insulina, hormon regulujący poziom cukru (glukozy) we krwi i wytwarzany przez komórki beta wysp Langerhansa w trzustce. Insulina jest wydzielana, gdy wzrasta poziom glukozy we krwi—jak po posiłku. Gdy poziom glukozy we krwi spada, wydzielanie insuliny zatrzymuje się, a wątroba uwalnia glukozę do krwi. Insulina została po raz pierwszy opisana w ekstraktach trzustkowych w 1921 roku, zidentyfikowana przez kanadyjskich naukowców Fredericka G. Bantinga i Charlesa H. Besta oraz rumuńskiego fizjologa Nicolasa C., Paulescu, który pracował samodzielnie i nazwał substancję ” trzustką.”Po Bantingu i najlepszej wyizolowanej insulinie rozpoczęli prace nad otrzymaniem oczyszczonego ekstraktu, które osiągnęli przy pomocy Szkockiego fizjologa J. J. R. MacLeoda i kanadyjskiego chemika Jamesa B. Collipa. Banting i Macleod otrzymali za swoją pracę Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny w 1923 roku.
insulina jest białkiem złożonym z dwóch łańcuchów, łańcucha A (z 21 aminokwasami) i łańcucha B (z 30 aminokwasami), które są połączone ze sobą atomami siarki. Insulina pochodzi z 74-aminokwasowej cząsteczki prohormonu zwanej proinsuliną. Proinsulina jest stosunkowo nieaktywna i w normalnych warunkach wydzielana jest tylko niewielka jej ilość. W retikulum endoplazmatycznym komórek beta cząsteczka proinsuliny jest rozszczepiona w dwóch miejscach, dając łańcuchy a i B insuliny oraz interweniujący, biologicznie nieaktywny peptyd C., Łańcuchy a i B łączą się ze sobą za pomocą dwóch wiązań siarkowo-siarkowych (dwusiarczkowych). Proinsulina, insulina i peptyd C są przechowywane w granulkach w komórkach beta, z których są uwalniane do naczyń włosowatych wysepek w odpowiedzi na odpowiednie bodźce. Te naczynia włosowate opróżniają się do żyły wrotnej, która przenosi krew z żołądka, jelit i trzustki do wątroby. Trzustka normalnego dorosłego zawiera około 200 jednostek insuliny, a średnie dzienne wydzielanie insuliny do krążenia u zdrowych osób waha się od 30 do 50 jednostek.,
Encyclopædia Britannica, Inc.
kilka czynników stymuluje wydzielanie insuliny, ale zdecydowanie najważniejsze jest stężenie glukozy w tętniczej (utlenionej) krwi, która perfumuje wysepki. Gdy stężenie glukozy we krwi wzrasta (tj., po posiłku), duże ilości glukozy są pobierane i metabolizowane przez komórki beta, a wydzielanie insuliny wzrasta. Natomiast wraz ze zmniejszeniem stężenia glukozy we krwi zmniejsza się wydzielanie insuliny; jednak nawet podczas postu wydzielane są niewielkie ilości insuliny. Wydzielanie insuliny może być również stymulowane przez niektóre aminokwasy, kwasy tłuszczowe, kwasy ketonowe (produkty utleniania kwasów tłuszczowych) i kilka hormonów wydzielanych przez przewód pokarmowy., Wydzielanie insuliny jest hamowane przez somatostatynę i przez aktywację współczulnego układu nerwowego (gałąź autonomicznego układu nerwowego odpowiedzialna za reakcję walki lub ucieczki).
insulina działa głównie w celu stymulowania wychwytu glukozy przez trzy tkanki-tłuszczową (tłuszczową), mięśniową i wątrobową—które są ważne w metabolizmie i przechowywaniu składników odżywczych. Podobnie jak inne hormony białkowe, insulina wiąże się ze specyficznymi receptorami na zewnętrznej błonie komórek docelowych, aktywując w ten sposób procesy metaboliczne w komórkach., Kluczowym działaniem insuliny w tych komórkach jest stymulowanie translokacji transporterów glukozy (cząsteczek pośredniczących w wychwycie glukozy przez komórki) z wnętrza komórki do błony komórkowej.
w tkance tłuszczowej insulina stymuluje wychwyt i wykorzystanie glukozy., Obecność glukozy w komórkach tłuszczowych z kolei prowadzi do zwiększonego wychwytywania kwasów tłuszczowych z krążenia, zwiększonej syntezy kwasów tłuszczowych w komórkach i zwiększonej estryfikacji (gdy cząsteczka kwasu wiąże się z alkoholem) kwasów tłuszczowych z glicerolem, tworząc trójglicerydy, formę magazynowania tłuszczu. Ponadto insulina jest silnym inhibitorem rozpadu trójglicerydów (lipoliza). Zapobiega to uwalnianiu kwasów tłuszczowych i glicerolu z komórek tłuszczowych, oszczędzając je na czas, gdy są potrzebne organizmowi (np. podczas ćwiczeń lub na czczo)., Wraz ze zmniejszaniem się stężenia insuliny w surowicy zwiększa się lipoliza i uwalnianie kwasów tłuszczowych.
w tkance mięśniowej insulina stymuluje transport glukozy i aminokwasów do komórek mięśniowych. Glukoza jest przechowywana jako glikogen, cząsteczka magazynująca, która może być rozkładana w celu dostarczenia energii do skurczu mięśni podczas ćwiczeń i dostarczenia energii podczas postu. Aminokwasy transportowane do komórek mięśniowych w odpowiedzi na stymulację insulinową są wykorzystywane do syntezy białka., W przeciwieństwie do tego, w przypadku braku insuliny białko komórek mięśniowych jest rozkładane, aby dostarczyć aminokwasy do wątroby w celu przekształcenia w glukozę.
insulina nie jest potrzebna do transportu glukozy do komórek wątroby, ale ma głęboki wpływ na metabolizm glukozy w tych komórkach. Stymuluje powstawanie glikogenu, hamuje rozpad glikogenu (glikogenoliza) oraz syntezę glukozy z aminokwasów i glicerolu (glukoneogeneza)., Dlatego ogólnym działaniem insuliny jest zwiększenie magazynowania glukozy oraz zmniejszenie produkcji i uwalniania glukozy przez wątrobę. Temu działaniu insuliny przeciwstawia się glukagon, inny hormon trzustki wytwarzany przez komórki na wysepkach Langerhansa.
nieodpowiednia produkcja insuliny jest odpowiedzialna za stan zwany cukrzycą. Pacjenci z ciężką cukrzycą wymagają okresowych wstrzyknięć insuliny., Pierwsze zastrzyki insuliny wykorzystywały ekstrakty hormonalne ze świń, owiec i bydła, ale na początku lat 80. niektóre szczepy bakterii zostały zmodyfikowane genetycznie do produkcji insuliny ludzkiej. Obecnie leczenie cukrzycy polega przede wszystkim na postaci insuliny ludzkiej, która jest wytwarzana przy użyciu technologii rekombinacji DNA.
Dodaj komentarz