loader

Põhiline

Põhjused

Insuliini funktsioonid ja selle tähtsus inimese keha jaoks

Insuliin on üks tähtsamaid kogu organismi reguleerivaid hormoone. Millised on selle põhifunktsioonid ja milline on selle aine puudumise oht? Milliseid haigusi põhjustab insuliini tasakaalustamatus?

Pankrease ensüümi tüübid

Pankreas sünteesib palju erinevaid bioloogiliselt aktiivseid aineid. See erineb teistest inimkeha komponentidest, kuna see on võimeline endokriinset ja eksokriinset sekretsiooni samaaegselt. Esimest sekreteerijat iseloomustab hormoonide vabastamine otse vereringesse, teise tüübi puhul vabanevad kõik ained peensoole.

Eksokriinne komponent võtab üle 95% kogu pankrease mahust. Kuni 3% langeb pankrease saartele (mida nimetatakse ka Langerhansi saarteks), mis sünteesivad:

Insuliin

See on hormoonvalgu olemus. See reguleerib peaaegu kõigi eluastete ainevahetust. Eelkõige on selle tegevuse eesmärk hoida süsivesikute tasakaalu. See on tingitud suurenenud glükoositranspordist läbi rakumembraani. Käivitatakse insuliini retseptor ja spetsiaalne mehhanism, mis reguleerib membraanivalgu aktiivsuse suurust ja intensiivsust. Need komponendid suunavad glükoosi molekulid rakku ja muudavad selle kontsentratsiooni.

Glükoosi transport insuliiniga on kõige olulisem lihas- ja rasvkoes, kuna need on insuliinist sõltuvad. Nad moodustavad umbes 75% organismi rakumassist ja täidavad selliseid olulisi ülesandeid nagu energia, liikumise, hingamise ja teiste säilitamine ja edasine vabastamine.

Glükoositaseme reguleerimine

Insuliini toime energia ja toitainete ainevahetuse protsessidele on üsna keerukas. Enamiku selle toimete rakendamine sõltub insuliini võimest mõjutada teatavate ensüümide aktiivsust. Insuliin on ainus hormoon, mis reguleerib veresuhkru taset. See on selle põhifunktsioon. Seda toodab:

  • Glükolüüsi toetavate ensüümide töö aktiveerimine (glükoosi molekulide oksüdeerimine, et saada sellest kaks molekuli püroviinhapet);
  • Glükogeneesi pärssimine - glükoosi ja teiste komponentide tootmine maksarakkudes;
  • Suhkru molekulide suurem imendumine;
  • Glükogeeni tootmise stimuleerimine on insuliinihormoon, mis kiirendab glükoosimolekulide polümerisatsiooni glükogeeniga lihaste ja maksarakkude poolt.

Insuliini toime on tingitud valgu retseptorist. See on tervikliku tüübi kompleksne membraanivalk. Valk on valmistatud allüksustest a ja b, mis moodustuvad polüpeptiidahelaga. Insuliin liitub osakesega a, kui see koos on, muutub selle konformatsioon. Sel hetkel muutub osakeste b aktiivsus türosiini kinaasiks. Pärast seda alustatakse kogu reaktsiooniahelat erinevate ensüümide aktiveerimisega.

Teadlased ei ole täielikult uurinud insuliini ja retseptori interaktsiooni protsessi. On teada, et diatsüülglütseroolid ja inositooltrisfosfaat, mis aktiveerivad proteiinkinaasi C, sünteesitakse vahepealsel perioodil. Need ained stimuleerivad tsütoplasmaatiliste vesiikulite inkorporeerimist membraanist membraanist suhkru ülekandevalguga. Vabade glükoosikandjate suurenemise tõttu lahkub rakku rohkem rakke.

Nagu võib aru saada, on glükoositaseme reguleerimine mitmeastmeline ja tehniliselt keerukas protsess. Seda mõjutavad kogu organismi koordineeritud töö ja paljud teised tegurid. Hormoonide reguleerimine on selles dünaamilises tasakaalus üks olulisemaid. Tavaliselt peaks suhkru tase olema vahemikus 2,6 kuni 8,4 mmol / l veres. Selle taseme säilitamiseks (lisaks hüpoglükeemilistele hormoonidele) osalevad ka kasvuhormoonid, glükagoon ja adrenaliin. Need on seotud hüperglükeemiliste hormoonidega.

