étkezés után

Elődje Mirigy Szerkezet Célszerv/szövet Receptor Hatások OMIM
Inzulin
preproinsulin, proinsulin
endokrin hasnyálmirigy
két láncból álló heterodimer (α és β, diszulfidhidakkal összekötve)
vázizom, szívizom, zsírszövet, máj
inzulinreceptor
növeli a sejtek glükóz bejutását és proteozintézisét, gátolja a glükagon felszabadulását és az MK termelést; a májban: glikogenezis, TAG-termelés, glikolízis, csökkent glükóz- és ketontest-termelés; izomban: glikogenezis, glikolízis
176730


Az inzulin hasnyálmirigy-hormon. A hasnyálmirigy-szigetek speciális sejtjeiben termelődik - az ún B-sejtek. Ez peptid hormon, szabályozza az energia-anyagcserét. Az inzulint a jóllakottság, a felesleg hormonjának is nevezik. Az inzulinnal kapcsolatos betegségek (szintézisprobléma, szigeti sejtek problémája, receptorok és jelátvitelük rendellenességei) viszonylag gyakoriak népességünkben - még egy laikus is ismeri a "cukorbetegséget", azaz a cukorbetegséget (DM).

Hasnyálmirigy-szigetecske építése forrás szerkesztése]

A B-sejtek (a szigeti sejtek 60% -a) túlnyomórészt a központban helyezkednek el, az A-sejtek (25% -a termel glükagont), éppen ellenkezőleg, inkább a periférián. Az arteriole középre kerül, ahol elágazik és a kapillárisok a képzelt deformált gömb szélei felé vezetnek. Így lehetséges a kikapcsolódás az inzulin hatott az A-sejtekre, míg a glukagon általában nem éri el a B-sejteket (felezési ideje 1-3 perc, ráadásul a glükagon nagy részét általában a máj veszi fel). Ezt jó felismerni, amikor a hormonszekréció szabályozásáról beszélünk.

Történelem forrás szerkesztése]

Az inzulint már 1921-ben Banting és Best urak (mint az úgynevezett "szigetfaktor") izolálták a hasnyálmirigy szövetéből. Sok elsődlegessége van (a fehérjék között) - ez volt az első fehérje, ahol bizonyítékot szolgáltattak a hormonális aktivitásról, az első fehérje, amelyet kristályosítottak és szekvenáltak, az első mesterségesen szintetizált a laboratóriumban. Másrészt - nagyon keveset tudunk az intracelluláris hatásáról és a különféle molekuláris mechanizmusokról.

Szerkezet forrás szerkesztése]

Az inzulin molekula az heterodimer két láncból áll (α és β, amelyeket diszulfid-hidak kötnek össze). Három hely van a molekulában, ahol az aminosav-helyettesítés hatástalanságot okoz - a diszulfidkötések helye, a β-lánc C-terminálisának hidrofób maradékai és az α-lánc mindkét végén található hidrofób maradékok. (Az aminosav-szubsztitúciók egyébként meglehetősen gyakoriak, de ha a három helyen kívül történnek, akkor gyakorlatilag nem változtatják meg a biológiai hatékonyságot.)

Szintézis forrás szerkesztése]

Az inzulinszintézis - mint bármely fehérje - transzkripcióval kezdődik a magban és RER-transzlációval folytatódik a riboszómákon - preproinsulin. Ez különbözik az inzulintól mert- sorrend (hidrofób AMK, egyenirányítóként szolgál, vagyis a molekula RER tartályokba utazik) és összekötő C-peptid (AMK-szekvencia, amely összeköti az α-lánc N-terminálisát és a β-lánc C-terminálisát). Mert- a szekvenciát eltávolítják az RER-ből, proinsulin képződik. Megfelelő konformációval rendelkezik a ciszteinek -SH csoportjainak oxidálásához diszulfidhidak kialakításához az α- és β-láncok között. Ezt követően a proinzulint GA-ba szállítják, ahol megindul a proteolízis (a C-peptid eltávolítása). Az inzulint, kis mennyiségű proinzulint (az inzulin/proinszulin arány 5: 1), a C-peptidet és kisebb mennyiségű egyéb anyagot ezután szekréciós granulákba csomagolják, és megfelelő jelzés után összeolvasztják a citoplazmatikus membránnal, és tartalmukat felszabadítják. az ECT.

Inzulin szekréció forrás szerkesztése]

A szekréció a következő mechanizmus révén történik:

A cselekvés mechanizmusa forrás szerkesztése]

Inzulin receptor forrás szerkesztése]

A célsejtek membránján receptor-heterotetramer található. Az α alegység extracellulárisan tárolódik, megköti a hormont. A β alegységet a transzmembrán fehérje képezi, és intracelluláris része tirozin-kináz aktivitást mutat. Az alegységeket diszulfidkötések kötik kovalensen az α2-β2 arányban.

