Insulin

Vad är insulin

Insulin är ett hormon av proteinkaraktär, producerat av grupper av bukspottkörtelceller, kallade "β -celler på Langerhans öar." Det upptäcktes 1921 av engelsmannen John James Macleod och kanadensaren Frederick Grant Bating, Nobelpriset för medicin. 1923.

Funktioner

Insulin är det anabola hormonet par excellence, faktiskt genom sin verkan:

• det underlättar passage av glukos från blodet till cellerna och har därför en hypoglykemisk verkan (sänker blodsockret). Det främjar ackumulering av glukos i form av glykogen (glykogenosyntes) i levern och hämmar nedbrytningen av glykogen till glukos (glykogenolys).
• Det underlättar passage av aminosyror från blodet till cellerna, har en anabol funktion eftersom det stimulerar proteinsyntesen och hämmar neoglucogenesis (bildandet av glukos från vissa aminosyror).
• Det underlättar passage av fettsyror från blodet till cellerna, stimulerar syntesen av fettsyror utgående från överskott av glukos och aminosyror och hämmar lipolys (användning av fettsyror för energisyfte).
• Det underlättar passagen av kalium inuti cellerna.
• Det stimulerar cellförökning.
• Det stimulerar användningen av glukos för energiproduktion.
• Det stimulerar den endogena produktionen av kolesterol.

Den största stimulansen för insulinverkan ges av en måltid rik på enkla kolhydrater och låg på fibrer, fett och protein. Även vissa läkemedel (sulfonylurea) kan öka utsöndringen.

Insikter

Insulin och sport Glykemi och viktminskning Diabetes Insulinresistens Hyperinsulinemi Snabbt insulin och långsamt insulin Insulinbaserade läkemedel

Syntes

Proinsulin är den biosyntetiska föregångaren till insulin. Det finns också ett pre-proinsulin som, jämfört med proinsulin, har en aminosyrasekvens som fungerar som en signal för dess transport, först i det endoplasmatiska retikulo-endoplasmatiska och sedan i Golgi, där det når rätt konformation.

Insulin består av två polypeptidkedjor (α mindre än 21 AA och β större än 30 AA), som hålls samman av disulfidbroar som bildas mellan cystein 7 och 20 i a -kedjan och cystein 7 och 19 i β. Insulin produceras av proinsulin genom proteolytisk klyvning av en 33 aa junction peptid. Denna peptid kallas C -peptiden, medan enzymet som är ansvarigt för den proteolytiska klyvningen är ett endopeptidas.

Insulin frigörs som ett globulärt protein med en unik polypeptidkedja från polyribosomer, sedan deponeras hormonet i form av granuler och når en kristallin form som är synlig under elektronmikroskopet. När koncentrationen ökar, aggregeras insulin i dimerer (par monomerer som hålls samman av svaga bindningar) och trimerer av dimerer eller hexamerer (hålls ihop av 2 centrala hexakoordinerade Zn -joner med de 3 tyrosinerna i dimererna och de tre molekylerna H2O).

När insulinet väl har hällts i blodomloppet, passerar det genom utspädning till den dimeriska och monomera formen, den senare konformationen som känns igen av insulinreceptorn.

Vissa forskare noterade att i humant insulin finns det varierande regioner, i synnerhet sekvensen av aminosyror 28 och 29 (Pro-Lys) i β-kedjan; senare upptäcktes det att genom att vända dessa AA, passerade insulinet direkt till det monometriska tillståndet , hoppar över den dimeriska. Således föddes "Lys Pro" eller "snabbt insulin", ett läkemedel som är särskilt användbart om det injiceras nära en stor måltid.

Mekanism D "åtgärd

Insulinreceptorn är ett transmembrant glykoprotein som består av 4 kedjor (2α utanför cellen och 2β inuti cellen), sammanfogade av sulfidbryggor.Molekylen har en ganska kort halveringstid och utsätts därför för en snabb vändning. Även den syntetiseras som en föregångare av det grova endoplasmatiska retikulumet och bearbetas sedan i Golgi. De 2 α -kedjorna är rika på cystein medan β -kedjorna är rika på hydrofoba AA, som förankrar dem till cellmembranet och tyroxiner mot insidan till cytosolen.

Insulinreceptorbindningen stimulerar tyrosinkinasaktivitet och leder till förbrukning av 1 ATP per fosforylerat tyrosin. Detta orsakar en rad kedjehändelser (aktivering av G -proteinerna av fosfolipas C) som leder till bildandet av två produkter: återstående DAG förankras till membranet och som ingriper i fosforyleringen av proteiner, och IP3 som verkar på den cytosoliska nivån som möjliggör frisättning av Ca ++ joner.

När blodsockret stiger ökar mängden insulin som utsöndras av cellerna i bukspottkörteln. I insulinberoende celler verkar insulinreceptorbindningen på en intracellulär pool av vesiklar och frigör glukostransportören som överförs till membranet genom fusion. Transporten leder glukos in i cellen, vilket orsakar en minskning av blodsockret, vilket i sin tur stimulerar dissociationen mellan insulin och dess receptor. Denna dissociation utlöser en process av liknande endocytos som bäraren förs tillbaka in i blåsorna.

Diabetes och insulin

Termen diabetes kommer från grekiska diabetes och det betyder gå igenom. Ett av de karakteristiska kliniska tecknen på denna patologi är närvaron av socker i urinen, som når det genom njuren när dess koncentration i blodet överstiger ett visst värde. Adjektivet mellitus har associerats med denna term eftersom urin, på grund av närvaron av socker, är söt och i antiken var provsmakning det enda sättet att diagnostisera sjukdomen.

Diabetes mellitus är en kronisk sjukdom som kännetecknas av hyperglykemi, dvs. en ökning av sockerarter (glukos) i blodet. Det orsakas av en minskad utsöndring av INSULIN eller av kombinationen av minskad utsöndring och perifer resistens mot detta hormons verkan.

Under normala förhållanden kommer insulin, som frigörs av bukspottkörteln, in i blodomloppet där det fungerar som en "nyckel" som är nödvändig för att låta glukos komma in i cellerna, vilket, beroende på metaboliska krav, kommer att använda det eller lagra det som en reserv. Detta förklarar varför en brist eller en "förändrad insulinverkan åtföljs av en ökning av sockret i cirkulationen, en egenskap som är typisk för diabetes.