insuline, hormoon dat het suikergehalte (glucose) in het bloed reguleert en dat wordt aangemaakt door de bètacellen van de eilandjes van Langerhans in de alvleesklier. Insuline wordt uitgescheiden wanneer de bloedsuikerspiegel stijgt—zoals na een maaltijd. Wanneer het bloedglucosegehalte daalt, stopt de afscheiding van insuline en geeft de lever glucose af in het bloed. Insuline werd voor het eerst gemeld in pancreasextracten in 1921, na te zijn geïdentificeerd door de Canadese wetenschappers Frederick G. Banting en Charles H. Best en door de Roemeense fysioloog Nicolas C., Paulescu, die onafhankelijk werkte en de stof “pancrein” noemde.”Na Banting en best geïsoleerde insuline, begonnen ze te werken aan een gezuiverd extract, dat ze bereikt met de hulp van de Schotse fysioloog J. J. R. Macleod en de Canadese chemicus James B. Collip. Banting en Macleod deelden in 1923 de Nobelprijs voor Fysiologie of Geneeskunde voor hun werk.
Met dank aan de National Library of Medicine
insuline is een eiwit dat bestaat uit twee ketens, een A-keten (met 21 aminozuren) en een B-keten (met 30 aminozuren), die met elkaar zijn verbonden door zwavelatomen. Insuline is afgeleid van een 74-aminozuurprohormonemolecuul dat pro-insuline wordt genoemd. Pro-insuline is relatief inactief en onder normale omstandigheden wordt slechts een kleine hoeveelheid uitgescheiden. In het endoplasmatisch reticulum van bètacellen wordt het pro-insulinemolecuul op twee plaatsen gesplitst, wat de A-en B-ketens van insuline en een tussenliggende, biologisch inactieve C-peptide oplevert., De A-en B-ketens worden met elkaar verbonden door twee zwavel-zwavel (disulfide) bindingen. Pro-insuline, insuline en c-peptide worden opgeslagen in korrels in de bètacellen, waaruit ze vrijkomen in de haarvaten van de eilandjes in reactie op de juiste stimuli. Deze haarvaten legen in de poortader, die bloed uit de maag, darmen, en alvleesklier naar de lever voert. De alvleesklier van een normale volwassene bevat ongeveer 200 eenheden insuline en de gemiddelde dagelijkse secretie van insuline in de circulatie bij gezonde personen varieert van 30 tot 50 eenheden.,
verschillende factoren stimuleren de insulinesecretie, maar verreweg de belangrijkste is de glucoseconcentratie in het arterieel (zuurstofrijk) bloed dat de eilandjes perfuseert. Wanneer de bloedglucoseconcentraties stijgen (d.w.z.,, na een maaltijd), worden grote hoeveelheden glucose opgenomen en gemetaboliseerd door de bètacellen, en neemt de secretie van insuline toe. Omgekeerd, als de bloedglucoseconcentraties dalen, neemt de secretie van insuline af; zelfs tijdens het vasten worden echter kleine hoeveelheden insuline uitgescheiden. De secretie van insuline kan ook worden gestimuleerd door bepaalde aminozuren, vetzuren, ketozuren (producten van vetzuuroxidatie), en verschillende hormonen uitgescheiden door het maagdarmkanaal., De secretie van insuline wordt geremd door somatostatine en door activering van het sympathische zenuwstelsel (de tak van het autonome zenuwstelsel die verantwoordelijk is voor de vecht-of-vluchtreactie).
insuline werkt voornamelijk om de glucoseopname te stimuleren door drie weefsels—vet, spier en lever—die belangrijk zijn voor het metabolisme en de opslag van nutriënten. Net als andere eiwithormonen, bindt insuline aan specifieke receptoren op het buitenmembraan van zijn doelcellen, waardoor metabolische processen binnen de cellen worden geactiveerd., Een belangrijke werking van insuline in deze cellen is het stimuleren van de translocatie van glucosetransporters (moleculen die de opname van glucose in de cel bemiddelen) vanuit de cel naar het celmembraan.
in vetweefsel stimuleert insuline de opname en het gebruik van glucose., De aanwezigheid van glucose in vetcellen leidt beurtelings tot verhoogde opname van vetzuren uit de omloop, verhoogde synthese van vetzuren in de cellen, en verhoogde esterificatie (wanneer een zuurmolecuul aan een alcohol bindt) van vetzuren met glycerol om triglyceriden, de opslagvorm van vet te vormen. Bovendien is insuline een krachtige remmer van de afbraak van triglyceriden (lipolyse). Dit voorkomt het vrijkomen van vetzuren en glycerol uit vetcellen, bewaar ze voor wanneer ze nodig zijn door het lichaam (bijvoorbeeld bij inspanning of vasten)., Naarmate de seruminsulineconcentraties dalen, nemen de lipolyse en de afgifte van vetzuren toe.
in spierweefsel stimuleert insuline het transport van glucose en aminozuren naar spiercellen. De glucose wordt opgeslagen als glycogeen, een opslagmolecuul dat kan worden opgesplitst om energie te leveren voor spiercontractie tijdens inspanning en om energie te leveren tijdens het vasten. De aminozuren die in spiercellen in reactie op insulinestimulatie worden getransporteerd worden gebruikt voor de synthese van proteã ne., In tegenstelling, bij afwezigheid van insuline wordt het eiwit van spiercellen afgebroken om aminozuren aan de lever te leveren voor omzetting in glucose.
insuline is niet nodig voor het transport van glucose naar de levercellen, maar het heeft een diepgaand effect op het glucosemetabolisme in deze cellen. Het stimuleert de vorming van glycogeen en remt de afbraak van glycogeen (glycogenolyse) en de synthese van glucose uit aminozuren en glycerol (gluconeogenese)., Het totale effect van insuline is daarom het verhogen van de glucoseopslag en het verlagen van de glucoseproductie en-afgifte door de lever. Deze acties van insuline worden tegengesteld door glucagon, een ander pancreashormoon dat door cellen in de eilandjes van Langerhans wordt geproduceerd.
ontoereikende insulineproductie is verantwoordelijk voor de aandoening die diabetes mellitus wordt genoemd. Ernstige diabetici hebben periodieke injecties van insuline nodig., De eerste insuline-injecties gebruikt hormoonextracten van varkens, schapen en runderen, maar tegen de vroege jaren 1980 bepaalde stammen van bacteriën waren genetisch gemodificeerd om humane insuline te produceren. Vandaag de dag is de behandeling van diabetes mellitus voornamelijk gebaseerd op een vorm van humane insuline die wordt gemaakt met behulp van recombinant-DNA-technologie.
Geef een reactie