Insulīns

Kas ir insulīns

Insulīns ir proteīna rakstura hormons, ko ražo aizkuņģa dziedzera šūnu grupas, ko sauc par "Langerhansa saliņu β šūnām." To atklāja 1921. gadā anglis Džons Džeimss Makleods un kanādietis Frederiks Grants Beitings, Nobela prēmija medicīnā 1923. gadā.

Funkcijas

Insulīns ir par excellence anaboliskais hormons, patiesībā ar savu darbību:

• tas atvieglo glikozes pāreju no asinīm uz šūnām, un tāpēc tai ir hipoglikēmiska iedarbība (pazemina cukura līmeni asinīs). Tas veicina glikozes uzkrāšanos glikogēna veidā (glikogenosintēze) aknās un kavē glikogēna noārdīšanos līdz glikozei (glikogenolīze).
• Tas atvieglo aminoskābju pāreju no asinīm uz šūnām, tam ir anaboliska funkcija, jo tas stimulē olbaltumvielu sintēzi un kavē neoglikoģenēzi (glikozes veidošanos no dažām aminoskābēm).
• Tas atvieglo taukskābju pāreju no asinīm uz šūnām, stimulē taukskābju sintēzi, sākot no glikozes un aminoskābju pārpalikuma, un kavē lipolīzi (taukskābju izmantošana enerģijas nolūkos).
• Tas atvieglo kālija iekļūšanu šūnās.
• Tas stimulē šūnu proliferāciju.
• Tas stimulē glikozes izmantošanu enerģijas ražošanai.
• Tas stimulē endogēno holesterīna ražošanu.

Vislielāko stimulu insulīna darbībai dod maltīte, kas bagāta ar vienkāršiem ogļhidrātiem un kurā ir maz šķiedrvielu, tauku un olbaltumvielu.Pat dažas zāles (sulfonilurīnvielas atvasinājumi) spēj palielināt to sekrēciju.

Ieskats

Insulīns un sports Glikēmija un svara zudums Diabēts Insulīna rezistence Hiperinsulinēmija Ātrs insulīns un lēns insulīns Insulīna bāzes zāles

Sintēze

Proinsulīns ir insulīna biosintētiskais prekursors. Ir arī pre-proinsulīns, kuram, salīdzinot ar proinsulīnu, ir aminoskābju secība, kas darbojas kā signāls tā transportēšanai, vispirms endoplazmatiskajā retikuloendoplazmatiskajā un pēc tam Golgi, kur tas ir sasniedz pareizo uzbūvi.

Insulīns sastāv no divām polipeptīdu ķēdēm (α mazāks par 21 AA un β lielāks par 30 AA), ko satur disulfīda tilti, kas veidojas starp α ķēdes 7. un 20. cisteīnu un β 7. un 19. cisteīnu. Insulīnu ražo no proinsulīna ar 33 aa savienojuma peptīda proteolītisku šķelšanu. Šo peptīdu sauc par C peptīdu, bet enzīms, kas ir atbildīgs par proteolītisko šķelšanos, ir endopeptidāze.

Insulīns tiek atbrīvots kā lodveida proteīns ar unikālu polipeptīdu ķēdi no poliribosomām, pēc tam hormons tiek nogulsnēts granulu veidā, sasniedzot kristālisku formu, kas redzama zem elektronu mikroskopa. Palielinoties koncentrācijai, insulīns tiek apkopots dimēros (monomēru pāros, kurus satur vājas saites) un dimēru vai heksamēru trimeros (kopā satur 2 centrālie heksakoordinētie Zn joni ar 3 dimēru tirozīniem un trim H2O molekulām).

Kad insulīns ir ieliets asinsritē, tas atšķaidot pāriet dimēra un monomēra formā, pēdējo konformāciju atpazīst insulīna receptori.

Daži pētnieki atzīmēja, ka cilvēka insulīnā ir dažādi reģioni, jo īpaši β ķēdes 28. un 29. aminoskābju secība (Pro-Lys); vēlāk tika atklāts, ka, mainot šos AA, insulīns pāriet tieši uz monometrisko stāvokli , izlaižot dimērisko. Tā radās "Lys Pro" jeb "ātrais insulīns" - zāles, kas ir īpaši noderīgas, ja tās injicē lielas maltītes tuvumā.

D mehānisma darbība

Insulīna receptors ir transmembrāns glikoproteīns, kas sastāv no 4 ķēdēm (2α ārpus šūnas un 2β šūnā), kuras savieno sulfīda tilti. Arī to sintezē kā prekursoru ar neapstrādātu endoplazmatisko retikulumu un pēc tam apstrādā Golgi. 2 α ķēdes ir bagātas ar cisteīniem, bet β ķēdes ir bagātas ar hidrofobiem AA, kas tās piestiprina pie šūnu membrānas, un tiroksīnus no iekšpuses līdz citozolam.

Saistīšanās ar insulīna receptoriem stimulē tirozīnkināzes aktivitāti un rada 1 ATP izlietojumu uz vienu fosforilētu tirozīnu. Tas izraisa virkni virknes notikumu (fosfolipāzes C G proteīnu aktivācija), kā rezultātā veidojas divi produkti: atlikušais DAG ir noenkurots uz membrānu un kas iejaucas olbaltumvielu fosforilēšanā, un IP3, kas darbojas citozola līmenī, ļaujot izdalīties Ca ++ joniem.

Paaugstinoties cukura līmenim asinīs, palielinās aizkuņģa dziedzera šūnu izdalītā insulīna daudzums. No insulīna atkarīgajās šūnās insulīna receptoru saistīšanās iedarbojas uz pūslīšu intracelulāro baseinu, atbrīvojot glikozes transportētāju, kas saplūšanas ceļā tiek pārnests uz membrānu. Transportēšana šūnā ienes glikozi, izraisot cukura līmeņa pazemināšanos asinīs, kas savukārt stimulē disociāciju starp insulīnu un tā receptoru.

Diabēts un insulīns

Termins diabēts nāk no grieķu valodas diabēts un tas nozīmē iet cauri. Viena no šīs patoloģijas raksturīgajām klīniskajām pazīmēm ir cukura klātbūtne urīnā, kas to sasniedz caur nierēm, kad tā koncentrācija asinīs pārsniedz noteiktu vērtību. Īpašības vārds mellitus ir saistīts ar šo terminu, jo urīns cukura klātbūtnes dēļ ir salds un senos laikos degustācija bija vienīgais veids, kā diagnosticēt slimību.

Cukura diabēts ir hroniska slimība, kurai raksturīga hiperglikēmija, t.i., cukura (glikozes) līmeņa paaugstināšanās asinīs. To izraisa samazināta INSULIN sekrēcija vai kombinācija ar samazinātu sekrēciju un perifēro rezistenci pret šī hormona darbību.

Normālos apstākļos aizkuņģa dziedzera izdalītais insulīns nonāk asinsritē, kur tas darbojas kā "atslēga", kas nepieciešama, lai ļautu glikozei iekļūt šūnās, kuras atkarībā no vielmaiņas vajadzībām to izmantos vai uzglabās kā rezervi. Tas izskaidro, kāpēc deficītu vai “mainītu insulīna darbību papildina asinsritē esošo cukuru palielināšanās, kas ir raksturīga diabētam.