INSULINA

• Ipoglicemia

INSULINA (dal latino Insula - isola), un ormone prodotto nelle cellule del pancreas b delle isole di Langerhans. La molecola di insulina umana (mol. M. 5807) consiste di due catene peptidiche (A e B) collegate da due ponti disolfuro; il terzo ponte disolfuro si trova nella catena A (vedere la formula delle lettere, vedere la designazione in Art. Aminoacidi).

E nsulin trovato in tutti i vertebrati. Nei grandi mammiferi, le molecole di insulina differiscono nella composizione amminoacidica solo nelle posizioni 8, 9 e 10 della catena A e nella posizione 30 della catena B (vedere la tabella). Nel pesce, negli uccelli e nei roditori, le differenze nella struttura dell'insulina sono significative.

L'insulina è stabile nell'ambiente.

INSULINA (isola insula latina, isolotto) - ormone pancreatico; appartiene al gruppo di ormoni proteici-peptidici.

Nel 1900, L.V. Sobolev ha dimostrato che le isole pancreatiche di Langerhans (vedi) sono il sito della formazione di una sostanza che regola il metabolismo dei carboidrati nel corpo. Nel 1921, F. Banting e Best (S.N. Best) ottennero l'estratto di insulina dal tessuto pancreatico delle isole. Nel 1925, I. fu ottenuto in forma cristallina. Nel 1955, F. Sanger studiò la sequenza degli aminoacidi e stabilì la struttura di I. bovini e maiali.

Il peso molecolare relativo di P. monomero è di ca. 6000. La molecola I. contiene 51 aminoacidi e consiste di due catene; la catena con glicina N-terminale è chiamata catena A e consiste di 21 aminoacidi, la seconda - la catena B - è costituita da 30 amminoacidi. E - e le catene B sono collegate da un legame disolfuro, l'integrità del taglio gioca un ruolo importante nella conservazione del biolo, l'attività della molecola I. (vedi la formula sotto).

La più vicina composizione di amminoacidi per i suini I. umani, la molecola to-rogo differisce solo di un amminoacido nella catena B (invece della treonina nella trentesima posizione è l'alanina).

Il contenuto

Biosintesi di insulina, regolazione della secrezione di insulina

I. è sintetizzato in insulociti basofili (cellule beta) delle isole pancreatiche di Langerhans dal suo predecessore, la proinsulina. Per la prima volta, la proinsulina fu scoperta da D. F. Steiner alla fine degli anni '60. Proinsulin - polipeptide a catena singola con una molare relativa. pesa ca. 10.000, contiene più di 80 amminoacidi. La proinsulina è una molecola P., come se fosse chiusa da un peptide, che era chiamato un peptide di collegamento o C; questo peptide rende la molecola I. biologicamente inattiva. Secondo l'immunol, le caratteristiche della proinsulina sono vicine a I. La Proinsulina è sintetizzata sui ribosomi degli insulociti, quindi lungo le cisterne del reticolo citoplasmatico la molecola di proinsulina si muove verso il complesso lamellare (complesso di Golgi), da cui i nuovi granuli secretori contenenti proinsulina sono separati. Nei granuli secretori sotto l'azione degli enzimi, il peptide C viene separato dalla proinsulina e si forma I. Il processo di trasformazione enzimatica della proinsulina procede nel. diverse fasi, a seguito delle quali si forma l'insulina, forme intermedie di pro-insulina e C-peptide. Tutte queste sostanze possiedono diverse attività biologiche e immunitarie e possono partecipare alla regolazione di vari tipi di metabolismo. La violazione dei processi di conversione della proinsulina in I. porta a un cambiamento nel rapporto di queste sostanze, alla comparsa di forme anormali di I. E come conseguenza di ciò, un cambiamento nella regolazione del metabolismo.

L'ingresso di ormoni nel sangue è regolato da diversi meccanismi, uno dei quali per I. (segnale di innesco) è un aumento del glucosio nel sangue (vedi Iperglicemia); il ruolo importante nella regolazione della ricevuta è I. appartiene ai microelementi, gli ormoni sono andati. - kish. percorso (principalmente secretina), amminoacidi e anche c. n. a. (vedi Ormoni).

La trasformazione dell'insulina nel corpo

Quando si entra nel flusso sanguigno, una parte di I. forma complessi con proteine ​​plasmatiche - i cosiddetti. insulina legata, l'altra parte rimane sotto forma di insulina libera. L. K. Staroseltseva e sotr. (1972) stabilirono che ci sono due forme dell'io associato: una forma - il complesso I. con transferrina, l'altro - il complesso I. con uno dei componenti della siero alfa globulina. Gli Io liberi e legati sono diversi l'uno dall'altro in biol., Immuni e fisici. proprietà, così come l'effetto su tessuti adiposi e muscolari, che sono organi bersaglio e sono chiamati insulino-sensibili e tessuti. I. Libero reagisce con anticorpi al P. cristallino, stimola l'assorbimento del glucosio da parte dei muscoli e, in una certa misura, del tessuto adiposo. L'associazione I. non reagisce con gli anticorpi al P. cristallino, stimola l'assorbimento del glucosio dal tessuto adiposo e non ha praticamente alcun effetto su questo processo nel tessuto muscolare. L'associato I. differisce dal tasso metabolico libero dal suo comportamento nel campo elettroforetico, durante la filtrazione del gel e la dialisi.

Durante l'estrazione di siero di sangue con acido cloridrico etanolo, è stata ottenuta una sostanza, secondo biol, effetti simili a I. Tuttavia, questa sostanza non ha reagito con anticorpi ottenuti a P. cristallina, e pertanto è stata chiamata "attività plasmatica insulino-simile" o "sostanza insulino-simile". Lo studio dell'attività insulino-simile è di grande importanza; "L'attività del plasma insulino-simile soppressa" è considerata da molti autori come una delle forme di I. Grazie ai processi di legame di I. alle proteine ​​del siero, la sua consegna ai tessuti è assicurata. Inoltre, l'associato I. è una forma di immagazzinamento dell'ormone nel sangue e crea una riserva di I. attivo nel sangue. Un certo rapporto di I. libero e associato assicura il normale funzionamento del corpo.

