Молекула инсулина гормон поджелудочной железы
В организме человека все продумано до мелочей. Каждый орган или система отвечают за определенные процессы. Нарушив работу одного из них, можно раз и навсегда распрощаться с хорошим самочувствием. Конечно, многие из нас слышали о гормонах, как о неких веществах, которые вырабатываются определенными железами. Они различны по своему химическому составу, но есть у них и общие свойства – быть в ответе за обмен веществ в организме человека, а значит, и за его хорошую работу.
Инсулин – это гормон какой железы?
Сразу необходимо отметить, что все процессы, происходящие в любом органе – это очень сложная, но, тем не менее, взаимосвязанная система.
Инсулин является гормоном, вырабатываемым поджелудочной железой, а точнее сказать, образованиями, расположенными в самой ее глубине. В медицине они еще называются островки Лангерганса-Соболева. Кстати, заметьте, что именно инсулин – это гормон, который влияет практически на все функции в человеческом организме. Он принадлежит к пептидному ряду и создан для качественного насыщения всех клеток организма необходимыми веществами. Гормон поджелудочной железы инсулин способен переносить по крови калий, различные аминокислоты, а главное, глюкозу. Последняя отвечает за баланс углеводов. Схема такая: вы съедаете пищу, в организме повышается уровень глюкозы, следовательно, в крови возрастает показатель инсулина. Мы часто слышим в медицине о таком веществе, как инсулин. Все сразу связывают его с сахарным диабетом. Но ответить на простой вопрос: «Инсулин – это гормон чего, органа или ткани? А может, он вырабатывается целой системой?» — сможет не каждый человек.
Инсулин (гормон) – функции в организме человека
Подумайте сами, действие гормона инсулина заключается в обеспечении нормального питания всех клеток организма. Он, в первую очередь, отвечает за налаживание равновесия углеводов в теле человека. Но при сбое в работе поджелудочной железы одновременно страдают белковый и жировой обмен. Имейте в виду, что инсулин относится к белковым гормонам, а значит, попасть в желудок человека извне он может, но там быстро переварится и совершенно не усвоится. Действие гормона инсулина заключается во влиянии на большинство ферментов. Но основная его задача, по мнению ученых и медиков, — своевременное снижение глюкозы в крови. Зачастую врачи назначают специальный анализ, который четко выявит, гормон инсулин повышен или нет у пациента. Таким образом, удается определить, связаны ли недомогания больного с начинающимся сахарным диабетом либо с другим заболеванием. Конечно, с таким диагнозом можно жить, главное, его вовремя обнаружить и начать осуществлять поддерживающую терапию.
Медицинские нормы инсулина
Любой показатель имеет определенную шкалу значений, по которой можно судить о состоянии больного. Если мы утверждаем, что инсулин – это гормон поджелудочной железы, стоит понимать, что после каждого приема пищи он может быть повышен. Следовательно, существуют некоторые стандарты по сдаче анализов. Необходимо не кушать за 1,5 часа до них либо прийти для проведения исследования строго натощак.
Тогда есть высокая вероятность достоверного результата. Самое основное, что пытается понять врач — нет ли у пациента сахарного диабета, а при возникновении других проблем – назначить соответствующие дополнительные исследования и лекарства. Сразу отметим, что каждая медицинская лаборатория или учреждение способны указывать свои индивидуальные значения исследуемого показателя, которые в итоге будут считаться нормальными. В принципе, гормон инсулин, норма которого натощак составит в среднем 3-28 мкЕд/мл, может тоже чуть варьироваться. Поэтому при получении результатов анализа старайтесь в панику не впадать, а лучше посетить грамотного специалиста для их расшифровки. К примеру, беременные женщины имеют показатели, отличающиеся от других людей (в среднем 6-28 мкЕд/мл). Когда доктор подозревает именно сахарный диабет, есть смысл уже упомянуть два его основных вида:
— гормон инсулин понижен – поджелудочная железа не справляется со своей работой и вырабатывает его в недостаточных количествах – диабет 1 типа;
— гормон инсулин повышен – обратная ситуация, когда соответствующего вещества в организме много, но он его не чувствует и вырабатывает еще больше – диабет 2 типа.
Влияет ли инсулин на рост человека?
