Insulina

A insulina é um hormônio essencial para todos os vertebrados, pois modula a concentração de glicose no sangue após a ingestão de alimentos. Ela existe naturalmente no corpo, mas os seres humanos conseguiram desenvolver variantes artificiais.

Escrito e verificado por el biólogo Samuel Antonio Sánchez Amador.

Última atualização: 09 junho, 2023

A insulina é um hormônio produzido pelo pâncreas que é responsável por regular a quantidade de glicose presente no sangue. É interessante saber que se trata de um polipeptídeo —molécula formada por mais de 10 aminoácidos— altamente conservado entre os vertebrados, pois segundo fontes científicas, a insulina humana e a suína diferem apenas em um aminoácido.

O diabetes —uma patologia caracterizada por níveis excessivos de açúcar no sangue— está cada vez mais na ordem do dia, pois a Organização Mundial da Saúde (OMS) estima que 1 em cada 11 adultos sofre com isso. Essa doença, gerada pela falta de produção de insulina ou pelo seu uso indevido, quase dobrou sua prevalência nos últimos 35 anos.

Estrutura da insulina

Como já dissemos, a insulina é definida como um polipeptídeo de natureza hormonal composto por 51 aminoácidos, que são as moléculas orgânicas básicas das proteínas. Em sua forma ativa, consiste em duas cadeias. Estas são as seguintes:

1. Cadeia A: formada por 20 aminoácidos.
2. Cadeia B: formada por 31 aminoácidos.

Deve-se notar que essas cadeias estão ligadas entre si por pontes dissulfeto (ligações covalentes entre dois átomos de enxofre). Além disso, dependendo do momento, a insulina pode ter várias formas tridimensionais, pois sua conformação muda com o tempo.

Por exemplo, quando armazenada nas células beta para uso posterior, ela se apresenta na forma de um hexâmero formado por seis moléculas básicas de insulina. Por outro lado, sua forma ativa consiste no hormônio monomérico, ou seja, a cadeia dupla que descrevemos nas linhas anteriores.

Tipos de insulina

A Diabetes Education Online nos informa que existem vários tipos de insulina. As categorias respondem aos seguintes critérios de classificação:

• Início: quanto tempo demoram para agir.
• Pico: quando produzem o máximo impacto no corpo.
• Duração: espaço temporário de atuação.
• Concentração.
• Via de administração: Se injetado sob a pele ou administrado por via intravenosa.

Em condições fisiológicas normais, a insulina é secretada em dois padrões diferentes. Um ocorre continuamente e é conhecido como padrão basal. O objetivo desse mecanismo é manter as concentrações de glicose no sangue em jejum e responder por 50% da produção do hormônio ao longo do dia.

Por outro lado, temos o padrão prandial, que ativa a secreção de insulina após a ingestão de alimentos. Segundo a fundação RedGDPS, podemos distinguir dois grandes grupos de insulina de acordo com o padrão que levou à sua síntese. Abaixo descrevemos essas duas categorias de forma geral.

Insulinas basais

As insulinas basais são consideradas aquelas que cobrem as necessidades hormonais entre as refeições. Nesta categoria encontramos as insulinas detemir, glargina, glargina U-300, degludec e outros análogos biossimilares.

Diferem entre si na forma de obtenção —por técnicas de DNA recombinante podem ser sintetizados a partir de bactérias ou leveduras, por exemplo—, início de ação, pico máximo e duração máxima. Embora se busque que tenham uma ação plana e sustentada ao longo do tempo.

Insulinas prandiais

As insulinas prandiais são de ação curta e visam replicar o padrão fisiológico normal após a ingestão de alimentos ricos em carboidratos. Por exemplo, dentro desta categoria podemos encontrar a insulina rápida, que começa a agir após sua administração em 30 minutos, apresenta seu pico de atividade entre 2 e 4 horas e sua duração máxima é de 6 horas.

Em outra subcategoria estão os análogos ultrarrápidos, onde podemos listar as variações lispro, aspart e glulisine. Estas moléculas foram modificadas quanto à ordem dos aminoácidos nas cadeias, pois se busca uma maior agilidade nos processos fisiológicos.

Nestes casos, a ação começa após 5-15 minutos, seu pico máximo ocorre entre 30 e 90 minutos e seu efeito não dura mais de 4 horas. Portanto, esses análogos da insulina humana têm um padrão de ação mais rápido e curto.

É preciso ressaltar que existe também um terceiro grupo: as insulinas pré-misturadas. Elas fornecem um componente basal e um prandial em uma combinação fixa.

O papel da insulina na glicose

A glicose é um monossacarídeo composto de seis átomos de carbono e é a forma de açúcar encontrada livremente nas frutas e no mel. Seu rendimento é de 3,75 quilocalorias por grama em condições normais.