Il numero di I., che circola nel flusso sanguigno, è determinato non solo dal tasso di secrezione, ma anche dalla velocità del suo metabolismo nei tessuti e negli organi periferici. I processi più attivi del metabolismo I. procedono nel fegato. Ci sono diverse ipotesi sul meccanismo di questi processi nel fegato; È stabilito che ci sono due fasi: il ripristino dei ponti disolfuro nella molecola dell'insulina e la proteolisi con la formazione di frammenti peptidici biologicamente inattivi e amminoacidi. Esistono diversi sistemi enzimatici insulino-inducibili e che riducono l'insulina coinvolti nel metabolismo di I. Questi includono il sistema enzimatico inducente l'insulina [proteina disulfide reduttasi (glutatione)] e il sistema enzimatico degradante dell'insulina, che è rappresentato da tre tipi di enzimi proteolitici. Come risultato dell'azione della proteina disulfide reduttasi, i ponti S - S vengono ripristinati e la formazione delle catene A e B di I. è seguita dalla loro proteolisi a singoli peptidi e amminoacidi. Oltre al fegato, il metabolismo di I. si manifesta nei tessuti muscolari e grassi, nei reni, nella placenta. Il tasso di processi metabolici può servire come controllo sul livello di I attiva e svolge un ruolo importante nella patogenesi del diabete mellito. Il periodo biol, mezzo-decadimento di I. persona - ca. 30 minuti

Effetto biologico dell'insulina

I. è un ormone anabolico universale. Uno degli effetti più sorprendenti di I. - Il suo effetto ipoglicemico. I. influenza tutti i tipi di metabolismo: stimola il trasporto di sostanze attraverso la membrana cellulare, favorisce l'utilizzazione del glucosio e la formazione di glicogeno, inibisce la gluconeogenesi (vedi glicolisi), inibisce la lipolisi e attiva la lipogenesi (vedi metabolismo dei grassi), aumenta l'intensità della sintesi proteica. I., assicurando la normale ossidazione del glucosio nel ciclo di Krebs (polmoni, muscoli, reni, fegato), promuove la formazione di composti ad alta energia (in particolare, ATP) e il mantenimento del bilancio energetico delle cellule. E 'necessario per la crescita e lo sviluppo dell'organismo (agisce in sinergia con l'ormone somatotropo della ghiandola pituitaria).

Tutti i biol, gli effetti I. sono indipendenti e indipendenti l'uno dall'altro, tuttavia nel fiziol, le condizioni dell'effetto finale I. consistono nella stimolazione diretta dei processi biosintetici e fornitura simultanea di cellule con materiale "di costruzione" (ad es. Amminoacidi) ed energia (glucosio). I molteplici effetti di I. sono realizzati interagendo con i recettori della membrana cellulare e trasmettendo il segnale (informazione) nella cellula ai corrispondenti sistemi enzimatici.

Fiziol, antagonista I. nella regolazione del metabolismo dei carboidrati e garantendo il livello di glucosio nel sangue che è ottimale per l'attività vitale del corpo è il glucagone (vedi), così come alcuni altri ormoni (tiroide, ghiandole surrenali, ormone della crescita).

Le violazioni nella sintesi e nella secrezione di insulina possono essere di natura diversa e avere un'origine diversa. Dunque, insufficienza di secrezione E. Porta a un'iperglicemia e uno sviluppo di diabete (vedi. Diabete, un'eziologia e una patogenesi). Un'eccessiva formazione di I. è osservata, per esempio, con un tumore ormonalmente attivo emanato dalle cellule beta delle isole pancreatiche (vedi Insuloma), ed è espresso clinicamente dai sintomi dell'iperinsulinismo (vedi).

Metodi di determinazione dell'insulina

I metodi per determinare l'insulina possono essere condizionalmente suddivisi in biologici e radioimmuni. Biol, i metodi sono basati sulla stimolazione dell'assorbimento del glucosio da parte dei tessuti insulino-sensibili sotto l'influenza di I. Per il biolo, il metodo utilizza muscolo diaframmatico e tessuto adiposo epididimale ottenuto da ratti di linee pure. Siero cristallino o siero umano testato e preparazioni del muscolo diaframmatico o del tessuto adiposo dell'epididimo (cellule di grasso meglio isolate derivate dal tessuto adiposo dell'epididimo) in un tampone contenente una certa concentrazione di glucosio sono posti in un incubatore. Secondo il grado di assorbimento del glucosio da parte del tessuto e, di conseguenza, la sua perdita dal mezzo incubato, il contenuto di I. nel sangue viene calcolato utilizzando una curva standard.

La forma libera I. migliora l'assorbimento del glucosio principalmente sul muscolo diaframmatico, con un taglio, la forma associata I. praticamente non reagisce, quindi, usando il metodo diaframmatico, è possibile determinare la quantità di I libero. L'assorbimento del glucosio da parte del tessuto adiposo dell'epididimo viene principalmente stimolato dalla forma associata I. ma con tessuto adiposo libero, posso anche parzialmente reagire in modo libero, quindi i dati ottenuti durante l'incubazione con tessuto adiposo possono essere chiamati attività totale di insulina. Fiziol, i livelli di I liberi e legati fluttuano in limiti molto ampi, che, apparentemente, sono associati al tipo individuale di regolazione ormonale dei processi metabolici e possono mediare una media di 150-200 μ / ml di I libero e 250-400 μed / ml associato I.

Il metodo radioimmunitario per la determinazione di I. è basato sulla competizione di I. marcato e non marcato in reazione con l'anticorpo di I. nel campione analizzato. La quantità di I radioattivo associata agli anticorpi sarà inversamente proporzionale alla concentrazione di I. nel campione analizzato. La variante di maggior successo del metodo radioimmune è risultata essere il metodo a doppio anticorpo, il quale condizionatamente (schematicamente) può essere rappresentato come segue. Gli anticorpi contro I. sono ottenuti su cavie (i cosiddetti anticorpi di primo ordine) e li collegano con l'etichetta I. (1251). Il complesso risultante è ricombinato con anticorpi di secondo ordine (ottenuti dal coniglio). Ciò garantisce la stabilità del complesso e la possibilità di una reazione di sostituzione dell'etichetta I. non marcata. Come risultato di questa reazione, l'io non etichettato si lega agli anticorpi, ed etichettato I. entra in un rr libero.

Numerose modifiche di questo metodo si basano sullo stadio di separazione dell'etichetta I. dal complesso con I non marcato. Il metodo dei doppi anticorpi è la base per la preparazione di kit pronti per il metodo radioimmunitario per la determinazione di I.

Preparazioni di insulina

Per il miele I. Gli obiettivi sono derivati ​​dal pancreas di bovini, maiali e balene. Attività I. Determinare il biolo, mediante (sulla capacità di abbassare il contenuto di zucchero nel sangue nei conigli sani). Per unità di azione (ED), o un'unità internazionale (IE), intraprendere un'attività di 0,04082 mg di insulina cristallina (standard). I. si combina facilmente con metalli bivalenti, specialmente con zinco, cobalto, cadmio e può formare complessi con polipeptidi, in particolare con protamina. Questa proprietà è stata usata per creare droghe I. azione prolungata.

Secondo la durata dell'azione, ci sono tre tipi di farmaci I. Il farmaco a breve durata d'azione (circa 6 ore) è l'insulina prodotta a livello nazionale (I. bovini e suini). La preparazione di durata media di azione (10-12 ore) è una sospensione d'insulina di zinco amorfa - una preparazione domestica simile a quella della preparazione di sette parti. Da lunga azione formulazioni includono protamina iniezione zinco insulina (16-20 h. Passi), una sospensione di insulina protamina (18- 24 ore.), La sospensione di zinco-insulina (fino a 24 h.), Zinco-insulina sospensioni di cristallo ( azione fino a 30-36 ore).