В настоящее время, возможно, легко достать различные препараты для увеличения мышечной и костной ткани. Обычно это практикуют спортсмены, которым необходимо в короткие сроки набрать вес и сделать свое тело более рельефным. Хочется сразу отметить, что инсулин и гормон роста тесно взаимосвязаны. Как это происходит, разобраться сложно, но возможно. Гормон роста – некий препарат, принадлежащий к пептидному ряду. Именно он способен вызвать ускоренное развитие мышц и тканей. Его действие состоит в следующем: он влияет мощнейшим образом на рост мышц, при этом сжигая в больших количествах жир. Конечно, это не может не отразиться на углеводном обмене в организме. Механизм прост: гормон роста прямым образом увеличивает уровень глюкозы в крови. При этом поджелудочная железа, нормально функционирующая, начинает работать усиленно, вырабатывая инсулин в больших количествах. Но если вы это средство употребляете в неконтролируемых дозах, вышеописанный орган не справляется с нагрузкой, соответственно, глюкоза в крови повышается, и это чревато появлением заболевания под названием сахарный диабет. Запомните одну несложную формулу:
— низкий уровень сахара в крови – гормон роста поступает в организм в больших количествах;
— высокий уровень сахара в крови – в больших количествах вырабатывается инсулин.
Гормон роста – курс и его дозировки должны быть назначены спортсменам только опытными тренерами или врачами. Потому что чрезмерное употребление данного средства может повлечь за собой ужасные последствия для дальнейшего здоровья. Многие склоняются к тому, что при введении себе гормона роста нужно определенно помогать работе собственной поджелудочной железы, используя соответствующие дозы инсулина.
Женщина и мужчина – одинаковы ли показатели инсулина у них?
Естественно, что многие анализы напрямую зависят от половой принадлежности и возрастной категории пациента.
Уже стало понятно, что гормон поджелудочной железы (инсулин) отвечает за контроль уровня глюкозы в крови. Поэтому, для того чтобы оценить работу данного органа, достаточно будет сдать кровь на сахар. Это исследование проводится путем взятия крови из вены строго натощак. Запомните следующие показатели, по которым можно оценить, в достаточном ли количестве в вашем организме вырабатывается гормон инсулин. Норма у женщин и мужчин при этом одинакова: концентрация глюкозы в крови будет составлять 3,3-5,5 ммоль/л. Если она находится в пределах 5,6-6,6 ммоль/л, то целесообразно будет соблюдать специальную диету и проводить дополнительные исследования. Это так называемое пограничное состояние, когда о сахарном диабете говорить еще бессмысленно. Беспокоиться нужно начинать уже тогда, если уровень глюкозы в крови близок к 6,7 ммоль/л. В этом случае врачи советуют пройти следующий тест – толерантность к глюкозе. Здесь немного другие цифры:
— 7,7 ммоль/л и ниже – нормальное значение;
— 7,8-11,1 ммоль/л – уже наблюдаются нарушения в работе системы;
— выше 11,1 ммоль/л – врач может говорить о сахарном диабете.
Из вышеописанных результатов становится ясно, что у женщин и у мужчин нормы инсулина примерно одинаковы, т. е. половая принадлежность на это никакого влияния не оказывает. Но беременным дамам стоит помнить, что в их интересном положении бывают специфические отклонения от действующих норм. Это зачастую происходит по причине того, что поджелудочная железа вырабатывает гормон инсулин в недостаточном количестве, и сахар в крови повышается. Обычно все регулируется специальной диетой, но иногда врачи в таком случае говорят о сахарном диабете у беременных. Дети – это все-таки отдельная категория, так как в их раннем возрасте из-за недоразвитости нервной системы и недостаточно активного функционирования всех органов уровень глюкозы в крови может быть понижен. Но и с его повышением (5,5-6,1 ммоль/л) необходимо разбираться более подробно, ведь это может быть связано с нарушением правил сдачи самого анализа.
Что такое глюкагон?
