Hormones.main-vertegenwoordigers

Hormonen eiwitten, peptiden. Hun rol in het lichaam, biochemische effecten op het metabolisme.

Aminozuurderivaten. Hun rol in het lichaam, biochemische effecten op het metabolisme.

Hormonale signaaloverdrachtsmechanisme.

Hormonen eiwitten, peptiden. Hun rol in het lichaam, biochemische effecten op het metabolisme.

Hormonen met een eiwit- of polypeptide-aard worden tropines genoemd, omdat ze een gericht stimulerend effect hebben op de groei en het metabolisme van het lichaam en op de functie van de perifere endocriene klieren.

Het wordt gesynthetiseerd door β - cellen van de pancreas Langerhans pancreas als reactie op een toename van de bloedconcentraties van glucose, calciumionen, arginine, leucine onder controle van hormonen - somatotropine en somatostatine.

Door de chemische structuur is het een eiwit met een quaternaire structuur.

Doelcellen:

voor gratis insuline: hepatocyten van de lever en skeletspiercellen; voor gebonden insuline: adipocyten van vetweefsel. Er zijn geen doelcellen voor insuline in het zenuwweefsel. Het gaat niet door de hemato-encefale barrière.

Het werkingsmechanisme van insuline op doelcellen is membraan-intracellulair.

Het biologische effect van insuline.

Effect op koolhydraatmetabolisme.

- Versnelt glucosetransport naar de cel. - Activeert de DTC. - Activeert glycolyse, de pentosefosfaatroute van glucose-afbraak - activeert glycogeen biosyntheseproces - remt gluconeogenese, glycogeenafbraak.

2. Effect op lipidenmetabolisme.

- Activeert de biosynthese van hoge vetzuren. - Activeert de biosynthese van lipoproteïnen en TAG. - Vermindert de biosynthese van ketonlichamen. - Remt de afbraak van TAG, IVH.

3. Effect op eiwitmetabolisme.

- Activeert eiwitbiosynthese. - Vermindert de concentratie van AK.

Het wordt gesynthetiseerd door α - cellen van de pancreas Langerhans pancreas als reactie op een verlaging van de bloedconcentraties van glucose, calciumionen, arginine en leucine onder controle van hormonen - somatotropine en somatostatine.

Door chemische structuur - een polypeptide.

Doelcellen: hepatocyten van de lever en adipocyten van vetweefsel. Skeletachtige spiercellen bevatten geen eiwitreceptoren voor interactie met glucagon.

Het werkingsmechanisme van glucagon is membraan-intracellulair.

Het biologische effect van glucagon.

Effect op koolhydraatmetabolisme.

- Remt de TCA. - Remt glycolyse, de pentosefosfaatroute van glucose-afbraak - remt de biosynthese van glycogeen. - Activeert gluconeogenese, de afbraak van glycogeen.

2. Effect op lipidenmetabolisme.

- Remt de biosynthese van hoge vetzuren. - Remt de biosynthese van lipoproteïnen en TAG. - Activeert de biosynthese van ketonlichamen. - Activeert de decompositie van TAG, IVH.

3. Effect op eiwitmetabolisme.

- Activeert eiwitbiosynthese. - Vermindert de concentratie van AK.

Aminozuurderivaten. Hun rol in het lichaam, biochemische effecten op het metabolisme.

Aminozuurderivaten zijn aminen die worden gesynthetiseerd in de bijniermerg (adrenaline en norepinefrine - catecholamines) en in de epifyse (melatonine), evenals de jodiumhoudende schildklierhormonen, triiodothyronine en thyroxine (tetraiodothyronine).

Adrenaline en norepinephrine worden catecholamines genoemd, maar adrenaline heeft hormonale activiteit en norepinephrine is een neurotransmitter.

Het hormoon wordt geproduceerd door de bijniermerg, waar het wordt gevormd uit tyrosine.

Doelcellen voor adrenaline zijn cellen van de skeletspieren, lever, hart, cardiovasculair systeem en vetweefsel.

Het werkingsmechanisme is membraan-intracellulair. Adrenalinestoot wordt geregeld door het centrale zenuwstelsel. Als een "noodhormoon" werkt het als volgt - het vernauwt de bloedvaten en verhoogt daardoor de bloeddruk, versnelt de afbraak van glycogeen naar glucose in de lever en spieren en breidt de bronchiën uit. Hiertoe wordt het gebruikt voor therapeutische doeleinden; ook gebruikt voor anafylactische shock en hartstilstand. Buiten de medulla wordt adrenaline niet gevormd.

De substantie van catecholamines van de natuur, uitgescheiden in de medulla van de bijnieren en is een bemiddelaar in alle sympathieke uitgangen met uitzondering van de zweetklieren. In tegenstelling tot adrenaline, norepinephrine, aangetroffen in organen geïnnerveerd door sympathische zenuwen.

In de kliniek wordt norepinefrine gebruikt om de bloeddruk te handhaven in geval van arteriële hypotensie. De werking is voornamelijk te wijten aan de vernauwing van de arteriolen.

Alle drie de natuurlijke catecholamines - norepinephrine, adrenaline en dopamine - dienen als bemiddelaars in het centrale zenuwstelsel en zijn betrokken bij het beheer van inwendige organen. Norepinephrine is een bemiddelaar van het autonome zenuwstelsel. Het is een van de belangrijkste neurotransmitters in de hersenen.

Schildklierhormonen zijn thyroxine en triiodothyronine (T3), hormonen gesynthetiseerd door de schildklier. Thyroxine - een derivaat van het aminozuur tyrosine, het belangrijkste hormoon van de schildklier, is de belangrijkste circulerende vorm van schildklierhormonen. Thyroxine is goed voor 3/4 van alle jodium in het bloed.

Doelcellen voor joodthyroninen zijn hepatocyten van de lever, adipocyten van vetweefsel, spiercellen, waaronder myocardium.

Het werkingsmechanisme is 10% membraan-intracellulair, 90% cytosolisch.

Thyroxine heeft een divers fysiologisch effect: het is noodzakelijk voor normale groei, ontwikkeling en differentiatie van weefsels, stimuleert hartactiviteit, stikstof, koolhydraat en vetmetabolisme, voert zenuwimpulsen uit, verbetert zuurstofabsorptie door weefsels en hun warmteproductie, verhoogt de activiteit van individuele enzymsystemen. Schildklierhormonen circuleren voornamelijk in het bloed als complexen met serumeiwitten. Vrij thyroxine, dat in onbetekenende hoeveelheden in het bloed aanwezig is, bepaalt niettemin de schildkliertoestand van het lichaam (type, hyper- of euthyroidism), veroorzaakt het perifere effect van het hormoon, het effect op de hypofyse.

Hormonale signaaloverdrachtsmechanisme.

Synthese en secretie van hormonen worden gestimuleerd door externe en interne signalen die het centrale zenuwstelsel binnendringen (Fig. 11-2).

Deze signalen door de neuronen komen de hypothalamus binnen, waar ze de synthese stimuleren van peptide-afgevende hormonen (van afgifte, afgifte - afgifte) - liberinen en statines, die respectievelijk de synthese en afscheiding van hormonen van de voorkwab van de hypofyse stimuleren of remmen. Hormonen van de hypofysevoorkwab, genaamd drievoudige hormonen, stimuleren de vorming en uitscheiding van hormonen van perifere endocriene klieren, die de algemene bloedbaan binnendringen en interageren met doelwitcellen.

Niet alle endocriene klieren worden op deze manier gereguleerd. Hormonen van de achterste kwab van de hypofyse (vasopressine en oxytocine) worden gesynthetiseerd in de hypothalamus als voorlopers en opgeslagen in de korrels van de terminale axonen van de neurohypofyse. De uitscheiding van alvleesklierhormonen (insuline en glucagon) is rechtstreeks afhankelijk van de glucoseconcentratie in het bloed.

