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Qual é a relação entre insulina injetável e amiloidose?

18:05:00
Figura 1. Paciente diabético exibindo duas massas abdominais penduradas.

          Um homem de 47 anos de idade com diabetes tipo 2 apresentou-se a uma clínica de endocrinologia devido a um quadro de progressivo crescimento de lesões [massas] cutâneas na parede abdominal inferior, onde ele repetidamente injetava insulina (Fig.1). O quadro vinha progredindo há vários anos. Ele também reportou episódios imprevisíveis de hipoglicemia.

          Um exame físico foi notável por duas massas penduradas de pele na parte inferior do abdômen. Análise laboratorial apontou que o nível de hemoglobina glicada do paciente era de 9,2% (valor de referência: <7,1%). Avaliação histopatológica revelou depósitos eosinofílicos amorfos e coloração vermelho Congo foi positiva para birrefringência verde-maçã sob luz polarizada. Amostra do tecido afetado também deu positivo para coloração com tioflavina T sob fluorescência.

          Com base nesses achados, o paciente foi diagnosticado com amiloidose derivada de insulina. Resseção cirúrgica foi realizada por motivos cosméticos. 

          O caso foi reportado no periódico The New England Journal of Medicine (Ref.1).

           A condição é resultado do acúmulo de depósitos subcutâneos de amiloides em locais onde insulina é repetidamente injetada (ex.: pacientes com diabetes).


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          É difícil a diferenciação diagnóstica entre amiloidose derivada de insulina e lipohipertrofia - outra complicação cutânea resultante de injeções repetidas de insulina - sem análise histopatológica. Ambas as condições são prevenidas por rotação frequente entre diferentes locais de injeção da insulina.


   AMILOIDOSE

          A amiloidose refere-se a um conjunto de doenças raras, no qual fragmentos de proteínas fibrilares (amiloides), dobrados em configuração altamente estável (folhas com pregueado do tipo "beta"), depositam-se de forma patogênica, progressiva e irreversível no espaço extracelular de órgãos e tecidos como fibrilas insolúveis. Conforme o tipo de polímeros de subunidades (monômeros) e proteína depositada, temos diferentes subtipos de doença. 

          Até o momento, 42 proteínas diferentes têm sido identificadas como agentes amiloidogênicos - ou seja, capazes de formar amiloides (Ref.5). Polipeptídeos associados a essas proteínas podem adotar formas anormais, facilitando a agregação proteica e acúmulo nos tecidos. Peptídeos como o hormônio pancreático amilina podem também formar fibrilas amiloides (Ref.6). Os mecanismos biológicos responsáveis pela formação das fibrilas amiloides não são totalmente esclarecidos, mas estão associados fortemente com o avanço da idade e, em parte dos casos, com mutações em genes codificantes.

 

Figura 2. Formação de diferentes de fibrilas amiloides. Começando com proteínas monoméricas (verde), monômeros podem se agregar em oligômeros fibrilares (marrom). Esses oligômeros irão crescer com o tempo e produzir fibrilas maduras (azul) que podem, junto com outras moléculas, se depositar como placas. Fibrilas maduras podem passar por nucleação secundária durante a qual monômeros se anexam a uma fibrila madura e formam uma nova fibrila. Além disso, oligômeros fibrilares podem semear a formação de fibrilas com monômeros de uma proteína diferente (amarelo), referidas como semeadura-cruzada. Monômeros podem também formar oligômeros (beje) e eventualmente em fibrilas curvilineares (azul escuro). Ref.7 

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> Amiloidose é um processo patológico que ocorre quando uma proteína falha em adquirir sua forma solúvel funcional e começa a se depositar em tecidos na forma de fibrilas amiloides.

> Fibrilas amiloides possuem um diâmetro de 8 a 10 nanômetros (nm), são insolúveis e resistentes a enzimas proteolíticas (que quebram proteínas).

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           Os depósitos de amiloide podem ser localizados (afetando um único órgão) ou sistêmicos (afetando múltiplos tecidos e órgãos). Órgãos afetados pela deposição de amiloide - incluindo coração, rins, fígado, baço, sistema nervoso, trato digestivo e pele - podem não funcionar normalmente e, em alguns casos, levar a falhas funcionais letais. A disfunção é causada por disrupção da arquitetura dos órgãos pelos depósitos de amiloide e/ou pelos efeitos citotóxicos dos agregados proteicos ou oligômeros.