Need ained stimuleerivad suhkru vabanemist rakulistest toidust. Stress hormoonid ja adrenaliin, sealhulgas inhibeerivad insuliini vabanemist verd. Sel viisil säilitatakse optimaalne tasakaal.

Muud insuliinifunktsioonid

Lisaks glükoosi reguleerimisele on insuliinil mitmeid anaboolseid ja anti-kataboolseid toimeid;

  • Aminohapete ühendite kääritamise tugevnemine rakkudes (eriti valiin ja leutsiin);
  • Katalüüsib DNA replikatsiooni ja proteiini biosünteesi;
  • Ioonide kärje kiirendamine Mg, K, Ph;
  • Rasvhapete produktsiooni katalüüsimine ja nende esterdamine (rasvkoes ja maksakudedes aitab insuliiniühendid glükoosil mobiliseerida rasvana või muunduda triglütseriidiks).
  • Lipolüüsi intensiivsuse vähendamine - rasvhapete molekulide vastuvõtmise protsess veres;
  • Valgu hüdrolüüsi pärssimine - valguühendite dehüdratsioon.

Anaboolsed toimed aitavad kiirendada teatud rakkude, kudede või lihaste struktuuri loomist ja uuendamist. Tänu neile säilitatakse lihasmassi kogus inimese kehas, kontrollitakse energia tasakaalu. Anti-kataboolne toime on suunatud valkude lagunemise ja vere ummistumise inhibeerimisele. See mõjutab ka lihaste ja keha rasva kasvu%.

Mis juhtub organismis, kui insuliini pole

Esiteks on häiritud glükoositransport. Insuliini puudumisel ei aktiveerita suhkruid sisaldavaid valke. Selle tulemusena jäävad veres glükoosi molekulid. Negatiivne mõju avaldub kahepoolselt:

  1. Vere seisund Suures koguses suhkru tõttu hakkab see paksemaks muutuma. Selle tulemusena võivad moodustuda verehüübed, nad blokeerivad verevoolu, toitaineid ja hapnikku ei lange kõik kehasisesed struktuurid. Alustab paastumist ja järgnevat rakkude ja kudede surma. Tromboos võib põhjustada selliseid tõsiseid haigusi nagu veenilaiendid (erinevates kehaosades), leukeemia ja muud tõsised patoloogiad. Mõnel juhul võivad verehüübed tekitada laeval nii palju survet, kui viimane on purunenud.
  2. Vahetusprotsessid raku sees. Glükoos on organismis peamine energiaallikas. Kui see ei piisa, hakkavad kõik intratsellulaarsed protsessid aeglustuma. Seega hakkab rakk lagunema, mitte ajakohastama, mitte kasvama. Pealegi ei muutu glükoos energiavaruaks ja energia puudumise korral ei ole see rasv, mis tarbib rasva, vaid lihaskoe. Inimene hakkab kiiresti kaalust alla saama, muutub nõrgaks ja düstroofiks.

Teiseks häirib anabolismi protsessi. Keha aminohapped hakkavad seedima halvemini ja nende puudumise tõttu ei ole valgu sünteesi ja DNA replikatsiooni jaoks mingit hüppelaud. Erinevate elementide ioonid hakkavad rakkudesse sisenema ebapiisavates kogustes, mille tulemusena muutub energia metabolism muutumatuks. Eriti halvasti see mõjutab lihasrakkude seisundit. Keha rasv liigub halvasti, nii et inimene kaalub.

Need rakulise taseme protsessid mõjutavad peaaegu kohe üldist seisundit. Inimesel on raskem teha igapäevaseid ülesandeid, ta tunneb peavalu ja peapööritust, iiveldust ja võib ka teadvuse kaotada. Tugeva kaalukaotusega tunneb ta loomuliku näljahäda.

Insuliini puudumine võib põhjustada tõsiseid haigusi.

Millised haigused põhjustavad insuliini tasakaalustamatust?