Итак, из вышесказанного следует, что инсулин – это гормон, вырабатываемый поджелудочной железой. Но, помимо этого, данный орган отвечает за производство и других веществ, таких как глюкагон и С-пептид. Нам очень интересны функции первого из них. Ведь, по сути, они прямо противоположны работе инсулина. Соответственно, становится ясно, что гормон глюкагон повышает уровень сахара в крови. Таким образом, данные вещества поддерживают показатель глюкозы в нейтральном состоянии. Стоит отметить, что гормоны инсулин и глюкагон – вещества, которые вырабатываются всего лишь одним из множества органов человеческого организма. Помимо них, существует еще огромное количество тканей и систем, занимающихся тем же самым. И для хороших показателей сахара в крови этих гормонов не всегда достаточно.
Повышенный инсулин – чем это чревато?
Конечно, не всегда увеличение данного показателя обязательно приведет к возникновению сахарного диабета.
Одним из самых распространенных последствий может стать ожирение, а уже потом болезнь повышенного сахара в крови. Зачастую врачи и диетологи, чтобы объяснить своим пациентам простой механизм образования лишнего веса, начинают свой рассказ с ответа на простой вопрос: «Инсулин – это гормон какой железы?» Ведь люди, употребляющие в пищу большое количество углеводной пищи (к примеру, мучные и сладкие блюда), не задумываются о том, какую нагрузку испытывает их поджелудочная железа при этом. Конечно, эти продукты кушать можно, но умеренными порциями, тогда и вся система работает органично. Вообще при таком режиме питания происходит следующее: инсулин повышается постоянно (т. е. этот процесс приобретает хроническую форму), но сахар поступает в организм в немереных количествах, в итоге он просто откладывается в жир. И запомните, что в данном случае сильно повышен аппетит. Замкнутый круг, из которого вам будет очень трудно выбраться, обеспечен: кушаете много неполезной пищи и плотно – инсулин повышен – жир откладывается – аппетит повышается – опять едим в неограниченных количествах. Лучше всего вовремя обратиться к специалистам, которые назначат соответствующие диеты и все необходимые анализы.
Сахарный диабет
Это страшная болезнь, которая стала так называемой чумой XX века. И не только из-за большого количества болеющих, а еще из-за причин ее появления и уменьшения возраста пациентов. Теперь сахарный диабет может возникнуть не только у пожилого человека, который в принципе склонен к этому недугу в силу ухудшения функционирования всех своих органов, но и у маленьких детей. Ученые по всему миру пытаются найти ответ на этот сложной вопрос. Ведь получается, ребенок, заболевший диабетом, должен в течение всей своей последующей жизни поддерживать нормальный уровень инсулина. Выявить данную болезнь несложно, опытному врачу стоит назначить несколько несложных исследований. Для начала сдается кровь на сахар и определяется, повышен ли он. При положительном результате уже действуют следующим образом: проводят тест на толерантность к глюкозе и ставят соответствующий диагноз. Когда сахарный диабет подтверждается, врачу необходимо понять, какого количества изучаемого гормона не хватает конкретно вашему организму. Для этого стоит сдать анализ на инсулин. Тут надо понимать, что сахарный диабет бывает всего двух типов:
— 1-й: инсулин снижен, при этом соответственно глюкоза в крови повышена. В итоге увеличивается мочеиспускание и обнаруживается сахар в моче;
— 2-й: наблюдается повышение инсулина. Почему так происходит? Глюкоза в крови также есть, инсулин вырабатывается, но у организма снижается к нему чувствительность, т. е. он как будто его не видит. В таком случае есть смысл назначения специальных исследований, таких как анализ крови на иммунореактивный инсулин.
Так как инсулин является гормоном поджелудочной железы, логично будет полагать, что в случае сахарного диабета врач будет назначать и препараты для нормального функционирования данного органа. Но и инсулин, поступающий извне, организму тоже будет нужен. Поэтому надо приобрести необходимые лекарства. Кстати, когда диагноз поставлен и вам нужно будет ежедневно самостоятельно измерять дома уровень глюкозы у себя в крови, целесообразно будет приобрести известный всем аппарат — глюкометр. Он позволяет без особого труда за несколько секунд узнать необходимое значение. При помощи одноразовых иголок вы делаете небольшой прокол на пальце и тест-полоской собирате кровь. Вставляете ее в глюкометр, и результат готов. Обычно он получается достоверным.
Какие препараты содержат инсулин?