Farmakol, la caratteristica delle droghe più usate I. e le forme della loro liberazione - vedi. Preparazioni ormonali, tavola.

Indicazioni e controindicazioni

I. è un agente antidiabetico specifico ed è usato principalmente nel diabete mellito; L'indicazione assoluta è la presenza di chetoacidosi e coma diabetico. La scelta del farmaco e il suo dosaggio dipendono dalla forma e dalla gravità della malattia, dall'età e dalle condizioni generali del paziente. La selezione delle dosi e del trattamento I viene effettuata sotto il controllo della glicemia e delle urine e monitorando le condizioni del paziente. Un'overdose di I. minaccia con un forte calo di zucchero nel sangue, coma ipoglicemico. Indicazioni specifiche per l'uso di alcuni farmaci I. per il diabete negli adulti e nei bambini - vedere il diabete mellito, il trattamento.

I. I farmaci sono usati per trattare alcune malattie mentali. Nell'URSS, il trattamento con insulina della schizofrenia è stato applicato nel 1936 da A. S. Kronfeld e E. Ya. Sternberg. Con l'avvento dei neurolettici, I. trattamento è diventato il metodo di scelta - vedi, la schizofrenia.

A piccole dosi, a volte viene prescritto per esaurimento generale, foruncolosi, vomito in gravidanza, epatite, ecc.

Tutti i farmaci I. azione prolungata iniettata solo sotto la pelle (o per via intramuscolare). Per via endovenosa (ad esempio, con coma diabetico), è possibile inserire solo una soluzione di insulina cristallina per l'iniezione. È impossibile inserire sospensioni di zinco-insulina (e altri farmaci I. azione prolungata) nella stessa siringa con insulina p-rum per iniezione; se necessario, iniettare una soluzione di insulina per iniezione con una siringa separata.

Controindicazioni - un'allergia a E.; controindicazioni relative - malattie che si verificano con l'ipoglicemia. Bisogna fare attenzione nel trattamento dei pazienti nei quali io ho insufficienza coronarica e disturbi della circolazione cerebrale.

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Insulina: che tipo di ormone, livello di sangue, livello di diabete e altre malattie, l'introduzione

Qual è questa sostanza - l'insulina, che è così spesso scritta e parlata in connessione con l'attuale diabete mellito? Perché in un certo momento cessa di essere prodotto in quantità necessarie o, al contrario, viene sintetizzato in eccesso?

L'insulina è una sostanza biologicamente attiva (BAS), un ormone proteico che controlla i livelli di glucosio nel sangue. Questo ormone è sintetizzato dalle cellule beta appartenenti all'apparato isolotto (isole di Langerhans) del pancreas, che spiega il rischio di sviluppare il diabete in violazione delle sue capacità funzionali. Oltre all'insulina, altri ormoni sono sintetizzati nel pancreas, in particolare il fattore iperglicemico (glucagone) prodotto dalle cellule alfa dell'apparato delle isole e anche coinvolto nel mantenimento di una concentrazione costante di glucosio nel corpo.

Gli indicatori della norma di insulina nel sangue (plasma, siero) di un adulto sono compresi nell'intervallo da 3 a 30 μE / ml (o fino a 240 pmol / l).

Nei bambini di età inferiore ai 12 anni, gli indicatori non devono superare 10 μU / ml (o 69 pmol / l).

Anche se da qualche parte il lettore soddisferà la norma fino a 20 ICED / ml, da qualche parte fino a 25 ICED / ml - la velocità può differire leggermente in diversi laboratori, quindi, donando sempre il sangue per l'analisi, è necessario concentrarsi sui dati esatti (valori di riferimento) di quel laboratorio, che produce ricerca, e non sui valori dati in varie fonti.

L'insulina elevata può riferirsi sia alla patologia, per esempio, allo sviluppo di un tumore pancreatico (insulinoma), sia a una condizione fisiologica (gravidanza).

Una diminuzione dei livelli di insulina può indicare lo sviluppo del diabete o solo l'affaticamento fisico.

Il ruolo principale dell'ormone è ipoglicemico.

L'azione dell'insulina nel corpo umano (e non solo il corpo umano, in questo senso, tutti i mammiferi sono simili) è nella sua partecipazione ai processi di scambio:

• Questo ormone permette allo zucchero, ottenuto con la nutrizione, di entrare liberamente nelle cellule dei muscoli e dei tessuti grassi, aumentando la permeabilità delle loro membrane:
• È un induttore della produzione di glucosio da glucosio nel fegato e nelle cellule muscolari:
• L'insulina promuove l'accumulo di proteine, aumentando la loro sintesi e la prevenzione di decadimento e grasso (aiuta il tessuto adiposo per catturare glucosio e convertirlo in grasso (è lì che sono depositi di grasso indesiderati e perché eccessivo amore di carboidrati porta ad obesità);
• Aumentando l'attività degli enzimi che migliorano la degradazione del glucosio (effetto anabolico), questo ormone interferisce con il lavoro di altri enzimi che cercano di abbattere i grassi e il glicogeno (effetto anti-catabolico dell'insulina).

L'insulina è ovunque, partecipa a tutti i processi metabolici che avvengono nel corpo umano, ma lo scopo principale di questa sostanza è fornire il metabolismo dei carboidrati, poiché è l'unico ormone ipoglicemico, mentre i suoi "oppositori", gli ormoni iperglicemici, cercano di aumentare il contenuto di zucchero sangue, molto di più (adrenalina, ormone della crescita, glucagone).

Principalmente, il meccanismo di insulina dalle isole pancreatiche cellule beta trigger aumentata concentrazione di carboidrati nel sangue, ma fino a questo ormone comincia a produrre, quando una persona masticare un pezzo di qualcosa di commestibile, deglutire e fornisce allo stomaco (e non necessariamente il cibo era carboidrato). Quindi, il cibo (qualsiasi) provoca un aumento del livello di insulina nel sangue, e la fame senza cibo, al contrario, riduce il suo contenuto.

Inoltre, la formazione di insulina è stimolata da altri ormoni, elevate concentrazioni di alcuni oligoelementi nel sangue, come il potassio e il calcio, e una maggiore quantità di acidi grassi. I prodotti a base di insulina sono più depressi dall'ormone della crescita ormone della crescita (ormone della crescita). Altri ormoni, anche in una certa misura, riducono la produzione di insulina, ad esempio la somatostatina, sintetizzata dalle cellule delta dell'apparato delle isole pancreatiche, ma la sua azione non ha il potere della somatotropina.

