Inzulín

Čo je inzulín

Inzulín je hormón proteínovej povahy, produkovaný skupinami pankreatických buniek, nazývaných „β bunky Langerhansových ostrovčekov.“ V roku 1921 ho objavili Angličan John James Macleod a Kanaďan Frederick Grant Bating, Nobelova cena za medicínu. v roku 1923.

Funkcie

Inzulín je anabolický hormón par excellence, v skutočnosti svojim pôsobením:

• 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 bielkovín a inhibuje neoglukogenézu (tvorbu glukózy z niektorých aminokyselín).
• Uľahčuje prechod mastných kyselín z krvi do buniek, stimuluje syntézu mastných kyselín vychádzajúcich z prebytku glukózy a aminokyselín a inhibuje lipolýzu (používanie mastných kyselín na energetické účely).
• Uľahčuje prechod draslíka dovnútra buniek.
• Stimuluje proliferáciu buniek.
• Stimuluje využitie glukózy na výrobu energie.
• Stimuluje endogénnu produkciu cholesterolu.

Najväčší podnet na pôsobenie inzulínu dáva jedlo bohaté na jednoduché uhľohydráty a s nízkym obsahom vlákniny, tukov a bielkovín. Dokonca aj niektoré lieky (sulfonylmočoviny) sú schopné zvýšiť ich sekréciu.

Prehľady

Inzulín a šport Glykémia a chudnutie Diabetes Inzulínová rezistencia Hyperinzulinémia Rýchly inzulín a pomalý inzulín Lieky na báze inzulínu

Syntéza

Proinzulín je biosyntetický prekurzor inzulínu. Existuje tiež preinzulín, ktorý má v porovnaní s proinzulínom aminokyselinovú sekvenciu, ktorá funguje ako signál pre jeho transport, najskôr v endoplazmatickom retikulo-endoplazmatickom a potom v Golgiho systéme, kde dosahuje správnu konformáciu.

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

Inzulín sa uvoľňuje ako globulárny proteín s unikátnym polypeptidovým reťazcom z polyribozómov, potom sa hormón ukladá vo forme granúl dosahujúcich kryštalickú formu viditeľnú pod elektrónovým mikroskopom. Ako sa koncentrácia zvyšuje, inzulín sa agreguje do dimérov (pár monomérov držaných pohromade slabými väzbami) a trimérov dimérov alebo hexamérov (držaných spolu 2 centrálnymi hexacoordinovanými iónmi Zn s 3 tyrozínmi dimérov a tromi molekulami H20).

Akonáhle sa inzulín naleje do krvného obehu, prechádza zriedením do dimérnej a monomérnej formy, pričom posledná uvedená konformácia je rozpoznaná inzulínovým receptorom.

Niektorí vedci poznamenali, že v ľudskom inzulíne existujú variabilné oblasti, najmä sekvencia aminokyselín 28 a 29 (Pro-Lys) reťazca β; neskôr sa zistilo, že obrátením týchto AA inzulín prešiel priamo do monometrického stavu , preskočením dimérneho. Tak sa zrodil „Lys Pro“ alebo „rýchly inzulín“, liek obzvlášť užitočný, ak sa podáva injekčne v blízkosti veľkého jedla.

Akcia mechanizmu D “

Inzulínový receptor je transmembránový glykoproteín pozostávajúci zo 4 reťazcov (2α mimo bunky a 2β vo vnútri bunky) spojených sulfidovými mostíkmi. Molekula má pomerne krátky polčas rozpadu, a preto podlieha rýchlemu obratu. Tiež je syntetizovaný ako prekurzor hrubým endoplazmatickým retikulom a potom je spracovaný v Golgiho reťazci. 2 a reťazce sú bohaté na cysteíny, zatiaľ čo reťazce β sú bohaté na hydrofóbne AA, ktoré ich ukotvujú k bunkovej membráne, a tyroxíny, obrátené vnútro do cytosolu.

Väzba na inzulínový receptor stimuluje aktivitu tyrozínkinázy a vedie k výdaju 1 ATP na fosforylovaný tyrozín. To spôsobuje sériu reťazových udalostí (aktivácia G proteínov fosfolipázy C), ktoré vedú k tvorbe dvoch produktov: zostávajúci DAG ukotvený na membránu a ktorá zasahuje do fosforylácie proteínov, a IP3, ktorý pôsobí na cytosolovej úrovni, čo umožňuje uvoľňovanie iónov Ca ++.

Keď hladina cukru v krvi stúpa, množstvo inzulínu vylučovaného bunkami pankreasu sa zvyšuje. V bunkách závislých od inzulínu pôsobí väzba na inzulínový receptor na intracelulárny súbor vezikúl, pričom uvoľňuje transportér glukózy, ktorý sa fúziou prenáša na membránu. Transport prináša glukózu do bunky, čo spôsobuje zníženie hladiny cukru v krvi, čo následne stimuluje disociáciu medzi inzulínom a jeho receptorom. Táto disociácia spustí proces podobnej endocytózy, s ktorou sa nosič privedie späť do vezikúl.

Cukrovka a inzulín

Pojem diabetes pochádza z gréčtiny cukrovka a to znamená prejsť cez. Jednou z charakteristických klinických príznakov tejto patológie je prítomnosť cukru v moči, ktorý sa k nemu dostane obličkou, keď jeho koncentrácia v krvi prekročí určitú hodnotu. Prídavné meno mellitus je s týmto pojmom spájané, pretože moč je kvôli prítomnosti cukru sladký a v dávnych dobách bola ochutnávka jediným spôsobom diagnostikovania choroby.

Diabetes mellitus je chronické ochorenie charakterizované hyperglykémiou, t.j. zvýšením hladiny cukrov (glukózy) prítomných v krvi. Je to spôsobené zníženou sekréciou INSULÍNU alebo kombináciou zníženej sekrécie a periférnej rezistencie na pôsobenie tohto hormónu.

Za normálnych podmienok sa inzulín uvoľňovaný pankreasom dostáva do krvného obehu, kde funguje ako „kľúč“ potrebný na to, aby sa glukóza dostala do buniek, ktoré ho v závislosti od metabolických požiadaviek využije alebo uloží ako rezervu. To vysvetľuje, prečo je nedostatok alebo „zmenený účinok inzulínu sprevádzaný zvýšením cukrov prítomných v obehu, čo je charakteristická vlastnosť diabetu.