fyziológie

inzulín

Čo je inzulín

Inzulín je hormón bielkovinovej povahy, produkovaný skupinami pankreatických buniek, nazývaných "β bunky Langerhansových ostrovčekov". To bolo objavené v roku 1921 Angličan John James Macleod a kanadský Frederick Grant Bating, Nobelova cena za medicínu v roku 1923.

funkcie

Inzulín je anabolický hormón par excellence, v skutočnosti svojou činnosťou:

  • uľahčuje prechod glukózy z krvi do buniek, a preto má hypoglykemický účinok (znižuje hladinu cukru v krvi). Podporuje akumuláciu glukózy vo forme glykogénu (glykogenosyntéza) v pečeni a inhibuje degradáciu glykogénu na glukózu (glykogenolýza).
  • Uľahčuje prechod aminokyselín z krvi do buniek, má anabolickú funkciu, pretože stimuluje syntézu proteínov a inhibuje neoglukogenézu (tvorba glukózy z niektorých aminokyselín).
  • Uľahčuje prechod mastných kyselín z krvi do buniek, stimuluje syntézu mastných kyselín z glukózy a prebytočných aminokyselín a inhibuje lipolýzu (využitie mastných kyselín na energetické účely).
  • Uľahčuje prechod draslíka do buniek.
  • Stimuluje bunkovú proliferáciu.
  • Stimuluje použitie glukózy na výrobu energie.
  • Stimuluje endogénnu produkciu cholesterolu.

Najväčší stimul pre pôsobenie inzulínu je daný jedlom bohatým na jednoduché sacharidy a nízkym obsahom vlákniny, tuku a bielkovín. Tiež niektoré lieky (sulfonylmočoviny) sú schopné zvýšiť svoju sekréciu.

Insights

Inzulín a športInzulín a dopingGlykémia a chudnutieDiabetesInzulínová rezistencia hyperinzulinémia Rýchly inzulín a pomalý inzulín Lieky na báze inzulínu

zhrnutie

Proinzulín je biosyntetický prekurzor inzulínu. Existuje tiež pre-pro-inzulín, ktorý má v porovnaní s proinzulínom sekvenciu aminokyselín, ktoré pôsobia ako signál pre jeho transport, najprv v retikuloendoplazme a potom v Golgi, kde dosahuje správnu konformáciu.

Inzulín sa skladá z dvoch polypeptidových reťazcov (α menších ako 21 AA a p väčších ako 30 AA), ktoré sú držané pohromade disulfidovými mostíkmi, ktoré tvoria medzi cysteínmi 7 a 20 reťazca a cysteínov 7 a 19 reťazca. β. Inzulín sa vyrába z proinzulínu proteolytickým strihom 33 aa spojovacieho peptidu. Tento peptid sa nazýva peptid C, zatiaľ čo enzým zodpovedný za proteolytické rezanie je endopeptidáza.

Inzulín sa uvoľňuje ako proteín globulárneho polypeptidového reťazca, ktorý je jedinečný pre polyribozómy; potom je hormón uložený vo forme granúl, ktoré dosahujú kryštalickú formu viditeľnú pod elektrónovým mikroskopom. Ako sa koncentrácia zvyšuje, inzulín je agregovaný do dimérov (pár monomérov držaných pohromade slabými väzbami) a diméry alebo triméry hexamérov (držané spolu 2 centrálnymi iónmi Zaco exakoordinovanými s 3 tyrozínmi dimérov a tromi molekulami H2O). ).

Akonáhle bol inzulín vypustený do cirkulačného prúdu, riedením prechádza do dimérnej a monomérnej formy, ktorá je rozpoznávaná inzulínovým receptorom.

Niektorí vedci zistili, že u ľudského inzulínu existujú variabilné oblasti, najmä aminokyselinová sekvencia č. 28 a 29 (Pro-Lys) p reťazca; následne sa zistilo, že zvrátenie týchto inzulínov AA prešlo priamo do monometrického stavu a preskočilo dimérny. Tak sa zrodil "Lys Pro" alebo "rýchly inzulín", čo je liek, ktorý je užitočný najmä pri injekčnom podávaní blízko veľkého jedla.

Akčný mechanizmus

Inzulínový receptor je transmembránový glykoproteín, ktorý sa skladá zo 4 reťazcov (2 a externých buniek a 2 p vnútorných buniek), ktoré sú spojené sulfidovými mostíkmi. Molekula má pomerne krátky polčas, a preto podlieha rýchlemu obratu. Tiež sa syntetizuje ako prekurzor hrubého endoplazmatického retikula a potom sa spracuje v Golgiho aparáte. 2 a reťazce sú bohaté na cysteíny, zatiaľ čo p sú bohaté na hydrofóbne AA, ktoré ich ukotvujú na bunkovú membránu a tyroxín, obrátený k vnútornej časti cytosolu.

Väzba inzulínového receptora stimuluje aktivitu tyrozínkinázy a vedie k výdaju 1 ATP pre fosforylovaný tyrozín. To spôsobuje rad reťazových udalostí (aktivácia proteínov G fosfolipázy C), ktoré vedú k tvorbe dvoch produktov: DAG, ktorý zostáva ukotvený na membráne a ktorý zasahuje do fosforylácie proteínov, a IP3, ktorý pôsobí na úrovni cytozolov, čo umožňuje Uvoľňovanie iónov Ca ++.

Keď hladina cukru v krvi stúpa, zvyšuje množstvo inzulínu vylučovaného pankreatickými bunkami. V bunkách závislých od inzulínu pôsobí väzba inzulínového receptora na intracelulárny pool vezikúl, čím sa uvoľňuje transportér glukózy, ktorý sa prenesie na membránu fúziou. Prenášanie glukózy do bunky, čo spôsobuje zníženie hladiny cukru v krvi, čo zase stimuluje disociáciu medzi inzulínom a jeho receptorom. Táto disociácia spúšťa proces podobnej endocytózy, s ktorou je nosič prenesený späť do vezikulov.

Cukrovka a inzulín

Pojem cukrovka pochádza z gréckeho diabetu a prostriedkov na jeho prejazd . Jedným z charakteristických klinických príznakov tejto patológie je prítomnosť cukru v moči, ktorý vás zasiahne obličkami, keď jeho koncentrácia v krvi prekročí určitú hodnotu. Tento termín bol spojený s prídavným menom mellitus, pretože moč je kvôli prítomnosti cukru sladký a ochutnávka bola v súčasnosti jediným spôsobom, ako diagnostikovať ochorenie.

Diabetes mellitus je chronické ochorenie, charakterizované hyperglykémiou, čo je zvýšenie hladiny cukru (glukózy) prítomného v krvi. Je spôsobená zníženou sekréciou INSULINU alebo kombináciou zníženej sekrécie a periférnej rezistencie voči účinku tohto hormónu.

Za normálnych podmienok inzulín uvoľnený pankreasom vstupuje do krvného riečišťa, kde funguje ako "kľúč" potrebný na získanie glukózy do buniek, ktorá ju v závislosti od metabolických požiadaviek použije alebo ju uloží ako rezervu. To vysvetľuje, prečo je nedostatok alebo zmenený účinok inzulínu sprevádzaný zvýšením cirkulujúcich cukrov, čo je vlastnosť, ktorá je typická pre diabetes.