Инсулин

Какво е инсулин

Инсулинът е хормон от протеинова природа, произвеждан от групи от клетки на панкреаса, наречени „β клетки на островчетата на Лангерханс.“ Той е открит през 1921 г. от англичанина Джон Джеймс Маклеод и канадския Фредерик Грант Батинг, Нобелова награда за медицина през 1923 г.

Функции

Инсулинът е анаболен хормон par excellence, всъщност чрез своето действие:

• той улеснява преминаването на глюкоза от кръвта към клетките и следователно има хипогликемично действие (понижава кръвната захар). Той насърчава натрупването на глюкоза под формата на гликоген (гликогеносинтеза) в черния дроб и инхибира разграждането на гликогена до глюкоза (гликогенолиза).
• Той улеснява преминаването на аминокиселини от кръвта до клетките, има анаболна функция, тъй като стимулира синтеза на протеини и инхибира неоглюкогенезата (образуването на глюкоза от някои аминокиселини).
• Той улеснява преминаването на мастни киселини от кръвта към клетките, стимулира синтеза на мастни киселини, започвайки от излишната глюкоза и аминокиселини и инхибира липолизата (използване на мастни киселини за енергийни цели).
• Той улеснява преминаването на калий в клетките.
• Стимулира клетъчната пролиферация.
• Той стимулира използването на глюкоза за производство на енергия.
• Стимулира ендогенното производство на холестерол.

Най -големият стимул за действие на инсулина се дава от хранене, богато на прости въглехидрати и с ниско съдържание на фибри, мазнини и протеини. Дори някои лекарства (сулфонилурейни производни) са в състояние да увеличат секрецията им.

Прозрения

Инсулин и спорт Гликемия и отслабване Диабет Инсулинова резистентност Хиперинсулинемия Бърз инсулин и бавен инсулин Лекарства на базата на инсулин

Синтез

Проинсулинът е биосинтетичният предшественик на инсулина.Има и предпроинсулин, който в сравнение с проинсулина има аминокиселинна последователност, която действа като сигнал за транспортирането му, първо в ендоплазмената ретикуло-ендоплазмена, а след това в Голджи, където тя достига правилната конформация.

Инсулинът се състои от две полипептидни вериги (α по -малки от 21 AA и β по -големи от 30 AA), държани заедно от дисулфидни мостове, които се образуват между цистеините 7 и 20 от α веригата и цистеините 7 и 19 от β. Инсулинът се произвежда от проинсулин чрез протеолитично разцепване на пептид на съединение 33 аа. Този пептид се нарича С пептид, докато ензимът, отговорен за протеолитичното разцепване, е ендопептидаза.

Инсулинът се освобождава като глобуларен протеин с уникална полипептидна верига от полирибозоми, след което хормонът се отлага под формата на гранули, достигащи кристална форма, видима под електронния микроскоп. С увеличаване на концентрацията, инсулинът се агрегира в димери (двойка мономери, държани заедно чрез слаби връзки) и тримери на димери или хексамери (държани заедно от 2 централни хексакоординирани Zn йони с 3 -те тирозини на димерите и трите молекули на Н2О).

След като инсулинът се излее в кръвния поток, той преминава, чрез разреждане, към димерната и мономерната форма, като последната конформация се разпознава от инсулиновия рецептор.

Някои изследователи отбелязват, че в човешкия инсулин има променливи региони, по-специално последователността от аминокиселини 28 и 29 (Pro-Lys) на β веригата; по-късно беше открито, че чрез обръщане на тези АА, инсулинът преминава директно в монометрично състояние , пропускайки димерната. Така се ражда "Lys Pro" или "бърз инсулин", лекарство, особено полезно, ако се инжектира близо до голямо хранене.

Механизъм D "действие

Инсулиновият рецептор е трансмембранен гликопротеин, състоящ се от 4 вериги (2α извън клетката и 2β вътре в клетката), свързани помежду си чрез сулфидни мостове. Той също се синтезира като предшественик от грубия ендоплазмен ретикулум и след това се обработва в Голджи. 2 α веригите са богати на цистеини, докато β веригите са богати на хидрофобни АА, които ги закотвят към клетъчната мембрана, и тироксини, обърнати отвътре към цитозола.

Свързването на инсулиновите рецептори стимулира активността на тирозин киназата и води до изразходване на 1 АТФ на фосфорилиран тирозин.Това причинява поредица от верижни събития (активиране на G протеините на фосфолипаза С), които водят до образуването на два продукта: останалия DAG закотвен към мембраната и който се намесва във фосфорилирането на протеини, и IP3, който действа на цитозолно ниво, позволявайки освобождаването на Ca ++ йони.

Когато кръвната захар се повиши, количеството инсулин, отделяно от клетките на панкреаса, се увеличава. В инсулинозависимите клетки свързването на инсулиновия рецептор действа върху вътреклетъчния пул от везикули, освобождавайки глюкозния транспортер, който се прехвърля към мембраната чрез сливане. Транспортът внася глюкоза в клетката, което води до намаляване на кръвната захар, което от своя страна стимулира дисоциацията между инсулина и неговия рецептор.Това дисоциация задейства процес на подобна ендоцитоза, с която носителят се връща обратно във везикулите.

Диабет и инсулин

Терминът диабет идва от гръцки диабет и това означава проверете. Един от характерните клинични признаци на тази патология е наличието на захар в урината, която достига до нея през бъбрека, когато концентрацията му в кръвта надвиши определена стойност. Прилагателното захарно се свързва с този термин, тъй като урината, поради наличието на захар, е сладка и в древни времена дегустацията е единственият начин за диагностициране на болестта.

Захарният диабет е хронично заболяване, характеризиращо се с хипергликемия, т.е.увеличаване на захарите (глюкозата) в кръвта. Причинява се от намалена секреция на INSULIN или от комбинацията от намалена секреция и периферна резистентност към действието на този хормон.

При нормални условия инсулинът, освободен от панкреаса, навлиза в кръвта, където функционира като „ключ“, необходим за пропускане на глюкозата в клетките, която в зависимост от метаболитните изисквания ще я използва или ще я съхранява като резерв. Това обяснява защо дефицитът или „промененото действие на инсулина е придружено от увеличаване на захарите, присъстващи в кръвообращението, характерно за диабет.