Сразу стоит оговорить тот момент, что все препараты, содержащие инсулин, должны назначаться строго вашим лечащим врачом, никакого самолечения быть не должно, слишком опасны его последствия. Человеку, который болеет сахарным диабетом, просто необходим поступающий извне инсулин (гормон).
Функции поджелудочной железы, самостоятельно не справляющейся со своей работой, должны поддерживаться постоянно. Как понять, сколько инсулина потребуется конкретному больному? Эта цифра измеряется в специальных углеводных единицах. Проще говоря, вы считаете, сколько в каждой пище углеводов, и, соответственно, понимаете, какое количество инсулина вам придется вколоть, чтобы снизить сахар в крови. Конечно, существуют различные аналоги препаратов, содержащих инсулин. К примеру, когда речь идет о сниженном гормоне, когда по сути поджелудочная железа не справляется со своей работой, стоит прибегнуть к лекарствам, которые смогут активировать ее деятельность (скажем, препарат «Бутамид»). В принципе, можно сказать, что это не чисто введенный в ваш организм инсулин, а лишь вещество, которое так или иначе поможет организму распознать данный гормон, вырабатываемый собственным соответствующим органом. Кто хоть раз сталкивался с проблемой диабета, прекрасно понимает, что в настоящее время все препараты, направленные на борьбу с ним, выпускают в виде инъекций для уколов. Естественно, что ученые всего мира ломают голову над тем, как сделать эту процедуру проще и найти лекарство в другой форме (например, таблетки). Но пока безрезультатно. В принципе, для тех, кто привык к ежедневным процедурам такого типа, они уже кажутся абсолютно безболезненными. Даже дети в силах сделать себе такую инъекцию под кожу самостоятельно. Обычно введенный инсулин начинает свою работу в среднем через полчаса, максимально он сконцентрируется в крови где-то часа через 3. Продолжительность его работы около 6 часов. Тем, кому уже точно поставили диагноз под названием сахарный диабет, нужно делать себе такие уколы три раза в день: утром (обязательно натощак), в полдень, вечером. Конечно, действие введенного инсулина иногда необходимо продлить (на медицинском языке это называется пролонгация). Сделать можно данную процедуру с помощью следующих суспензий: цинк-инсулин (продолжительность 10-36 часов), протамин-цинк-инсулин (24-36 часов). Их вводят подкожно либо внутримышечно.
Возможна ли передозировка инсулином?
Мы знаем, что в лекарственной форме инсулин – это гормон. Чего с ним нельзя делать точно, так это назначать или отменять его введение самостоятельно.
Если случилась ситуация, когда в крови оказалось слишком много инсулина, — это так называемая передозировка или гипогликемия, — следует срочно исправлять положение. Прежде всего, вы должны четко понять, что происходит с человеком: он может резко захотеть сильно кушать, начать потеть и раздражаться, проявить необъяснимую агрессию или даже упасть в обморок. Самое страшное в таком случае — это гипогликемический шок, когда неминуемо возникают судороги и нарушается деятельность сердца. Обязательные действия в этой ситуации:
— надо пополнить запасы сахара в крови, т. е. что-то съесть, содержащее его: кусок сахара, сладкое печенье или ломтик обычного белого хлеба – делается это при появлении самых первых симптомов;
— когда ситуация совсем критичная и шок неминуем, нужно срочно ввести внутривенно раствор глюкозы (40%-ый).
Обязательно следите за тем, как ваш организм в принципе ведет себя в ответ на применение инъекций инсулина. Ведь каждый из нас индивидуален. У некоторых может возникнуть сильная аллергическая реакция, проявляемая не только в месте укола в виде красного пятна, но и по всему телу (крапивница или дерматит). Будьте внимательны, сразу обращайтесь к лечащему врачу, он может просто заменить имеющийся у вас препарат на суинсулин. Ни в коем случае нельзя делать этого самостоятельно, тогда внезапно возникший недостаток инсулина может привести к коме и летальному исходу.
Инсулин – это гормон, отвечающий за ваше здоровье. Запомните, что сахарный диабет может развиться у любого человека. Иногда это напрямую связано со злоупотреблением сладкой и мучной пищей. Некоторые люди не способны контролировать себя в таких вопросах и съедают большое количество углеводов каждый день. Тем самым их организм живет в постоянном стрессе, пытаясь самостоятельно вырабатывать все больше инсулина. И вот, когда он окончательно истощен, наступает эта болезнь.