È ovvio che le fluttuazioni nel livello di insulina nel sangue dipendono dai cambiamenti nel contenuto di glucosio nel corpo, quindi è chiaro perché la ricerca dell'insulina utilizzando metodi di laboratorio allo stesso tempo determina la quantità di glucosio (esame del sangue per lo zucchero).

Video: insulina e sue funzioni - animazione medica

Insulina e malattia da zucchero di entrambi i tipi

Il più delle volte, la secrezione e l'attività funzionale dei cambiamenti ormonali descritti nel diabete mellito di tipo 2 (diabete mellito non insulino dipendente - NIDDM), che è spesso formato in persone di mezza età e anziani che sono in sovrappeso. I pazienti spesso si chiedono perché il sovrappeso sia un fattore di rischio per il diabete. E ciò accade come segue: l'accumulo di riserve di grasso in eccesso è accompagnato da un aumento delle lipoproteine ​​nel sangue che, a sua volta, riducono il numero di recettori per l'ormone e ne modificano l'affinità. Il risultato di tali disturbi è una diminuzione della produzione di insulina e, di conseguenza, una diminuzione del suo livello nel sangue, che porta ad un aumento della concentrazione di glucosio, che non può essere utilizzato in modo tempestivo a causa della carenza di insulina.

Tra l'altro, alcune persone, imparando i loro risultati (iperglicemia, profilo lipidico alterato), sconvolto, al momento, in questa occasione, stanno cominciando a cercare i modi di prevenire malattie pericolose - hanno urgente "sedersi" su una dieta per perdere peso corporeo. E stanno facendo la cosa giusta! Tale esperienza può essere molto utile per tutti i pazienti nel gruppo a rischio di diabete: le misure prese a tempo debito rendono possibile ritardare indefinitamente lo sviluppo della malattia e le sue conseguenze, nonché la dipendenza da droghe che riducono lo zucchero nel sangue siero (plasma).

Un quadro un po 'diverso è osservato nel diabete mellito di tipo 1, che è chiamato insulino-dipendente (IDDM). In questo caso, il glucosio è più che sufficiente intorno alle cellule, semplicemente si immergono nell'ambiente zuccherino, ma non possono assimilare materiale energetico importante a causa dell'assoluta mancanza di un conduttore - non c'è insulina. Le cellule non possono accettare il glucosio e, a seguito di circostanze simili, iniziano a verificarsi disturbi nel corpo di altri processi:

• Il grasso di riserva, non completamente bruciato nel ciclo di Krebs, viene inviato al fegato e partecipa alla formazione di corpi chetonici;
• Un aumento significativo della glicemia porta ad un'incredibile sete, una grande quantità di glucosio comincia ad essere espulsa con le urine;
• Il metabolismo dei carboidrati viene inviato lungo un percorso alternativo (sorbitolo), formando un eccesso di sorbitolo, che inizia a depositarsi in vari punti, formando stati patologici: cataratta (nella lente dell'occhio), polineurite (nei conduttori nervosi), processo aterosclerotico (nella parete vascolare).

Il corpo, cercando di compensare questi disturbi, stimola la disgregazione dei grassi, a seguito della quale aumenta il contenuto di trigliceridi nel sangue, ma il livello della frazione di colesterolo utile diminuisce. La dysproteinemia aterogenica riduce le difese dell'organismo, che si manifesta con un cambiamento in altri parametri di laboratorio (aumento della fruttosamina e dell'emoglobina glicosilata, disturbo della composizione elettrolitica del sangue). In questo stato di assoluta insulino-carenza, i pazienti si indeboliscono, costantemente vogliono bere, producono una grande quantità di urina.

Nel diabete, la mancanza di insulina colpisce in definitiva quasi tutti gli organi e sistemi, cioè la sua carenza contribuisce allo sviluppo di molti altri sintomi che arricchiscono il quadro clinico di una malattia "dolce".

Cosa "dire" gli eccessi e gli svantaggi

L'aumento di insulina, cioè un aumento del suo livello nel plasma sanguigno (siero) può essere previsto nel caso di determinate condizioni patologiche:

1. Gli insulinomi sono tumori del tessuto delle isole di Langerhans, in modo incontrollabile e producono grandi quantità di ormone ipoglicemico. Questa neoplasia dà un livello abbastanza alto di insulina, mentre il glucosio a digiuno è ridotto. Per la diagnosi di adenoma del pancreas di questo tipo produce un calcolo del rapporto di insulina e glucosio (I / G) di formula: valore quantitativo dell'ormone nel sangue, uU / ml (contenuto di zuccheri determinato mattino a stomaco vuoto, mmol / l - 1,70).
2. Lo stadio iniziale della formazione del diabete mellito insulino-dipendente, in seguito il livello di insulina inizia a diminuire e lo zucchero aumenterà.
3. L'obesità. Nel frattempo, qui e nel caso di alcune altre malattie è necessario distinguere causa ed effetto: nelle fasi iniziali non provocare l'obesità, elevata insulina, ma al contrario, elevati livelli di ormone migliora l'appetito e facilita la rapida trasformazione del glucosio proveniente da grasso alimentare. Tuttavia, tutto è così interconnesso che non è sempre possibile tracciare chiaramente la causa alla radice.
4. Malattia del fegato
5. Acromegalia. Nelle persone sane, alti livelli di insulina riducono rapidamente il glucosio nel sangue, che stimola notevolmente la sintesi dell'ormone della crescita, nei pazienti con acromegalia, un aumento dei valori di insulina e la successiva ipoglicemia non causano una reazione speciale dall'ormone della crescita. Questa funzione è utilizzata come test di stimolazione per il monitoraggio dell'equilibrio ormonale (l'iniezione endovenosa di insulina non causa un particolare aumento dell'ormone della crescita né dopo 1 ora o 2 ore dopo la somministrazione di insulina).
6. Sindrome di Itsenko-Cushing. La rottura del metabolismo dei carboidrati in questa malattia è dovuta all'aumentata secrezione di glucocorticoidi, che sopprimono il processo di utilizzazione del glucosio, che, nonostante l'alto livello di insulina, rimane nel sangue in alte concentrazioni.
7. L'insulina è elevata nella distrofia muscolare, che è il risultato di vari disturbi metabolici.
8. Gravidanza, procedendo normalmente, ma con aumento dell'appetito.
9. Intolleranza ereditaria a fruttosio e galattosio.

La somministrazione di insulina (ad azione rapida) sotto la pelle provoca un brusco salto nell'ormone del sangue del paziente, che viene utilizzato per portare il paziente fuori dal coma iperglicemico. L'uso di ormoni e farmaci che riducono il glucosio per il trattamento del diabete mellito porta anche ad un aumento dell'insulina nel sangue.

Dovrebbe essere notato, anche se molte persone già sanno che non esiste un trattamento per l'insulina elevata, esiste un trattamento per una specifica malattia, in cui vi è una simile "spaccatura" nello stato ormonale e una perturbazione dei vari processi metabolici.