Kõige sagedasem insuliini taseme häirega seotud haigus on diabeet. See on jagatud kahte tüüpi:

  1. Insuliinist sõltuv. Põhjus muutub kõhunääre düsfunktsiooniks, see tekitab liiga vähe insuliini või ei anna seda üldse. Organismis algavad juba kirjeldatud protsessid. I tüüpi diabeediga patsientidel antakse insuliini sissevõtmine väljastpoolt. Seda tehakse spetsiaalsete insuliini sisaldavate ravimitega. Need võivad olla insuliinloomad või sünteetilised omadused. Kõik need vahendid on esitatud süstelahuste kujul. Kõige sagedamini asetatakse süsteks kõht, õla, laba laba või reie esikülg.
  2. Insuliinist sõltumatu. Seda tüüpi diabeedi iseloomustab asjaolu, et pankreas sünteesib piisavalt insuliini ja kuded on selle aine suhtes resistentsed. Nad kaotavad oma insuliinitundlikkuse, mille tagajärjel patsiendil on krooniline hüperglükeemia. Sellises olukorras toimub suhkru taseme reguleerimine toitumise kontrollimisega. Süsivesikute tarbimine väheneb ja võetakse arvesse kõigi tarbitud toidu glükeemilist indeksit. Patsiendil on lubatud süüa ainult aeglaseid süsivesikuid.

On ka teisi haigusi, mille korral diagnoositakse loodusliku insuliini tasakaalustamatust:

  • Maksahaigused (kõik tüüpi hepatiit, tsirroos ja teised);
  • Cushingi sündroom (krooniline ülemäärane hormoon, mida toodetakse neerupealiste koorega);
  • Ülekaal (sealhulgas erineva rasvumuse määr);
  • Insuliinoom (kasvaja, mis vabatahtlikult viskab veres insuliini);
  • Müotoonia (neuromuskulaarne komplekshaigus, mille puhul esinevad tahtmatud liigutused ja lihasspasmid);
  • Ülemäärane kasvuhormoon;
  • Insuliiniresistentsus;
  • Hüpofüüsi funktsiooni halvenemine;
  • Neerupiirkonna kasvajad (häiritud adrenaliini süntees, mis reguleerib suhkru taset);
  • Muud kõhunäärmehaigused (kasvajad, pankreatiit, põletikulised protsessid, pärilikud haigused jne).

Füüsiline ja vaimne ammendumine võib põhjustada ka insuliini kontsentratsiooni rikkumist. Sellised nähtused on õigustatud asjaoluga, et nendel tingimustel kasutab keha homeostaasi taastamiseks palju reservreserve. Sama põhjus võib olla ka passiivne eluviis, mitmesugused kroonilised ja nakkushaigused. Arenenud juhtudel, mis on seotud insuliini sobimatu toimimisega, võib isik esineda insuliinšoki või Somoggia sündroomi (krooniline insuliini üleannustamine).

Nende patoloogiate ravi on suunatud insuliini taseme stabiliseerimisele. Enamasti määravad arstid ravimeid loomse või tehisinsuliiniga. Kui patoloogiline seisund oli tingitud ülemäärasest suhkru sissevõtmisest kehasse, on ette nähtud eriline dieet. Mõnel juhul on ette nähtud hormoonravi. Kui patsiendil on diagnoositud fibroidid, suunatakse patsiendile kirurgia ja keemiaravi.

Järeldus

Insuliin on multiprofiilne peptiidhormoon, mis mõjutab nii rakulisi kui ka üldistatud protsesse. Selle peamine ülesanne on reguleerida süsivesikute tasakaalu. Ta kontrollib ka energia ja materjalide metabolismi organismis erinevates struktuurides. Selle puudumine on täis kõigi nende protsesside rikkumisega.

Insuliini tasakaalustamatus võib põhjustada diabeedi ja mitmeid teisi ohtlikke patoloogiaid. Mõned neist ei saa elada ja elada inimesega. Mõnel juhul võib tõsine puudus ja selle aine sisaldus olla surmav.

