Metabolismo e Homeostase da Glicose

O metabolismo e a homeostase da glicose descrevem como o corpo mantém a glicose sanguínea dentro de uma faixa estreita, enquanto as células individuais captam e utilizam a glicose de acordo com a demanda. A glicose é o combustível obrigatório para alguns tecidos e um combustível preferencial para muitos outros, de modo que sua concentração é mantida estável ao equilibrar a taxa na qual ela entra na circulação com a taxa na qual os tecidos a removem. Esse equilíbrio é governado principalmente pela insulina e pelos hormônios contrarreguladores.

Definition

A homeostase da glicose é o equilíbrio regulado entre a glicose que entra no sangue (a partir da absorção intestinal, glicogenólise e gliconeogênese) e a glicose que o deixa (pela captação e utilização tecidual), mantido de modo que a glicose circulante permaneça dentro de uma faixa fisiológica.

Scope

Este tópico aborda a captação celular de glicose por meio de transportadores, o controle hormonal do aparecimento e da eliminação da glicose, e a integração do fígado, músculo e tecido adiposo na manutenção da glicemia. Ele trata da fisiologia e bioquímica do manuseio da glicose, em vez do diagnóstico ou manejo de distúrbios da regulação da glicose.

Core questions

• Como a glicose atravessa as membranas celulares para os tecidos?
• Como a insulina e os hormônios contrarreguladores estabelecem o equilíbrio do aparecimento e da eliminação da glicose?
• Como o fígado, o músculo e a gordura dividem o trabalho de manuseio da glicose?
• O que distingue metabolicamente o estado alimentado do estado de jejum?

Key concepts

• Transportadores GLUT e SGLT
• Translocação de GLUT4 estimulada por insulina
• Hormônios contrarreguladores (glucagon, adrenalina, cortisol)
• Transições entre estado alimentado e estado de jejum
• Produção hepática de glicose
• Eliminação periférica de glicose
• Sensibilidade e resistência à insulina

Mechanisms

A glicose entra nas células através de transportadores facilitadores GLUT e, no intestino e rim, através de transportadores SGLT acoplados a sódio. No músculo e tecido adiposo, a insulina desencadeia a translocação de GLUT4 para a membrana plasmática, aumentando a captação de glicose após uma refeição, enquanto o fígado troca glicose com o sangue de acordo com sua concentração. A insulina, liberada em resposta a um aumento na glicose sanguínea, promove a captação, armazenamento e oxidação e suprime a produção hepática de glicose; no estado de jejum, o glucagon e outros hormônios contrarreguladores revertem esses efeitos, estimulando a glicogenólise e a gliconeogênese para sustentar a glicemia. O resultado líquido é um equilíbrio continuamente ajustado entre o aparecimento e a eliminação da glicose em todos os tecidos.

Clinical relevance

A falha em manter a homeostase da glicose define o diabetes mellitus, no qual a secreção prejudicada de insulina, a resistência à insulina ou ambos perturbam o equilíbrio do aparecimento e da eliminação da glicose. A compreensão da fisiologia normal esclarece como esses defeitos surgem e é fundamental para a pesquisa metabólica. Esta entrada é educacional e não fornece limiares diagnósticos ou recomendações de tratamento.

Epidemiology

Os distúrbios da homeostase da glicose, principalmente o diabetes mellitus, estão entre as condições metabólicas crônicas mais comuns em todo o mundo, e o modelo multi-tecidual de regulação prejudicada da glicose tem sido articulado em revisões fisiológicas influentes.

History

A compreensão da homeostase da glicose cresceu a partir da descoberta da insulina e do mapeamento gradual de suas ações nos tecidos. A identificação dos transportadores facilitadores de glicose e da via GLUT4 responsiva à insulina esclareceu como a captação é regulada, e modelos integrativos, como a descrição de DeFronzo sobre múltiplos tecidos contribuintes, enquadraram a regulação da glicose como um sistema coordenado de corpo inteiro.

Key figures

• C. Ronald Kahn
• Barbara Kahn
• Ralph DeFronzo

Seminal works

• saltiel-2001
• shepherd-1999
• defronzo-2009

Frequently asked questions

Por que a glicose sanguínea é mantida dentro de uma faixa tão estreita?

Alguns tecidos, incluindo o cérebro em condições normais, dependem fortemente da glicose, enquanto níveis elevados e sustentados de glicose são prejudiciais; o corpo, portanto, equilibra o aparecimento e a eliminação da glicose para manter o nível circulante estável.

O que a insulina faz com a glicose?

A insulina diminui a glicose no sangue promovendo sua captação pelo músculo e gordura (em grande parte via translocação de GLUT4), estimulando seu armazenamento e oxidação, e suprimindo a liberação de glicose pelo fígado.