fysiologie

insuline

Wat is insuline

Insuline is een hormoon van proteïneachtige aard, geproduceerd door groepen van alvleeskliercellen, genaamd "β-cellen van de eilandjes van Langerhans". Het werd ontdekt in 1921 door de Engelsman John James Macleod en door de Canadese Frederick Grant Bating, Nobelprijs voor de geneeskunde in 1923.

functies

Insuline is het anabole hormoon bij uitstek, in feite door zijn actie:

  • vergemakkelijkt de passage van glucose uit het bloed naar de cellen en heeft daarom een ​​hypoglycemische werking (verlaagt de bloedsuikerspiegel). Bevordert de accumulatie van glucose in de vorm van glycogeen (glycogenosynthese) in de lever en remt de afbraak van glycogeen in glucose (glycogenolyse).
  • Het vergemakkelijkt de passage van aminozuren uit het bloed naar de cellen, het heeft een anabole functie omdat het de eiwitsynthese stimuleert en neoglucogenese remt (glucose-vorming uitgaande van sommige aminozuren).
  • Het vergemakkelijkt de passage van vetzuren uit het bloed naar de cellen, stimuleert de synthese van vetzuren uitgaande van glucose en overtollige aminozuren en remt lipolyse (benutting van vetzuren voor energiedoeleinden).
  • Vergemakkelijkt de doorgang van kalium in de cellen.
  • Stimuleert celproliferatie.
  • Het stimuleert het gebruik van glucose voor energieproductie.
  • Het stimuleert de endogene productie van cholesterol.

De grootste stimulans voor insulinewerking wordt gegeven door een maaltijd die rijk is aan eenvoudige koolhydraten en weinig vezels, vetten en eiwitten bevat. Ook kunnen sommige geneesmiddelen (sulfonylurea) hun secretie verhogen.

inzichten

Insuline en sportInsuline en dopingGlykemie en afslankenDiabetesInsulineresistentie hyperinsulinemie Snelle insuline en langzame insuline Insuline-gebaseerde geneesmiddelen

overzicht

Pro-insuline is de biosynthetische voorloper van insuline. Er is ook een pre-pro-insuline die in vergelijking met proinsuline een sequentie van aminozuren heeft die als een signaal voor het transport fungeert, eerst in het reticulo-endoplasmaticum en vervolgens in de Golgi, waar het de juiste conformatie bereikt.

Insuline bestaat uit twee polypeptideketens (α kleiner dan 21 AA en β groter dan 30 AA), bijeengehouden door disulfidebruggen die zich vormen tussen de cysteïnen 7 en 20 van de α-keten en de cysteïnen 7 en 19 van de keten β. Insuline wordt geproduceerd uit pro-insuline door proteolytische afschuiving van een 33 aa conjugaatpeptide. Dit peptide wordt een peptide C genoemd, terwijl het enzym dat verantwoordelijk is voor proteolytisch snijden een endopeptidase is.

Insuline wordt vrijgegeven als een globulair polypeptideketenproteïne dat uniek is voor polyribosomen; vervolgens wordt het hormoon afgezet in de vorm van korrels die een kristallijne vorm bereiken die zichtbaar is onder de elektronenmicroscoop. Naarmate de concentratie toeneemt, wordt de insuline geaggregeerd tot dimeren (een paar monomeren samengehouden door zwakke bindingen) en dimeren of hexameertrimeren (bij elkaar gehouden door 2 centrale Zaco-ionen exacoordinated met de 3 tyrosines van de dimeren en de drie moleculen H2O ).

Als de insuline eenmaal in de circulatiestroom is geloosd, gaat deze door verdunning over naar de dimere en monomere vorm, waarbij de laatste wordt herkend door de insulinereceptor.

Sommige onderzoekers merkten op dat er in humane insuline variabele regio's zijn, met name de aminozuursequenties n ° 28 en 29 (Pro-Lys) van de β-keten; vervolgens werd ontdekt dat het omkeren van deze AA-insuline direct doorging naar de monometrische toestand, waarbij de dimere werd overgeslagen. Zo werd de "Lys Pro" of "rapid insuline" geboren, een medicijn dat vooral nuttig is als het in de buurt van een grote maaltijd wordt ingespoten.

Actiemechanisme

De insulinereceptor is een transmembraan glycoproteïne bestaande uit 4 ketens (2α extern van de cel en 2β intern in de cel), samengevoegd door sulfidebruggen. Het molecuul heeft een vrij korte halfwaardetijd en is daarom onderhevig aan een snelle omzet. Het wordt ook gesynthetiseerd als een voorloper door het ruwe endoplasmatische reticulum en wordt vervolgens in Golgi verwerkt. De 2 α-ketens zijn rijk aan cysteïnes, terwijl de β rijk zijn aan hydrofobe AA, die ze verankeren aan de celmembraan en thyroxine, tegenover het binnenste deel van de cytosol.

Insulinereceptorbinding stimuleert tyrosinekinase-activiteit en leidt tot de besteding van 1 ATP voor gefosforyleerd tyrosine. Dit veroorzaakt een reeks ketengebeurtenissen (activering van de G-fosfolipase C-eiwitten) die leiden tot de vorming van twee producten: de DAG die verankerd blijft aan het membraan en die ingrijpt in de fosforylatie van eiwitten, en de IP3 die werkt op het cytosolische niveau waardoor Ca ++ ion-afgifte.

Wanneer de bloedsuikerspiegel stijgt, verhoogt het de hoeveelheid insuline die door de pancreascellen wordt uitgescheiden. In insuline-afhankelijke cellen werkt de insulinereceptorbinding op een intracellulaire pool van vesicles, waardoor de glucosetransporter bevrijd wordt die door fusie naar het membraan wordt overgebracht. Het dragen van glucose in de cel, waardoor de bloedsuikerspiegel daalt, wat op zijn beurt de dissociatie tussen insuline en zijn receptor stimuleert. Deze dissociatie veroorzaakt een proces van vergelijkbare endocytose waarmee de drager weer in de blaasjes wordt gebracht.

Diabetes en insuline

De term diabetes komt van de Griekse diabetes en betekent door te geven . Een van de kenmerkende klinische symptomen van deze pathologie is de aanwezigheid van suiker in de urine, die u via de nier bereikt wanneer de concentratie in het bloed een bepaalde waarde overschrijdt. Deze term is in verband gebracht met het bijvoegelijk naamwoord mellitus omdat de urine, vanwege de aanwezigheid van suiker, zoet is en, vroeger, was proeven de enige manier om de ziekte te diagnosticeren

Diabetes mellitus is een chronische ziekte, gekenmerkt door hyperglycemie, dat wil zeggen door een verhoging van de suikers (glucose) in het bloed. Het wordt veroorzaakt door een verminderde secretie van INSULIN of door de combinatie van verminderde secretie en perifere weerstand tegen de werking van dit hormoon.

Onder normale omstandigheden komt de insuline die door de alvleesklier wordt vrijgegeven in de bloedbaan terecht waar deze functioneert als een "sleutel" die nodig is om glucose in de cellen te krijgen, die deze, afhankelijk van de metabolische eisen, zal gebruiken of als reserve deponeren. Dit verklaart waarom een ​​tekort of een gewijzigde insulinewerking gepaard gaat met een toename van circulerende suikers, een kenmerk dat typisch is voor diabetes.