25.2 : Homeostase da glicose: Ilhotas pancreáticas e secreção de insulina

As ilhotas pancreáticas, que representam apenas 1%–2% do volume, são mini-órgãos altamente vascularizados e inervados. Contêm cinco tipos de células endócrinas, incluindo células β que secretam insulina, a qual é sintetizada como uma única cadeia polipeptídica, pré-pró-insulina, processada em pró-insulina e, finalmente, em insulina e peptídeo C. Esse processo é complexo e regulado, envolvendo o complexo de Golgi, o retículo endoplasmático e os grânulos secretores da célula β.

A insulina e o peptídeo C são co-secretados em quantidades equimolares. Enquanto a insulina tem uma meia-vida de 5-6 minutos devido à extensa depuração hepática, o peptídeo C, sem função fisiológica ou receptor conhecido, tem uma meia-vida de cerca de 30 minutos. A célula β também sintetiza e secreta o Polipeptídeo Amiloide das Ilhotas (IAPP), ou amilina, um peptídeo que afeta a motilidade gastrointestinal e a velocidade de absorção de glicose. Pramlintide, um medicamento usado no tratamento de diabetes, imita a ação do IAPP.

A secreção de insulina é rigidamente regulada para manter concentrações estáveis ​​de glicose no sangue durante o jejum e a alimentação. Essa regulação é obtida pela interação com vários nutrientes, hormônios gastrointestinais, hormônios pancreáticos e neurotransmissores autonômicos. Glicose, aminoácidos, ácidos graxos e corpos cetônicos promovem a secreção de insulina. GLUT1 media captação de glicose em células β humanas, levando à fosforilação da glicose e à produção de ATP. Como resultado, o canal K_ATP se fecha, promovendo o influxo de Ca^2+ e a exocitose de insulina. O glucagon das células α neutraliza a insulina, mantendo a homeostase da glicose.

Os nervos adrenérgicos e colinérgicos inervam ricamente as ilhotas. A estimulação dos receptores adrenérgicos α_2 inibe a secreção de insulina, enquanto os agonistas dos receptores adrenérgicos β_2 e a estimulação do nervo vago aumentam a liberação. Várias condições, como hipoglicemia, hipóxia, exercícios e queimaduras graves, que ativam o ramo simpático do sistema nervoso autônomo, suprimem a secreção de insulina ao estimular os receptores adrenérgicos α_2.