Fig. 11-2. Regeling van de relatie van regulerende systemen van het lichaam. 1 - hormoonsynthese en secretie wordt gestimuleerd door externe en interne signalen; 2 - signalen van neuronen komen de hypothalamus binnen, waar ze de synthese en afscheiding van hormonen die vrijkomen stimuleren; 3 - afgevende hormonen stimuleren (vrij) of remmen (statines) synthese en secretie van drievoudige hormonen. 4 - drievoudige hormonen stimuleren de synthese en afscheiding van hormonen van perifere endocriene klieren; 5 - hormonen van de endocriene klieren komen in de bloedbaan en interageren met doelwitcellen; 6 - verandering van de concentratie van metabolieten in doelcellen door het mechanisme van negatieve feedback onderdrukt de synthese van endocriene klierhormonen en hypothalamus; 7 - synthese en secretie van drievoudige hormonen wordt onderdrukt door hormonen van de endocriene klieren; ⊕ - stimulatie van de synthese en secretie van hormonen; ⊝ - onderdrukking van de synthese en afscheiding van hormonen (negatieve feedback)

Hormonen maken ons speciaal en verschillen van de rest. Onze hormonen beïnvloeden alle aspecten van ons leven - van de conceptie tot de dood. Ze beïnvloeden onze groei, seksuele ontwikkeling, de vorming van onze verlangens, het metabolisme van het lichaam, spierkracht, mentale scherpte, gedrag, zelfs onze slaap.

Insuline doelcellen

Voor insuline van het pancreashormoon in het lichaam zijn er bepaalde doelwitcellen die punten van zijn werking zijn. Dit hormoon draagt ​​bij tot de accumulatie en opslag van glucose en vet, de belangrijkste energiebronnen, in deze cellen. Het heeft ook een gunstig effect op metabole processen in verschillende weefsels en stimuleert de celgroei. Hoe werkt insuline op doelcellen?

1. Lever.

Het is het belangrijkste orgaan waarin insuline wordt toegediend. Hier verbetert het de depositie van glucose, dat is de accumulatie in de vorm van glycogeen. 80% van alle insuline gesynthetiseerd door de pancreas wordt gebruikt in de lever. De rest van het hormoon komt in de bloedbaan en vervolgens in de nieren.

2. Vetweefsel.

Vet is de meest efficiënte vorm van energieopslag in het lichaam. En de vorming ervan uit glucose stimuleert insuline. Hij creëert een soort vet-energie "depot". Gemiddeld bevat een mannelijk lichaam van 70 kg 12-14 kg vet, waarvan het grootste deel vetweefsel is. Insuline vermindert de concentratie van vrije vetzuren in het bloed en bevordert de ophoping van triglyceriden in vetrijke doelwitcellen.

Apotheken willen nogmaals diabetici contant maken. Er is een verstandige, moderne Europese drug, maar ze houden zich er stil over. Dat is het.

3. Skeletspier.

Een ander type cellen dat doelwit voor insuline is, is skeletspier. Het pancreashormoon activeert de synthese van eiwitten daarin door het transport van aminozuren te verhogen en de ribosomale activiteit te vergroten. Bovendien stimuleert insuline de synthese van glycogeen, en voortdurend vult het zijn reserves aan, uitgeput als gevolg van spierarbeid. In de spieren van een volwassen man van 70 kg wordt ongeveer 500-600 g glycogeen bewaard.

4. Transportmoleculen.

Insuline activeert glucosetransportmoleculen die de penetratie van koolhydraten door celmembranen vergemakkelijken. Deze transporters spelen een belangrijke rol bij de ontwikkeling en manifestaties van diabetes. Een transporter zoals GLUT 4 is bijvoorbeeld het meest belangrijk voor het verlagen van de glucoseconcentratie in het bloed. Onder de werking van insuline is het ingebed in het celmembraan van spier- en vetweefsel.

Insuline voert zijn functies in het lichaam uit door op bepaalde insulinereceptoren op het membraan van doelcellen in te werken. Door deze receptoren wordt het gebruik van glucose verbeterd en worden talrijke intracellulaire reacties geactiveerd. Het aantal receptoren op verschillende soorten doelcellen varieert van 40 tot 300 duizend, en de periode vanaf de halfwaardetijd is 7-12 uur. Het aantal receptoren en hun activiteit wordt nadelig beïnvloed door obesitas en hoge bloeddruk, wat belangrijk is voor patiënten met diabetes om te weten.

Ik leed al 31 jaar aan diabetes. Nu gezond. Maar deze capsules zijn niet toegankelijk voor gewone mensen, apotheken willen ze niet verkopen, het is niet rendabel voor hen.

Het werkingsmechanisme van insuline: biochemie en hormoonbiosynthese

Diabetes mellitus is een veel voorkomende ziekte die mensen van elke leeftijd en elk geslacht treft. U moet een idee hebben van welke symptomen en mechanismen worden waargenomen met de ziekte.

Diagnostische maatregelen zullen het mogelijk maken om met de juiste behandeling te beginnen om de negatieve effecten van deze gevaarlijke ziekte te verminderen.

Door systematisch voorgeschreven therapeutische maatregelen uit te voeren, kunnen patiënten lange tijd een vol leven leiden. Voor een specifieke categorie mensen met diabetes worden reguliere insuline-injecties getoond.

Wat is insuline

Insuline is een speciaal hormoon dat betrokken is bij de regulatie van de meeste chemische processen in het lichaam. Om te weten welke behandeling een persoon ten goede komt, is het belangrijk voor hem om het mechanisme van insulineactie in het lichaam, de synthese of biosynthese ervan, het werkingsprincipe op elke receptor te begrijpen.

In het bijzonder moet je onthullen:

  • kenmerken van chemische reacties die plaatsvinden met insuline,
  • soorten medicijnen met dit hormoon,
  • insulinebehoefte
  • introductie methoden
  • redenen voor de noodzaak van systematische monitoring van iemands fysieke toestand.

Insuline wordt van nature in het menselijk lichaam geproduceerd. Bij het verteren van voedsel worden koolhydraten uit voedsel omgezet in bloedglucose. Insuline is de belangrijkste leverancier van energie in het lichaam. Het hormoon wordt geproduceerd in de pancreas.

Hormoon speelt een belangrijke rol bij de vorming van glucose, in het bijzonder de vorming van zijn reserve. Samen met insuline nemen andere hormonen, zoals amyline en glucagon, deel aan dit proces.

Insuline werkt als een natuurlijke katalysator voor chemische reacties, waarop het metabolisme van het lichaam is gebaseerd. Dit hormoon voert een belangrijk biochemisch proces uit: de overdracht van glucose naar verschillende organen en weefsels, waardoor het in glycogeen verandert.

Insuline-tekort kan de vorming van diabetes veroorzaken. De belangrijkste symptomen zijn:

  • overmatig urineren (6-10 liter per dag),
  • constante dorst
  • giperklikemii staat,
  • ketonemie,
  • abnormaal eiwitmetabolisme
  • een ernstige afname van glycogeen, die wordt aangetroffen in spieren en lever,
  • lipidemie (toename van vet in het bloed),
  • glucosurie.

Insuline beïnvloedt actief de synthese van glycogeen en remt de omzetting van aminozuren in glucose. Dit verklaart de noodzaak voor insuline-invoer onmiddellijk nadat de persoon betrokken is geweest bij fysiek werk.

Onder andere is insuline betrokken bij het verschaffen van aminozuren aan de cellen, wat de groei van de geëxtrudeerde vezels geeft. Maar soms heeft dit hormoon een nadelig effect op het menselijk lichaam. Dit komt tot uiting in de afzetting van triglyceriden, die zich in het vetweefsel bevindt. Dus het onderhuidse vet wordt groter.

Dit is een van de belangrijkste nadelen van het gebruik van dit hormoon.

Het effect van insuline op metabole processen

De mechanismen van insulineactie op het lichaam verschillen afhankelijk van welk metabole proces wordt overwogen. Dat wil zeggen, welk effect dit hormoon heeft op de uitwisseling van glucose.

