Efeito da insulina sobre a captação de glicose e aminoácido pela tireóide in vitro

Abstract

A insulina, após ligar-se a receptores específicos existentes na membrana plasmática das células-alvo, estimula a captação de glicose e aminoácidos. Receptores de insulina foram identificados em tireóide da tartaruga, tanto in vivo como in vitro, e em preparações microssomais dessa glândula. É válido admitir que a insulina possa exercer alguma ação direta sobre o metabolismo da glândula tireóide. O presente trabalho teve como objetivo demonstrar, em glândula tireóide in vitro, o efeito estimulante da insulina sobre a captação de glicose e de aminoácido, e evidenciar possíveis alterações desses parâmetros metabólicos em ausência ou redução de insulina. Realizaram-se duas séries de experimentos, utilizando respectivamente tartarugas (Chrysemys dorbigni) e ratos Wistar (Rattus norvegicus). A tireóide, de ambas as espécies, era pré-incubada em Krebs-Ringer-bicarbonato, pH 7,4, com ou sem insulina, e imediatamente incubada igualmente com ou sem insulina mais [¹⁴C]deoxi-D-glicose, [¹⁴C]metil-D-glicose, [¹⁴C]ácido α-amino isobutírico ou [¹⁴C]ácido α-metil-amino isobutírico (0,2 μCi /ml), em banho metabólico tipo Dubnoff, numa atmosfera de 95% de O₂ e 5% de CO₂. A temperatura do banho era de 25 °C nos experimentos com tireóide de tartarugas, e de 6, 25 ou 36 °C, em experimentos com tartarugas aclimatadas a diferentes temperaturas; e de 36 ºC nos experimentos com tireóide de ratos. A concentração da insulina bovina utilizada era de 7x10⁻⁶ M, exceto para o estabelecimento da curva dose-efeito, quando a concentração de insulina variou de 7x10⁻¹⁰ a 7x10⁻⁶ M. Após a incubação, em geral de 180 minutos (tireóide de tartaruga) ou 45 minutos (tireóide de rato), as amostras do tecido tireóideo eram processadas, e media-se a radioatividade no meio interno e no meio de incubação, sendo os resultados expressos pela relação da radioatividade contida no tecido e no meio de incubação: dpm/ml do líquido do tecido por dpm/ml do meio de incubação (T/M). A insulina estimulou a captação de glicose e aminoácido pela glândula tireóide de tartarugas e de ratos. Esse efeito foi dependente do tempo de incubação e da dose do hormônio. A menor concentração efetiva para induzir o aumento da captação da glicose e do aminoácido foi de 7x10⁻⁹ M em ambas as espécies. Em tartarugas, a captação basal de glicose não sofre influência da temperatura, enquanto a ação hormonal da insulina depende da temperatura, e mesmo a 6 °C, a tireóide destes animais é biologicamente ativa. A tireóide de ratos diabéticos por estreptozotocina capta menos glicose e menos ácido α-metil-amino isobutírico do que a glândula de ratos normais. A partir dos resultados in vitro, obtidos em glândula tireóide de tartarugas e de ratos, pode-se concluir que a insulina exerce uma ação direta sobre essa glândula, aumentando a captação de glicose e aminoácido e que, em ausência ou redução do hormônio, esse efeito diminui.

After binding to specific receptors present in the plasmatic membrane of target cells, insulin stimulates the glucose and amino acid uptake. Receptors have been identified in the thyroid gland of turtles, both in vivo and in vitro, and in microssomal preparations of this gland. It is reasonable to admit that insulin may exert some direct action on the metabolism of the thyroid gland. The present work was aimed at demonstrating the stimulation effect of the insulin on the glucose and amino acid uptake in the thyroid gland in vitro, as well as to make evident possible alterations in these metabolic parameters in the absence ou reduction of insulin. Two sets of experiments were carried out using turtles (Chrysemys dorbigni) and Wistar rats (Rattus norvegicus). The thyroid gland of both species were preincubated in Krebs-Ringer-bicarbonate buffer, pH 7.4, with ou without insulin and, immediately, equally incubated with or without insulin plus [¹⁴C]deoxy- D-glucose, [¹⁴C]metyl -D-glucose, [¹⁴C]α-amino isobutyric acid or [¹⁴C] α-metyl amino isobutyric acid (0.2 μCi / ml ) in a Dubnoff incubator under an atmosphere of 95 % of O₂ and 5 % of CO₂. The temperature of the bath was 25v°C and 6, 25 or 36 °C, in the experiments with thyroid from turtles acclimated to different temperatures, and was 36 °C in the experiments with rat thyroid gland. The concentration of bovine insulin used was 7x10⁻⁶ M, except for the determination of dose effect curves, in which the insulin concentration ranged from 7x10-¹⁰ M to 7x10⁻⁶ M. After incubation generally 180 minutes (turtle thyroid) or 45 minutes (rat thyroid), the thyroid tissue samples were processed and the radioactivity of the internal medium and incubation medium was measured, the results being expressed as the ratio of the radioactivity present in the tissue and in the incubation medium: dpm/ml of the tissue liquid per dpm/ml of the incubation medium (T/M). The insulin increased the glucose and amino acid uptake in turtle and rat thyroid glands. This effect was dependent on the incubation time and on the hormone concentration. The lowest effective concentration to induce an increse in glucose and amino acid uptake was 7x10⁻⁹ M in both species. In turtles, the basal glucose uptake does not suffer temperature influence, whereas the hormonal action of insulin depends on temperature, and even at 6 °C, the turtle thyroid gland is biologically active. The thyroid, from steptozotocin diabetic rats, uptakes less glucose and less α-methyl amino isobutyric acid than the glands from normal rats. From the in vitro results obtained in thyroid glands of turtles and rats, it can be concluded that insulin exerts a direct action on this gland, increasing glucose and amino acid uptake, and that, in the absence or reduction of the hormone, this effect decreases.