Inzulín

Co je inzulín

Inzulin je hormon proteinové povahy, produkovaný skupinami pankreatických buněk, nazývaných „β buňky Langerhansových ostrůvků.“ Objevili ho v roce 1921 Angličan John James Macleod a Kanaďan Frederick Grant Bating, Nobelova cena za medicínu v roce 1923.

Funkce

Inzulin je anabolický hormon par excellence, ve skutečnosti svým působením:

• usnadňuje průchod glukózy z krve do buněk, a proto má hypoglykemický účinek (snižuje hladinu cukru v krvi). Podporuje akumulaci glukózy ve formě glykogenu (glykogenosyntéza) v játrech a inhibuje degradaci glykogenu na glukózu (glykogenolýza).
• Usnadňuje průchod aminokyselin z krve do buněk, má anabolickou funkci, protože stimuluje syntézu bílkovin a inhibuje neoglukogenezi (tvorbu glukózy z některých aminokyselin).
• Usnadňuje průchod mastných kyselin z krve do buněk, stimuluje syntézu mastných kyselin počínaje nadbytkem glukózy a aminokyselin a inhibuje lipolýzu (využití mastných kyselin pro energetické účely).
• Usnadňuje průchod draslíku dovnitř buněk.
• Stimuluje buněčnou proliferaci.
• Stimuluje využití glukózy k výrobě energie.
• Stimuluje endogenní produkci cholesterolu.

Největší stimul pro působení inzulinu je jídlo bohaté na jednoduché sacharidy a s nízkým obsahem vlákniny, tuků a bílkovin, dokonce i některé léky (deriváty sulfonylmočoviny) jsou schopny zvýšit jejich sekreci.

Insights

Inzulín a sport

Syntéza

Proinzulin je biosyntetický prekurzor inzulinu. Existuje také preinzulin, který má ve srovnání s proinzulinem sekvenci aminokyselin, která funguje jako signál pro jeho transport, nejprve v endoplazmatickém retikulo-endoplazmatickém a poté v Golgiho, kde dosáhne správné konformace.

Inzulin se skládá ze dvou polypeptidových řetězců (α menší než 21 AA a β větších než 30 AA), držených pohromadě disulfidovými můstky, které se tvoří mezi cysteinem 7 a 20 α řetězce a cysteinem 7 a 19 p. Inzulín se vyrábí z proinzulinu proteolytickým štěpením 33 aa spojovacího peptidu. Tento peptid se nazývá C peptid, zatímco enzym zodpovědný za proteolytické štěpení je endopeptidáza.

Inzulín se uvolňuje jako globulární protein s unikátním polypeptidovým řetězcem z polyribozomů, poté se hormon ukládá ve formě granulí dosahujících krystalické formy viditelné pod elektronovým mikroskopem. Jak se koncentrace zvyšuje, inzulín se agreguje do dimerů (pár monomerů držených pohromadě slabými vazbami) a trimerů dimerů nebo hexamerů (držených pohromadě 2 centrálními hexacoordinovanými ionty Zn se 3 tyrosiny dimerů a třemi molekulami H2O).

Jakmile je inzulín nalit do krevního oběhu, přechází ředěním do dimerní a monomerní formy, přičemž druhá konformace je rozpoznávána inzulinovým receptorem.

Někteří vědci poznamenali, že v lidském inzulínu existují variabilní oblasti, zejména sekvence aminokyselin 28 a 29 (Pro-Lys) řetězce β; později se zjistilo, že obrácením těchto AA prošel inzulín přímo do monometrického stavu , přeskočení dimerního. Tak se zrodil „Lys Pro“ nebo „rychlý inzulín“, lék zvláště užitečný, pokud byl podán injekčně v blízkosti velkého jídla.

Akce mechanismu D “

Inzulínový receptor je transmembránový glykoprotein skládající se ze 4 řetězců (2α mimo buňku a 2β uvnitř buňky) spojených sulfidovými můstky Molekula má poměrně krátký poločas, a proto podléhá rychlému obratu. Také je syntetizován jako prekurzor hrubým endoplazmatickým retikulem a poté je zpracován v Golgiho řetězci. uvnitř cytosolu.

Vazba na inzulínový receptor stimuluje aktivitu tyrosinkinázy a vede k výdeji 1 ATP na fosforylovaný tyrosin. To způsobí sérii řetězových událostí (aktivace G proteinů fosfolipázy C), které vedou ke vzniku dvou produktů: zbývající DAG ukotven na membránu a která zasahuje do fosforylace proteinů, a IP3, který působí na cytosolové úrovni, což umožňuje uvolňování iontů Ca ++.

Když hladina cukru v krvi stoupá, zvyšuje se množství inzulínu vylučovaného buňkami slinivky břišní. V buňkách závislých na inzulínu vazba inzulínového receptoru působí na intracelulární zásobu vezikul a uvolňuje transportér glukózy, který je fúzí přenesen na membránu. Transport přivádí do buňky glukózu, což způsobuje pokles krevního cukru, což zase stimuluje disociaci mezi inzulínem a jeho receptorem.Tato disociace spouští proces podobné endocytózy, s níž je nosič přiveden zpět do vezikul.

Diabetes a inzulín

Pojem diabetes pochází z řečtiny cukrovka a to znamená projít. Jedním z charakteristických klinických příznaků této patologie je přítomnost cukru v moči, který se k němu dostává ledvinami, když jeho koncentrace v krvi překročí určitou hodnotu. S tímto termínem je spojováno přídavné jméno mellitus, protože moč je díky přítomnosti cukru sladká a v dávných dobách byla ochutnávka jediným způsobem diagnostiky nemoci.

Diabetes mellitus je chronické onemocnění charakterizované hyperglykemií, tj. Zvýšením cukrů (glukózy) přítomných v krvi. Je to způsobeno sníženou sekrecí INSULINU nebo kombinací snížené sekrece a periferní rezistence na působení tohoto hormonu.

Za normálních podmínek se inzulín uvolňovaný slinivkou dostává do krevního oběhu, kde funguje jako „klíč“ nezbytný k tomu, aby se glukóza dostala do buněk, které jej v závislosti na metabolických požadavcích využijí nebo uloží jako rezervu. To vysvětluje, proč nedostatek nebo „změněný účinek inzulínu je doprovázen zvýšením cukrů přítomných v oběhu, což je charakteristika typická pro diabetes.