Источник
Строение
Инсулин представляет собой белок, состоящий из двух пептидных цепей А (21 аминокислота) и В (30 аминокислот), связанных между собой дисульфидными мостиками. Всего в зрелом инсулине человека присутствует 51 аминокислота и его молекулярная масса равна 5,7 кДа.
Синтез
Инсулин синтезируется в β-клетках поджелудочной железы в виде препроинсулина, на N-конце которого находится концевая сигнальная последовательность из 23 аминокислот, служащая проводником всей молекулы в полость эндоплазматической сети. Здесь концевая последовательность сразу отщепляется и проинсулин транспортируется в аппарат Гольджи.
На данном этапе в молекуле проинсулина присутствуют А-цепь, В-цепь и С-пептид (англ. connecting – связующий). В аппарате Гольджи проинсулин упаковывается в секреторные гранулы вместе с ферментами, необходимыми для «созревания» гормона . По мере перемещения гранул к плазматической мембране образуются дисульфидные мостики, вырезается связующий С-пептид (31 аминокислота) и формируется готовая молекула инсулина. В готовых гранулах инсулин находится в кристаллическом состоянии в виде гексамера, образуемого с участием двух ионов Zn2+.
Схема синтеза инсулина
Около 15% молекул проинсулина поступает в кровоток. Проинсулин обладает более слабой активностью (около 1:10), но большим периодом полувыведения (около 3:1), по сравнению с инсулином. Поэтому повышение его уровня может вызывать гипогликемические состояния, что наблюдается при инсулиномах.
Регуляция синтеза и секреции
Секреция инсулина происходит постоянно, и около 50% инсулина, высвобождаемого из β-клеток, никак не связано с приемом пищи или иными влияниями. В течение суток поджелудочная железа выделяет примерно 1/5 от запасов имеющегося в ней инсулина.
Главным стимулятором секреции инсулина является повышение концентрации глюкозы в крови выше 5,5 ммоль/л, максимума секреция достигает при 17-28 ммоль/л. Особенностью этой стимуляции является двухфазное усиление секреции инсулина:
- первая фаза длится 5-10 минут и концентрация гормона может 10-кратно возрастать, после чего его количество понижается,
- вторая фаза начинается примерно через 15 минут от начала гипергликемии и продолжается на протяжении всего ее периода, приводя к увеличению уровня гормона в 15-25 раз.
Чем дольше в крови сохраняется высокая концентрация глюкозы, тем большее число β-клеток подключается к секреции инсулина.
Индукция синтеза инсулина происходит от момента проникновения глюкозы в клетку до трансляции инсулиновой мРНК. Она регулируется повышением транскрипции гена инсулина, повышением стабильности инсулиновой мРНК и увеличением трансляции инсулиновой мРНК.
Активация секреции инсулина
1. После проникновения глюкозы в β-клетки (через ГлюТ-1 и ГлюТ-2) она фосфорилируется гексокиназой IV (глюкокиназа, обладает низким сродством к глюкозе),
2. Далее глюкоза аэробно окисляется, при этом скорость окисления глюкозы линейно зависит от ее количества,
3. В результате нарабатывается АТФ, количество которого также прямо зависит от концентрации глюкозы в крови,
4. Накопление АТФ стимулирует закрытие ионных K+-каналов, что приводит к деполяризации мембраны,
5. Деполяризация мембраны приводит к открытию потенциал-зависимых Ca2+-каналов и притоку ионов Ca2+ в клетку,
6. Поступающие ионы Ca2+ активируют фосфолипазу C и запускают кальций-фосфолипидный механизм проведения сигнала с образованием ДАГ и инозитол-трифосфата (ИФ3),
7. Появление ИФ3 в цитозоле открывает Ca2+-каналы в эндоплазматической сети, что ускоряет накопление ионов Ca2+ в цитозоле,
8. Резкое увеличение концентрации в клетке ионов Ca2+ приводит к перемещению секреторных гранул к плазматической мембране, их слиянию с ней и экзоцитозу кристаллов зрелого инсулина наружу,
9. Далее происходит распад кристаллов, отделение ионов Zn2+ и выход молекул активного инсулина в кровоток.