           Várias são as causas possíveis para amiloidoses e essas podem ser hereditárias (variantes genéticas herdadas) ou adquiridas. Nos casos adquiridos, a amiloidose pode ser causada por doenças inflamatórias diversas ou mesmo induzida por intervenções médicas como diálise de longo prazo e injeções repetidas de insulina.

          Os tipos de amiloidose mais comuns são:

- Amiloidose de cadeia leve (amiloidose AL ou primária). Afeta geralmente o coração (70-80% dos casos), rins (50-60% dos casos), fígado e nervos periféricos. É causada pela produção excessiva de cadeias leves defeituosas (amiloidogênicas) de imunoglobulinas por células plasmáticas clonais na medula óssea. Esses defeitos são causados por mutações (ex.: mutações somáticas no grupo de genes IGLV) ou por eventos proteolíticos, que tornam as cadeias leves termodinamicamente e cineticamente instáveis. As proteínas anormais se agregam e formam depósitos amiloides. Para uma revisão detalhada sobre a amiloidose AL, acesse a Ref.5.

- Amiloidose A (AA) ou reativa (secundária). É geralmente engatilhada por uma doença inflamatória crônica, como artrite reumatoide. Afeta comumente os rins, fígado e baço. Outras causas incluem infecções microbianas locais (patógenos fúngicos, bacterianos e virais), cânceres e até 20% dos casos são idiopáticos (sem causa esclarecida). Infecções crônicas e artrite inflamatória são as causas mais comuns de amiloidose A. E é o tipo mais comum para amiloidose sistêmica. As fibrilas insolúveis caracterizando a AA são derivadas de proteínas do soro AA (SAA), codificadas por quatro genes no cromossomo 11. Certas variantes nesses genes aumentam o risco para a condição. Para uma revisão detalhada sobre a amiloidose A, acesse a Ref.8.

- Amiloidose transtirretina (ATTR). Ocorre quando existe agregação e deposição da proteína transtirretina (TTR), produzida predominantemente pelo fígado. A deposição pode envolver proteínas TTR tanto normais quanto anormais (mutação no gene TTR). A TTR é uma proteína que transporta tiroxina (hormônio da tireoide) e retinol (vitamina A) no corpo. A amiloidose TTR do tipo selvagem (ATTRwt) é a forma mais prevalente de amiloidose, envolve a agregação de TTR normal e afeta geralmente homens com mais de 70 anos de idade. Na forma hereditária (ATTRv), mais de 130 mutações (variantes) no gene codificante de TTR podem causar amiloidose sistêmica que afeta principalmente o coração e os sistemas nervosos autônomo e periférico. Cerca de 80% dos pacientes com ATTRv são afetados por neuropatia periférica. Para uma revisão detalhada sobre a amiloidose TTR, acesse a Ref.9.

Figura 3. Processos patofisiológicos levando à formação de fibrilas de amiloide derivadas da proteína TTR. Essas fibrilas podem formar depósitos amiloides em órgãos diversos. A proteína TTR possui peso molecular de 55 kDa, 127 aminoácidos e compreende quatro monômeros que circulam como um homo-tetrâmero. Sintetizada no fígado, é secretada na circulação sanguínea. Uma menor quantidade dessa proteína é sintetizada pelo plexo coroide e por células epiteliais pigmentadas retinais. Importante, os monômeros de TTR exibem uma suscetibilidade intrínseca de agregar em fibrilas amiloides. Ref.10

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> Na amiloidose hereditária em geral, a substituição de aminoácidos únicos resultante de mutações pontuais é suficiente para causar anormalidades no enovelamento de proteínas, fazendo estas perderem a função biológica e ficarem suscetíveis a agregação.

