Insulina

Co to jest insulina

Insulina jest hormonem o charakterze białkowym, wytwarzanym przez grupy komórek trzustkowych, zwanych „komórkami β wysepek Langerhansa.” Został odkryty w 1921 roku przez Anglika Johna Jamesa Macleoda i Kanadyjczyka Fredericka Granta Batinga, laureata Nagrody Nobla w dziedzinie medycyny. w 1923 roku.

Funkcje

Insulina jest hormonem anabolicznym par excellence, w rzeczywistości poprzez swoje działanie:

• ułatwia przechodzenie glukozy z krwi do komórek, dzięki czemu działa hipoglikemizująco (obniża poziom cukru we krwi). Sprzyja kumulacji glukozy w postaci glikogenu (glikogenosynteza) w wątrobie oraz hamuje degradację glikogenu do glukozy (glikogenoliza).
• Ułatwia przechodzenie aminokwasów z krwi do komórek, pełni funkcję anaboliczną, ponieważ stymuluje syntezę białek i hamuje neoglukogenezę (powstawanie glukozy z niektórych aminokwasów).
• Ułatwia przejście kwasów tłuszczowych z krwi do komórek, stymuluje syntezę kwasów tłuszczowych z nadmiaru glukozy i aminokwasów oraz hamuje lipolizę (wykorzystanie kwasów tłuszczowych do celów energetycznych).
• Ułatwia przejście potasu do wnętrza komórek.
• Stymuluje proliferację komórek.
• Stymuluje wykorzystanie glukozy do produkcji energii.
• Stymuluje endogenną produkcję cholesterolu.

Największym bodźcem do działania insuliny jest posiłek bogaty w węglowodany proste, ubogi w błonnik, tłuszcz i białko, a nawet niektóre leki (sulfonylomoczniki) są w stanie zwiększyć ich wydzielanie.

Informacje

Insulina i sportGlikemia i utrata masy ciała Cukrzyca Insulinooporność Hiperinsulinemia Szybka insulina i powolna insulina Leki na bazie insuliny

Synteza

Prekursorem biosyntezy insuliny jest proinsulina.Istnieje również preproinsulina, która w porównaniu do proinsuliny posiada sekwencję aminokwasową będącą sygnałem do jej transportu, najpierw w retikulo-endoplazmie endoplazmatycznym, a następnie w Golgim, gdzie osiąga prawidłową konformację.

Insulina składa się z dwóch łańcuchów polipeptydowych (α mniejszych niż 21 AA i β większych niż 30 AA), połączonych mostkami dwusiarczkowymi, które tworzą się między cysteinami 7 i 20 łańcucha α a cysteinami 7 i 19 β. Insulina jest wytwarzana z proinsuliny przez proteolityczne cięcie peptydu łączącego 33 aminokwasy. Peptyd ten nazywany jest peptydem C, natomiast enzymem odpowiedzialnym za rozszczepienie proteolityczne jest endopeptydaza.

Insulina uwalniana jest w postaci kulistego białka z unikalnym łańcuchem polipeptydowym z polirybosomów, następnie hormon odkłada się w postaci granulek osiągając postać krystaliczną widoczną pod mikroskopem elektronowym. Wraz ze wzrostem stężenia insulina jest agregowana do dimerów (pary monomerów połączonych słabymi wiązaniami) i trimerów dimerów lub heksamerów (strzyżonych razem przez 2 centralne heksakoordynowane jony Zn z 3 tyrozynami dimerów i trzema cząsteczkami H2O ).

Po wlaniu insuliny do krwiobiegu przechodzi ona przez rozcieńczenie do postaci dimerycznej i monomerycznej, tej ostatniej konformacji rozpoznawanej przez receptor insuliny.

Niektórzy badacze zauważyli, że w insulinie ludzkiej występują regiony zmienne, w szczególności sekwencja aminokwasów 28 i 29 (Pro-Lys) łańcucha β, później odkryto, że odwracając te AA, insulina przechodziła bezpośrednio do stanu monometrycznego , z pominięciem dimerycznej. W ten sposób narodził się „Lys Pro” lub „szybka insulina”, lek szczególnie przydatny, jeśli wstrzykuje się go w pobliżu dużego posiłku.

Mechanizm D „działanie

Receptor insuliny jest glikoproteiną transbłonową składającą się z 4 łańcuchów (2α na zewnątrz komórki i 2β wewnątrz komórki), połączonych mostkami siarczkowymi. Cząsteczka ma dość krótki okres półtrwania i dlatego podlega szybkiej przemianie. On również jest syntetyzowany jako prekursor przez szorstką siateczkę endoplazmatyczną, a następnie jest przetwarzany w Golgiego.Łańcuchy 2 α są bogate w cysteiny, podczas gdy łańcuchy β są bogate w hydrofobowe AA, które wiążą je z błoną komórkową i tyroksyny, wnętrze do cytozolu.

Wiązanie się z receptorem insuliny stymuluje aktywność kinazy tyrozynowej i prowadzi do wydatkowania 1 ATP na fosforylowaną tyrozynę, co powoduje szereg zdarzeń łańcuchowych (aktywacja białek G fosfolipazy C), które prowadzą do powstania dwóch produktów: pozostałego DAG zakotwiczonego do błony i który interweniuje w fosforylację białek oraz IP3, który działa na poziomie cytozolowym, umożliwiając uwalnianie jonów Ca++.

Gdy poziom cukru we krwi wzrasta, zwiększa się ilość insuliny wydzielanej przez komórki trzustki. W komórkach insulinozależnych wiązanie z receptorem insuliny działa na wewnątrzkomórkową pulę pęcherzyków, uwalniając transporter glukozy, który jest przenoszony do błony przez fuzję. Transport ten wprowadza glukozę do komórki, powodując spadek poziomu cukru we krwi, co z kolei stymuluje dysocjację między insuliną a jej receptorem, co uruchamia proces podobnej endocytozy, z którą nośnik zostaje cofnięty do wnętrza pęcherzyków.

Cukrzyca i insulina

Termin cukrzyca pochodzi z języka greckiego cukrzyca i to znaczy iść przez. Jednym z charakterystycznych objawów klinicznych tej patologii jest obecność cukru w ​​moczu, który dociera do niego przez nerki, gdy jego stężenie we krwi przekracza określoną wartość. Przymiotnik mellitus został powiązany z tym terminem, ponieważ mocz, ze względu na obecność cukru, jest słodki, a w starożytności degustacja była jedynym sposobem na zdiagnozowanie choroby.

Cukrzyca to przewlekła choroba charakteryzująca się hiperglikemią, czyli wzrostem cukrów (glukozy) obecnych we krwi. Jest to spowodowane obniżonym wydzielaniem INSULINY lub połączeniem zmniejszonego wydzielania i obwodowej odporności na działanie tego hormonu.

W normalnych warunkach insulina uwalniana przez trzustkę dostaje się do krwiobiegu, gdzie pełni rolę „klucza” niezbędnego do przepuszczenia glukozy do komórek, które w zależności od wymagań metabolicznych wykorzystają ją lub przechowają jako rezerwę. To wyjaśnia, dlaczego niedoborowi lub „zmienionemu działaniu insuliny towarzyszy wzrost cukrów obecnych w krążeniu, co jest charakterystyczne dla cukrzycy.