Una diminuzione del livello di insulina si osserva nel diabete mellito e nel tipo 1 e 2. L'unica differenza è che con l'INCDD, la carenza di ormone è relativa ed è causata da altri fattori oltre alla mancanza assoluta di IDDM. Inoltre, situazioni stressanti, intenso sforzo fisico o l'impatto di altri fattori avversi portano a una diminuzione dei valori quantitativi dell'ormone nel sangue.

Perché è importante conoscere il livello di insulina?

Gli indicatori assoluti dei livelli di insulina, ottenuti da ricerche di laboratorio, da soli non hanno un grande valore diagnostico, poiché senza valori quantitativi di concentrazione di glucosio, non parlano molto. Cioè, prima di giudicare eventuali anomalie nel corpo relative al comportamento dell'insulina, dovrebbe essere esaminata la sua relazione con il glucosio.

Con tale scopo (per aumentare il significato diagnostico dell'analisi), viene eseguito un test di stimolazione della produzione di insulina mediante glucosio (stress test), il che dimostra che l'ormone ipoglicemico prodotto dalle cellule beta del pancreas è tardivo nelle persone con diabete mellito latente, la sua concentrazione aumenta più lentamente ma raggiunge valori più alti che nelle persone sane.

Oltre al test di carico del glucosio, il test provocatorio o, come viene chiamato, il test del digiuno viene utilizzato nella ricerca diagnostica. L'essenza del campione è determinare la quantità di glucosio, insulina e C-peptide (porzione proteica della molecola di proinsulina) a stomaco vuoto nel sangue del paziente, dopo di che il paziente è limitato in alimenti e bevande per un giorno o più (fino a 27 ore), effettuando ogni 6 ore uno studio degli indicatori, di interesse (glucosio, insulina, peptide C).

Quindi, se l'insulina si eleva prevalentemente in condizioni patologiche, ad eccezione della normale gravidanza, dove un aumento del suo livello è attribuito a fenomeni fisiologici, rivelare un'alta concentrazione dell'ormone, insieme a una diminuzione della glicemia, gioca un ruolo importante nella diagnosi:

• Processi tumorali localizzati nel tessuto dell'apparato insulare del pancreas;
• Iperplasia delle isole;
• Insufficienza glucocorticoide;
• Grave malattia del fegato;
• Diabete nella fase iniziale del suo sviluppo.

Nel frattempo, la presenza di condizioni patologiche quali la sindrome di Itsenko-Cushing, l'acromegalia, la distrofia muscolare e le malattie del fegato richiedono uno studio sul livello dell'insulina, non tanto per lo scopo della diagnosi, quanto per monitorare il funzionamento e la conservazione della salute di organi e sistemi.

Come prendere e passare l'analisi?

Il contenuto di insulina è determinato nel plasma (il sangue viene prelevato in una provetta con eparina) o nel siero (sangue prelevato senza anticoagulante, centrifugato). Il lavoro con materiale biologico viene avviato immediatamente (massimo in un quarto d'ora), dal momento che questo mezzo non tollera un "ozio" prolungato senza trattamento.

Prima dello studio, al paziente viene spiegato il significato dell'analisi, le sue caratteristiche. La reazione pancreatica al cibo, bevande, farmaci, lo sforzo fisico è tale che il paziente deve morire di fame per 12 ore prima dello studio, non impegnarsi in un lavoro fisico pesante, escludere i preparati ormonali. Se quest'ultimo non è possibile, vale a dire che il farmaco non può essere ignorato in alcun modo, viene quindi annotato sul foglio di analisi che il test viene eseguito sullo sfondo della terapia ormonale.

Mezz'ora prima della venipuntura (il sangue viene prelevato da una vena) a una persona in attesa di una coda di prova, si offrono di sdraiarsi su un divano e rilassarsi il più possibile. Il paziente deve essere avvertito che il mancato rispetto delle regole può influenzare i risultati e quindi il rientro in laboratorio e, quindi, le restrizioni ripetute saranno inevitabili.

Introduzione di insulina: solo la prima iniezione è terribile, quindi l'abitudine

Dal momento che tanta attenzione è stata posta all'ormone ipoglicemico prodotto dal pancreas, sarebbe utile concentrarsi brevemente sull'insulina, come farmaco prescritto per varie condizioni patologiche e, prima di tutto, per il diabete mellito.

L'introduzione di insulina da parte dei pazienti stessi è diventata una questione di abitudine, anche i bambini in età scolare lo affrontano, che il medico curante insegna tutte le complessità (utilizzare il dispositivo per somministrare insulina, seguire le regole di asepsi, navigare le proprietà del farmaco e conoscere l'effetto di ciascun tipo). Quasi tutti i pazienti con diabete di tipo 1 e pazienti con diabete mellito grave insulino-dipendente sono seduti su iniezioni di insulina. Inoltre, alcune condizioni di emergenza o complicanze del diabete, in assenza dell'effetto di altri farmaci, vengono interrotte dall'insulina. Tuttavia, nei casi di diabete di tipo 2, dopo la stabilizzazione delle condizioni del paziente, l'ormone ipoglicemico nella forma di iniezione viene sostituito con altri mezzi all'interno, in modo da non sminuzzare con siringhe, calcolare e dipendere dall'iniezione, che è piuttosto difficile da fare senza abitudine. semplici capacità di manipolazione medica.

Il miglior farmaco con un minimo di effetti collaterali e senza gravi controindicazioni ha riconosciuto la soluzione di insulina, che si basa sulla sostanza insulina umana.

In termini di struttura, l'ormone ipoglicemico della ghiandola pancreatica del maiale somiglia più da vicino all'insulina umana, e nella maggior parte dei casi ha salvato l'umanità per molti anni prima di ottenere (usando l'ingegneria genetica) forme semisintetiche o di DNA ricombinante di insulina. Per il trattamento del diabete nei bambini, attualmente viene utilizzata solo l'insulina umana.

Le iniezioni di insulina sono progettate per mantenere le normali concentrazioni di glucosio nel sangue, per evitare gli estremi: salti su (iperglicemia) e livelli di caduta al di sotto dei valori accettabili (ipoglicemia).

Assegnare tipi di insulina, il calcolo della dose in accordo con le caratteristiche del corpo, l'età, la comorbilità produce solo un medico in modo strettamente individuale. Insegna anche al paziente come iniettare indipendentemente l'insulina senza ricorrere all'assistenza esterna, designa zone di somministrazione di insulina, fornisce consigli sulla nutrizione (l'assunzione di cibo deve essere coerente con l'ingresso di un ormone ipoglicemico nel sangue), stile di vita, routine quotidiana, esercizio fisico. In generale, nell'ufficio dell'endocrinologo, il paziente riceve tutte le conoscenze necessarie da cui dipende la sua qualità di vita, il paziente stesso può solo usarle correttamente e seguire scrupolosamente tutte le raccomandazioni del medico.