Als het insulinegehalte in het bloed onvoldoende is, kan glucose niet in de cellen van het spierweefsel binnendringen. In dit geval ontvangt het lichaam alle energie alleen van de oxidatie van vetzuren.

Bij zeer hoge belastingen kunnen celmembranen opnieuw doorlaatbaar worden voor glucose, zelfs wanneer de concentratie van insuline in het bloed erg laag is.

Insuline speelt een grote rol in metabole processen. Het is de transmembraanreceptor, die wordt geactiveerd door insuline, die een belangrijke functie heeft bij glucosehomeostase.

Als homeostase abnormaal is, is het beladen met de ontwikkeling van degeneratieve ziekten, waaronder kanker en diabetes. Bovendien moet u speciale aandacht besteden aan de lever. Dit orgaan slaat glucose op in het lichaam.

Glucose kan worden vrijgegeven uit de levercellen wanneer de eerste behoefte zich voordoet. Insuline activeert de synthese van stoffen die glycolyse-enzymen worden genoemd (fosfofructicinase, hexokinase en pyruvaatkinase). Zonder hen zou het proces van het splitsen van glucose onmogelijk zijn.

Eiwitten verkregen met voedsel worden opgesplitst in essentiële aminozuren, waaruit het lichaam dan zijn eigen eiwitten synthetiseert. Het normale verloop van dit proces kan alleen mogelijk zijn met de deelname van insuline. Dit hormoon levert de meeste zuren op.

Insuline verhoogt ook aanzienlijk de snelheid van DNA-transcriptie, die de vorming van RNA stimuleert. Aldus beïnvloedt insuline de eiwitsynthese in het menselijk lichaam.

Insuline is actief betrokken bij het lipidenmetabolisme, met name in het stadium van lipogenese, dat wil zeggen, de synthese van vetzuren.

De lipogenese van het enzym kan alleen actief zijn met de deelname van insuline. Als dit hormoon afwezig is, zal er geen normaal metabolisme zijn.

Insuline-actiemechanisme

Insuline-doelcellen zijn hormoon-actiepunten. Insuline draagt ​​bij aan de opslag en accumulatie van vet en glucose, die fungeren als energiebronnen, in de cellen. Het hormoon heeft een positief effect op de metabolische processen in weefsels en stimuleert de celgroei.

De lever is het belangrijkste orgaan waar insuline naartoe gaat. Dit orgaan wordt versterkt door de afzetting van glucose, dat bestaat uit zijn ophoping in de vorm van glycogeen. In de lever wordt 80% van de insuline, die wordt gesynthetiseerd door de menselijke alvleesklier, gebruikt. De resterende hoeveelheid insuline komt in de bloedbaan en vervolgens in de nieren.

Zoals je weet, is vet de beste manier om energie in het menselijk lichaam op te slaan. De vorming ervan uit glucose stimuleert ook het hormoon insuline. Hij creëert een soort energievetgebieden. Gemiddeld is in het mannelijke lichaam met een gewicht van 70 kg ongeveer 13 kg vet. Het grootste deel van dit vet zit in vetweefsel.

Insuline verlaagt de concentratie van vrije vetzuren in het bloed en draagt ​​ook bij aan de ophoping van triglyceriden in vetrijke doelwitcellen.

Insuline voert zijn werking uit via het receptoreiwit. Deze receptor is een complex integraal eiwit van het celmembraan, dat is gemaakt van twee subeenheden (a en b). Elk van hen wordt gevormd door twee polypeptideketens.

Zeer specifieke insuline bindt zich aan de a-subeenheid van de receptor, het verandert zijn kenmerken door toevoeging van het hormoon. Tyrosine kinase-activiteit ontstaat dus in subeenheid b, dit stimuleert vertakte reacties op de activering van enzymen.

De volledige biochemie van de effecten van de interacties van insuline en de receptor is nog steeds niet volledig duidelijk, maar het is bekend dat secundaire mediatoren verschijnen, namelijk diacylglycerolen en inositoltrifosfaat. Het belangrijkste effect is de activering van het proteïne kinase C-enzym met een fosforyleringseffect. Hiermee verbonden zijn veranderingen in het metabolisme in de cellen.

Metabole effecten van insuline

Insuline versnelt de omzetting van glucose in triglyceriden. Als er een gebrek aan insuline is, is er een omgekeerd proces: het mobiliseren van vet.

Het anti-katabolische effect van het hormoon is dat insuline de hydrolyse van eiwitten remt, dat wil zeggen, eiwitafbraak vermindert. Er is ook een afname van de lipolyse - verminderde inname van vetzuren in het bloed.

Het is gebleken dat de kleinste dodelijke dosis insuline 100 U. is. Sommige blijven in leven en na 3000 IU. Als er een mogelijkheid is in het geval van een ernstige overdosis, moet u de ambulancebrigade bellen.

Insuline heeft de volgende effecten:

  1. verbetert de celopname van glucose en andere stoffen
  2. activeert belangrijke glycolyse-enzymen
  3. verhoogt de intensiteit van glycogeensynthese,
  4. afname van de intensiteit van de gluconeogenese: de vorming van glucose in de lever door verschillende stoffen neemt af.

Het anabole effect van het hormoon wordt uitgedrukt in:

  • verhoogde cellulaire opname van aminozuren (valine en leucine),
  • het verbeteren van de afgifte van kalium-, fosfaat- en magnesiumionen in de cel,
  • verbetering van DNA-replicatie en eiwitbiosynthese,
  • het verbeteren van de synthese van vetzuren en hun daaropvolgende verestering.

Het kan enkele uren duren tot coma, dus zelfs een dodelijke dosis insuline zal de dood niet veroorzaken. Toch moet u nog steeds weten wat de eerste hulp voor diabetisch coma moet zijn.

Insulineregels

Het toedieningsschema van het geneesmiddel en de meest geschikte dosis moeten worden vastgesteld door de bevoegde behandelend arts, rekening houdend met alle kenmerken van een persoon met diabetes. De aard van het verloop van de ziekte en de huidige gezondheidstoestand moeten ook worden overwogen.

De prijs van insuline is ongeveer 600-700 roebel. Dit medicijn mag uitsluitend onder medisch toezicht worden gebruikt.

De werkingsmechanismen van het hormoon insuline zijn voor de moderne geneeskunde duidelijk. Voor de behandeling van mensen met diabetes worden geneesmiddelen gebruikt die overeenkomen met een bepaalde classificatie.

Deze soorten insuline worden onderscheiden:

  1. Snelwerkende insuline. Het effect van een dergelijke stof manifesteert zich binnen 5 minuten na toediening. Het maximale resultaat is over een uur. De werking van dergelijke insuline gaat snel op hem. Het wordt geconsumeerd met voedsel,
  2. Kortwerkende insuline. Een persoon voelt het effect van het hormoon in een half uur. Insuline moet voor de maaltijd worden toegediend.
  3. Insuline is van gemiddelde duur. Dit type medicijn moet worden gebruikt met kortwerkende insuline of een snelwerkende optie. Zo wordt een blijvend effect bereikt.
  4. Langwerkende insuline. Het wordt 's ochtends geïntroduceerd en werkt de hele dag door. Het kan worden gebruikt in combinatie met supersnelle of kortwerkende insuline.

Nu zijn er voor mensen met diabetes verschillende manieren om insuline te gebruiken. Het hormoon kan worden geïnjecteerd met een spuit met dunne moderne naalden. Op deze manier kunnen snelle en pijnloze injecties worden gemaakt. Zo'n naald wordt ingebracht in vetweefsel of in dergelijke delen van het lichaam:

Samen met insuline kan een penspuit worden verkocht, die is uitgerust met een doseerschaal. In veel gevallen heeft dit apparaat een ingebouwde cartridge.

Het hormoon kan ook via de naald worden geïnjecteerd, maar het wordt geïnjecteerd met een hamer en niet met een zuiger. Dit apparaat is handig in gebruik voor kinderen die zelftoediening van het medicijn moeten uitvoeren.