Схема внутриклеточной регуляции синтеза инсулина при участии глюкозы
Описанный ведущий механизм может корректироваться в ту или иную сторону под действием ряда других факторов, таких как аминокислоты, жирные кислоты, гормоны ЖКТ и другие гормоны, нервная регуляция.
Из аминокислот на секрецию гормона наиболее значительно влияют лизин и аргинин. Но сами по себе они почти не стимулируют секрецию, их эффект зависит от наличия гипергликемии, т.е. аминокислоты только потенциируют действие глюкозы.
Свободные жирные кислоты также являются факторами, стимулирующими секрецию инсулина, но тоже только в присутствии глюкозы. При гипогликемии они оказывают обратный эффект, подавляя экспрессию гена инсулина.
Логичной является положительная чувствительность секреции инсулина к действию гормонов желудочно-кишечного тракта – инкретинов (энтероглюкагона и глюкозозависимого инсулинотропного полипептида), холецистокинина, секретина, гастрина, желудочного ингибирующего полипептида.
Клинически важным и в какой-то мере опасным является усиление секреции инсулина при длительном воздействии соматотропного гормона, АКТГ и глюкокортикоидов, эстрогенов, прогестинов. При этом возрастает риск истощения β-клеток, уменьшение синтеза инсулина и возникновение инсулинзависимого сахарного диабета. Такое может наблюдаться при использовании указанных гормонов в терапии или при патологиях, связанных с их гиперфункцией.
Нервная регуляция β-клеток поджелудочной железы включает адренергическую и холинергическую регуляцию. Любые стрессы (эмоциональные и/или физические нагрузки, гипоксия, переохлаждение, травмы, ожоги) повышают активность симпатической нервной системы и подавляют секрецию инсулина за счет активации α2-адренорецепторов. С другой стороны, стимуляция β2-адренорецепторов приводит к усилению секреции.
Также выделение инсулина повышается n.vagus, в свою очередь находящегося под контролем гипоталамуса, чувствительного к концентрации глюкозы крови.
Мишени
Рецепторы инсулина находятся практически на всех клетках организма, кроме нервных, но в разном количестве. Нервные клетки не имеют рецепторов к инсулину, т.к. последний просто не проникает через гематоэнцефалический барьер.
Наибольшая концентрация рецепторов наблюдается на мембране гепатоцитов (100-200 тыс на клетку) и адипоцитов (около 50 тыс на клетку), клетка скелетной мышцы имеет около 10 тысяч рецепторов, а эритроциты — только 40 рецепторов на клетку.
Механизм действия
После связывания инсулина с рецептором активируется ферментативный домен рецептора. Так как он обладает тирозинкиназной активностью, то фосфорилирует внутриклеточные белки — субстраты инсулинового рецептора. Дальнейшее развитие событий обусловлено двумя направлениями: MAP-киназный путь и ФИ-3-киназный механизмы действия (подробно).
При активации фосфатидилинозитол-3-киназного механизма результатом являются быстрые эффекты – активация ГлюТ-4 и поступление глюкозы в клетку, изменение активности «метаболических» ферментов – ТАГ-липазы, гликогенсинтазы, гликогенфосфорилазы, киназы гликогенфосфорилазы, ацетил-SКоА-карбоксилазы и других.
При реализации MAP-киназного механизма (англ. MAP — mitogen-activated protein) регулируются медленные эффекты – пролиферация и дифференцировка клеток, процессы апоптоза и антиапоптоза.
Два механизма действия инсулина
Скорость эффектов действия инсулина
Биологические эффекты инсулина подразделяются по скорости развития:
Очень быстрые эффекты (секунды)
Эти эффекты связаны с изменением трансмембранных транспортов:
1. Активации Na+/K+-АТФазы, что вызывает выход ионов Na+ и вход в клетку ионов K+, что ведет к гиперполяризации мембран чувствительных к инсулину клеток (кроме гепатоцитов).
2. Активация Na+/H+-обменника на цитоплазматической мембране многих клеток и выход из клетки ионов H+ в обмен на ионы Na+. Такое влияние имеет значение в патогенезе артериальной гипертензии при сахарном диабете 2 типа.