> Na amiloidose cardíaca, ou cardiomiopatia amiloide, fibrilas amiloides se acumulam nos espaços intersticiais entre os miócitos, levando a múltiplos danos no coração, arritmias e falha cardíaca. Envolve primariamente a deposição de proteína ATTR ou cadeias leves de imunoglobulinas monoclonais - esse último caso o mais comum. A prevalência global é tradicionalmente estimada em menos de 5 pessoas a cada 10 mil, mas evidência mais recente sugere pode ser tão alta quanto 170 a cada 10 mil e afetar até 15% dos pacientes com comorbidades cardiovasculares. Sem tratamento, falha cardíaca devido à amiloidose do tipo ATTR está associada com uma média de sobrevivência de aproximadamente 5 anos. Risco de mortalidade de 2 anos varia de 10% a 50% dos casos dependendo do tipo de ATTR. Ref.10-14

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          Fatores que aumentam o risco para amiloidoses incluem: 

- avanço da idade, onde a maioria dos diagnósticos ocorrem entre 60 e 70 anos de idade;

- sexo, onde a prevalência é maior na população masculina;

- doenças infecciosas ou inflamatórias;

- histórico familiar;

- diálise renal, quando a filtração de grandes proteínas no sangue - com potencial de acúmulo em tecidos (amiloidose tipo beta2M) - não é eficiente.


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          Sintomas são variados e dependem do órgão afetado, mas podem incluir:

- fatiga e fraqueza severas;

- dificuldade respiratória;

- dormência, formigamento ou dor nas mãos ou pés;

- inchaço no tornozelo, nas pernas e outras partes do corpo;

- diarreia, possivelmente com sangue, ou constipação;

- hipertrofia da língua, a qual pode parecer ondulada ao redor das bordas;

- Mudanças na pele, como espessamento ou maior suscetibilidade a escoriação, e áreas púrpuras ao redor dos olhos.

 

Figura 4. Alguns sintomas notáveis e comuns em casos de amiloidose adquirida incluem (A) macroglossia, (B) equimose periorbital e (C) aumento da glândula submandibular. Macroglossia (crescimento anormal da língua) é observada em aproximadamente 10-20% dos pacientes. Ref.5

           Uma característica diagnóstica e diferencial de tecidos afetados por amiloidose é a cor rosa-salmão resultante de coloração vermelho Congo durante análise histológica, e uma birrefringência verde-maçã sob luz polarizada (Fig.5). Análise imunohistoquímica adicional pode ser usada para proteínas precursoras das fibrilas amiloides no sentido de identificar o tipo de amiloidose. Existem outras técnicas analíticas mais avançadas, sensíveis e específicas (ex.: espectrometria de massa) para a tipagem mais acurada dos depósitos de amiloides.

 

Figura 5. Coloração vermelho Congo no tecido miocárdico de um paciente com cardiomiopatia amiloide. (A) Microscopia de luz. (B) Microscopia de luz polarizada, ampliação de 400x. Ref.15

          Terapias adequadas para quadros de amiloidose irão variar dependendo do tipo e dos órgãos afetados pela condição. Por exemplo, o medicamento tafamidis - um estabilizador de proteína - é usado para casos de fibrilas amiloides envolvendo a proteína TTR, sendo capaz de reduzir de forma significativa as taxas de mortalidade e de hospitalização caso administrado de forma precoce (Ref.5). Tratamento de amiloide AL inclui quimioterapia, transplante de células-tronco e imunoterapia (Ref.16). Em amiloidoses adquiridas (AA), tratamento da condição precursora (ex.: doença inflamatória) pode ser suficiente para a resolução do problema.


   AMILOIDOSE E INSULINA

           O hormônio insulina é um peptídeo biologicamente ativo e, durante seu uso para tratamento de diabetes, é normalmente administrado por via subcutânea. Porém, devido à alteração do ambiente bioquímico onde a insulina terapêutica é armazenada - incluindo pH, força iônica, temperatura, agitação e exposição a superfícies hidrofóbicas - a estrutura desse peptídeo pode ser alterada, frequentemente resultando em aglomeração, fibrilogênese amiloide e precipitação (Ref.17). Como resultado, parte da dosagem é perdida, reduzindo a eficácia terapêutica e potencialmente levando ao desenvolvimento de depósitos cutâneos de fibrilas amiloides (derivadas da insulina) nos locais de aplicação. Além disso, as duas cadeias (A e B) da estrutura proteica da insulina são amiloidogênicas (Fig.6).

