Metabolismo da Glicose e Suas Regulações Fisiológicas
Introdução
A glicose é a fonte de energia primária e obrigatória para o cérebro no indivíduo adulto. A manutenção de um controle fisiológico preciso da glicemia é crucial para assegurar o aporte adequado desse combustível, considerando a ingestão intermitente de alimentos e a demanda metabólica variável do organismo. Essa regulação complexa envolve hormônios, órgãos e sistemas de transporte que atuam sinergicamente para preservar a homeostase glicêmica.
Regulação da Glicemia e o Papel da Insulina
A elevação da glicemia estimula a secreção de insulina, enquanto sua redução diminui a secreção desse hormônio (1). O efeito da glicose na secreção de insulina é influenciado pela via de administração da glicose, seja intravenosa ou oral (1). A glicose administrada por via oral é mais eficaz no estímulo da secreção de insulina, pois estimula a liberação dos hormônios incretinas (como GIP e GLP-1) pelo intestino, os quais, por sua vez, promovem a secreção de insulina (1).
A hipoglicemia, frequentemente causada pelo excesso de insulina exógena, não só reduz a secreção da insulina endógena, mas também provoca a secreção de um conjunto de hormônios contrarreguladores, que atuam no aumento da glicemia. Esses incluem o glucagon, a epinefrina, os glicocorticoides e o hormônio do crescimento (1).
O Papel dos Rins na Regulação da Glicose
Os rins desempenham um papel significativo na regulação do açúcar, uma vez que quantidades substanciais de glicose são filtradas diariamente do plasma para os túbulos renais (1). Contudo, em indivíduos com homeostase normal, muito pouca ou nenhuma glicose é excretada na urina. Isso ocorre porque os cotransportadores de sódio-glicose (SGLT) tubulares renais recuperam toda a glicose filtrada (1).
Existem duas variantes de SGLT no rim (1):
- O SGLT2, localizado no segmento inicial convoluto do túbulo proximal, possui baixa afinidade, mas alta capacidade, sendo responsável por recuperar cerca de 90% da glicose filtrada renal.
- Os 10% restantes são recuperados pelo SGLT1, de alta afinidade, mas baixa capacidade, localizado mais adiante no segmento reto distal do túbulo proximal.
Também se encontra SGLT1 no coração, nos pulmões e no trato gastrointestinal (TGI), enquanto o SGLT2 está localizado principalmente no rim (1). Dessa forma, os inibidores seletivos de SGLT2 podem promover a excreção de glicose sem influenciar o transporte dela em outros órgãos (1).
O papel evolutivo do SGLT no rim atribui-se aos benefícios da retenção de glicose em tempos de fome ou escassez de alimentos (1). No entanto, quando a capacidade renal para a reabsorção de glicose é excedida no diabetes, ela passa para a urina (glicosúria) e causa diurese osmótica (poliúria), a qual, por sua vez, resulta em desidratação, sede e aumento da vontade de beber (polidipsia) (1).
As concentrações de glicose cronicamente elevadas em pacientes com diabetes levam à suprarregulação da expressão de SGLT2 e a uma maior reabsorção de glicose, reduzindo, desse modo, a glicosúria à custa do agravamento da hiperglicemia (1). E como o SGLT2 é um cotransportador que reabsorve íons de sódio juntamente com a glicose, sua expressão elevada causa também retenção de sal e hipertensão (1).
Efeitos dos Hormônios sobre a Glicemia
Os hormônios desempenham um papel fundamental na intrincada regulação da glicemia, atuando através de diversas ações e sendo liberados em resposta a estímulos específicos.
Hormônio | Principais Ações | Principais Estímulos para Secreção | Principal Efeito |
Insulina | ↑ Captação de glicose; ↑ Síntese de glicogênio; ↓ Glicogenólise; ↓ Gliconeogênese | Elevação aguda da glicemia; Incretinas (GIP e GLP-1) | ↓ Glicemia |
Glucagon | ↑ Gliconeogênese; ↑ Glicogenólise | Hipoglicemia (ex: exercícios, estresse, etc.) | ↑ Glicemia |
Epinefrina | ↑ Glicogenólise | Hipoglicemia (ex: exercícios, estresse, etc.) | ↑ Glicemia |
Glicocorticoides | ↓ Captação de glicose; ↑ Gliconeogênese; ↓ Captação e utilização de glicose | Hipoglicemia (ex: exercícios, estresse, etc.) | ↑ Glicemia |
Hormônio do Crescimento | ↓ Captação de glicose | Hipoglicemia (ex: exercícios, estresse, etc.) | ↑ Glicemia |
GIP (Peptídeo inibidor gástrico); GLP-1 (Peptídeo glucagon-símile-1) (1).
Referências Bibliográficas
- Ritter JM, Flower R, Henderson G, Loke YK, MacEwan D, Rang HP. Rang & Dale Farmacologia. 9. ed. Guanabara Koogan; 2020. 789 p.