O pâncreas é um órgão composto que desempenha funções exócrinas e endócrinas. A porção endócrina é organizada em ilhotas de Langerhans, que são compostas por cinco tipos diferentes de células endócrinas (alfa, beta, delta, epsilon e upsilon) que secretam pelo menos cinco hormônios, incluindo glucagon, insulina, somatostatina, grelina e polipeptídeo pancreático, respectivamente.
Insulina
A insulina é um hormônio secretado pelas células beta das ilhotas de Langerhans do pâncreas. Ela desempenha um papel fundamental na regulação dos níveis de glicose no sangue. A insulina é sintetizada como um precursor de cadeia única chamado pré-proinsulina, que é convertido em proinsulina e, em seguida, em insulina madura. A insulina é secretada pelas células beta por exocitose e se difunde no sangue capilar das ilhotas. A insulina se liga a um receptor específico na membrana plasmática das células-alvo, como as células hepáticas, musculares e adiposas, e aumenta a atividade da tirosina quinase do receptor, levando à fosforilação de várias enzimas reguladoras e outros substratos proteicos.
A secreção de insulina é regulada principalmente pelos níveis de glicose no sangue. A elevação da glicose no sangue após uma refeição estimula a secreção de insulina pelas células beta. A insulina promove a captação de glicose pelas células-alvo, como as células hepáticas, musculares e adiposas, e estimula a síntese de glicogênio hepático e a conversão de glicose em triglicerídeos para armazenamento.
Amilina
A amilina, também conhecida como peptídeo associado ao diabetes, é secretada pelas células beta das ilhotas de Langerhans em resposta à ingestão calórica. Ela atua como um inibidor da secreção de glucagon pelas células alfa das ilhotas pancreáticas e retarda o esvaziamento gástrico, atrasando a absorção de glicose do intestino delgado para a corrente sanguínea. Além disso, a amilina estimula o centro da saciedade no cérebro, limitando o consumo de alimentos.
Glucagon
O glucagon é secretado pelas células alfa das ilhotas de Langerhans do pâncreas. Ele desempenha um papel oposto ao da insulina, aumentando os níveis de glicose no sangue. O glucagon é sintetizado a partir do gene do pré-proglucagon, que é convertido em proglucagon e, em seguida, em glucagon maduro. O glucagon se liga a um receptor específico na membrana das células hepáticas, ativando a proteína G heterotrimérica Gas, que estimula a adenilil ciclase ligada à membrana. A formação de AMPc pela adenilil ciclase ativa a PKA, que fosforila várias enzimas reguladoras e outros substratos proteicos.
A secreção de glucagon é principalmente regulada pelos aminoácidos liberados pela digestão de uma refeição rica em proteínas. Os aminoácidos estimulam a secreção de glucagon pelas células alfa das ilhotas pancreáticas.
Somatostatina
A somatostatina é secretada pelas células delta das ilhotas de Langerhans do pâncreas, bem como pelo hipotálamo e pelas células D das glândulas gástricas. A somatostatina se liga a um receptor específico, inibindo a adenilil ciclase ligada à membrana e a formação de AMPc. A somatostatina é regulada pela estimulação do glucagon, que aumenta sua secreção por meio da interação parácrina entre as células alfa e delta das ilhotas pancreáticas.
A somatostatina inibe a secreção de vários hormônios, incluindo o hormônio do crescimento, insulina, glucagon, gastrina, peptídeo intestinal vasoativo (VIP) e hormônio estimulante da tireoide.
Grelina
A grelina é secretada pelas células epsilon das ilhotas de Langerhans do pâncreas, bem como por células endócrinas no estômago e no hipotálamo. A grelina inibe a secreção de insulina pelas células beta das ilhotas pancreáticas por meio da interação parácrina entre as células delta e beta das ilhotas pancreáticas. Além disso, a grelina estimula o apetite e a secreção do hormônio do crescimento.
Polipeptídeo Pancreático (PP)
O polipeptídeo pancreático é secretado pelas células upsilon (F) das ilhotas de Langerhans do pâncreas. A ingestão de nutrientes afeta a secreção do polipeptídeo pancreático, mas sua função ainda não é totalmente compreendida.
Interação Parácrina entre as Células Endócrinas do Pâncreas
As células beta secretam insulina, que inibe a secreção de glucagon pelas células alfa. Por outro lado, o glucagon estimula a secreção de insulina e somatostatina. A somatostatina secretada pelas células delta e a grelina secretada pelas células epsilon inibem a secreção de insulina.
Significado Clínico
O Diabetes Mellitus (DM) é uma doença crônica que ocorre quando o pâncreas não consegue produzir insulina suficiente ou quando o corpo não consegue utilizar efetivamente a insulina, resultando em níveis elevados de glicose no sangue (hiperglicemia) e causando danos aos tecidos ao longo do tempo. Existem dois tipos comuns de DM que representam a maioria dos casos: tipo 1 e tipo 2.
O DM tipo 1 é uma doença autoimune crônica em que as células beta das ilhotas de Langerhans do pâncreas são destruídas, resultando em deficiência de insulina. A patogênese do DM tipo 1 envolve uma combinação de fatores genéticos, autoimunidade e insultos ambientais. Os autoanticorpos contra as células beta são detectáveis anos antes do diagnóstico clínico do DM tipo 1.
O DM tipo 2 é uma doença progressiva que se desenvolve devido a uma diminuição contínua da função das células beta e/ou a um defeito na sensibilidade à insulina, resultando em hiperglicemia. A patogênese do DM tipo 2 é influenciada por fatores genéticos e ambientais, como obesidade e inatividade física. A resistência à insulina está presente na maioria dos pacientes com DM tipo 2, e a função das células beta está comprometida. O estímulo da insulina falha em induzir a translocação normal da proteína GLUT4 para a membrana sarcolêmica do músculo esquelético. Além disso, a produção excessiva de ácidos graxos livres e a superexpressão de TNF-alfa pelos adipócitos têm sido propostas como mecanismos para o desenvolvimento da resistência à insulina.
Em resumo, o pâncreas desempenha um papel crucial na regulação dos níveis de glicose no sangue por meio da secreção de hormônios como insulina, glucagon, amilina, somatostatina, grelina e polipeptídeo pancreático. O desequilíbrio na produção ou ação desses hormônios pode levar ao desenvolvimento de doenças como o Diabetes Mellitus. É importante entender a função do pâncreas e seus hormônios para o diagnóstico e tratamento adequados dessas condições.