerca de 75% ficam na massa corporal muscular.

Por outro lado, quando o nível de glicose sangüínea começa a cair, o glicogênio hepático é despolimerizado (quebrado), estimulado pelo hormônio glucagon. Para ocorrer essa degradação, o glucagon ativa a enzima adenilciclase nas membranas das células hepáticas, fazendo com que aumente o AMP (monofosfato de adenosina cíclico) cíclico, que, por sua vez, ativa a enzima fosforilase, promovendo, por fim, a glicogenólise (degradação do glicogênio hepático em glicose). A manutenção da glicemia também pode ser regulada por outro mecanismo, em que a glicose é produzida a partir da proteína, processo chamado gliconeogênese, que também é estimulado pelo glucagon.

Desse modo, a ação conjunta dos hormônios glucagon e insulina regula rigidamente a concentração da glicemia plasmática basal, ao redor da concentração média de 80mg/dl-1, com variação de 60 a 110 mg/dl-1.

Atingida a capacidade limite de estocar glicogênio, tanto do músculo quanto do fígado, o excesso de glicose é armazenado na forma de gordura. Uma parte dessa gordura é sintetizada no fígado e exportada para as células adiposas na forma de lipoproteínas, como as LDL (lipoproteína de baixa densidade), HDL (lipoproteína de alta densidade), VLDL (lipoproteína de muito baixa densidade), entre outras. Outra parte da gordura é produzida diretamente nas células adiposas, com uso do glicogênio disponível, onde permanece estocada.

Efeitos do Glucagon no organismo

As células alfa das ilhotas de Langerhans secretam um hormônio chamado glucagon. Muitas das funções do glucagon são opostas às da insulina, embora outras complementem suas ações. O glucagon aumenta o teor sanguíneo de glicose; a insulina o diminui. Por outro lado, tanto a insulina quanto o glucagon aumentam a disponibilidade de glicose para a utilização celular.

O glucagon realiza isso por mobilizar a glicose do fígado; a insulina o faz por aumentar o transporte de glicose para o interior da célula. Por exemplo, durante o exercício intenso, os dois hormônios atuam em conjunto, para que ocorra maior utilização de glicose pelos músculos. O glucagon aumenta a concentração sanguínea de glicose por dois mecanismos. Primeiro, aumenta a degradação do glicogênio hepático em glicose, tornando-a disponível para ser transportada para o sangue.

O glucagon exerce esse efeito pela ativação da enzima adenilciclase nas membranas das células hepáticas, o que aumenta o teor de AMP cíclico nas células hepáticas. Esse AMP cíclico, então, ativa a enzima fosforilase, que promove a glicogenólise (degradação do glicogênio hepático em glicose). Segundo, o glucagon, aumenta a glicogênese (conversão de proteína em glicose) pelo fígado. Exerce esse efeito, em sua maior parte, pela ativação do sistema enzimático das células hepáticas responsáveis por esse processo.

A concentração sanguínea da glicose pode aumentar de até 20% dentro de alguns minutos após a injeção do glucagon. A secreção de glucagon é controlada de modo quase exatamente oposto ao da insulina. Isto é, quando a concentração sanguínea de glicose cai abaixo do normal, o pâncreas começa a secretar maiores quantidades de glucagon para o sangue.

Em verdade quando a secreção sanguínea de glicose cai até 60 mg por 100 ml de sangue (mais ou menos 30% abaixo do normal), o pâncreas, em termos literais, joga glucagon para o sangue. Esse efeito do baixo teor de glicose sobre a secreção de glucagon provoca a liberação quase imediata de glicose pelo fígado, o que, de forma muito rápida, aumenta de novo o teor de sangue até de volta ao normal, de 90 mg por 100 ml.

Desse modo, o mecanismo do glucagon, como o mecanismo da insulina, participa da regulação da concentração sanguínea de glicose, mas com uma diferença: o mecanismo do glucagon é especialmente ativado durante o exercício intenso e os períodos de destruição, pois ambos agem no sentido de baixar a glicose sanguínea. Uma função especialmente importante do glucagon é a de manter a concentração de glicose alta o suficiente para o funcionamento normal dos neurônios cerebrais e, portanto, para impedir as convulsões e o coma hiperglicêmico.

Guyton AC. Hormônios do Córtex Supra-renal, Insulina e Glucagon. In: Guyton AC. Fisiologia Humana. Rio de Janeiro; Guanabara Koogan, 1998. p.472-83.

Berne RM, Levy MN. Metabolismo corporal. In: Berne RM, Levy MN. Fisiologia. 6º edição, Rio de janeiro; Guanabara Koogan, 1998. p.753-773.

Fonte: Nutritotal, Portal Educação

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