GLUCAGON-LIKE PEPTIDE 1: ESTUDOS PRECLÍNICOS
GLP-1, em ambas as formas moleculares (7-37) e (7-36amida), é libertado do proglucagon através do processamento pós-tradicional e é segregado das células endócrinas intestinais de forma dependente de nutrientes.139 Embora as células L enteroendócrinas sejam distribuídas ao longo de todo o comprimento do tracto gastrointestinal desde o estômago até ao recto, o maior número de células L encontra-se no íleo terminal e no cólon proximal. O rápido aumento da GLP-1 plasmática após a ingestão de alimentos tem fomentado o interesse na existência de um laço proximal-distalino, em que os nutrientes que entram no duodeno e no jejuno proximal promovem um ou mais sinais endócrinos e/ou neuronais que activam a secreção da GLP-1 a partir do intestino delgado distal.140 Estudos em ratos identificaram o GIP como um componente putativo de tal sistema de sinalização. Os mecanismos de sinalização específicos utilizados pelos nutrientes para estimular a secreção de GLP-1 em humanos não são completamente compreendidos.
A regulação da bioactividade da GLP-1 depende, em grande medida, da taxa de degradação e depuração in vivo da GLP-1. Tanto a GLP-1 como a GLP-2 contêm um resíduo de alanina na posição 2, tornando estas moléculas substratos para inactivação enzimática por peptidase-4 de dipeptidyl (DPP-4). O DPP-4 expresso localmente no intestino proximal aos sítios de síntese da GLP-1 clivagem circulatória da GLP-1 para produzir a GLP-1 (9-37/9-36amida).141 Embora a GLP-1 (9-37/9-36amida) apresente fraca afinidade de ligação ao receptor da GLP-1 e seja teoricamente um antagonista circulatório da acção da GLP-1, a infusão da GLP-1 (9-36amida) tem modestos efeitos independentes da insulina na tolerância à glucose e secreção de insulina em sujeitos humanos.142.143 No entanto, uma quantidade substancial da imunoreatividade total da GLP-1 circula como GLP-1 (9-37/9-36amida), e ensaios que não distinguem entre GLP-1 intacta e GLP-1 clivada (9-37/9-36amida) irão sobrestimar as concentrações circulantes de GLP-1 bioactiva. Estudos mais recentes indicam que a GLP-1 (9-36) amida pode melhorar a função cardíaca em estudos pré-clínicos144,145 e pode inibir a produção de glucose hepática em indivíduos humanos obesos.146
Em grande parte como resultado da rápida inactivação mediada por DPP-4 da GLP-1, a
de circulação intacta da GLP-1 bioactiva é muito curta, geralmente inferior a 1 minuto. Estas descobertas encorajaram os esforços no desenvolvimento de análogos GLP-1 de acção prolongada mais potentes e resistentes à inactivação mediada por DPP-4. Em alternativa, foram identificados inibidores da enzima DPP-4 que baixam o açúcar no sangue em indivíduos com diabetes tipo 2.147-149
GLP-1 exercem várias acções complementares que controlam a excursão glicémica pós-prandial, incluindo a estimulação da secreção de insulina dependente do glucose-dependente e a inibição da secreção de glucose-dependente e do esvaziamento gástrico (Fig. 35-2). Os agonistas GLP-1R também regulam o crescimento e desenvolvimento do pâncreas endócrino.150 A activação do receptor GLP-1 promove a sobrevivência celular em células β através de níveis aumentados de cAMP, levando à activação de CREB, actividade IRS-2 melhorada, e, em última análise, activação de Akt. Estas acções da GLP-1 reflectem-se na expansão da massa celular de β e numa maior resistência à lesão celular de β demonstrada em múltiplos modelos experimentais de diabetes in vivo. Além disso, os ratos Glp1r-/- apresentam defeitos modestos na formação de grandes ilhotas e maior susceptibilidade à lesão apoptótica.151 De potencial relevância para o uso terapêutico da GLP-1 é a demonstração de que as culturas primárias de ilhotas humanas exibem uma melhor secreção de insulina dependente do glucosé e uma maior sobrevivência após exposição de curto prazo à GLP-1 in vitro.152 Da mesma forma, o uso do exenatide agonista GLP-1R está a ser explorado em sujeitos humanos com diabetes tipo 1 após transplante de ilhotas.153
Inibição do esvaziamento gástrico é responsável por uma porção significativa das acções de diminuição do glucose-baixo da GLP-1, especialmente em pacientes com diabetes tipo 1. Sensações de maior saciedade e diminuição do apetite são comuns após a infusão de GLP-1 em sujeitos humanos,154 e a GLP-1 provavelmente diminui o apetite através de efeitos centrais nos núcleos hipotalâmicos envolvidos na alimentação e através de efeitos periféricos no esvaziamento gástrico. Embora a administração da GLP-1 e dos seus análogos a roedores também resulte numa diminuição da ingestão de água, estas acções não parecem ser clinicamente significativas em estudos humanos.
GLP-1 exerce as suas acções através da activação de um receptor acoplado à proteína G que está estruturalmente relacionado com a superfamília receptora glucagon/secretin.155 A GLP-1 transduz o seu sinal tanto através de cAMP como através de vias dependentes do cálcio. Embora seja um potencial gene candidato à diabetes, o receptor GLP-1 (GLP-1R) localizado a humano 6p21 não tem sido associado à ligação a famílias com diabetes tipo 2. Da mesma forma, não foram identificadas mutações da GLP-1R em indivíduos com diabetes, nem foram descritas mutações activadoras da GLP-1R em indivíduos humanos.
A importância fisiológica da GLP-1 no controlo da glucose deriva de estudos que utilizam antagonistas da GLP-1 para inibir a acção da GLP-1 in vivo. A infusão do antagonista da GLP-1 exendin (9-39) em ratos ou seres humanos aumentou a glicemia em associação com a diminuição dos níveis de insulina estimulada pelo glucose- 156,157 Do mesmo modo, a imunoneutralização da actividade da GLP-1 utilizando anti-soro GLP-1 aumentou tanto as excursões glicémicas em jejum como as relacionadas com refeições em babuínos.158 Além disso, os ratos Glp1r-/- apresentam diabetes leve, com anomalias tanto no jejum como na glicemia pós-prandial e níveis subnormais de insulina estimulada pelo glucose-.159