Video: sull'iniezione di insulina

Tipi di insulina

I pazienti che ricevono l'ormone ipoglicemico in una forma di iniezione dovranno scoprire quali tipi di insulina sono, a che ora del giorno (e perché) sono prescritti:

1. Ultracorti, ma insuline a breve durata d'azione (Humalog, Novorapid) - compaiono nel sangue da pochi secondi a 15 minuti, il picco della loro azione viene raggiunto in un'ora e mezza, ma dopo 4 ore il corpo del paziente è di nuovo senza insulina e questo dovrà essere preso in considerazione se momento urgentemente voglia di mangiare.
2. Insuline a breve durata d'azione (Actrapid NM, Insuman Rapid, Humulin Regular) - l'effetto si verifica da mezz'ora a 45 minuti dopo l'iniezione e dura da 6 a 8 ore, il picco dell'azione ipoglicemica è nell'intervallo tra 2 e 4 ore dopo la somministrazione.
3. Insuline di media durata (Khumulin NPH, Bazal Insuman, NM NM) - non ci si può aspettare un rapido effetto dalla somministrazione di insulina di questo tipo, si verifica dopo 1-3 ore, è al picco tra 6-8 ore e termina dopo 10-14 ore ( in altri casi, fino a 20 ore).
4. Insuline a lunga durata d'azione (fino a 20 - 30 ore, a volte fino a 36 ore). Il rappresentante del gruppo: un farmaco unico che non ha un picco di azione - l'insulina Glargin, che i pazienti sono più noti sotto il nome di "Lantus".
5. Insuline a lunga durata d'azione (fino a 42 ore). Come rappresentante può essere chiamato il farmaco danese Insulin Deglyudek.

Le insuline a lunga durata d'azione e di lunga durata vengono somministrate 1 volta al giorno, non sono adatte a situazioni di emergenza (fino a quando non raggiungono il sangue). Naturalmente, nel caso del coma, usano insuline ad azione ultracorta, che ripristinano rapidamente i livelli di insulina e glucosio, avvicinandoli al loro valore normale.

Quando prescrive diversi tipi di insulina al paziente, il medico calcola la dose di ciascuno, la via di somministrazione (sotto la pelle o nel muscolo), indica le regole di miscelazione (se necessario) e le ore di somministrazione in base al pasto. Probabilmente, il lettore ha già realizzato che il trattamento del diabete mellito (in particolare l'insulina) non tollera un atteggiamento frivolo nei confronti della dieta. I pasti (di base) e gli "snack" sono strettamente correlati al livello di insulina al momento del pasto, quindi il paziente stesso deve essere strettamente controllato - la sua salute dipende da esso.

L'insulina è l'ormone più giovane.

struttura

L'insulina è una proteina costituita da due catene peptidiche A (21 aminoacidi) e B (30 amminoacidi) collegate da ponti disolfuro. In totale, 51 aminoacidi sono presenti nell'insulina umana matura e il suo peso molecolare è 5,7 kDa.

sintesi

L'insulina è sintetizzata nelle cellule beta del pancreas sotto forma di preproinsulina, all'estremità N della quale è la sequenza terminale del segnale 23-amminoacido, che funge da conduttore per l'intera molecola nella cavità del reticolo endoplasmatico. Qui, la sequenza terminale viene immediatamente eliminata e la proinsulina viene trasportata all'apparato di Golgi. In questa fase, la catena A, la catena B e il peptide C sono presenti nella molecola di proinsulina (la connessione è la connessione). Nell'apparato di Golgi, la proinsulina è confezionata in granuli secretori insieme agli enzimi necessari per la "maturazione" dell'ormone. Quando i granuli vengono spostati nella membrana plasmatica, si formano ponti disolfuro, il legante del peptide C (31 amminoacidi) viene tagliato e si forma la molecola finale di insulina. Nei granuli finiti, l'insulina si trova in uno stato cristallino sotto forma di un esamero formato con la partecipazione di due ioni Zn 2+.

Schema di sintesi dell'insulina

Regolazione della sintesi e della secrezione

La secrezione di insulina si verifica continuamente e circa il 50% dell'insulina rilasciata dalle cellule beta non è in alcun modo associata all'assunzione di cibo o ad altre influenze. Durante il giorno, il pancreas rilascia circa 1/5 delle riserve di insulina in esso contenute.

Il principale stimolatore della secrezione di insulina è un aumento della concentrazione di glucosio nel sangue superiore a 5,5 mmol / l, la massima secrezione raggiunge 17-28 mmol / l. Una caratteristica speciale di questa stimolazione è un aumento bifasico della secrezione di insulina:

• La prima fase dura 5-10 minuti e la concentrazione ormonale può aumentare di 10 volte, dopo di che la sua quantità diminuisce,
• La seconda fase inizia circa 15 minuti dopo l'insorgenza dell'iperglicemia e continua per tutto il suo periodo, portando ad un aumento del livello dell'ormone di 15-25 volte.

Più a lungo rimane la concentrazione ematica di glucosio, maggiore è il numero di cellule beta collegato alla secrezione di insulina.

L'induzione della sintesi dell'insulina avviene dal momento della penetrazione del glucosio nella cellula alla traduzione dell'mRNA dell'insulina. È regolato da un aumento della trascrizione del gene dell'insulina, un aumento della stabilità dell'mRNA dell'insulina e un aumento della traduzione dell'mRNA dell'insulina.

Attivazione della secrezione di insulina

1. Dopo che il glucosio penetra nelle cellule beta (tramite GluT-1 e GluT-2), è fosforilato da esochinasi IV (glucochinasi, ha una bassa affinità per il glucosio),

2. Successivamente, il glucosio viene ossidato dall'aerobico, mentre il tasso di ossidazione del glucosio dipende linearmente dalla sua quantità,

3. Di conseguenza, viene accumulato ATP, la cui quantità dipende anche direttamente dalla concentrazione di glucosio nel sangue,

4. L'accumulo di ATP stimola la chiusura dei canali ionici K +, che porta alla depolarizzazione della membrana,

5. La depolarizzazione della membrana porta all'apertura di canali Ca 2+ dipendenti dal potenziale e all'afflusso di ioni Ca 2+ nella cellula,

6. Gli ioni Ca 2+ in entrata attivano la fosfolipasi C e attivano il meccanismo di trasduzione del segnale calcio-fosfolipide per formare DAG e inositolo-trifosfato (SE₃)

7. L'aspetto di IF₃ nel citosol apre canali di Ca 2+ nel reticolo endoplasmatico, che accelera l'accumulo di ioni Ca 2+ nel citosol,

8. Un forte aumento della concentrazione di ioni Ca 2+ nella cellula porta al trasferimento di granuli secretori alla membrana plasmatica, alla loro fusione con essa e all'esocitosi di cristalli di insulina maturi verso l'esterno,

9. Successivamente, il decadimento dei cristalli, la separazione degli ioni Zn 2+ e il rilascio di molecole di insulina attive nel flusso sanguigno.