 

Figura 6. Em (A), estrutura proteica da insulina, com a cadeia-A em verde, a cadeia-B em azul e as ligações dissulfeto em amarelo. Em (B-C), ilustrações mostrando duas formas de injeção da insulina exógena no corpo de pacientes diabéticos. A insulina é uma pequena proteína globular composta por um hexâmero coordenado por zinco, constituída por 51 aminoácidos e com peso molecular de 5808 Da. Cada monômero de insulina contém duas cadeias, A (21 resíduos) e B (30 resíduos), ligadas por duas "pontes" (ligações) dissulfeto. Produzida pelo pâncreas, é essencial para a regulação metabólica da glicose circulante. A insulina terapêutica em formulações injetáveis modernas é idêntica à insulina humana, e é sintetizada através de leveduras ou bactérias geneticamente modificadas. Ref.17-18

          Amiloidose derivada de insulina é mais comumente reportada em pacientes com diabetes tipo 2 e tem sido descrita na literatura médica desde 1988. É frequentemente notada como uma massa ou caroço subcutâneo associado a uma resposta imune (Fig.7). As fibrilas amiloides de insulina em locais de repetidas injeções podem também criar um obstáculo para a administração parenteral de insulina e resistência subcutânea à insulina, prejudicando o controle glicêmico do paciente. Ocasionais eventos de hipoglicemia são também registrados, possivelmente devido à liberação imprevisível de insulina acumulada nos depósitos de amiloide.


Figura . Massas amiloides em um paciente diabético (tipo 1) de 61 anos. Ele começou a notar o crescimento das massas a partir dos 51 anos de idade, primeiro nas pernas (C), depois no braço esquerdo (A) e, finalmente, no abdômen (B). Mesmo com o crescimento das massas, o paciente continuou aplicando insulina nesses locais. Em (D), coloração vermelho Congo em amostras das massas resultando em uma birrefringência verde-maçã sob luz polarizada, confirmando o diagnóstico de amiloidose. Análise imunohistoquímica confirmou que a amiloidose era derivada de insulina. Após remoção cirúrgica das massas, a dose de insulina requerida em aplicações nesses mesmos locais foi reduzida de 3 a 4 unidades para 1 unidade. Ref.19

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> A dose média diária de insulina é reduzida em 30 unidades quando pacientes evitam injetar insulina em locais afetados por amiloidose. As massas amiloides eduzem em ~34% a absorção de insulina. Como consequência, os pacientes que desenvolvem amiloidose derivada de insulina tendem a ter controle glicêmico inadequado no momento do diagnóstico médico. Ref.17-18

> A resistência subcutânea à insulina nesse contexto pode ser resultado, por exemplo, da inabilidade da insulina de penetrar os depósitos de amiloide e entrar na circulação sanguínea. As fibrilas estabelecidas nos depósitos amiloides podem também servir como um núcleo promovendo a aglomeração de mais proteínas - aumentando o consumo de insulina no processo. Por fim, degradação enzimática local é outra possibilidade.

> A amiloidose derivada de insulina geralmente se manifesta como nódulos ou massas subcutâneas firmes e indolores. Mas em alguns casos as massas podem ser moles. Pacientes frequentemente preferem injetar a insulina nessas massas porque é menos doloroso e mais fácil de pegar - e isso alimenta os depósitos com mais aglomeração de fibrilas. Mas existem casos onde as massas são mais sensíveis à dor. A maioria dos casos envolve uma única massa (90%) no abdômen (70%). Existe evidência de que as amiloidose em pacientes diabéticos pode não ser tão rara quanto comumente pensado.

> Aproximadamente 30% dos pacientes com diabetes tipo 2 e todos os pacientes com diabetes tipo 1 que injetam insulina estão em risco de desenvolver complicações locais decorrentes da injeção subcutânea de insulina, incluindo placa amiloide, lipohipertrofia, lipoatrofia e acantose nigricans. É importante também levantar a possibilidade de outras causas para massas subcutâneas em pacientes diabéticos além da amiloidose e da lipohipertrofia, como câncer de pele, linfoma ou infecção local (ex.: (Staphylococcus sp., Streptococcus sp., Mycobacterium sp., e fungos). Ref.19

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           Aglomerados amiloides de insulina possuem também potencial citotóxico e podem engatilhar respostas autoimunes contra fibrilas de insulina que têm sido ligadas à doença de Parkinson.

