síntese e secreção de insulina

a insulina é uma pequena proteína, com um peso molecular de cerca de 6000 Daltons. É composto por duas cadeias unidas por ligações de dissulfeto. A figura à direita mostra um modelo molecular de insulina bovina, com a cor a azul e a cor B Verde maior. Você pode obter um melhor apreço pela estrutura da insulina, manipulando esse modelo você mesmo.

a sequência de aminoácidos é altamente conservada entre vertebrados, e a insulina de um mamífero quase certamente é biologicamente ativa em outro. Ainda hoje, muitos doentes diabéticos são tratados com insulina extraída do pâncreas suíno.a insulina é sintetizada em quantidades significativas apenas nas células beta do pâncreas. A insulina mRNA é traduzida como um precursor de cadeia única chamada preproinsulina, e a remoção do seu péptido sinal durante a inserção no retículo endoplasmático gera proinsulina.

proinsulina consiste em três domínios: uma cadeia B amino-terminal, uma cadeia carboxi-terminal A e um peptídeo de ligação no meio conhecido como peptido C. No retículo endoplásmico, a proinsulina é exposta a várias endopeptidases específicas que excisam o peptídeo C, gerando assim a forma madura de insulina. A insulina e o peptídeo C livre são embalados no Golgi em grânulos secretores que se acumulam no citoplasma.quando a célula beta é adequadamente estimulada, a insulina é secretada da célula por exocitose e difunde-se no sangue capilar do Ilhéu. O peptídeo C é também secretado no sangue, mas não tem actividade biológica conhecida.

o controlo da secreção de insulina

a insulina é secretada principalmente em resposta a concentrações elevadas de glucose no sangue. Isto faz sentido porque a insulina está “encarregada” de facilitar a entrada de glucose nas células. Alguns estímulos neurais (ex. a visão e o sabor dos alimentos) e o aumento das concentrações sanguíneas de outras moléculas de combustível, incluindo aminoácidos e ácidos gordos, também promovem a secreção de insulina. a nossa compreensão dos mecanismos por trás da secreção de insulina permanece algo fragmentada. No entanto, algumas características deste processo têm sido clara e repetidamente demonstradas, produzindo o seguinte modelo: a Glucose

• é transportada para a célula beta por difusão facilitada através de um transportador de glucose.; concentrações elevadas de glucose no fluido extracelular levam a concentrações elevadas de glucose dentro da célula beta.concentrações elevadas de glucose na célula beta levam à despolarização das membranas e ao influxo de cálcio extracelular. Pensa-se que o aumento resultante do cálcio intracelular seja um dos principais factores desencadeadores para a exocitose de grânulos secretores contendo insulina. Os mecanismos pelos quais a elevados níveis de glicose dentro das células beta causar a despolarização não está claramente estabelecido, mas parece resultar de metabolismo de glicose e outras moléculas de combustível dentro da célula, talvez sentida como uma alteração de ATP:ADP relação e transformados em alterações na condutância da membrana.o aumento dos níveis de glucose nas células beta também parece activar as vias independentes do cálcio que participam na secreção de insulina.

a estimulação da libertação de insulina é prontamente observada em animais inteiros ou em pessoas. A concentração normal de glucose sanguínea em jejum nos humanos e na maioria dos mamíferos é de 80 a 90 mg por 100 ml, associada a níveis muito baixos de secreção de insulina.

a figura à direita mostra os efeitos sobre a secreção de insulina quando é injectada glucose suficiente para manter os níveis sanguíneos duas a três vezes superiores ao nível de jejum durante uma hora. Quase imediatamente após o início da perfusão, os níveis plasmáticos de insulina aumentam dramaticamente. Este aumento inicial é devido à secreção de insulina pré-formada, que está em breve significativamente depauperada. O aumento secundário da insulina reflecte a quantidade considerável de insulina sintetizada de novo que é libertada imediatamente. Claramente, a glicose elevada não só simula a secreção de insulina, mas também transcrição do gene da insulina e tradução do seu ARNm.

Tópicos Avançados e suplementares

• A estrutura da insulina