Schema di regolazione intracellulare della sintesi di insulina con la partecipazione di glucosio

Il meccanismo di guida descritto può essere regolato in una direzione o nell'altra sotto l'influenza di numerosi altri fattori, quali amminoacidi, acidi grassi, ormoni gastrointestinali e altri ormoni, regolazione nervosa.

Degli aminoacidi, la lisina e l'arginina influenzano in modo significativo la secrezione dell'ormone. Ma da soli, quasi non stimolano la secrezione, il loro effetto dipende dalla presenza di iperglicemia, vale a dire gli amminoacidi potenziano solo l'azione del glucosio.

Gli acidi grassi liberi sono anche fattori che stimolano la secrezione di insulina, ma anche solo in presenza di glucosio. Quando l'ipoglicemia hanno l'effetto opposto, sopprimono l'espressione del gene dell'insulina.

È secrezione logico positivo della sensibilità all'insulina all'azione degli ormoni del tratto gastrointestinale - incretins (enteroglyukagona e polipeptide inibitorio gastrico), colecistochinina, secretina, gastrina, polipeptide inibitorio gastrico.

Aumentando la secrezione di insulina con esposizione prolungata all'ormone somatotropico, ACTH e glucocorticoidi, estrogeni, progestinici è clinicamente importante e in una certa misura pericoloso. Ciò aumenta il rischio di esaurimento delle cellule beta, una diminuzione della sintesi di insulina e l'insorgenza di diabete mellito insulino-dipendente. Questo può essere osservato quando si utilizzano questi ormoni in terapia o in patologie associate alla loro iperfunzione.

La regolazione nervosa delle cellule beta pancreatiche include la regolazione adrenergica e colinergica. Qualsiasi stress (sforzo emotivo e / o fisico, ipossia, ipotermia, lesioni, ustioni) aumenta l'attività del sistema nervoso simpatico e inibisce la secrezione di insulina a causa dell'attivazione di α₂-recettori adrenergici. D'altra parte, la stimolazione di β₂-l'adrenorecettore porta ad un aumento della secrezione.

La secrezione di insulina è anche controllata da n.vagus, che a sua volta è controllato dall'ipotalamo, che è sensibile alla concentrazione di glucosio nel sangue.

bersaglio

Gli organi bersaglio dell'insulina comprendono tutti i tessuti che hanno recettori per questo. I recettori dell'insulina si trovano in quasi tutte le cellule eccetto le cellule nervose, ma in quantità diverse. Le cellule nervose non hanno recettori dell'insulina, perché semplicemente non penetra la barriera emato-encefalica.

Il recettore dell'insulina è una glicoproteina costruita da due dimeri, ognuno dei quali è costituito da subunità α- e β, (αβ)₂. Entrambe le subunità sono codificate da un gene del cromosoma 19 e sono formate come risultato della proteolisi parziale di un singolo precursore. L'emivita del recettore è di 7-12 ore.

Quando l'insulina si lega al recettore, la conformazione del recettore cambia e si legano l'un l'altro, formando microaggregati.

Il legame dell'insulina al recettore avvia una cascata enzimatica di reazioni di fosforilazione. Prima di tutto, residui di tirosina autofosforilati sul dominio intracellulare del recettore stesso. Questo attiva il recettore e porta alla fosforilazione dei residui di serina su una specifica proteina chiamata substrato del recettore dell'insulina (SIR, o più spesso l'IRS dal substrato del recettore dell'insulina inglese). Esistono quattro tipi di IRS - IRS - 1, IRS - 2, IRS - 3, IRS - 4. Anche i substrati del recettore dell'insulina includono le proteine ​​Grb-1 e Shc, che differiscono dalla sequenza di amminoacidi IRS.

Due meccanismi per la realizzazione degli effetti dell'insulina

Ulteriori eventi sono divisi in due aree:

1. I processi associati all'attivazione di phosphoinositol-3-kinases - controllano principalmente le reazioni metaboliche del metabolismo di proteine, carboidrati e lipidi (effetti rapidi e molto rapidi dell'insulina). Ciò include anche i processi che regolano l'attività dei trasportatori di glucosio e l'assorbimento del glucosio.

2. Reazioni associate all'attività degli enzimi della chinasi MAP - in generale, controllano l'attività della cromatina (effetti lenti e molto lenti dell'insulina).

Tuttavia, tale suddivisione è condizionata, poiché nella cella sono presenti enzimi sensibili all'attivazione di entrambi i percorsi a cascata.

Reazioni associate all'attività del fosfatidilinositolo-3-chinasi

Dopo l'attivazione, la proteina IRS e un certo numero di proteine ​​ausiliarie contribuiscono alla fissazione dell'enzima eterodimero fosfoinositolo-3-chinasi contenente p85 normativo (il nome deriva dalla proteina MM 85 kDa) e la subunità catalitica p110 sulla membrana. Questa fosfolasi della membrana fosforila membrana fosfatidil inositolo fosfato in terza posizione al fosfatidil inositolo-3,4-difosfato (PIP₂) e prima del fosfatidilinositolo-3,4,5-trifosfato (PIP₃). Considerato un pip₃ può agire come un'ancora di membrana per altri elementi sotto l'azione dell'insulina.

Effetto della fosfatidilinositol-3-chinasi sul fosfatidilinositolo-4,5-difosfato

Dopo la formazione di questi fosfolipidi, viene attivata la protein chinasi PDK1 (3-fosfoinositide protein protein-chinasi-1) che, insieme alla chinasi della proteina del DNA (DNA-PK, protein chinasi dipendente dal DNA inglese, DNA-PK), fosforila il doppio della proteina chinasi B AKT1, inglese RAC-alfa serina / treonina-proteina chinasi), che è collegato alla membrana tramite PIP₃.

La fosforilazione attiva la proteina chinasi B (AKT1), lascia la membrana e si sposta nel citoplasma e nel nucleo cellulare, dove fosforila numerose proteine ​​bersaglio (più di 100 pezzi), che forniscono un'ulteriore risposta cellulare:

Meccanismo di fosfoinositolo 3-chinasi dell'azione dell'insulina

• in particolare, è l'azione della proteina chinasi B (AKT1) che porta al movimento dei trasportatori di glucosio GluT-4 sulla membrana cellulare e all'assorbimento del glucosio da parte di miociti e adipociti.
• inoltre, ad esempio, la proteina attiva chinasi B (AKT1) fosforila e attiva la fosfodiesterasi (PDE), che idrolizza il cAMP in AMP, con il risultato che la concentrazione di cAMP nelle cellule bersaglio diminuisce. Poiché con la partecipazione di cAMP, la proteina chinasi A viene attivata, che stimola la glicogeno TAG-lipasi e fosforilasi, come risultato dell'insulina negli adipociti, la lipolisi viene soppressa e nel fegato la glicogenolisi viene interrotta.

