La unión de insulina a su receptor da como resultado la fosforilación de
tirosina de los sustratos de receptor de insulina (IRS) por el receptor de
insulina tirosina quinasa (INSR). Esto permite la asociación de los IRS con la
subunidad reguladora de la fosfoinositida 3-quinasa (PI3K). La PI3K activa la
proteína quinasa 1 dependiente de 3-fosfoinositidos (PDK1), que activa Akt, una
serina quinasa. Akt a su vez desactiva la glicógeno sintasa quinasa 3 (GSK-3),
dando lugar a la activación de la glucógeno sintasa (GYS) y, por tanto, la
síntesis de glucógeno. La activación de Akt también da como resultado la
translocación de vesículas GLUT4 desde su acumulación intracelular hasta la
membrana plasmática, donde permiten la absorción de glucosa en la célula. Akt también
conduce a la activación mediada por mTOR de la síntesis de proteínas por eIF4 y
p70S6K. La translocación de la proteína GLUT4 también se obtiene a través de la
vía CAP / Cbl / TC10, una vez Cbl es fosforilado por INSR. Otras proteínas de
transducción de señales interactúan con IRS incluyendo GRB2. GRB2 es parte de
la cascada que incluye SOS, RAS, RAF y MEK que conduce a la activación de la
proteína quinasa activada por mitógenos (MAPK) y respuestas mitogénicas en
forma de transcripción génica. SHC es otro sustrato de INSR. Cuando la tirosina
fosforila, SHC se asocia con GRB2 y puede activar la vía RAS / MAPK
independientemente de IRS-1.
El glucagón se considera convencionalmente como una hormona
contra-reguladora para la insulina y desempeña un papel crítico
anti-hipoglucémico manteniendo la homeostasis de la glucosa tanto en animales
como en seres humanos. Para aumentar la glucosa en sangre, el glucagón promueve
la producción de glucosa hepática aumentando la glucogenolisis y la
gluconeogénesis y disminuyendo la glucogénesis y la glucólisis de una manera
concertada a través de múltiples mecanismos. El glucagón también estimula la
beta-oxidación mitocondrial hepática para suministrar energía para la
producción de glucosa. El glucagón realiza su efecto principal mediante la
activación de la adenilato ciclasa. El cAMP derivado de adenilato-ciclasa
activa la proteína quinasa A (PKA), que luego fosforila dianas posteriores,
tales como la proteína de unión al elemento de respuesta cAMP (CREB) y la
enzima bifuncional 6-fosfofructo-2-quinasa / fructosa-2,6-bisfosfatasa (Una de
las isoformas que es PFK / FBPasa 1, codificada por PFKFB1).
Los miocitos cardiacos expresan al menos seis subtipos de receptores
adrenérgicos (AR) que incluyen tres subtipos de beta-AR (beta-1, beta-2,
beta-3) y tres subtipos de alfa-1-AR -1B, y alfa - 1C). En el corazón humano,
el beta-1-AR es el receptor pre-dominante. La estimulación simpática aguda de
los beta-1-ARs cardíacos induce efectos inotrópicos y cronotrópicos positivos,
el mecanismo más efectivo para incrementar agudamente la producción del
corazón, mediante el acoplamiento a Gs, la formación de AMPc por adenilil
ciclasa (AC) y la fosforilación dependiente de PKA de Diversas proteínas diana
(por ejemplo, el receptor de ryanodina [RyR], fosfolambano [PLB], troponina I
[TnI] y el canal de Ca2 + de tipo L [LTCC]). La estimulación crónica de
beta-1-AR es perjudicial e induce hipertrofia cardiomiocítica y apoptosis.
Beta-2-AR acoplado a Gs ejerce una acción proapoptótica así como beta-1-AR,
mientras que el beta-2-AR acoplado a Gi ejerce una acción antiapoptótica.
Cuando el radio insulina/glucagón se encuentra muy alto, provoca una
disminución del cAMP, reduciendo así los niveles de la proteína quinasa A
activa.La disminución de la actividad de la proteína quinasa A favorece la
desfosforilación del complejo fosfofructoquinasa2/fructosa bifosfatasa2.La
desfosforilación de la fosfofructoquinasa 2 la hace activa mientras que la
fructosa bifosfatasa 2 se encuentra inactiva, favoreciendo así la formación de
fructosa 2,6 bifosfato or afinidad de sustrato.Las concentraciones elevadas de
fructosa2,6bifosfato activa a la fosfofructoquinasa 1, que conduce a un
incremento en el ritmo de la glucólisis.