Vale ressaltar que este é um carboidrato de fundamental importância, pois é o composto orgânico mais abundante na natureza em sua forma combinada. É o principal componente de polímeros complexos como o amido, um carboidrato encontrado em grãos, batatas, laticínios e milho.

Portanto, não é surpreendente que a glicose seja diretamente o principal combustível para todos os tecidos do corpo humano, conforme citado pela Universidade Nacional de Educação a Distância (UNED). O cérebro utiliza 25% do total de glicose ingerida, mas por não ser capaz de armazená-la com eficiência, deve haver sempre um suprimento constante e controlado.

É aqui que entra em jogo a insulina, a hormona anabólica por excelência, que permite às células o fornecimento necessário de glicose.

Mecanismo de ação

A insulina é sintetizada nas células beta do pâncreas —localizadas nas ilhotas de Langerhans— e sua liberação depende de vários fatores, tanto exógenos quanto endógenos. Alguns deles podem ser a ingestão de proteínas ou carboidratos ou a concentração do hormônio do crescimento.

Nessas células beta, a insulina é sintetizada a partir da pró-insulina, uma cadeia proteica formada por 81 aminoácidos. Várias enzimas são responsáveis por cortar o peptídeo C, uma cadeia de 30 aminoácidos que separa as cadeias A e B. Essa reação química dá origem à molécula ativa de insulina, que está pronta para agir.

Explicado de forma simples e rápida, esse hormônio atua como uma chave, pois ao aderir a receptores celulares específicos permite que a glicose entre na célula abrindo canais de transporte.

Funções da insulina

Como pudemos observar nas linhas anteriores, a principal função da insulina é permitir que as células absorvam a glicose. Por meio da glicólise e da respiração celular, os tecidos obtêm energia na forma de ATP para realizar suas funções relevantes.

Segundo a Federação Espanhola de Diabetes (FEDE), podemos resumir as funções da insulina nos seguintes pontos:

• Estimula a glicogenogênese: ou seja, promove a via anabólica que dá origem ao glicogênio a partir da glicose. É realizada no fígado, uma vez que o excesso de glicose ingerido na dieta é armazenado aqui na forma de glicogênio.
• Inibe a glicogenólise: limita o processo contrário ao descrito anteriormente, ou seja, a via catabólica que decompõe o glicogênio em glicose. Isso é explicado quando há glicose abundante no sangue e não é necessário mais.
• Promove a glicólise: favorece o processo metabólico realizado no citoplasma celular, através do qual se obtém energia a partir da oxidação da glicose.
• Aumenta o transporte de glicose: no músculo esquelético e no tecido adiposo.
• Outras funções: aumenta a retenção de sódio nos rins, favorece a síntese de triglicerídeos e estimula a síntese de proteínas.

Os termos insulina e metabolismo celular estão correlacionados. As reservas de glicogênio no fígado são de importância essencial para o funcionamento fisiológico do ser humano, pois quando não ingerimos alimentos há algum tempo, esse composto nos fornece a energia necessária para os processos vitais.

Diabetes e insulina

Não podemos fechar este espaço sem fazer uma menção especial à diabetes, uma doença crónica que surge quando o pâncreas não produz insulina suficiente ou quando o corpo não utiliza eficazmente a insulina que produz.

A Organização Mundial de Saúde ( OMS ) dá-nos uma série de dados muito interessantes sobre esta patologia:

• Em 2014, estimou-se um total de 422 milhões de diabéticos no mundo, ante os 108 milhões registrados em 1980.
• Entre os anos de 2000 e 2016, as mortes por diabetes prematuro aumentaram 5%.
• O diabetes pode causar quadros clínicos graves, como cegueira, insuficiência renal, infarto do miocárdio, acidente vascular cerebral e amputação de membros.
• Por tudo isto, estima-se que em 2016 a diabetes foi a causa direta de mais de 1,6 milhões de mortes.

Evidentemente, esta prevalência destaca a necessidade de conhecer exatamente os mecanismos da insulina e as necessidades de cada paciente diabético. Deve-se notar que existem dois tipos de diabetes, sendo que a maioria dos adultos afetados é do tipo 2, ou seja, seu corpo usa a insulina de forma ineficaz.

Ainda assim, conforme aponta a National Library of Medicine dos Estados Unidos, a injeção de insulina humana tem sido idealizada com o objetivo de controlar a glicemia em pacientes diabéticos. Portanto, esta patologia está sob controle, desde que o indivíduo afetado possa pagar o tratamento adequado.

Um hormônio essencial

Como vimos, a insulina é um hormônio de importância essencial para as vias metabólicas do ser humano. Graças a ela, os níveis de glicose no sangue são controlados, um monossacarídeo que é sem dúvida o principal combustível para todos os processos celulares.

Em sua forma natural existe como uma produção do pâncreas, mas os seres humanos também desenvolveram formas de produção artificial para tratar a patologia diabética. Sua ligação com o metabolismo mostra como é fundamental regular ela.