Insulin

Hva er insulin

Insulin er et hormon av proteinkarakter, produsert av grupper av bukspyttkjertelceller, kalt "β -celler på øyene i Langerhans." Det ble oppdaget i 1921 av engelskmannen John James Macleod og kanadieren Frederick Grant Bating, Nobelprisen for medisin i 1923.

Funksjoner

Insulin er det anabole hormonet par excellence, faktisk gjennom virkningen:

• det letter passering av glukose fra blodet til cellene og har derfor en hypoglykemisk virkning (senker blodsukkeret). Det fremmer akkumulering av glukose i form av glykogen (glykogenosyntese) i leveren og hemmer nedbrytningen av glykogen til glukose (glykogenolyse).
• Det letter passering av aminosyrer fra blodet til cellene, har en anabol funksjon fordi det stimulerer proteinsyntesen og hemmer neoglucogenesis (dannelsen av glukose fra noen aminosyrer).
• Det letter passering av fettsyrer fra blodet til cellene, stimulerer syntesen av fettsyrer som starter fra overflødig glukose og aminosyrer og hemmer lipolyse (bruk av fettsyrer til energiformål).
• Det letter passering av kalium inne i cellene.
• Det stimulerer celleproliferasjon.
• Det stimulerer bruken av glukose for energiproduksjon.
• Det stimulerer den endogene produksjonen av kolesterol.

Den største stimulansen til insulinvirkning er et måltid som er rikt på enkle karbohydrater og lite fiber, fett og protein. Selv noen legemidler (sulfonylurinstoffer) er i stand til å øke sekresjonen.

Innsikt

Insulin og sport Glykemi og vekttap Diabetes Insulinresistens Hyperinsulinemi Rask insulin og sakte insulin Insulinbaserte legemidler

Syntese

Proinsulin er den biosyntetiske forløperen til insulin. Det er også et pre-proinsulin som, sammenlignet med proinsulin, har en aminosyresekvens som fungerer som et signal for transporten, først i endoplasmatisk retikulo-endoplasmatisk og deretter i Golgi, hvor det når den riktige konformasjonen.

Insulin består av to polypeptidkjeder (α mindre enn 21 AA og β større enn 30 AA), holdt sammen av disulfidbroer som dannes mellom cystein 7 og 20 i a -kjeden og cystein 7 og 19 i β. Insulin produseres fra proinsulin ved proteolytisk spaltning av et 33 aa kryssepeptid. Dette peptidet kalles C -peptidet, mens enzymet som er ansvarlig for den proteolytiske spaltningen er en endopeptidase.

Insulin frigjøres som et globulært protein med en unik polypeptidkjede fra polyribosomer, deretter deponeres hormonet i form av granulater og når en krystallinsk form synlig under elektronmikroskopet. Etter hvert som konsentrasjonen øker, blir insulin aggregeret i dimerer (par monomerer holdt sammen av svake bindinger) og trimerer av dimerer eller heksamerer (holdt sammen av 2 sentrale heksakoordinerte Zn -ioner med de 3 tyrosinene til dimerer og de tre molekylene H2O).

Når insulinet har blitt hellet i blodet, passerer det ved fortynning til den dimere og monomere formen, sistnevnte konformasjon gjenkjennes av insulinreseptoren.

Noen forskere bemerket at i humant insulin er det variable regioner, spesielt sekvensen av aminosyrene 28 og 29 (Pro-Lys) i β-kjeden; senere ble det oppdaget at ved reversering av disse AA-ene, passerte insulinet direkte til den monometriske tilstanden , hopper over den dimeriske. Dermed ble "Lys Pro" eller "rapid insulin" født, et stoff spesielt nyttig hvis det injiseres i nærheten av et stort måltid.

Mekanisme D "handling

Insulinreseptoren er et transmembrant glykoprotein som består av 4 kjeder (2α utenfor cellen og 2β inne i cellen), forbundet med sulfidbroer. Molekylet har en ganske kort halveringstid og er derfor utsatt for en rask snu. Også den syntetiseres som en forløper av det grove endoplasmatiske retikulum og behandles deretter i Golgi. De 2 a -kjedene er rike på cystein mens β -kjedene er rike på hydrofobe AA -er, som forankrer dem til cellemembranen og tyroksiner, vendt mot innsiden til cytosolen.

Insulinreseptorbindingen stimulerer tyrosinkinaseaktivitet og fører til forbruk av 1 ATP per fosforylert tyrosin. Dette forårsaker en rekke kjedehendelser (aktivering av G -proteiner av fosfolipase C) som fører til dannelse av to produkter: den gjenværende DAG forankret til membranen og som griper inn i fosforylering av proteiner, og IP3 som virker på det cytosoliske nivået som tillater frigjøring av Ca ++ ioner.

Når blodsukkeret stiger, øker mengden insulin som skilles ut fra bukspyttkjertelen. I insulinavhengige celler virker insulinreseptorbindingen på en intracellulær pool av vesikler og frigjør glukosetransportøren som overføres til membranen ved fusjon. Transporten bringer glukose inn i cellen og forårsaker en reduksjon i blodsukkeret som igjen stimulerer dissosiasjonen mellom insulin og dens reseptor. Denne dissosiasjonen utløser en prosess med lignende endocytose som bæreren bringes tilbake inne i vesiklene.

Diabetes og insulin

Begrepet diabetes kommer fra gresk diabetes og det betyr gå gjennom. Et av de karakteristiske kliniske tegnene på denne patologien er tilstedeværelsen av sukker i urinen, som når den gjennom nyrene når konsentrasjonen i blodet overstiger en viss verdi. Adjektivet mellitus har blitt assosiert med dette begrepet fordi urin, på grunn av tilstedeværelsen av sukker, er søt og i gammel tid var smaksprøver den eneste måten å diagnostisere sykdommen på.

Diabetes mellitus er en kronisk sykdom preget av hyperglykemi, dvs. en økning i sukker (glukose) i blodet. Det er forårsaket av redusert sekresjon av INSULIN eller kombinasjonen av redusert sekresjon og perifer motstand mot virkningen av dette hormonet.

Under normale forhold kommer insulin, frigitt av bukspyttkjertelen, inn i blodet der det fungerer som en "nøkkel" som er nødvendig for å la glukose komme inn i cellene, som, avhengig av metabolske krav, vil bruke det eller lagre det som en reserve. Dette forklarer hvorfor en mangel eller en "endret insulinvirkning ledsages av en økning i sukkeret i sirkulasjonen, en karakteristisk egenskap for diabetes.