De pomp maakt het mogelijk om insuline subcutaan insuline te injecteren. In de regel wordt het apparaat gebruikt voor de buikstreek. Na de nodige tijdsintervallen zal de pomp via de buis insuline in het lichaam sturen. De pomp is een populair apparaat waarmee u de noodzaak van het gebruik van injecties kunt elimineren.

Maar deze methode veroorzaakt nog steeds wat ongemak. Daarom werkt een groot aantal wetenschappers aan het vinden van meer handige manieren om insuline toe te dienen. Eerder was er een proces van populariseren van de introductie van het hormoon met behulp van ademhaling, maar dit had geen succes.

Momenteel is de verkoop van dergelijke apparaten verboden. Er wordt verder gewerkt aan het maken van speciale sprays en speciale patches waarmee het hormoon insuline kan toedienen via de mondholte. Dergelijke apparaten zijn echter nog niet beschikbaar voor wijdverbreid gebruik.

Om ervoor te zorgen dat de insuline van de langdurige werking in korte tijd in het bloed wordt opgenomen, moet het in de maag worden geïnjecteerd. Een bepaald deel van de mensen geeft de voorkeur aan injecties in de schouder. Ook injecteren mensen met diabetes vaak insuline in de billen en dijen. Er moet aan worden herinnerd dat in deze gebieden het geneesmiddel zeer langzaam moet worden toegediend.

Als u de werkingsmechanismen van het hormoon insuline begrijpt, moet u regelmatig op dezelfde manier injecties in hetzelfde gebied van het lichaam toedienen. Maar om pijnlijke en zichtbare zegels te vermijden, is het soms nodig om het deel van het lichaam te veranderen waarin insuline wordt geïnjecteerd. Meestal plaatsen plaatsen voor injecties afwisselend in een cirkel.

Bij gebruik van insuline is het noodzakelijk om de bloedsuikerspiegel continu te controleren. Deze factor wordt beïnvloed door:

  • voedselinname en maaltijdtijden
  • sportpatiënt spelen
  • het ervaren van positieve of negatieve emoties,
  • kenmerken van de behandeling van andere ziekten.

Dezelfde factoren kunnen verschillende effecten hebben op het beloop van de ziekte bij verschillende mensen of in verschillende levensfasen van een persoon. Het moet elke dag meerdere keren zijn om de bloedsuikerspiegel te meten om de huidige situatie en fysieke conditie volledig te kunnen beheersen.

Om het glucosegehalte te controleren, moet u bloed van uw vinger afnemen. Op basis van dergelijke monitoring worden bepaalde conclusies getrokken. De hoeveelheid suiker die in het bloed is geconcentreerd, wordt gebruikt om het schema voor geïnjecteerde insuline te berekenen.

Men moet niet vergeten dat diabetes mellitus type 1 meestal gedurende het hele leven duurt.

Daarom moet u systematisch uw fysieke conditie en pancreas, die insuline produceren, controleren.

Belangrijke aanbevelingen

Patiënten met diabetes zouden het verbruik van producten moeten beheersen, evenals het aantal sportbelastingen en de inname van schoon water. Van insuline afhankelijke personen moeten hun levensstijl nog strikter volgen.

Zulke patiënten moeten systematisch insuline-injecties maken. Het hangt af van het tijdstip van de dag en verschillende andere factoren. Het hormooninsuline moet constant worden vervangen door een insuline die niet in de juiste hoeveelheid onafhankelijk door de menselijke pancreas kan worden gesynthetiseerd.

Deze vervangende therapie verbetert in zekere zin de toestand van een persoon en helpt om een ​​vol leven te leiden.

Onlangs zijn de meest populaire opties de nieuwste. Spuitpen is een zeer handig mechanisme dat zelfs geschikt is voor jonge kinderen die zelf hun insuline-injecties moeten maken.

De pomp vermindert de behoefte aan insuline-injectie met een naald, dit is geschikt voor de meeste patiënten. Er moet aan worden herinnerd dat het noodzakelijk is om te voldoen aan alle door de behandelende arts voorgeschreven doseringen.

Het wordt niet aanbevolen om het behandelingsregime te schenden, omdat dit leidt tot negatieve gevolgen die iemands leven kunnen bedreigen. Het is gevaarlijk om de dosering te overschrijden, omdat het de oorzaak van de dood wordt.

Je zou alleen hoogwaardige medicijnen moeten gebruiken die zo min mogelijk ongewenste reacties zouden hebben. Voordat u het geld koopt, moet u onderzoeken wat insuline is. Kosten weerspiegelen niet altijd de werkelijke stand van zaken.

Het is noodzakelijk om producten te gebruiken die alleen gerenommeerde fabrikanten zijn met een jarenlange reputatie. Voordat u insuline voor langdurig gebruik koopt, kunt u ook kennis maken met de beoordelingen van mensen en bevoegde artsen.

De video in dit artikel beschrijft de rol van het hormoon insuline in alle lichaamsfuncties.

Insuline doelcellen

De werking van insuline op doelwitcellen begint na binding aan specifieke dimere membraanreceptoren (Fig. 6.22), terwijl het intracellulaire domein van de receptor tyrosinekinase-activiteit heeft. Het insulinereceptorcomplex verzendt niet alleen een signaal in de cel, maar ook gedeeltelijk door endocytose komt de cel in de lysomen terecht. Onder invloed van de lysosomale protease wordt insuline gespleten van de receptor, terwijl de laatste wordt vernietigd of teruggebracht naar het membraan en er opnieuw in wordt ingebracht. Herhaalde beweging van de receptor van het membraan naar lysosomen en terug naar het membraan wordt recycling van de receptor genoemd. Het recyclageproces is belangrijk voor het reguleren van de hoeveelheid insulinereceptoren, in het bijzonder het verschaffen van een omgekeerde relatie tussen de insulineconcentratie en het aantal membraanreceptoren ervoor.

De vorming van het insulinereceptorcomplex activeert het tyrosinekinase, dat de fosforylering van intracellulaire eiwitten triggert. De autofosforylering van de receptor die hierbij optreedt, leidt tot een verbetering van het primaire signaal. Het insulinereceptorcomplex veroorzaakt de activering van fosfolipase C, de vorming van secundaire mediatoren inositoltrifosfaat en diacylglycerol, activering van proteïnekinase C, remming van cAMP. De deelname van verschillende systemen van secundaire mediatoren verklaart de diversiteit en verschillen in de effecten van insuline in verschillende weefsels.

Fig. 6.22. Schema van het werkingsmechanisme van insuline op de doelcel.

Insuline beïnvloedt alle soorten metabolisme, bevordert anabole processen, verhoogt de synthese van glycogeen, vetten en eiwitten, remt de effecten van talrijke contrainsulaire hormonen (glucagon, catecholamines, glucocorticoïden en somatotropine). Alle effecten van insuline op de snelheid van hun implementatie zijn onderverdeeld in 4 groepen: zeer snel (na enkele seconden) - hyperpolarisatie van celmembranen (behalve hepatocyten), verhoogde permeabiliteit voor glucose, activering van Na-K-ATPase, K + -invoer en pompen van Na, onderdrukking van Ca - pomp en vertraging van Ca2 +; snelle effecten (gedurende enkele minuten) - activering en remming van verschillende enzymen die katabolisme onderdrukken en anabole processen versterken; langzame processen (binnen een paar uur) - verhoogde opname van aminozuren, veranderingen in de synthese van RNA- en eiwitenzymen; zeer trage effecten (van uren tot dagen) - activering van mitogenese en celvermenigvuldiging.

Het belangrijkste effect van insuline in het lichaam is een toename van 20-50 keer het transport van glucose door de membranen van spier- en vetcellen door diffusie langs de concentratiegradiënt mogelijk te maken met behulp van hormoongevoelige membraaneiwitdragers die GLUT worden genoemd. In de membranen van verschillende soorten cellen werden 6 soorten GLUTS gedetecteerd (Fig. 6.23), maar slechts één daarvan - GLUT-4 - is insulineafhankelijk en wordt aangetroffen in de membranen van cellen van skeletspieren, hartspierweefsel en vetweefsel.

