1) O documento descreve a anatomia e fisiologia do pâncreas, incluindo os tipos de células que secretam insulina e glucagon e seus efeitos no metabolismo de carboidratos, gorduras e proteínas. 2) A insulina promove o armazenamento de glicose como glicogênio no fígado e músculos e a conversão de glicose em gordura, enquanto o glucagon tem efeito oposto, promovendo a liberação de glicose armazenada. 3) A secre

1. Cap 78 – Insulina, Glucagon e Diabetes melito
Anatomia e Fisiologia do Pâncreas
2 tipos de tecido: ácinos (secreção de suco digestivo) e ilhotas de Langerhans (insulina e glucagon). Essas se
organizam em torno de pequenos capilares e contém 3 tipos celulares principais (alfa, beta e delta):
• α – 25% - secretam glucagon
• β – 60% - aparecem no centro da ilhota e secretam insulina e amilina
• ∆ - 10% - secretam somatostatina
• Célula PP – secretam polipeptídeo pancreático
Há uma inter-relação estreita entre elas, possibilitando comunicação celular e controle direto da secreção.
Insulina e seus efeitos metabólicos
Apresenta efeitos profundos no metabolismo de carboidratos e, consequentemente, de lipídeos e proteínas. Quando
há abundância de alimentos energéticos na dieta, ela é secretada em grande quantidade e tem papel importante no
armazenamento: forma glicogênio (fígado, músculos) ou converte em gordura (tec. adiposo). Já nas ptns, aumenta a
captação de aa pelas células e converte-os em ptn, além de inibir o catabolismo delas.
a) Química e síntese: 2 cadeias de aa conectadas por ligações dissulfeto. Há tradução do RNA-m pelos
ribossomos do retículo  pré-pró-insulina  clivado no RER  pró-hormônio  clivado no A.G 
insulina e peptídeos (revestida nos grânulos secretores). 1/6 permanece como pró-insulina. Tem pequena
meia vida e o que não se liga aos receptores é degradada pela insulinase no fígado, rins e músculos.
b) Ativação dos receptores das células-alvo: o receptor tem 4 subunidades (2α, externas, e 2β, através da
membrana, projetando-se no citoplasma) unidas por ligações dissulfeto. A insulina acopla-se às alfa e as
beta tornam-se autofosforiladas (receptor ligado à enzima) e ativam a tirosina quinase (fosforila outras
enzimas, incluindo os substratos do receptor de insulina - IRS). Os efeitos finais são:
• Membranas aumentam acentuadamente sua captação de glicose, pela translocação de vesículas para
as membranas, acoplando ptns transportadoras de glicose à membrana – a glicose é imediatamente
fosforilada em substrato para todas as funções.
• Membrana mais permeável à aa, potássio e fosfato
• Efeitos mais lentos para modificar níveis de atividade de enzimas metabólicas intracelulares
• Efeitos ainda mais lentos resultado da mudança na taxa de tradução (RNA-m) e transcrição (DNA).
Efeitos da insulina sobre o metabolismo de carboidratos:
1. Músculo
A membrana muscular em repouso é ligeiramente permeável à glicose. Assim, ele utiliza-a em 2 momentos: durante
exercícios (não precisa de mta insulina, já que as fibras tornam-se mais permeáveis pelo processo de contração) e
seguinte à refeição (mta insulina, utilizando a glicose preferencialmente aos ácidos graxos). Se não houver o
exercício, a glicose é armazenada como glicogênio (útil para pico de energia anaeróbia  ácido lático).
2. Fígado
Maioria da glicose após refeição é armazenada como glicogênio, que é disponibilizado quando a insulina diminui
(entre refeições).
• Captação e armazenamento: inativação da fosforilase hepática (quebra glicogênio), aumento da
captação de glicose e aumento da atividade da glicoquinase (fosforila glicose, retendo-a na célula),
aumento da atividade da glicogênio sintase (polimerização das unidades de monossacarídeos).
• Liberação: redução da glicose sérica reduz a insulina, interrompendo síntese de glicogênio e impedindo
captação adicional de glicose pelo fígado. Essa ausência + glucagon ativam a fosforilase (cliva glicogênio
em glicose fosfato). A glicose fosfatase então ativa-se (sem insulina) e retira o fosfato da glicose.
• Conversão em ácidos graxos: quantidade é maior da que pode ser armazenada. Os ac. graxos são
empacotados sob a forma de triglicerídeos em lipoptns de baixa densidade e transportados para o tecido
adiposo. A insulina também inibe a gliconeogênese (redução da atividade de enzimas hepáticas e pela
redução de liberação de aa de outras células).