           Mecanismos exatos levando à formação das fibrilas amiloides de insulina não são totalmente esclarecidos, mas parecem envolver polimerização dirigida por nucleação (Ref.17) e possível ação da enzima degradante de insulina (IDE) sobre a insulina injetada (Ref.20). Formulações de insulina de ação prolongada são menos suscetíveis à fibrilação do que aquelas de ação rápida.


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          A primeira linha de tratamento para a amiloidose derivada de insulina é a educação terapêutica, objetivando ensinar o paciente a aplicar injeções de insulina em outras áreas do corpo não afetadas pelos depósitos de amiloide, prestando atenção à dosagem - que precisa ser reduzida em relação àquela sendo previamente aplicada sobre as massas subcutâneas de amiloide - e ao acompanhamento de glicose no sangue (glicosimetria) para evitar hipoglicemia (Ref.21). Remoção cirúrgica dos depósitos de amiloide pode ser outra opção terapêutica, particularmente em casos de preocupação cosmética ou de persistente resistência à insulina mesmo com a educação terapêutica.


Leitura recomendada:


REFERÊNCIAS

  1. https://www.nejm.org/image-challenge?ci=20250522&startFrom=1&startPage=1
  2. https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/amyloidosis/symptoms-causes/syc-20353178
  3. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK470285/
  4. Fernandes et al. (2022). Perfil Clínico, Laboratorial e de Métodos de Imagem na Amiloidose Sistêmica em um Centro de Referência Cardiológico Brasileiro. Arquivos Brasileiros de Cardiologia, 118(2). https://doi.org/10.36660/abc.20201003
  5.  Sanchorawala, V. (2024). Systemic Light Chain Amyloidosis. NEJM, 390:2295-2307. https://doi.org/10.1056/NEJMra2304088
  6. https://elifesciences.org/articles/12977
  7. https://www.jbc.org/article/S0021-9258%2821%2900738-9/fulltext
  8. Mirioglu et al. (2024). AA Amyloidosis: A Contemporary View. Current Rheumatology Reports 26, 248–259. https://doi.org/10.1007/s11926-024-01147-8 
  9. Duarte & Ulloa-Aguirre (2021). A Brief Journey through Protein Misfolding in Transthyretin Amyloidosis (ATTR Amyloidosis). International Journal of Molecular Sciences 22(23), 13158. https://doi.org/10.3390/ijms222313158 
  10. Porcari et al. (2022). Transthyretin cardiac amyloidosis, Cardiovascular Research, Volume 118, Issue 18, Pages 3517–3535. https://doi.org/10.1093/cvr/cvac119
  11. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK580521/
  12. Rapezzi et al. (2022). Redefining the epidemiology of cardiac amyloidosis. A systematic review and meta-analysis of screening studies. European Journal of Heart Failure, Volume 24, Issue 12, Pages 2342-2351. https://doi.org/10.1002/ejhf.2532
  13. Ruberg & Maurer (2024). Cardiac Amyloidosis Due to Transthyretin Protein A Review. JAMA, Vol. 331, No. 9. https://doi.org/10.1001/jama.2024.0442
  14. Shivappa et al. (2025). Epidemiology of transthyretin (ATTR) amyloidosis: a systematic literature review. Orphanet Journal of Rare Diseases 20, 29. https://doi.org/10.1186/s13023-025-03547-0
  15. https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/circulationaha.111.078915
  16. Peltier et al. (2024). Amyloid Neuropathy: From Pathophysiology to Treatment in Light-Chain Amyloidosis and Hereditary Transthyretin Amyloidosis. Annals of Neurology, Volume 96, Issue 3, Pages 423-440. https://doi.org/10.1002/ana.26965
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  19. Samlaska et al. (2020). Insulin-derived amyloidosis: The insulin ball, amyloidoma. JAAD Case Reports, Volume 6, Issue 4, Pages 351-353. https://doi.org/10.1016/j.jdcr.2020.02.011
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  21. Dubernet et al. (2023). Insulin amyloidosis: A case report. Frontiers in Medicine, Volume 10. https://doi.org/10.3389/fmed.2023.1064832