Insuliini struktuur ja funktsioon

1. Insuliini bioloogilised funktsioonid

Insuliin on polüpeptiidhormoon, mis mängib olulist rolli kütuseainete kasutamise integreerimisel. Insuliini funktsiooni üldine omadus on see, et lihastes, maksas ja rasvkoes suurendab see anaboolset toimet ja inhibeerib katabolüütilisi protsesse. Eelkõige suurendab insuliin glükogeeni, rasvhapete ja valkude sünteesi kiirust ja stimuleerib glükolüüsi. On oluline stimuleerida glükoosi, mitmete teiste suhkrute, samuti aminohapete levikut lihasrakkudes ja rasvkoes. Selleks, et soodustada glükoosi sisenemist nendesse rakkudesse, vähendab hormoon selle sisaldust veres (nn hüpoglükeemiline toime). Insuliin inhibeerib kataboolseid protsesse, nagu glükogeeni ja neutraalse rasva lagunemine [1]. See pärsib ka glükoneogeneesi, vähendades püruvaatkarboksülaasi ja fruktoosi-1,6-bisfosfataasi ensüümide aktiivsust. Samuti on näidatud, et insuliin suurendab püruvaatdehüdrogenaasi, atsetüül-CoA karboksülaasi ja glütseroolfosfaat atsetüültransferaasi aktiivsust [2]. Insuliini toime on paljudel juhtudel vastupidine adrenaliini ja glükagooni toimele [1]. B-rakkude poolt kõige tugevam neurotransmitteri stimuleeriv insuliini sekretsioon on atsetüülkoliin, mis vabaneb vaguse närvi lõpus. Sekretsiooni algatab siduva atsetüülkoliini pinnal või karbamilholina rakkude koliinergiliste retseptoritega liidestatud läbi G-valkude fosfolipaas C-, põlvkonna fosfatidilinnozit-4,5-bis-fosfaadi innozit-1,4,5-trifosfaat, mobiliseerib Ca2 + rakusisestest basseinid ja diatsüülglütserool; Viimasel toimib aktivaatorina proteiinkinaasi C autorid [3] Samuti leiti, et toidu ärritajate pärast metaboolse konversiooni kaudselt edastatakse b-masti signaali oluliselt suurendada tundlikkust Ca2 + sekretoorse süsteemi ja ilmselt aktivatsiooniga seotud proteiinkinaaside.

2. Pankrease hormoonid.

Eespool on juba märgitud, et inimese keha sünteesib insuliin Langerhansi pankrease saarerakkude b-rakke. Pankreas koosneb tegelikult kahest erinevast elundist, mis on ühendatud ühe morfoloogilise struktuuriga. Kõhunääre rakkude suurem osa täidab eksokriinse funktsiooni, mis sekreteerib seedekulguse jaoks vajalikud ensüümid ja ioonid kaksteistsõrmiksoole luumenisse. Endokriinne näär koosneb 1 kuni 2 miljonist Langerhansi saarest, mis moodustab 1... 2% pankrease kogumassist. Pankrease saarerakendus sekreteerib vähemalt neli hormooni: insuliini, glükagooni, somatostatiini ja pankrease polüpeptiidi. Lisaks sellele vastutab iga rakuliik ainult ühe tüüpi hormooni sünteesi eest (vt tabel 1).

Need hormoonid vabanevad pankrease veeni, mis voolab portaalveeni, mis on väga oluline, sest maks on insuliini ja glükagooni peamine sihtmärk. Nende kahe hormooni peamine roll on vähenenud süsivesikute ainevahetuse reguleerimisele, kuid need mõjutavad paljusid teisi protsesse. Somatostatin määrati hüpotaalamuses esmakordselt kasvuhormooni sekretsiooni pärssivaks hormooniks. Kuid kõhunäärmes on selle kontsentratsioon kõrgem kui hüpotalamuses. See hormoon on kaasatud ka insuliini ja glükagooni sekretsiooni lokaalse reguleerimisse. Pankrease polüpeptiid mõjutab seedetrakti sekretsiooni.