Reazioni di attivazione della fosfodiesterasi

• Un altro esempio è l'azione della proteina chinasi B (AKT) sulla glicogeno sintasi chinasi. La fosforilazione di questa chinasi la inattiva. Di conseguenza, non è in grado di agire sul glicogeno sintetasi, di fosforilare e inattivarlo. Pertanto, l'effetto dell'insulina porta alla ritenzione di glicogeno sintasi in una forma attiva e alla sintesi di glicogeno.

Reazioni associate all'attivazione del pathway della chinasi MAP

All'inizio di questa via, entra in gioco un altro substrato del recettore dell'insulina: la proteina Shc (Src (dominio omologia 2 contenente la proteina trasformata 1)), che si lega al recettore insulinico attivato (autofosforilato). Successivamente, la proteina Shc interagisce con la proteina Grb (la proteina legata al recettore del fattore di crescita) e la costringe a unirsi al recettore.

Anche nella membrana è presente costantemente la proteina Ras, che si trova in uno stato calmo associato al PIL. Vicino alla proteina Ras ci sono proteine ​​"ausiliarie" - GEF (fattore di scambio GTF in inglese) e SOS (figlio di sette senza cervello) e proteine ​​GAP (fattore di attivazione di GTPase).

La formazione del complesso proteico Shc-Grb attiva il gruppo GEF-SOS-GAP e porta alla sostituzione del PIL mediante GTP nella proteina Ras, che causa la sua attivazione (il complesso Ras-GTP) e la trasmissione del segnale alla chinasi di proteina Raf-1.

Quando attiva la proteina chinasi Raf-1, si attacca alla membrana plasmatica, fosforila ulteriormente chinasi su residui di tirosina, serina e treonina e interagisce anche con il recettore dell'insulina.

Successivamente, attivati ​​Raf-1 fosforila (attiva) MAPK-K, una proteina chinasi di MAPK (chinasi di proteina attivata dal mitogeno inglese, chiamato anche MEK, inglese MAPK / ERK chinasi), che a sua volta fosforila l'enzima MAPK (MAP chinasi, oppure ERK, chinasi segnale-regolata extracellulare inglese).

1. Dopo aver attivato la MAP-chinasi, direttamente o attraverso ulteriori chinasi, fosforila le proteine ​​del citoplasma, cambiando la loro attività, ad esempio:

• l'attivazione della fosfolipasi A2 porta alla rimozione dell'acido arachidonico dai fosfolipidi, che viene poi convertito in eicosanoidi,
• l'attivazione della ribosomiale chinasi innesca la traduzione proteica,
• l'attivazione della fosfatasi proteica porta alla defosforilazione di molti enzimi.

2. Un effetto su larga scala è il trasferimento del segnale di insulina al nucleo. MAP chinasi indipendentemente fosforila e quindi attiva un numero di fattori di trascrizione, garantendo la lettura di alcuni geni importanti per la divisione, differenziazione e altre risposte cellulari.

Percorso dipendente dalla MAP per gli effetti dell'insulina

Una delle proteine ​​associate a questo meccanismo è il fattore di trascrizione CREB (proteina di legame degli elementi di risposta CAMP). Nello stato inattivo, il fattore è defosforilato e non influenza la trascrizione. Sotto l'azione di attivare i segnali, il fattore si lega a certe sequenze CRE-DNA (elementi di risposta CAMP), rafforzando o indebolendo la lettura di informazioni dal DNA e la sua attuazione. Oltre alla via MAP-chinasi, il fattore è sensibile alle vie di segnalazione associate alla protein chinasi A e alla calcio-calmodulina.

La velocità degli effetti dell'insulina

Gli effetti biologici dell'insulina sono divisi per il tasso di sviluppo:

Effetti molto veloci (secondi)

Questi effetti sono associati ai cambiamenti nei trasporti transmembrana:

1. Attivazione di Na + / K + -ATPasi, che provoca il rilascio di ioni Na + e l'ingresso di ioni K + nella cellula, che porta all'iperpolarizzazione delle membrane delle cellule insulino-sensibili (eccetto gli epatociti).

2. Attivazione dello scambiatore Na + / H + sulla membrana citoplasmatica di molte cellule e l'uscita dalla cellula degli ioni H + in cambio di ioni Na +. Questo effetto è importante nella patogenesi dell'ipertensione nel diabete mellito di tipo 2.

3. Inibizione della membrana Ca 2+ -ATPasi porta a un ritardo degli ioni Ca 2+ nel citosol della cellula.

4. Esci sulla membrana di miociti e adipociti dei trasportatori di glucosio GluT-4 e un aumento di 20-50 volte il volume del trasporto di glucosio nella cellula.

Effetti rapidi (minuti)

Gli effetti rapidi sono cambiamenti nei tassi di fosforilazione e defosforilazione degli enzimi metabolici e delle proteine ​​regolatrici. Di conseguenza, l'attività aumenta.

• glicogeno sintasi (stoccaggio del glicogeno),
• glucochinasi, fosfofuctokinasi e piruvato chinasi (glicolisi),
• piruvato deidrogenasi (ottenendo acetil-SkoA),
• HMG-Scoa reduttasi (sintesi del colesterolo),
• acetil-SCA-carbossilasi (sintesi degli acidi grassi),
• glucosio-6-fosfato deidrogenasi (via del pentoso fosfato),
• fosfodiesterasi (cessazione degli effetti di mobilizzare ormoni adrenalina, glucagone, ecc.).

Effetti lenti (da minuti ad ore)

Gli effetti lenti sono il cambiamento nel tasso di trascrizione dei geni delle proteine ​​responsabili del metabolismo, della crescita e della divisione delle cellule, ad esempio:

1. Induzione della sintesi enzimatica

• glucochinasi e piruvato chinasi (glicolisi),
• ATP-citrato liasi, acetil-SCA-carbossilasi, acido grasso sintasi, citosolico malato deidrogenasi (sintesi degli acidi grassi),
• glucosio-6-fosfato deidrogenasi (via del pentoso fosfato),

2. Repressione della sintesi dell'mRNA, ad esempio, per la carbossibutasi PEP (gluconeogenesi).

3. Aumenta la fosforilazione sierica della proteina ribosomiale S6, che supporta i processi di traduzione.

Effetti molto lenti (ore-giorno)

Effetti molto lenti realizzano la mitogenesi e la riproduzione cellulare. Ad esempio, questi effetti includono

1. Miglioramento nel fegato della sintesi della somatomedina, dipendente dall'ormone della crescita.

2. Aumentare la crescita cellulare e la proliferazione in sinergia con la somatomedina.

3. Transizione di cellule dalla fase G1 alla fase S del ciclo cellulare.

patologia

ipofunzione

Diabete mellito insulino-dipendente e non insulino-dipendente. Per diagnosticare queste patologie nella clinica utilizzare attivamente test di stress e determinazione della concentrazione di insulina e C-peptide.