Insuline beïnvloedt het koolwatermetabolisme, dat zich manifesteert:

1) activatie van glucosegebruik door cellen,
2) verhoogde fosforyleringsprocessen;
3) onderdrukking van verval; en stimulatie van glycogeensynthese;
4) remming van gluconeogenese;
5) activering van glycolyseprocessen;
6) hypoglycemie.

Het effect van insuline op het eiwitmetabolisme bestaat uit: 1) verhoging van de membraanpermeabiliteit voor aminozuren; 2) versterking van mRNA-synthese; 3) activering in de lever van de synthese van aminozuren; 4) toename van synthese en onderdrukking van eiwitafbraak.

Fig. 6.23. Diagram van glucosetransport door celmembranen. Dragers hebben de algemene naam GLUT-1, 2, 3, 4, 5, 6. Alleen GLUT-4 is insulineafhankelijk.

De belangrijkste effecten van insuline op het lipidenmetabolisme:

• stimulatie van de synthese van vrije vetzuren uit glucose;
• stimulering van lipoproteïne lipase-synthese in vasculaire endotheelcellen en, als een resultaat, activering van hydrolyse van triglyceriden geassocieerd met bloedlipo-eiwitten en vetzuurtoevoer naar adipose weefselcellen;
• stimulatie van triglyceridesynthese;
• onderdrukking van vetafbraak;
• activering van de oxidatie van ketonlichamen in de lever.

Vanwege het effect op het celmembraan behoudt insuline een hoge intracellulaire concentratie van kaliumionen, wat noodzakelijk is om de normale prikkelbaarheid van cellen te verzekeren.

Een breed scala van metabole effecten van insuline in het lichaam suggereert dat het hormoon noodzakelijk is voor het functioneren van alle weefsels, organen en fysiologische systemen, de implementatie van emotionele en gedragsmatige handelingen, het handhaven van de homeostase, de implementatie van aanpassingsmechanismen en de bescherming van het lichaam tegen nadelige omgevingsfactoren.

Het gebrek aan insuline (relatief tekort vergeleken met het niveau van contrainsulaire hormonen, vooral glucagon) leidt tot diabetes. Een teveel aan insuline in het bloed, zoals een overdosis, veroorzaakt hypoglycemie met ernstige stoornissen van het centrale zenuwstelsel, waarbij glucose de belangrijkste energiebron is, ongeacht insuline.

Het effect van insuline op het metabolisme.

Weefseldoelen voor insuline zijn de lever, vetweefsel en spieren. De plasmamembranen van de cellen van deze weefsels bevatten het grootste aantal insulinereceptoren.

De insulinereceptor is een tetrameer bestaande uit 2 - en 2-subeenheden verbonden door disulfidebruggen. De -subeenheden liggen volledig buiten de cellen en zijn verantwoordelijk voor de binding van insuline. -subeenheden zijn transmembraaneiwitten met enzymatische activiteit en zijn verantwoordelijk voor de overdracht van het hormonale signaal in de cel. Het cytoplasmatische deel van de -subeenheid bezit kinase-activiteit, d.w.z. in staat eiwitten door ATP te fosforyleren. Fosforylering van intracellulaire eiwitten triggert een cascade van reacties die leiden tot een verandering in de activiteit van een groot aantal enzymen, waardoor het regulerende effect van insuline op het metabolisme van eiwitten, koolhydraten en lipiden wordt gerealiseerd. Tegelijkertijd verlaagt insuline het niveau van c-AMP in cellen.

1) Vermindering van het gebruik van glucose door cellen, verhoogde glycogeen-mobilisatie en activering van gluconeogenese leidt tot een verhoging van de bloedglucose (hyperglycemie) en het overwinnen van de nierdrempel (glucosurie)

2) verhoogde lipolyse, overmatige vorming van acetyl-CoA met de daaropvolgende inname van cholesterol (hyperketonemie) en ketonlichamen (hyperketonemie) in het bloed; Ketonlichamen dringen gemakkelijk in de urine (ketonurie)

3) afname van de snelheid van eiwitsynthese en verhoging van AK-katabolisme in weefsels leidt tot een toename van de concentratie van ureum en andere stikstofhoudende stoffen in het bloed (azotemie) en een toename van hun uitscheiding met urine (azoturie)

4) Uitscheiding van grote hoeveelheden glucose, ketonlichamen en ureum door de nieren gaat gepaard met een toename van diurese (polyurie)

De grootte van de nierdrempel van 160 mg%

Langdurige hyperglycemie bevordert niet-enzymatische glycosylatie van eiwitten, ophoping van cholesterol in de vaatwand (atherosclerose), ketoacidose, verlies van natrium en kalium.

Type 1-diabetes is insuline-afhankelijke, verminderde insulinesynthese.

Type 2 diabetes-insuline-onafhankelijk, deficiëntie van insulineafhankelijke receptoren in doelwitcellen.

Calcitonine, een peptidehormoon, wordt gesynthetiseerd in parafolliculaire cellen van de schildklier als een preprohormoon. Activering vindt plaats door gedeeltelijke proteolyse. Calcitoninesecretie wordt gestimuleerd tijdens hypercalciëmie en neemt af met hypocalciëmie. Het doelwit van het hormoon is botweefsel. Het werkingsmechanisme is ver weg, gemedieerd door cAMP. Onder invloed van calcitonine wordt de activiteit van osteoclasten (bot-brekende cellen) verzwakt en de activiteit van osteoblasten (cellen die betrokken zijn bij de vorming van botweefsel) wordt geactiveerd. Dientengevolge wordt de resorptie van botmateriaal, hydroxyapatiet, geremd en neemt zijn afzetting in de organische matrix van het bot toe. Samen met dit beschermt calcitonine tegen instorting en de organische basis van het bot - collageen - en stimuleert het de synthese ervan. Dit leidt tot een afname van het niveau van Ca 2+ en fosfaat in het bloed en een afname van Ca 2 + -uitscheiding in de urine (Figuur 10).

Parathyroïd hormoon is een peptidehormoon dat wordt gesynthetiseerd door parathyroïde kliercellen als een voorlopereiwit. Gedeeltelijke proteolyse van het hormoon en afscheiding van het hormoon in het bloed treedt op wanneer de concentratie van Ca2 + in het bloed afneemt; integendeel, hypercalciëmie vermindert de uitscheiding van parathyroïd hormoon. Doelorganen van het doelwit van het bijschildklierhormoon zijn de nieren, botten en het maag-darmkanaal. Het werkingsmechanisme is afstandelijk, afhankelijk van het kamp. Parathyroïd hormoon heeft een activerend effect op osteoclasten van botweefsel en remt de activiteit van osteoblasten. Bijschildklierhormoon in de nieren verhoogt het vermogen om een ​​actieve metaboliet van vitamine D te vormen3 - 1,25-dihydroxycholecalciferol (calcitriol). Deze stof verhoogt de intestinale absorptie van Ca 2 + en H-ionen.2RO4 -, mobiliseert Ca2 + en anorganisch fosfaat uit botweefsel en verhoogt de reabsorptie van Ca 2+ in de nieren. Al deze processen leiden tot een toename van de Ca2 + -spiegels in het bloed (Figuur 10). Het niveau van anorganisch fosfaat in het bloed neemt niet toe, omdat het parathyroid-hormoon de reabsorptie van fosfaten in de tubuli van de nieren remt en leidt tot het verlies van fosfaten met urine (fosfaturie).

Hyperparathyroïdie is een verhoogde productie van parathyroïd hormoon door de bijschildklieren. Vergezeld door massale mobilisatie van Ca 2+ uit botweefsel, wat leidt tot botbreuken, verkalking van bloedvaten, nieren en andere inwendige organen.