3. Ajalugu avastus

1889. aastal võtsid Mering ja Minkowski, eemaldades kõhunäärme, koerale koera katsega diabeedi, kus tekkis glükoosuria, atsetoonuria, hüperglükeemia, nõrkus ja dramaatiline ammendumine, mis põhjustas looma surma. 1892. aastal lükkas Minckowski, kes külvatas uuesti koera enda kõhunäärme naha alla, diabeedi arengut, mille sümptomid ilmnesid kiiresti pärast transplantaadi eemaldamist. LV Shabad (1889) sai koeral pärast kõhunäärme osalist eemaldamist kerget diabeedivormi, millele järgnes looma suhkur. Langerhansi saarte ja diabeedi saarte vahelise tiheda seose soovitust väljendasid de Meyer 1909. aastal ja Sharpay-Schaffer 1917. aastal, kuid ainult 1921. aastal Torontos avaldas seda Banting and Best. Uue vastsete kõhunäärme koe ekstraheerimine etanooliga tõi välja teatud teguri ning pärast preparaadi sisestamist depancreatized (eemaldatud kõhunäärmega) kliiniliste diabeedihaigetega koeraga koerad suutsid normaliseerida veresuhkru taset. Seda tegurit, millel on tugev hüpoglükeemiline toime, nimetati insuliiniks. Varsti leiti, et veiste ja sigade pankrease saartel asuv insuliin on inimestel aktiivne. 1922. aasta jaanuaris kasutati esmakordselt insuliini diabeediga patsientide raviks. Veise ja sealiha insuliini võib kergesti saada suurtes kogustes, mis on eduka biokeemilise uuringu oluline tingimus. Esimene proteiin, mis on saadud kristallilises vormis (Abel, 1926), esimene valk, milles aminohapete järjestus loodi (Sanger et al., 1955), esimene valk, mida sünteesiti keemiliste meetoditega (Du et al., Zahn, Katsoyanis, 1964). Insuliini jaoks oli see, et esimest korda näidati, et molekuli saab sünteesida suurema prekursorina (Steiner et al, 1967). Lisaks sellele oli insuliin esimene kaubanduslikel eesmärkidel saadud valk, kasutades rekombinantse DNA tehnoloogiat. Kuid vaatamata kõigile neile muljetavaldavale "ülimuslikkusele" on insuliini toimemehhanism molekulaarsel tasemel vähem arusaadav kui enamikul hormoonidel.

4. Insuliini biosüntees

Proinsuliin sünteesitakse kõhunäärme Langerhansi saarerakkide endoplasmaatilises rekombinantses rekombinatsioonis eellasravina - preproinsuliinina (molekulmass 11 500 da). Liiderjärjestus, mis koosneb 23 aminohappejäägist, suunab prekursori molekuli Golgi aparaadile ja lõhustatakse seal. Selle tulemusena moodustub proinsuliini molekul (molekulmass 9000 Da), mis võtab vastu disulfiidsildade nõuetekohaseks moodustamiseks vajaliku konformatsiooni. Seejärel lõhustatakse proinsuliin insuliini, C-peptiidi ja kahe dipeptiidiga (ka trüpsiinitaolise ensüümi poolt tuvastatud katioonsed paarid) ja sadestatakse sekretoorsetes graanulites. Peale selle eritub nende graanulite sisu maksa veeni. Tavalised b-rakud eraldavad lisaks insuliinile ka ekvimolaarse koguse C-peptiidi ja vastavalt avaldatud andmetele [2, 3] 2... 3 protsenti proinsuliini ja selle derivaate (proinsuliini mittetäieliku proteolüüsi produktid). Enne perifeerse vereringesüsteemi sisenemist sisenevad insuliin ja C-peptiid maksa, kus 50% insuliinist laguneb, samas kui C-peptiid ei puutu kokku mõne toimega.