3. Cérebro
Pouco efeito sobre a captação de glicose, já que as células neurais são permeáveis à glicose e utilizam-na como
única fonte de energia, sendo essencial que a [glicose] mantenha-se sempre acima de um nível crítico.
4. Tecido adiposo
De maneira indireta, promove deposição de gordura, já que fornece o subtrato para a porção glicerol da molécula de
gordura.

2. Efeitos da Insulina no metabolismo das Gorduras
1) Síntese e armazenamento das gorduras
O aumento da utilização de glicose reduz a utilização de gordura, poupando-as. Também promove a síntese de
ácidos graxos (necessário para síntese de gordura): aumenta o transporte da glicose para as células hepáticas
(glicose adicional  piruvato (via glicolítica)  AcetilCoA), produção de íons citrato e isocitrato, pelo ciclo do
ácido cítrico (ativam AcetilCoA carboxilase, formando malonil-CoA), síntese de ácidos graxos  triglicerídeos 
sangue  ácidos graxos (insulina ativa lipoproteína lípase nas paredes dos capilares do tecido adiposo)  tecido
adiposo absorve  triglicerídeos armazenados.
2) Armazenamento
• Inibe lípase hormônio-sensível: inibe a hidrólise de triglicerídeos e a liberação de ac. graxos
• Transporte de glicose pela membrana para as cel. adiposas: mecanismo igual ao muscular. Uma
parte sintetiza ácidos graxos e a outra forma α-glicerol fosfato, que fornece o glicerol para, junto ao
ac. graxo, formar o triglicerídeo.
3) Deficiência da insulina
• Aumento da lipólise e uso como fonte de energia (entre as refeições ou na diabetes melito). Os efeitos da
insulina são revertidos, principalmente a enzima lípase hormônio-sensível, que torna-se ativada,
hidrolizando triglicerídeos  ↑ácidos graxos livres (vira substrato de energia, exceto no cérebro) e glicerol.
• Esse excesso de ácidos graxos promova a conversão hepática em fosfolipídeos e colesterol que, juntos ao
triglicerídeos, são liberados no sangue, aumentando a concentração de lipídios plasmáticos.
• Há também a formação de ácido acetoacético, já que o transporte da carnitina para levar ácidos graxos para
mitocôndrias torna-se mais ativado. Assim, a beta oxidação dos ácidos libera Acetil-CoA, que é em parte
condensada em ácido acetoacético, liberado no sangue  células periféricas  ac. graxo  energia.
• Deprime a utilização do ácido acetoacético nos tecidos periféricos, ↑concentração plasmática. (uma parte é
convertida em ácido β-hidroxibutírico e acetona = corpos cetônicos  cetose).
Efeitos da insulina no metabolismo das Proteínas e no Crescimento
1. Síntese e Armazenamento de Proteínas
• Estimula transporte de aa para células
• Aumenta processos de tradução do RNA-m, formando novas ptns (ausência – ribossomos param)
• Efeito a longo prazo – aumenta taxa de transcrição de seqüências genéticas (DNA)
• Inibe catabolismo de ptns (principalmente nas células musculares)
• Deprime a gliconeogênese no fígado – reduz atividade das enzimas, conserva aa nas reservas.
2. Ausência da insulina
Toda a reserva de ptn é suspensa. O catabolismo aumenta, a síntese pára e a [aa] no plasma aumenta. Ele vai
para a gliconeogênese ou é utilizado como energia. A degradação gera aumento de uréia e fraqueza extrema.
3. Interação com GH
A combinação da insulina com GH permite um crescimento dramático, funcionando de modo sinérgico, cada
qual com sua função específica e distinta entre si.
Mecanismos da Secreção da Insulina
Resposta ao ↑[glicose], controlador primário da secreção. As células beta possuem transportadores de glicose
(GLUT-2), que carreiam-na para a célula, onde sofre ação da glicoquinase  glicose-6-fosfato (passo limitante e
principal sensor de glicose e ajuste da quantidade de insulina secretada). Oxida-a e forma ATP. Esse inibe os canais
de potássio sensíveis ao ATP na membrana, despolarizando-a. Isso abre os canais de cálcio dependentes de
voltagem. O Ca estimula a fusão das vesículas com a membrana e a liberação de insulina por exocitose.
