Какво представлява инсулин?
Инсулинът е хормон от протеинов характер, произвеждан от групи от панкреатични клетки, наречени "β клетки на островите на Лангерханс". Открит е през 1921 г. от англичанина Джон Джеймс Маклеод и канадския Фредерик Грант Батинг, носител на Нобелова награда за медицина през 1923 година.
Функции
Инсулинът е анаболен хормон par excellence, всъщност чрез неговото действие:
- улеснява преминаването на глюкоза от кръвта към клетките и следователно има хипогликемично действие (понижава кръвната захар). Насърчава натрупването на глюкоза под формата на гликоген (гликогеносинтеза) в черния дроб и инхибира разграждането на гликоген до глюкоза (гликогенолиза).
- Улеснява преминаването на аминокиселини от кръвта към клетките, има анаболна функция, защото стимулира протеиновия синтез и инхибира неоглукогенезата (образуване на глюкоза, започвайки от някои аминокиселини).
- Улеснява преминаването на мастни киселини от кръвта към клетките, стимулира синтеза на мастни киселини, започвайки от глюкозата и излишните аминокиселини и инхибира липолизата (използване на мастни киселини за енергийни цели).
- Улеснява преминаването на калий във вътрешността на клетките.
- Стимулира клетъчната пролиферация.
- Стимулира използването на глюкоза за производство на енергия.
- Стимулира ендогенното производство на холестерол.
Най-големият стимул за действието на инсулина се дава от храна, богата на прости въглехидрати и с ниско съдържание на фибри, мазнини и протеини. Някои лекарства (сулфонилуреи) също са способни да увеличат своята секреция.
Insights
Инсулин и спортИнсулин и допингГликемия и загуба на теглоДиабет Инсулинова резистентност хиперинсулинемия Бърз инсулин и бавно инсулин Инсулино-базирани лекарстварезюме
Проинсулинът е биосинтетичен прекурсор на инсулин. Съществува и пре-проинсулин, който, в сравнение с проинсулин, има последователност от аминокиселини, която действа като сигнал за нейния транспорт, първо в ретикендазмот и след това в Голджи, където достига правилната конформация.
Инсулинът се освобождава като уникален полипептиден верижен глобуларен протеин от полирибозоми; впоследствие хормонът се отлага под формата на гранули, достигащи кристална форма, видима под електронен микроскоп. С повишаването на концентрацията, инсулинът се агрегира в димери (двойка мономери, държани заедно със слаби връзки) и димери или хексамерни тримери (държани заедно от 2 централни цинатни йони, които са координирани с 3 тирозина на димерите и трите молекули на Н20 ).
След като се излива в кръвния поток, инсулинът преминава, чрез разреждане, към димерната и мономерната форма, конформацията, която последната се разпознава от инсулиновия рецептор.
Някои изследователи отбелязват, че в човешкия инсулин съществуват променливи региони, по-специално последователността на аминокиселини № 28 и 29 (Pro-Lys) на β веригата; впоследствие беше открито, че чрез инвертиране на тези АА инсулин преминава директно в монометрично състояние, заобикаляйки димерния. Така се ражда "Lys Pro" или "бърз инсулин", особено полезно лекарство, ако се инжектира близо до обилно хранене.
Механизъм за действие
Инсулиновият рецептор е трансмембранен гликопротеин, състоящ се от 4 вериги (2а извън клетката и 2р вътре в клетката), свързани заедно със сулфидни мостове. Молекулата има доста кратък полуживот и следователно е обект на бърз оборот. Той също се синтезира като прекурсор от грубия ендоплазмен ретикулум и след това се преработва в Голджи. 2 α веригите са богати на цистеини, докато β са богати на хидрофобни АА, които ги свързват с клетъчната мембрана, и тироксин, обърнат вътре към цитозола.
Свързващият инсулинов рецептор стимулира активността на тирозин киназата и води до изразходване на 1 АТФ за фосфорилиран тирозин. Това води до поредица от верижни събития (активиране на G протеините на фосфолипаза С), които водят до образуването на два продукта: DAG, който остава закотвен към мембраната и който се намесва във фосфорилирането на протеини, и IP3, който действа на цитозолното ниво, позволява освобождаване на Са + йони.
Когато кръвната захар се повиши, количеството инсулин, отделяно от клетките на панкреаса, се увеличава. В зависими от инсулин клетки, свързващият инсулинов рецептор отива да действа върху вътреклетъчен пул на везикули, освобождавайки транспортера на глюкозата, който се прехвърля към фузионната мембрана. Носенето носи глюкоза в клетката, което води до намаляване на кръвната захар, което от своя страна стимулира дисоциацията между инсулина и неговия рецептор. Тази дисоциация задейства процес на подобна ендоцитоза, с която носителят е докладван вътре в мехурчетата.
Диабет и инсулин
Терминът диабет идва от гръцкия диабет и означава да преминем през него . Един от характерните клинични признаци на тази патология е наличието на захар в урината, която достига до него през бъбреците, когато концентрацията му в кръвта надвишава определена стойност. Този термин се свързва с прилагателното mellitus, защото урината, само за присъствието на захар, са сладки и в древни времена дегустацията е единственият начин за диагностициране на болестта.
Захарен диабет е хронично заболяване, характеризиращо се с хипергликемия, т.е. повишаване на съдържанието на захари (глюкоза) в кръвта. Той се причинява от намалена секреция на INSULIN или от комбинацията на намалена секреция и периферна резистентност към действието на този хормон.
При нормални условия инсулинът, освободен от панкреаса, влиза в кръвния поток, където функционира като "ключ", необходим за въвеждане на глюкозата в клетките, което, в зависимост от метаболитните изисквания, ще го използва или депозира като резерв. Това обяснява защо липсата или промененото действие на инсулина е придружено от увеличаване на съдържащите се в кръвта захари, характерна черта на диабета.