Hypoparathyreoïdie is een verminderde productie van parathyroïd hormoon door de bijschildklieren. Vergezeld door een scherpe afname van het gehalte aan Ca 2+ in het bloed, wat leidt tot verhoogde spierexcitatie, krampachtige contracties.

Regulatie van insulinesecretie

Regulatie van insulinesecretie wordt uitgevoerd door het regulatieschema met een feedbackkanaal, waarbij de gereguleerde parameter de glucoseconcentratie in het bloedplasma is:

1 De insulinesecretie wordt gestimuleerd door een verhoging van de bloedglucoseconcentratie tot 4,5 mmol / l. Glucose komt via GIUT-2-transporters door het membraan in bètacellen, wordt gemetaboliseerd onder invloed van glucokinase, wat resulteert in een toename van de ATP-synthese in mitochondriën ATP remt gevoelige kaliumionkanalen, wat leidt tot een afname van de opbrengst aan K + -ionen uit bètacellen en hun depolarisatie.

2 De depolarisatie van het betacelmembraan initieert de opening van de potentiaalpoorten van de Ca 2 + -kanalen. De inname van calciumionen groeit, het draagt ​​bij aan de afscheiding van insuline door bètacellen, die zich in korrels bevinden. Samen met insuline wordt C-peptide ook uitgescheiden. De afgifte van insuline als reactie op glycemie vindt plaats in twee fasen: de snelle fase - de afgifte van de bereide insuline uit de korrels, de verlengde fase - de afgifte van de nieuw gesynthetiseerde insuline tot de synthese wordt geblokkeerd door remmers (Figuur 6.28).

3 Met een toename van de insulineconcentratie in het bloed neemt de glucoseconcentratie af die, als gevolg van negatieve feedback, leidt tot een afname van de insulinesecretie (Fig. 6.29).

4 Een verhoging van de insulineconcentratie in het bloed treedt ook op wanneer de hoeveelheid aminozuren in het bloedplasma (arginine, lysine, leucine) toeneemt. vetzuren, evenals enkele hormonen: glucagon, gastrine, secretine, shlunkovoinibuyuchy peptide (SHIP), cholecystokinine (CCK), glucagon-achtige polypeptide-1 (GLP-1), cortison; onder invloed van acetylcholine - stimulatie van M-cholinerge receptoren.

Inhibit insuline secretion

■ verlaging van de glucoseconcentratie in het bloed - hypoglycemie

■ somatostatine, dat wordt gevormd door delta-cellen van de eilandjes van Langerhans;

■ insuline (hoge bloedconcentraties)

■ adrenerge stimulatie van α-adrenoreceptoren;

Fig. 6.27. Paracriene regulatie van uitscheiding van pancreashormoon. Het teken "+" - stimulatie van secretie, het teken "-" - remming van secretie

Fig. 6.28. Bètacelinsuline secretie

bloedglucose, leidt tot stimulatie van insulinesecretie door bètacellen en onderdrukking van somatostatine-uitscheiding door delta-cellen;

■ activatie van postganglionische sympathische zenuwvezels door norepinephrine, die, wanneer ze interageren met alfa-adrenoreceptoren van bètacellen, de insulinesecretie remt. Norepinephrine stimuleert ook de secretie van somatostatine (Fig. 6.30).

Het werkingsmechanisme van insuline op doelwitcellen

Het effect van insuline op doelcellen vindt plaats na binding aan de insulinereceptoren van het celmembraan.

Fig. 6.29. De contour van regulatie van insulinesecretie, waarbij de gereguleerde parameter de glucoseconcentratie in het bloed is. C - concentratie

Fig. 6.30. Regulatie van insulinesecretie door het autonome zenuwstelsel. Het teken "+" - stimulatie, het teken "-" - remmen

■ uitputting van kaliumreserves

■ blokkering van calciumkanalen.

Regulatie van afscheiding wordt ook uitgevoerd door het autonome zenuwstelsel:

■ activering van cholinerge parasympathische verloren gegane vezels, met verhoogde concentratie

Insulinereceptoren zijn tetrameren die twee alfa- en twee bèta-glycoproteïnesubeenheden hebben. Alfa-subeenheden hechten insuline en zijn extracellulair, terwijl bèta-subeenheden het membraan van doelcellen binnendringen en hun inwendige deel tyrosinekinase-activiteit heeft. Tyrosinekinase fosforyleert bèta-subeenheden. De gefosforyleerde receptor fosforyleert vervolgens intracellulaire eiwitten en sommige defosforyleert. Het insulinereceptorcomplex komt de cel binnen door endocytose.

De biologische effecten die optreden in doelwitcellen onder invloed van insuline zijn een gevolg van de fosforylatie van sommige eiwitten en de defosforylering van andere eiwitten. Dit leidt tot de vorming van glucosetransportereiwitten door het membraan en de accumulatie ervan in cellen. Als gevolg hiervan nemen de glycogeensynthese en lipiden toe. De processen van eiwitsynthese verlopen langzamer. Na enkele uren en dagen verandert de snelheid van de translatieprocessen op de ribosomen en zelfs later vinden DNA-transcriptieprocessen plaats in de celkern, wat leidt tot de synthese van nieuwe eiwitten (Fig. 6.31).

Insuline reguleert het aantal receptoren in doelcellen - vermindert hun aantal tijdens obesitas, neemt toe - tijdens vasten.

Insuline is het jongste hormoon.

structuur

Insuline is een eiwit dat bestaat uit twee peptideketens A (21 aminozuren) en B (30 aminozuren) verbonden door disulfidebruggen. In totaal zijn 51 aminozuren aanwezig in volwassen humane insuline en het molecuulgewicht ervan is 5,7 kDa.

synthese

Insuline wordt gesynthetiseerd in de β-cellen van de pancreas in de vorm van preproinsuline, aan het N-uiteinde waarvan de terminale 23-aminozuursignaalsequentie is, die dient als geleider voor het gehele molecuul in de holte van het endoplasmatisch reticulum. Hier wordt de terminale sequentie onmiddellijk afgesplitst en wordt pro-insuline naar het Golgi-apparaat getransporteerd. In dit stadium zijn de A-keten, B-keten en C-peptide aanwezig in het pro-insuline molecuul (verbinden is de verbinding). In het Golgi-apparaat is pro-insuline verpakt in secretoire korrels samen met de enzymen die nodig zijn voor de "rijping" van het hormoon. Terwijl de korrels naar het plasmamembraan worden verplaatst, ontstaan ​​disulfidebruggen, wordt het C-peptidenbindmiddel (31 aminozuren) uitgesneden en wordt het uiteindelijke insulinemolecuul gevormd. In de gerede granules bevindt insuline zich in een kristallijne toestand in de vorm van een hexameer gevormd met de deelname van twee Zn2 + -ionen.

Insulinesyntheseschema

Regulatie van synthese en secretie

Insulinesecretie vindt continu plaats en ongeveer 50% van de insuline die wordt afgegeven door P-cellen is op geen enkele manier geassocieerd met voedselinname of andere invloeden. Gedurende de dag geeft de alvleesklier ongeveer 1/5 van de insulinereserves vrij.

De belangrijkste stimulator van de insulinesecretie is een toename van de glucoseconcentratie in het bloed van meer dan 5,5 mmol / l, de maximale secretie bereikt 17-28 mmol / l. Een bijzonder kenmerk van deze stimulatie is een bifasische toename van de insulinesecretie:

  • De eerste fase duurt 5-10 minuten en de hormoonconcentratie kan 10 keer hoger worden, waarna de hoeveelheid ervan afneemt,
  • De tweede fase begint ongeveer 15 minuten na het begin van hyperglycemie en duurt voort gedurende de gehele periode, wat leidt tot een toename van het niveau van het hormoon met 15-25 maal.

Hoe langer de bloedconcentratie van glucose blijft, hoe groter het aantal β-cellen is dat verbonden is met de insulinesecretie.

