Mecanismos Iónicos Subjacentes à secreção Pulsátil de Insulina pelo Ilhéu de Langerhans.

Abstract

As células b pancreáticas exibem uma actividade eléctrica oscilatória ("bursting") quando estimuladas com concentrações fisiológicas de glicose. A natureza da condutância iónica envolvida neste fenómeno foi estudada neste trabalho através do registo do potencial de membrana de uma única célula b de ilhéus de Langerhans de ratinho. Verificou-se que os antagonistas orgânicos e inorgânicos da actividade dos canais de Ca2+ de tipo L suprimem as oscilações do potencial de membrana sugerindo que estes canais iónicos desempenham um papel crucial neste fenómeno. O aumento da concentração de Ca2+ extracelular ([Ca2+]o), em condições experimentais em que os canais de K+ sensíveis ao ATP (K-ATP) se encontravam bloqueados com tolbutamida, transformou a actividade eléctrica contínua em actividade de "bursting", sugerindo o envolvimento nesta actividade de uma condutância iónica sensível à concentração de Ca2+ intracelular ([Ca2+]i) e insensível às sulfonilureias. A actividade eléctrica oscilatória induzida por aumento da [Ca2+]o na presença de sulfonilureias foi usada neste trabalho para investigar a sensibilidade intrínseca do mecanismo de "bursting" ao metabolismo da glicose. Os resultados suportam a hipótese de que os canais K-ATP não constituem os únicos sensores electrofisiológicos capazes de efectuar a transdução dos sinais provenientes do metabolismo da glicose em actividade eléctrica. Adicionalmente, desenvolveu-se uma nova metodologia adequada à monitorização em tempo real da secreção de insulina a partir de um único ilhéu de Langerhans. Esta metodologia baseia-se na detecção electroquímica, com microeléctrodos de fibra de carbono, da 5-hidroxitriptamina (serotonina) previamente incorporada nos grânulos contendo insulina. Com base na combinação desta nova metodologia com o registo simultâneo da [Ca2+]i por microfluorescência, demonstrou-se que os ilhéus de Langerhans quando estimulados com glicose libertam 5-HT/insulina de forma pulsátil em condições fisiológicas e que esta secreção é suportada por oscilações da [Ca2+]i. O aumento da concentração de glicose causou um aumento da duração das oscilações da [Ca2+]i mas não afectou a sua amplitude. Ao contrário, aumentou a duração e a amplitude dos transitórios de 5-HT/insulina. Os resultados permitiram concluir que o influxo de Ca2+ associado com a actividade eléctrica oscilatória constitui um mecanismo determinante da libertação pulsátil de insulina. Deste modo, a actividade de "bursting" deve ser vista como uma etapa reguladora crítica na resposta à hiperglicémia.