insulin

Kaj je insulin

Insulin je hormon beljakovinske narave, ki ga proizvajajo skupine celic trebušne slinavke, imenovane "celice langerhansovih otočkov". Leta 1921 so ga odkrili Anglež John James Macleod in kanadski Frederick Grant Bating, Nobelova nagrada za medicino leta 1923.

funkcije

Inzulin je anabolični hormon par excellence, dejansko s svojim delovanjem:

olajša prehod glukoze iz krvi v celice in ima zato hipoglikemično delovanje (znižuje krvni sladkor). Spodbuja kopičenje glukoze v obliki glikogena (glikogenosinteza) v jetrih in zavira razgradnjo glikogena na glukozo (glikogenolizo).
Olajša prehod aminokislin iz krvi v celice, ima anabolično funkcijo, ker stimulira sintezo beljakovin in zavira neoglukogenezo (nastajanje glukoze se začne pri nekaterih aminokislinah).
Olajša prehod maščobnih kislin iz krvi v celice, spodbuja sintezo maščobnih kislin, začenši od glukoze in odvečnih aminokislin ter zavira lipolizo (izkoriščanje maščobnih kislin za energetske namene).
Olajša prehod kalija v celice.
Spodbuja proliferacijo celic.
Spodbuja uporabo glukoze za proizvodnjo energije.
Spodbuja endogeno proizvodnjo holesterola.

Največjo spodbudo za delovanje insulina daje obrok, bogat s preprostimi ogljikovimi hidrati in nizko vsebnostjo vlaknin, maščob in beljakovin. Tudi nekatera zdravila (sulfonilsečnine) lahko povečajo svoje izločanje.

Vpogled

Insulin in športInsulin in dopingGlikemija in hujšanjeDiabetesSpecifična odpornost hiperinzulinemija Hitri insulin in počasni insulin Zdravila na osnovi insulina

Povzetek

Proinzulin je biosintetični predhodnik insulina. Obstaja tudi pre-inzulin, ki ima v primerjavi s proinzulinom zaporedje aminokislin, ki deluje kot signal za njegov transport, najprej v retikuloendoplazmi in nato v Golgi, kjer doseže pravilno konformacijo.

Insulin je sestavljen iz dveh polipeptidnih verig (α manjših od 21 AA in β večjih od 30 AA), ki jih držijo disulfidni mostovi, ki se tvorijo med cisteini 7 in 20 verige α in cisteini 7 in 19 verige. β. Insulin nastane iz proinzulina s proteolitičnim striženjem 33 aa konjunkcijskega peptida. Ta peptid se imenuje peptid C, medtem ko je encim, odgovoren za proteolitično rezanje, endopeptidaza.

Insulin se sprosti kot globularni polipeptidni verižni protein, ki je edinstven za poliribosome; kasneje se hormon odlaga v obliki granul, ki dosežejo kristalno obliko, vidno pod elektronskim mikroskopom. Ko koncentracija narašča, se insulin agregira v dimerje (par monomerov, ki jih držijo šibke vezi) in dimeri ali trimeri heksamerjev (ki jih držijo 2 centralna Zaco iona, ki so exacoordinated s 3 tirozini dimerjev in tri molekule H2O ).

Ko je insulin izpuščen v obtočni tok, ga z redčenjem preide v dimerno in monomerno obliko, pri čemer slednjo prepozna insulinski receptor.

Nekateri raziskovalci so ugotovili, da v humanem insulinu obstajajo variabilne regije, zlasti zaporedje aminokislin n ° 28 in 29 (Pro-Lys) verige beta; kasneje je bilo odkrito, da je obračanje teh insulina AA neposredno prešlo v monometrično stanje in preskočilo dimerni. Tako se je rodil "Lys Pro" ali "hitri insulin", zdravilo, ki je še posebej uporabno, če ga injiciramo v bližini velikega obroka.

Mehanizem ukrepanja

Inzulinski receptor je transmembranski glikoprotein, ki sestoji iz 4 verig (2α zunaj celice in 2β znotraj celice), združenih s sulfidnimi mostovi. Molekula ima precej kratek razpolovni čas in je zato podvržena hitremu prometu. Tudi sintetizira se kot prekurzor grobega endoplazmatskega retikuluma in se nato obdeluje v Golgih. 2 α verigi so bogate s cisteini, medtem ko so β bogati z hidrofobnim AA, ki jih sidrajo v celično membrano, in tiroksin, ki se sooča z notranjim delom citosola.

Vezava na insulinski receptor stimulira aktivnost tirozin kinaze in povzroči porabo 1 ATP za fosforilirani tirozin. To povzroča vrsto verižnih dogodkov (aktiviranje proteinov G fosfolipaze C), ki vodijo v tvorbo dveh produktov: DAG, ki ostane pritrjen na membrano in poseže v fosforilacijo beljakovin, in IP3, ki deluje na citosolni ravni, kar omogoča Sproščanje ionov Ca ++.

Ko se raven sladkorja v krvi dvigne, se poveča količina insulina, ki jo izločajo celice trebušne slinavke. V celicah, odvisnih od insulina, vezava insulinskega receptorja deluje na znotrajcelični bazen veziklov, s čimer se sprošča transporter glukoze, ki se s fuzijo prenese na membrano. Nosijo glukozo v celico, kar povzroči zmanjšanje krvnega sladkorja, kar spodbuja disociacijo med insulinom in njegovim receptorjem. Ta disociacija sproži proces podobne endocitoze, s katero se nosilec vrne nazaj v mehurčke.

Diabetes in insulin

Izraz diabetes izhaja iz grške sladkorne bolezni in pomeni prehod . Eden od značilnih kliničnih znakov te patologije je prisotnost sladkorja v urinu, ki pride do vas skozi ledvico, ko njegova koncentracija v krvi preseže določeno vrednost. Ta izraz je bil povezan s pridevnikom mellitus, ker je urin zaradi prisotnosti sladkorja sladka in, v preteklosti, je bila degustacija edini način za diagnosticiranje bolezni.

Diabetes mellitus je kronična bolezen, za katero je značilna hiperglikemija, to je povečanje vsebnosti sladkorjev (glukoze) v krvi. Povzroča ga zmanjšano izločanje INSULINA ali kombinacija zmanjšanega izločanja in periferne odpornosti proti delovanju tega hormona.

V normalnih pogojih inzulin, ki ga sprosti trebušna slinavka, vstopi v krvni obtok, kjer deluje kot "ključ", ki je potreben, da v celice dobi glukozo, ki jo bo, odvisno od presnovnih potreb, uporabila ali shranila kot rezervo. To pojasnjuje, zakaj pomanjkanje ali spremenjeno delovanje insulina spremlja povečanje krožečih sladkorjev, kar je značilno za sladkorno bolezen.