De inductie van insulinesynthese vindt plaats vanaf het moment van glucose-penetratie in de cel tot de translatie van insuline-mRNA. Het wordt gereguleerd door een toename in de transcriptie van het insulinegen, een toename in de stabiliteit van het insuline-mRNA en een toename in de translatie van het insuline-mRNA.

Activering van insulinesecretie

1. Nadat glucose doordringt in β-cellen (via GluT-1 en GluT-2), wordt het gefosforyleerd door hexokinase IV (glucokinase, heeft een lage affiniteit voor glucose),

2. Vervolgens wordt glucose geoxideerd door aerobe, terwijl de snelheid van oxidatie van glucose lineair afhangt van de hoeveelheid,

3. Als gevolg hiervan wordt ATP geaccumuleerd, waarvan de hoeveelheid ook direct afhangt van de glucoseconcentratie in het bloed,

4. De accumulatie van ATP stimuleert de sluiting van ionische K + -kanalen, wat leidt tot membraandepolarisatie,

5. Depolarisatie van het membraan leidt tot de opening van potentiaalafhankelijke Ca 2 + -kanalen en de influx van Ca 2+ -ionen in de cel,

6. Inkomende Ca 2+ ionen activeren fosfolipase C en activeren het calcium-fosfolipide signaaltransductiemechanisme om DAG en inositol-trifosfaat te vormen (IF3)

7. Het uiterlijk van IF3 in het cytosol opent Ca2 + -kanalen in het endoplasmatisch reticulum, dat de accumulatie van Ca2 + -ionen in het cytosol versnelt,

8. Een sterke toename van de concentratie van Ca 2+ ionen in de cel leidt tot de overdracht van secretoire korrels naar het plasmamembraan, hun fusie daarmee en de exocytose van rijpe insulinekristallen naar buiten toe,

9. Vervolgens het verval van kristallen, de scheiding van Zn2 ​​+ -ionen en de afgifte van actieve insulinemoleculen in de bloedbaan.

Schema van intracellulaire regulatie van insulinesynthese met deelname van glucose

Het beschreven leidende mechanisme kan in de ene of andere richting worden aangepast onder invloed van een aantal andere factoren, zoals aminozuren, vetzuren, gastro-intestinale hormonen en andere hormonen, nerveuze regulatie.

Van de aminozuren beïnvloeden lysine en arginine het meest de secretie van het hormoon. Maar op zichzelf stimuleren ze bijna geen secretie, hun effect hangt af van de aanwezigheid van hyperglycemie, d.w.z. aminozuren versterken alleen de werking van glucose.

Vrije vetzuren zijn ook factoren die insulinesecretie stimuleren, maar ook alleen in de aanwezigheid van glucose. Bij hypoglykemie hebben ze het tegenovergestelde effect, waardoor de expressie van het insulinegen wordt onderdrukt.

Logisch is de positieve gevoeligheid van insulinesecretie voor de werking van hormonen van het maagdarmkanaal - incretines (enteroglucagon en glucose-afhankelijk insulinotroop polypeptide), cholecystokinine, secretine, gastrine, maag-remmend polypeptide.

Het verhogen van de afscheiding van insuline bij langdurige blootstelling aan somatotropisch hormoon, ACTH en glucocorticoïden, oestrogenen en progestagenen is klinisch belangrijk en tot op zekere hoogte gevaarlijk. Dit verhoogt het risico op uitputting van β-cellen, een afname van de insulinesynthese en het optreden van insulineafhankelijke diabetes mellitus. Dit kan worden waargenomen wanneer deze hormonen worden gebruikt in de therapie of in pathologieën die verband houden met hun hyperfunctie.

Zenuwregulatie van pancreas-p-cellen omvat adrenerge en cholinerge regulatie. Alle spanningen (emotionele en / of fysieke inspanning, hypoxie, hypothermie, verwondingen, brandwonden) verhogen de activiteit van het sympathische zenuwstelsel en remmen insulinesecretie als gevolg van de activering van α2-adrenerge receptoren. Aan de andere kant, stimulatie van β2-adrenoreceptor leidt tot verhoogde uitscheiding.

De insulinesecretie wordt ook verhoogd door n.vagus, dat op zijn beurt onder controle staat van de hypothalamus, die gevoelig is voor de concentratie van de bloedglucose.

doelwit

Insulinereceptoren worden op bijna alle cellen van het lichaam aangetroffen, behalve zenuwcellen, maar in verschillende hoeveelheden. Zenuwcellen hebben geen insulinereceptoren, omdat de laatste komt eenvoudigweg niet door de bloed-hersenbarrière.

De insulinereceptor is een glycoproteïne opgebouwd uit twee dimeren, die elk uit α- en β-subeenheden bestaan, (αβ)2. Beide subeenheden worden gecodeerd door één gen van chromosoom 19 en worden gevormd als een resultaat van gedeeltelijke proteolyse van een enkele precursor. De halfwaardetijd van de receptor is 7-12 uur.

Wanneer insuline aan de receptor bindt, verandert de conformatie van de receptor en binden ze zich aan elkaar, waarbij ze microaggregaten vormen.

De binding van insuline aan de receptor initieert een enzymatische cascade van fosforyleringsreacties. Allereerst autofosforyleerde tyrosine-residuen op het intracellulaire domein van de receptor zelf. Dit activeert de receptor en leidt tot de fosforylering van serineresiduen op een specifiek eiwit dat het insulinereceptorsubstraat wordt genoemd (SIR, of vaker de IRS van het Engelse insulinereceptorsubstraat). Er zijn vier soorten van dergelijke IRS - IRS - 1, IRS - 2, IRS - 3, IRS - 4. Insuline-receptorsubstraten omvatten ook Grb-1- en Shc-eiwitten, die verschillen van de IRS-aminozuursequentie.

Twee mechanismen voor het realiseren van de effecten van insuline

Verdere evenementen zijn onderverdeeld in twee gebieden:

1. De processen geassocieerd met de activering van fosfoinositol-3-kinasen - voornamelijk controle van de metabole reacties van het metabolisme van eiwitten, koolhydraten en lipiden (snelle en zeer snelle effecten van insuline). Dit omvat ook de processen die de activiteit van glucosetransporters reguleren en de absorptie van glucose.

2. Reacties geassocieerd met de activiteit van MAP-kinase-enzymen - in het algemeen regelen ze de chromatine-activiteit (langzame en zeer langzame effecten van insuline).

Een dergelijke onderverdeling is echter voorwaardelijk, omdat er enzymen in de cel zijn die gevoelig zijn voor de activering van beide cascadepaden.

Reacties geassocieerd met de activiteit van fosfatidylinositol-3-kinase

Na activering dragen het IRS-eiwit en een aantal hulpeiwitten bij tot de fixatie van het heterodimere enzym fosfoinositol-3-kinase dat regulator p85 bevat (de naam komt van het MM-eiwit 85 kDa) en de katalytische pl110-subeenheid op het membraan. Dit kinase fosforyleert membraanfosfatidylinositolfosfaten op de 3e positie tot fosfatidylinositol-3,4-difosfaat (PIP2) en vóór fosfatidylinositol-3,4,5-trifosfaat (PIP3). Wordt beschouwd als een pip3 kan fungeren als een membraananker voor andere elementen onder de werking van insuline.

Effect van fosfatidylinositol-3-kinase op fosfatidylinositol-4,5-difosfaat

Na de vorming van deze fosfolipiden wordt proteïnekinase PDK1 (3-fosfoinositide-afhankelijk proteïne-kinase-1) geactiveerd, dat, samen met DNA-eiwitkinase (DNA-PK, Engels-DNA-afhankelijke proteïnekinase, DNA-PK), tweemaal proteïnekinase B fosforyleert (ook vaak aangeduid als AKT1, Engels RAC-alfa serine / threonine-proteïne kinase), dat via PIP aan het membraan is bevestigd3.