Aminoácidos também podem aumentar níveis de ATP intracelular. O glucagon, GIP e acetilcolina aumentam o Ca
intracelular. Já a somatostatina e norepinefrina inibem a exocitose.
Controle da Secreção de Insulina
1) Glicose: No jejum a secreção é mínima, mas o ↑glicose estimula a secreção, em 2 estágios: (1) a
concentração tem uma elevação aguda (liberação imediata da insulina pré-formada) e depois cai a metade;
(2) aumenta pela segunda vez e atinge um novo platô (liberação adicional de insulina pré-formada e
ativação do sistema enzimático que sintetiza nova insulina).
2) Feedback: Qualquer elevação na glicose, aumenta insulina, que aumenta o transporte de glicose para o
fígado e outras células, reduzindo a glicemia e consequentemente, a secreção de insulina.

3. 3) Aminoácidos (arginina e lisina): quando administrados juntos à glicose potencializam seu efeito sobre a
secreção de insulina. É importante porque a insulina carreia aa para células e estimula formação protéica.
4) Hormônios gastrointestinais (gastrina, secretina, colecistocinina e GIP): ↑moderado, “antecipatório”
para preparar para a glicose e aa absorvidos na refeição. Também potencializa efeito da glicose.
5) Outros hormônios: aumentam ou potencializam – glucagon, GH, cortisol, progesterona e estrogênio. A
secreção prolongada deles pode causar exaustão das células beta, desenvolvendo diabetes melito.
6) SNAutônomo: parassimpático aumenta a secreção.
4 hormônios desempenham papéis adicionais:
- GH e cortisol – resposta à hipoglicemia, inibem utilização celular da glicose, promovendo utilização de lipídeos.
- Epinefrina – aumenta glicose plasmática (glicogenólise no fígado) e ácidos graxos (efeito lipolítico no tec.
adiposo, ativando a lípase hormônio-sensível). ↑utilização de lipídios no exercício, choque circulatório e ansiedade.
- Glucagon
Glucagon (hormônio hiperglicêmico) e suas funções
Secretado pelas células alfa quando a [glicose] cai. Tem funções opostas às da insulina, tendendo ao ↑glicemia.
Efeitos do glucagon
1) Glicogenólise (quebra do glicogênio hepático): ↑glicemia, pela cascata: Gluagon ativa adenilil ciclase 
↑AMPc  ativa ptn reguladora de ptn quinase  ativa ptn quinase  ativa fosforilase quinase b 
converte fosforilase b em a  promova degradação do glicogênio em glicose-1-fosfato  desfosforilada e
liberada. É uma das funções mais importantes do AMPc como segundo mensageiro e cada produto
sucessivo tem maior qtd que o anterior (amplificação). Em 4 horas, se constante, depreda todo o glicogênio.
2) Gliconeogênese (formação de glicose no fígado): após o glicogênio todo ser consumido, a hiperglicemia é
mantida pela conversão de aa em glicose (↑taxa de captação do aa pelo fígado  ativa enzimas para o
transporte de aa e para gliconeogênese, convertendo piruvato em fosfoenolpiruvato (limitante).
3) Ácidos graxos:aumenta disponibilidade pela ativação da lípase das células adiposas. Inibe armazenamento
de triglierídeos no fígado, impedindo de remover ac. graxos do sangue.
4) Outros: aumenta força do coração, aumenta fluxo do sangue, aumenta secreção de bile, inibe ac. gástrico.
Regulação da Secreção de glucagon
a) Glicose: quando ela cai no sangue (hipoglicemia), normalmente no jejum, estimula a secreção de glucagon.
b) Aminoácidos: concentrações elevadas, após refeição, estimula a secreção. As respostas de insulina e
glucagon, então, não são opostas. A importância se dá pela conversão rápida de aa em glicose.
c) Exercício: impede redução na glicose sanguínea, mesmo que ela não caia. Pode ser pelo ↑aa circulantes.
d) Somatostatina: secretada pelas células delta das ilhotas. É estimulada pelo aumento de glicose sanguínea,
aa, ácidos graxos e hormônios gastrointestinais. Porém, apresenta efeitos inibitórios: age localmente nas
ilhotas deprimindo a insulina e glucagon, reduz a motilidade do estômago, duodeno e vesícula biliar,
diminui a secreção e absorção no trato GI. Tem a função, então, de prolongar o período de tempo em que os
nutrientes são assimilados no sangue, impedindo consumo imediato. Suprime o hormônio de crescimento.