3. Угнетение мембранной Ca2+-АТФазы приводит к задержке ионов Ca2+ в цитозоле клетки.
4. Выход на мембрану миоцитов и адипоцитов переносчиков глюкозы ГлюТ-4 и увеличение в 20-50 раз объема транспорта глюкозы в клетку.
Быстрые эффекты (минуты)
Быстрые эффекты заключаются в изменении скоростей фосфорилирования и дефосфорилирования метаболических ферментов и регуляторных белков.
Печень
- торможение эффектов адреналина и глюкагона (фосфодиэстераза),
- ускорение гликогеногенеза (гликогенсинтаза),
- активация гликолиза (фосфофруктокиназа, пируваткиназа),
- превращение пирувата в ацетил-SКоА (ПВК-дегидрогеназа),
- усиление синтеза жирных кислот (ацетил-SКоА-карбоксилаза),
- формирование ЛПОНП,
- повышение синтеза холестерина (ГМГ-SКоА-редуктаза),
Мышцы
- торможение эффектов адреналина (фосфодиэстераза),
- стимулирует транспорт глюкозы в клетки (активация ГлюТ-4),
- стимуляция гликогеногенеза (гликогенсинтаза),
- активация гликолиза (фосфофруктокиназа, пируваткиназа),
- превращение пирувата в ацетил-SКоА (ПВК-дегидрогеназа),
- усиливает транспорт нейтральных аминокислот в мышцы,
- стимулирует трансляцию (рибосомальный синтез белков).
Жировая ткань
- стимулирует транспорт глюкозы в клетки (активация Глют-4),
- активирует запасание жирных кислот в тканях (липопротеинлипаза),
- активация гликолиза (фосфофруктокиназа, пируваткиназа),
- усиление синтеза жирных кислот (активация ацетил-SКоА-карбоксилазы),
- создание возможности для запасания ТАГ (инактивация гормон-чувствительной-липазы).
Медленные эффекты (минуты-часы)
Медленные эффекты заключаются в изменении скорости транскрипции генов белков, отвечающих за обмен веществ, за рост и деление клеток, например:
1. Индукция синтеза ферментов в печени
- глюкокиназы и пируваткиназы (гликолиз),
- АТФ-цитрат-лиазы, ацетил-SКоА-карбоксилазы, синтазы жирных кислот, цитозольной малатдегидрогеназы (синтез жирных кислот),
- глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (пентозофосфатный путь),
2. Индукция в адипоцитах синтеза глицеральдегидфосфат-дегидрогеназы и синтазы жирных кислот.
3. Репрессия синтеза мРНК, например, для ФЕП-карбоксикиназы (глюконеогенез).
4. Обеспечивает процессы трансляции, повышая фосфорилирование по серину рибосомального белка S6.
Очень медленные эффекты (часы-сутки)
Очень медленные эффекты реализуют митогенез и размножение клеток. Например, к этим эффектам относится
1. Повышение в печени синтеза соматомедина, зависимого от гормона роста.
2. Увеличение роста и пролиферации клеток в синергизме с соматомединами.
3. Переход клетки из G1-фазы в S-фазу клеточного цикла.
Именно группой медленных эффектов объясняется «парадокс» наличия инсулинорезистентности адипоцитов (при сахарном диабете 2 типа) и одновременное увеличение массы жировой ткани и запасание в ней липидов под влиянием гипергликемии и инсулина.
Инактивация инсулина
Удаление инсулина из циркуляции происходит после его связывания с рецептором и последующей интернализации (эндоцитоза) гормон-рецепторного комплекса, в основном в печени и мышцах. После поглощения комплекс разрушается и белковые молекулы лизируются до свободных аминокислот. В печени захватывается и разрушается до 50% инсулина при первом прохождении крови, оттекающей от поджелудочной железы. В почках инсулин фильтруется в первичную мочу и, после реабсорбции в проксимальных канальцах, разрушается.
Патология
Гипофункция
Инсулинзависимый и инсулиннезависимый сахарный диабет. Для диагностики этих патологий в клинике активно используют нагрузочные пробы и определение концентрации инсулина и С-пептида.
Источник