Jelátalakítás forrás szerkesztése]

Inzulinkötés esetén oligomerizáció, a két (vagy több) receptor összegyűlik, majd megváltozik konformáció molekulák - az eredmény a szomszédos receptorfelek intracelluláris részeinek autofoszforilációja. A receptor szintézise és az azt követő lebomlás felezési ideje legfeljebb 12 óra. A jel átalakítására szolgálnak adapter fehérjék - inzulin esetén IRS-1 (inzulinreceptor szubsztrát). Viták vannak az inzulin második hírnökével kapcsolatban. Az egész kaszkád a célfehérjék foszforilezésével/defoszforilezésével fejeződik be, ill. transzportfehérjéknek való kitettséget okoz, vagy a DNS-re hat (lásd a következő bekezdést). A hormon-receptor komplex internalizálása ("felszívódása") is megtörténik.

Lebomlás forrás szerkesztése]

Az inzulint (főleg a májban, részben a vesében és a placentában) az inzulináz enzim lebontja, ill glutation-inzulin-transzhidrogenáz (máj), a receptor újból exponálódik a membránon.

Leszabályozás forrás szerkesztése]

Ha az inzulin koncentrációja magas, a szövetek inzulinérzékenysége csökken (az úgynevezett "lefelé szabályozás"). Ez hozzájárul az inzulinrezisztencia kialakulásához a DM II-ben.

Inzulinhatás forrás szerkesztése]

Inzulin növekszik a glükóz szállítása a vérből a sejtekbe vázizom, szívizom és zsírszövet. Ennek oka, hogy a hormon expozíciót okoz a glükóz transzportereknél GLUT4 (ezeket eddig készpénzben készítették el IKT-ban) a membránon. Különösen ez a helyzet a vázizomsejtek, a kardiomiociták és az adipociták esetében. Különböző módszerekkel (szubcelluláris frakcionálás, elektron- és fluoreszcens mikroszkópia) kimutatták, hogy inzulin hiányában ezekben a szövetekben a GLUT4 legnagyobb része (kb. 95% -a) intracellulárisan helyezkedik el.

Mivel az inzulin étkezés után kiürül - éhezés közben (vagy étkezés után néhány órával) csökken - a glükóz a nap nagy részében az agy számára menthető meg (az ember általában felkészült hiányra, nem pedig feleslegre) ... az izmok és a zsír nem kap, ill. kis mennyiséget kap (a membránból hiányzik a GLUT4, mert nincs inzulin).

Az energia-anyagcserére gyakorolt ​​hatások forrás szerkesztése]

Ezek abból az állapotból származnak, amelyben az ember evés után találja magát. A szervezet egy adag glükózt kapott, amelyet feldolgozni kellett. Ezért lesz aktív glikolízis, glikogenezis, lipogenezis és lipidek adipocitákban történő tárolása. Természetesen, ha szükséges, a glükózt azonnal elfogyasztják (pl. Dolgozó izmok által, az agy szinte csak glükózból él). Az inzulin csökkenti a cAMP mennyiségét, ill. gátolja az inaktív adenilát-cikláz aktívvá való átalakulását. Ennek köszönhetően:

  • a protein kináz A nem képződik (inaktív állapotban marad, mint a PKB), amely átalakítja az aktívat glikogénszintáz inaktív glikogénszintázhoz.
  • inaktívak maradnak foszforiláz, amely a glikogenolízis szabályozó enzime.
  • lipogenezissel aktiválódik acetil-CoA karboxiláz és ugyanakkor a cAMP alacsony szintje gátolja a lipolízist.

A DNS-re hatva az inzulin indukálja a zsírsav-szintáz enzim komplex bioszintézisét és csökkenti a szintézist foszfoenol-piruvát-karboxi-kináz (a glükoneogenezis szabályozó enzime). A májban gátolja a ketogenezist, sejtnövekedést okoz.

Jó felismerni, hogy az anyagcserét mint nagy egészet kell vizsgálnunk. Ha befolyásoljuk az anyagcsere útját egy sejtben, akkor ez nem marad megválaszolatlanul más sejtekben. Ezért egyrészt az inzulin közvetlen hatását látjuk (egyszerűen a membránban lévő receptorhoz kötődve), másrészt nem feltűnő közvetett beavatkozások (pl. A lipolízis blokkolása az adipocitákban FFA-hiányt okoz a májban, ezért a máj különösen a glükózt dolgozza fel).

Ezenkívül az inzulin pozitív hatással van a sejtek növekedésére és replikációjára, a sebgyógyulásra (megjegyzés: fibroblaszt kultúrákban az inzulin a növekedési faktorok (FGF, PDGF, EGF ...) képességét stimulálja a sejtciklusban).

Magzati időszak forrás szerkesztése]

Az inzulin 10 hetesen kezd kialakulni, és a magzat organogenezisére is hat. (a méhlepény áthatolhatatlan az inzulin számára, így az anyai inzulin nem kerül oda).