Efeitos do Exercício Físico na sinalização da insulina

julho 29 18:25 2015

A insulina é um hormônio anabólico produzido pelas células-beta das ilhotas de langerhans localizadas no pâncreas, cuja síntese é ativada pelo aumento dos níveis circulantes de glicemia e aminoácidos após as refeições. Sua ação ocorre em vários tecidos periféricos, incluindo músculos esqueléticos e tecido adiposo, aumentando a captação da glicose.

A sinalização da insulina começa quando a sua ligação a um receptor específico da membrana, uma proteína com atividade quinase intrínseca, denominada receptor de insulina (IR). A ativação do IR resulta na fosforilação em tirosina de diversos substratos de receptor de insulina (IRS 1 e 2). A fosforilação dos IRS criam sítios de ligação para uma outra proteína citosólica, denominada fosfatidilinositol 3-quinase (PI3k), que quando ativada aumenta a fosforilação em serina da proteína quinase B (Akt) e isso permite o transporte da glicose no músculo e no tecido adiposo, através da translocação da proteína GLUT 4 (glucose transporter), para a membrana permitindo a captação da glicose.

Estudos demonstram que alterações moleculares na via da sinalização da insulina, são determinantes no estado de resistência a insulina em tecidos periféricos. O GLUT-4 é o transportador de insulina-dependente mais abundante nas membranas celulares do músculo esquelético, cardíaco e adiposo. Sem o estímulo hormonal, a concentração de GLUT-4 na membrana é muito baixa, estando armazenadas em vesículas citoplasmáticas. Quando a insulina se liga ao receptor, esses transportadores são translocados para a membrana e o transporte de glicose é aumentado. No entanto, em algumas células, como os neurônios, hemácias e os hepatócitos, a glicose é capaz de se difundir para o interior da célula na ausência de insulina.

Na obesidade ocorrem alterações em diversos pontos da via de transdução do sinal de insulina, com redução na concentração e atividade quinase do IR, na concentração e fosforilação dos IRS, na atividade PI3k, na translocação dos GLUT´s e na atividade enzimas intramusculares, consequentemente isso atenua a captação da glicose nos tecidos insulino-dependentes. O tecido adiposo produz TNF-x, citosina inflamatória, que prejudica a sinalização da insulina. A migração de macrófagos para os adipócitos origina as citosinas inflamatórias. Ácidos graxos (AG) provindos de origem animal ativam proteínas TRL-4 que ao se ligarem, os AG acionam proteínas inflamatórias JNK e IKK que bloqueiam a ação da insulina, interferindo na funcionalidade de IRS 1 e 2 que fosforilados em serina pela JUNK, comprometem a fosforilação em tirosina pelo receptor de insulina que contribuem para a resistência a sinalização da insulina.

A insulina e o exercício físico são estimuladores fisiologicamente mais relevantes do transporte de glicose no músculo esquelético. A resposta metabólica e hormonal ao exercício depende da intensidade e da duração. Agudamente o exercício não aumenta a fosforilação em tirosina do IR e nem da fosforilação em tirosina de IRS-1. O exercício potencializa o efeito da insulina na fosforilação do IRS-2 com aumento da atividade PI3k. Ocorre também uma fosforilação em serina da AKT, proteína fundamental na translocação do GLUT 4 para a membrana. O GLUT 4 é o maior transportador de glicose expresso no músculo esquelético. A AMPK (proteína quinase ativada por AMP) também estimula o transporte de glicose para o músculo esquelético, mas por um meio independente da insulina. Quando a relação AMP/ATP aumenta, ocorre uma mudança na molécula permitindo sua fosforilação e ativação pela AMPK quinase (AMPKK). A AMPKK em resposta a uma necessidade em gerar ATP durante o exercício físico promove a translocação das vesículas contendo GLUT 4, permitindo o transporte da glicose para o músculo de maneira semelhante a insulina embora por cascatas de sinalização diferentes.

A ativação da AMPK durante o exercício promove aumento na captação de glicose, melhora homeostase glicídica, sensibilidade a insulina e aumenta a capacidade oxidativa, tais adaptações são importantes para praticantes de atividade física e indivíduos diabéticos.

O treinamento físico adequado proporciona adaptações metabólicas, neuroendócrinas e cardiovasculares: aumenta a sensibilidade a insulina, diminui a adiposidade, o tamanho da célula de gordura, os níveis de insulina no plasma e aumenta a expressão do GLUT 4 no músculo esquelético. O exercício físico atenua em diferentes mecanismos intracelulares melhorando a sinalização da insulina, tendo papel anti-inflamatório por reduzir a gordura corporal, que produz citosinas inflamatórias e intimamente ligadas à resistência a insulina.

É importante destacar, que antes de começar um programa de treinamento físico, procure um médico para fazer as avaliações clínicas e só após a liberação do médico, comece a praticar regularmente o exercício físico com acompanhamento de um profissional de educação física especializado.

Referências:

CROSS, D. A. ALESSI, D. R. COHEN, P. ANDJELKOVICH, M. HEMMINGS, B. A. Inhibition of glycogen synthase kinase-3 by insulin mediated by protein kinase B. Nature, v.378, n.6559, p.785-789, 1995.

FOSTER LJ, KLIP A. Mechanism and regulation of GLUT-4 vesicle fusion in muscle and fat cells. Am J Cell Physiol. 2000279(4):C877-90.

GEPTS, W. LECOMPTE, P. M. The pancreatic islets in diabetes. American Journal of Medicine, v.70, n.1, p.105-115, 1981.

HENRIKSEN, E. J. Invited review: Effects of acute exercise and exercise training on insulin resistance. Journal Applied of Physiology, v.93, n.2, p.788-796, 2002.

HOWLETT, K. F. SAKAMOTO, K. HIRSHMAN, M. F. ASCHENBACH, W. G. DOW, M. WHITE, M. F. GOODYEAR, L. J. Insulin signaling after exercise in insulin receptor substrate-2-deficient mice. Diabetes, v.51, n.2, p.479-483, 2002.

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