5. Insuliini struktuur ja mõned füüsikalis-keemilised omadused.

Insuliini molekul on polüpeptiid, mis koosneb kahest ahelast (joonis 1): A ja B; insuliini ahela kovalentselt seotud kahe disulfiidsidemega A7-B7 ja A20-B19. Samuti on insuliini molekulis A-ahelas teine ​​disulfiidside: A6-A11 [4]. Kõigi kolme disulfiidsildi lokaliseerimine on konstantne ning A ja B ahelate enamiku liikide esindajatel on vastavalt 21 ja 30 aminohappejääki. Mõlemas ahelas on paljudes kohtades aminohapete asendused, mis ei mõjuta hormooni bioloogilist aktiivsust, aga kõige sagedamini on asendused A-ahela 8, 9 ja 10 positsioonides (vt tabel 2). Sellest järeldub, et see sait ei ole insuliini bioloogilise aktiivsuse seisukohalt tõenäoliselt kriitiline.

Joon. 1. Disulfiidsidemete paigutus insuliini molekulis.

Teiselt poolt on mõned molekuli piirkonnad ja piirkonnad väga konserveerunud. Need hõlmavad järgmist:

1. kolme disulfiidsildi asukohad;

2. hüdrofoobsed jäägid B-ahela C-terminaalses osas;

3. A-ahela C- ja N-terminaalsed osad. Üksikute aminohappejääkide keemiliste modifikatsioonide ja asenduste kasutamine nendes piirkondades aitas tuvastada insuliini aktiivse keskuse struktuuri. Insuliini dimeriseerumisse kaasatakse ka B-ahela C-otsa juures asuv hüdrofoobne piirkond.

Tsink, mille kontsentratsioon Langerhansi saarte b-rakkudes saavutab kõrgeid väärtusi, moodustab insuliini ja proinsuliini kompleksid. Kõikide selgroogsete insuliinid moodustavad dimeere, kasutades vesiniksidemeid kahe monomeeri jääkide B24 ja B26 peptiidi rühmade vahel, mis suurel kontsentratsioonil omakorda reorganiseeritakse heksameeridesse, milles on kaks tsingi aatomit. Niisuguse kõrgelt korrastatud struktuuri olemasolu hõlbustas oluliselt insuliini kristallstruktuuri uurimist. Füsioloogilistes kontsentratsioonides on insuliin monomeerses vormis.

Disulfiidsidemete vähendamisel ja nende järgneval oksüdatsioonil ei ole tertsiaarset struktuuri praktiliselt taastatud (väga väike saagis) [1]. See on tingitud prohormooni - proinsuliini olemasolust, mille polüpeptiidiahel sisaldab 30-35 aminohappejärjestust, mida insuliinil puuduvad. See on siduv peptiid (C-peptiid ingliskeelsest ühendavast sidumisest); mis asub tulevase insuliini A-ahela B-ahela karboksüül otsa ja A-ahela N-otsa vahel. Ootuspäraselt on proinsuliinil võimalik pärast redutseerijatega töötlemist ja järgnevat reoksüdatsiooni moodustada korralikult disulfiidsidemed. Pärast disulfiidsildade sulgemist, mis stabiliseerivad proinsuliini molekuli tervikuna, lõikab C-peptiid spetsiaalset tüüpi tüüpi proteinaasi [5]. Selle proteinaasi toimemehhanismid on eelnevalt kindlaks määratud kahe teguri - proinsuliini ruumilise struktuuri ja selle polüpeptiidahelas olevate kahe signaali - kahe paari katioonsete aminohapetega, mis on järjestatud järgmiselt: B-ahel - Arg Arg-C-peptiid-Lys Arg-A-ahel

Trüpsiinisarnane proteinaasi töötlemine selline prekursor tuvastab aminohapete paarid katioonsete kõrvalgruppidega nagu Arg-Arg ja Lys-Arg ja lõikab peptiidsideme selliste paaride C-otsas. Selle tulemusel moodustatakse C-otsaga C-peptiid koos Lys-Argi järjestusega C-otsas ja seostub kettide A ja B disulfiidsildadega. Ja B-ahela C-otsas on kaks arginiini jääki, mille lõhustumine on aktiivse hormooni vormi saavutamise viimane etapp. Seda protsessi teostab spetsialiseerunud metallist sõltuv karboksüpeptidaas (näiteks karboksüpeptidaas B) [5].

