Inzulin Anatómia és fiziológia
Inzulin vagy az "antidiabetikus hormon" az az egyetlen hipoglikémiás hatású hormon a testből. Az elismerés Nicolae Paulescu orvosnak és tudósnak köszönhető, bár az orvostudományi Nobel-díjat 2 évvel később, 1923-ban díjazták, a kanadaiak Collip, Banting, Best és McLeod az inzulin terápiás hatásának bemutatásáért a cukorbetegség kezelésében. Férfi. [1]
Az "inzulin" név mutatja az eredetét, nevezetesen a Langerhans-szigetek, de kezdetben ezt a hormont "hasnyálmirigy" -nek hívták, ezt a nevet Paulescu adta 1921-ben.
Az inzulin előállítása és felszabadítása
Az inzulint kiválasztja a hasnyálmirigy endokrin komponense, amelyet mintegy 800 000–1 200 000 Langerhans-sziget képvisel, ami a teljes hasnyálmirigy-tömeg csupán 1-2% -át jelenti. [2]
A Langerhans-szigetek többféle sejtből állnak, amelyek mindegyike egy másik vegyület szekréciójának sajátossága. Az elsődleges jelentőség azonban az inzulint és az amilint szekretáló B-sejtek (béta )é; ezek a sejtek a Langerhans-szigetek közepén helyezkednek el, és a legnagyobb számban, a sejtek teljes számának mintegy 80% -át teszik ki. A periférián elrendezett sejtek (alfa) titkosak glükagon, szekretált C-sejtek hasnyálmirigy-polipeptid végül a szekretált D (delta) sejtek szomatosztatin.
Kémiailag az inzulin a polipeptid körülbelül 6000 Da molekulatömegű, amely két aminosavláncból áll: A lánc 21 aminosavból és B lánc 30 aminosavból áll, ezeket a két láncot két diszulfid híd köti össze . Az inzulinszintézis a béta-sejtek riboszómáiban pre-proinzulin formájában történik; ez egy nagy molekula, amely 108 aminosavból áll, és 3 különböző fragmentumot oszt meg. Az első ezek közül a "szignálpeptid", amely 23 aminosavból áll, és amely gyorsan leválik a molekuláról, a fennmaradó 86 aminosav becsült össztömege 9000 Da, amely a "proinzulin" nevű fragmenst képviseli. A kapott proinsulin molekula a riboszómákból (a kezdeti helyből) az endoplazmatikus retikulumba kerül, ahol egy "pakolási" folyamaton megy keresztül, majd eléri a Golgi-készüléket, amely szinten a szekréciós vezikulák képződnek. Ezeknek a vezikuláknak az érési folyamata során a proinsulin molekulát konvertázok (egy bizonyos típusú enzim) hasítják inzulinná (51 aminosavból áll) és C peptiddé (33 aminosavból állnak). [2. 3]
Az inzulin szekréciót okozó legfontosabb fiziológiai inger a glükóz. A béta sejtbe a GLUT 2 nevű glükóz transzporteren keresztül jut be, ami a valódi vércukor-érzékelőnek tekintett hexokináz aktiválódásához vezet, és aktiválása stimulálni fogja az ATP (adenozin-trifoszfát) termelését. Amikor az ATP/ADP arány megnő, a káliumcsatornák bezáródása miatt a béta sejtmembrán depolarizációja következik be. Ez a depolarizációs jelenség a kalciumcsatornák automatikus nyitásához vezet, amelyek feszültségfüggőek; ezért a kalcium bejut a sejtbe, és ennek eredményeként az inzulintartalmú szemcsék exocitózisának folyamata zajlik le. [2] exocitózis a komponensek extracelluláris környezetbe történő felszabadulását jelenti a vezikuláris struktúrákból.
A béta sejt tehát polarizált sejt, olyan ingerlő sejt jellemzőivel rendelkezik, amelynek ingerét a plazma glükózszintjének növekedése képviseli, és a cél az inzulin felszabadítása a szekréciós vezikulákból.
Az inzulin szekréció mind a kiinduláskor, mind a stimuláció után bekövetkezik, ez utóbbi akkor fordul elő, amikor a vércukorszint (vércukor-koncentráció) meghaladja a 80 mg/dl-t, és a maximumot 300 mg/dl feletti szintnél éri el. . [2. 3]
Ezért kijelenthető, hogy az inzulinszekréció a szakaszos, lüktető, oszcilláló karakter. Cukorbetegség nélküli normális egyéneknél az inzulin a plazma vércukorszintjével párhuzamosan szekretálódik.