Fosforylering activeert proteïne kinase B (AKT1), laat het membraan en gaat naar het cytoplasma en de kern waar fosforyleert talloze doeleiwitten (meer dan 100 stuks), die verder cel respons:

Phosphoinositol 3-kinase mechanisme van insulineactie
  • in het bijzonder is het de werking van proteïnekinase B (AKT1) die leidt tot de beweging van glucosetransporters GluT-4 op het celmembraan en tot de absorptie van glucose door myocyten en adipocyten.
  • Ook, bijvoorbeeld, actieve proteïne kinase B (AKT1) fosforyleert en activeert fosfodiesterase (PDE), de hydrolyse van cAMP naar AMP, resulteert in de concentratie van cAMP in de doelcellen verlaagd. Omdat met de deelname van cAMP proteïnekinase A wordt geactiveerd, dat glycogeen TAG-lipase en fosforylase stimuleert, als gevolg van insuline in adipocyten, wordt lipolyse onderdrukt en in de lever wordt glycogenolyse gestopt.
Fosfodiesterase-activeringsreacties
  • Een ander voorbeeld is de werking van proteïnekinase B (AKT) op glycogeensynthasekinase. Fosforylatie van deze kinase inactiveert het. Dientengevolge is het niet in staat om op glycogeensynthase in te werken, het te fosforyleren en te inactiveren. Aldus leidt het effect van insuline tot de retentie van glycogeensynthase in een actieve vorm en tot de synthese van glycogeen.

Reacties geassocieerd met de activering van de MAP-kinaseweg

Aan het begin van het inzetten van dit pad komt in actie één van de insulinereceptor substraat - eiwitten Shc (Engl Src (2 homologie domein met) het transformeren eiwit 1) Binding aan geactiveerde (geautofosforyleerd) insulinereceptor.. Vervolgens interageert het Shc-eiwit met het Grb-eiwit (het groeifactor-receptor-gebonden eiwit) en dwingt het om zich aan te sluiten bij de receptor.

Ook in het membraan zit constant eiwit Ras, dat in een rustige toestand is geassocieerd met het BBP. In de buurt van het Ras-eiwit zijn "helper" eiwitten - (. Engels GTPase activerende factor) GEF (. Engl GTF exchange factor) en SOS (. Engl zoon van sevenless) en GAP eiwit.

De vorming van het Shc-Grb-eiwitcomplex activeert de GEF-SOS-GAP-groep en leidt tot de vervanging van GDP door GTP in het Ras-eiwit, dat zijn activering (het Ras-GTP-complex) en signaaloverdracht naar het Raf-1-proteïnekinase veroorzaakt.

Wanneer geactiveerd Raf-1-eiwitkinase treedt de verbinding met de plasmamembraan, fosforylering door kinases, additionele residuen tyrosine, serine en threonine, en gelijktijdige interactie met de insulinereceptor.

Vervolgens fosforyleert geactiveerde Raf-1 (activeert) MAPK-K, een eiwitkinase van MAPK (Engels mitogeen-geactiveerd eiwitkinase, ook wel MEK, Engels MAPK / ERK-kinase), dat op zijn beurt het enzym MAPK (MAP-kinase fosforyleert, of anders ERK, Engelse extracellulaire signaal-gereguleerde kinase).

1. Na activering van de MAP-kinase, direct of door extra kinasen, fosforyleert cytoplasmatische eiwitten, veranderende hun activiteit, bijvoorbeeld:

  • activering van fosfolipase A2 leidt tot de verwijdering van arachidonzuur uit fosfolipiden, dat vervolgens wordt omgezet in eicosanoïden,
  • activering van ribosomale kinase triggert eiwitvertaling,
  • activering van eiwitfosfatasen leidt tot de defosforylatie van veel enzymen.

2. Een zeer grootschalig effect is de overdracht van het insulinesignaal naar de kern. MAP-kinase fosforyleert onafhankelijk en activeert daardoor een aantal transcriptiefactoren, waardoor de aflezing van bepaalde genen belangrijk voor verdeling, differentiatie en andere cellulaire responsen wordt gegarandeerd.

MAP-afhankelijke route voor insuline-effecten

Eén van de eiwitten die met dit mechanisme is geassocieerd, is de transcriptiefactor CREB (lid CAMP responselement-bindend eiwit). In de inactieve toestand is de factor gedefosforyleerd en heeft deze geen invloed op de transcriptie. Onder de actie van activerende signalen bindt de factor aan bepaalde CRE-DNA-sequenties (CAMP-responselementen), het versterken of verzwakken van het lezen van informatie uit DNA en de implementatie ervan. Naast de MAP-kinase-route is de factor gevoelig voor signaalroutes die geassocieerd zijn met proteïnekinase A en calciumcalmoduline.

De snelheid van de effecten van insuline

De biologische effecten van insuline worden gedeeld door de ontwikkelingssnelheid:

Zeer snelle effecten (seconden)

Deze effecten hangen samen met veranderingen in transmembraantransporten:

1. Activering van Na + / K + -ATPase, waarbij de uitgang van ionen en Na + ion invoer veroorzaakt in de cel K +, wat leidt tot hyperpolarisatie van de membranen insuline-gevoelige cellen (behalve hepatocyten).

2. Activering van de Na + / H + -wisselaar op het cytoplasmatische membraan van veel cellen en de uitgang van de cel van H + -ionen in ruil voor Na + -ionen. Dit effect is belangrijk in de pathogenese van hypertensie bij type 2 diabetes mellitus.

3. Remming van membraan Ca2 + -ATPasen leidt tot een vertraging van Ca2 + -ionen in het cytosol van de cel.

4. Verlaat het membraan van myocyten en adipocyten van glucosetransporters GluT-4 en een toename van 20-50 keer het volume glucosetransport in de cel.

Snelle effecten (minuten)

Snelle effecten zijn veranderingen in de snelheden van fosforylering en defosforylering van metabole enzymen en regulatorische eiwitten. Als gevolg hiervan neemt de activiteit toe.

  • glycogeen synthase (glycogeen opslag),
  • glucokinase, fosfofructokinase en pyruvaatkinase (glycolyse),
  • pyruvaat dehydrogenase (krijgen acetyl-SkoA),
  • HMG-Scoa-reductase (cholesterolsynthese),
  • acetyl-SCA-carboxylase (vetzuursynthese),
  • glucose-6-fosfaatdehydrogenase (pentosefosfaatroute),
  • fosfodiësterase (stopzetting van de effecten van mobiliserende hormonen adrenaline, glucagon, enz.).

Langzame effecten (minuten tot uren)

Langzame effecten zijn de verandering in de snelheid van transcriptie van de genen van eiwitten die verantwoordelijk zijn voor metabolisme, groei en deling van cellen, bijvoorbeeld:

1. Inductie van enzymsynthese

  • glucokinase en pyruvaatkinase (glycolyse),
  • ATP-citraat lyase, acetyl-SCA-carboxylase, vetzuursynthase, cytosolisch malaat dehydrogenase (synthese van vetzuren),
  • glucose-6-fosfaatdehydrogenase (pentosefosfaatroute),

2. Repressie van mRNA-synthese, bijvoorbeeld voor PEP-carboxykinase (gluconeogenese).

3. Verhoogt de serumfosforylering van het S6-ribosomale eiwit, dat translatieprocessen ondersteunt.

Zeer langzame effecten (uren-dag)

Zeer langzame effecten realiseren mitogenese en celreproductie. Deze effecten omvatten bijvoorbeeld

1. Toename in de lever van de synthese van somatomedine, afhankelijk van groeihormoon.

2. Verhoog celgroei en proliferatie in synergisme met somatomedine.

3. Overgang van cellen van de Gl-fase naar de S-fase van de celcyclus.

pathologie

hypofunction

Insuline-afhankelijke en niet-insulineafhankelijke diabetes mellitus. Om deze pathologieën in de kliniek te diagnosticeren, gebruikt u actief stresstests en bepaling van de concentratie van insuline en C-peptide.

Triglyceriden zijn verhoogd in bloed: wat betekent dit (oorzaken op hoog niveau)

Algemene informatie