1. Preproinsulina (Líder, cadeia B, cadeia C, cadeia A); a proinsulina consiste em BCA, sem L2. Dobra espontânea
3. As cadeias A e B ligadas por enxofre
4. As cadeias L and C são cortadas
5. Molécula de insulina final
Estrutura e produção
A insulina é sintetizada nos humanos e em outros mamíferos dentro das células-beta das ilhotas de Langerhans, no pâncreas. Um a três milhões de ilhotas de Langerhans formam a parte endócrina do pâncreas, que é principalmente uma glândula exócrina. A parte endócrina totaliza apenas 2% da massa total do órgão. Dentro das ilhotas de Langerhans, as células-beta constituem 60-80% do todo.
A insulina é sintetizada a partir da molécula precursora proinsulina pela ação de enzimas proteolíticas conhecidas como prohormônio convertases (PC1 e PC2). A insulina ativa tem 51 aminoácidos e é um polipetídeo. A insulina bovina difere da humana em três resíduos de aminoácidos enquanto que a suína, em um resíduo. A insulina de peixes também é muito próxima à humana. Em humanos, a insulina tem um peso molecular de 5808. Ela é formada por duas cadeias de polipeptídeos ligadas por duas pontes dissulfídicas (veja a figura), com uma ligação dissulfídica adicional na cadeia A (não mostrada). A cadeia A consiste de 21, e a cadeia B, de 30 aminoácidos. A insulina é produzida como uma molécula de prohormônio - proinsulina - que é mais tarde transformada, por ação proteolítica, em hormônio ativo.
A parte restante da molécula de proinsulina é chamada de peptídeo C. Este polipeptídeo é liberado no sangue em quantidades iguais à da insulina. Como insulinas exógenas não contêm peptídeo C, o nível em plasma desse peptídeo é um bom indicador de produção endógena de insulina. Recentemente, descobriu-se que esse peptídeo C também possui atividade biológica, que está aparentemente restrita a um efeito na camada muscular das artérias.
Ação em nível celular e metabólico
As ações da insulina no metabolismo humano como um todo incluem:
* Controle da quantidade de certas substâncias que entra nas células, principalmente glicose nos tecidos muscular e adiposo (que são aproximadamente 2/3 das células do organismo);
* Aumento da replicação de DNA e de síntese de proteínas via o controle de fornecimento de aminoácidos;
As ações nas células incluem:
* Aumento da síntese de glicogênio: a insulina induz à armazenagem de glicose nas células do fígado (e dos músculos) na forma de glicogênio; a diminuição dos níveis de insulina ocasiona a conversão do glicogênio de volta a glicose pelas células do fígado e a excreção da substância no sangue. É a ação clínica da insulina que reduz os níveis altos de glicemia diagnosticados na diabetes.
* Aumento da síntese de ácidos graxos: a insulina induz à transformação de glicose em triglicerídeos pela células adiposas; a falta de insulina reverte o processo.
* Aumento da esterificação de ácidos graxos: estimula o tecido adiposo a compor triglicerídeos a partir de ésteres de ácidos graxos; a falta de insulina reverte o processo.
* Redução da proteólise: estimula a diminuição da degradação protéica; a falta de insulina aumenta a proteinólise.
* Redução da lipólise: estimula a diminuição da conversão de suprimento de lipídeos contido nas células adiposas em ácidos graxos sangüíneos; a falta de insulina reverte o processo.
* Redução da gliconeogênese: reduz a produção de glicose em vários substratos do fígado; a falta de insulina induz à produção de glicose no fígado e em outros locais do corpo.
* Aumento do consumo de aminoácidos: induz células a absorver aminoácidos circulantes; a falta de insulina inibe a absorção;
* Aumento do consumo de potássio: induz células a absorver potássio plasmático; a falta de insulina inibe a absorção;
* Tônus dos músculos arteriais: induz a musculatura das paredes arteriais ao relaxamento, o que aumenta o fluxo sangüíneo especialmente em microartérias; a falta de insulina reduz o fluxo por permitir a contração desses músculos. Existem dois tipos de liberação a liberação aguda e a liberação sob secreção
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