Az inzulin felszabadulásával a portális vénában ez is felszabadul C peptid, 35 aminosavból áll. A C peptiddel ellentétben az inzulin eléri a májban az 50% -ot, ahol csapdában marad, így a kezdetben kiválasztott inzulin mennyiségének csak a fele éri el az általános keringést. A C peptidet azonban nem "különítik el" a májban, így eléri az általános keringést. Mivel az inzulin és a C-peptid egyenlő, ekvimolekuláris mennyiségben választódik ki, a perifériás vérben a peptikus C szintjének meghatározása közvetett módon, de hűen tükrözi az endogén inzulin szekrécióját. [4]
Az inzulin szerepe és fontossága
Az inzulin létfontosságú, többszörös és összetett szerepének köszönhetően joggal tekinthető igaznak "az élet hormonja". Az inzulin elsődleges célja a vércukorszint szabályozása, Ebben az értelemben ez az egyetlen hipoglikémiás hormon az egész testben. Az inzulin a test legtöbb sejtjén fejti ki hatását, kivéve bizonyos meghatározott sejttípusokat, például az idegsejteket. [8]
Inzulin lehetővé teszi a glükóz felszívódását izom- és zsírsejtek által, elősegítve ezzel perifériás szinten történő alkalmazását. Ha a vérben túl sok a glükóz, az inzulin elősegíti annak májglikogén formájában történő tárolását, így nem éri el az általános keringést, ami még nagyobb vércukorszint-növekedést okozna. Ez a hormon a magas lipidszintet is kimutatja, olyan helyzet, amelyben elősegíti a zsírok zsírszintre történő átvitelét, ami hizlalást eredményez. [6], [7]
Ezen kívül az inzulin serkenti az aminosavak felvételét a vérből, hozzájárul a sejtek növekedéséhez és fejlődéséhez. [5]
A szív szintjén kedvez az oxigénellátásnak, a szívizom kontraktilis funkciójának javítása. Elektrolitikusan az inzulin csökkenti a vér káliumszintjét, elősegíti a magnézium és a foszfátok intracelluláris transzportját, és növeli a vese nátrium-visszaszívódását is.
Az inzulin szekréciójának egyensúlyhiánya
Inzulin hiperszekréció
Inzulin hiposzekréció
Az inzulin hiposzekréció a cukorbetegség kóros szubsztrátja. Mind az 1., mind a 2. típusú cukorbetegségben közös hiperglikémia, amely - abszolút vagy relatív inzulinhiány miatt - krónikus lefolyással jár, ami nemcsak a szénhidrát-anyagcserét, hanem más metabolizmusokat is megzavar: lipid, fehérje, sav-bázis, hidroelektrolit - mindez idővel az erek, a szív, az idegek, a vesék, a szemek károsodását okozva.
Az inzulinhiány létrehozza a hiperglikémiás kontextust, egy olyan helyzetet, amelyben túlzott ozmotikus diurézis lép fel, amelyet klinikailag poliuria fog kifejezni (a vizelet eltávolítása 3000-5000 ml/24 óra mennyiségben, elszíneződött megjelenésű, hipokróm, de nagy sűrűségű) 1030-1040), amelyet nokturia (éjszakai gyakori vizelés), gyermekeknél esetleg enuresis és időseknél inkontinencia kísérhet. A glycosuria (a glükóz kiválasztása a vizelettel) szintén nagyon magas glikémiás szinten fordul elő.
A hiperglikémia továbbra is túlzott vízvesztéshez, elektrolitok (kálium, nátrium, kalcium, magnézium), további veszteségekhez, hányáshoz, túlzott izzadáshoz vagy lázhoz vezet - ismert, hogy a láz körülbelül 350 ml vizet veszít fokonként További Celsius-fok.
A hipoinsulinémia okozta hiperglikémiát jelző egyéb megnyilvánulások a polydipsia (szomjúság), egy olyan érzés, amelyet előszeretettel hangsúlyoznak az éjszaka folyamán, a beteg úgy érzi, hogy a szája kiszárad, de a polyphagia (éhség) is, amelyet gyakran nehéz észrevenni, mivel ellentmondásban jelenik meg. súlyvesztéssel, dehidráció és a nitrogén alultápláltság következtében, proteolízissel és lipolízissel - olyan helyzetek, amelyek a glükóz energiaszubsztrátként való felhasználásának lehetetlenségét követik. [9]