6. Insuliini biomeditsiiniline väärtus.

Insuliin võib mitmel viisil olla peptiidhormoonide mudeliks. Ta oli esimene selle grupi hormoonidest, mis saadi puhastatud kujul, kristalliseeriti ja sünteesiti keemiliselt ja geenitehnoloogia meetoditega. Biosünteesi viiside uurimine viis propeptiidide kontseptsiooni loomiseni. See on veelgi olulisem, sest insuliin on ravimina ülimalt tähtis, kuna enam kui viis protsenti arenenud riikide elanikkonnast kannatab insuliinsõltumatu suhkrutõve (I tüüpi diabeet) ja umbes sama palju inimesi on haigusele eelsoodumus.

Nagu juba märgitud, põhineb insuliinisõltuv suhkurtõbi insuliinipuudusel, mis on seotud kas selle puudumisega (kahjustunud eellasühendite või posttranslatsiooniliste modifikatsioonide sünteesi käigus) või resistentsusega selle toime suhtes (näiteks insuliiniresistentsus tüüp A, mis avaldub insuliini retseptori struktuuri geneetiliselt määratud muutustes mis viib hormoonrakkude seostumiseni). Igal aastal suureneb eksogeense insuliini regulaarset süstimist vajavate patsientide arv. Seoses sellega on vaja selle hormooni tootmist piisavas koguses. Selle sarja järgmine artikkel on mõeldud iniminsuliini biotehnoloogilise tootmise meetoditele.

Artikli autor: Voyushin K. E.

Insuliin on noorim hormoon.

Struktuur

Insuliin on proteiin, mis koosneb kahest disulfiidsildadega seotud peptiidi ahelatest A (21 aminohappest) ja B (30 aminohappest). Kokku on küpses iniminsuliinis 51 aminohapet ja selle molekulmass on 5,7 kDa.

Süntees

Insuliin sünteesitakse pankrease β-rakkudena preproinsuliini kujul, mille N-otsas on terminaalne 23-aminohappe signaaljärjestus, mis toimib kogu molekuli juhtimisel endoplasmaatilise retikulaari õõnsusse. Siinkohal lühendatakse terminali jada kohe ja proinsuliini transporditakse Golgi seadmesse. Selles etapis esineb proinsuliini molekulis A-ahel, B-ahel ja C-peptiid (ühendamine on ühendav). Golgi aparaadis on proinsuliin pakendatud sekretoorsetele graanulitele koos hormooni "küpsemise" jaoks vajalike ensüümidega. Kui graanulid liiguvad plasmamembraanile, moodustuvad disulfiidsildad, C-peptiid sideaine (31 aminohapet) lõigatakse välja ja moodustub lõplik insuliini molekul. Valmis graanulites on insuliin kristalses olekus heksameeri kujul, mis koosneb kahest Zn 2+ ioonist.

Insuliini sünteesi skeem

Sünteesi ja sekretsiooni reguleerimine

Insuliini sekretsioon tekib pidevalt ja umbes 50% β-rakkudest vabanenud insuliinist ei ole mingil viisil seotud toidutarbimise või muude mõjudega. Päeval leiab pankreas umbes 1/5 insuliinireservast.

Insuliini sekretsiooni peamine stimulaator on glükoosi kontsentratsiooni tõus veres üle 5,5 mmol / l, maksimaalne sekretsioon ulatub 17-28 mmol / l-ni. Selle stimulatsiooni eripäraks on kahefaasiline insuliini sekretsiooni suurenemine:

  • Esimene faas kestab 5-10 minutit ja hormooni kontsentratsioon võib 10 korda tõusta, pärast seda väheneb selle kogus,
  • Teine faas algab ligikaudu 15 minutiga pärast hüperglükeemia tekkimist ja jätkub kogu selle perioodi vältel, mille tagajärjel suureneb hormooni tase 15-25 korda.

Mida kauem jääb glükoosi kontsentratsioon veres, seda suurem on β-rakkude arv seotud insuliini sekretsiooniga.

Insuliini sünteesi esilekutsumine toimub hetkest, mil glükoos siseneb rakku insuliini mRNA translatsiooniks. Seda reguleerib insuliini geeni transkriptsiooni kasv, insuliini mRNA stabiilsuse suurenemine ja insuliini mRNA translatsiooni suurenemine.

Insuliini sekretsiooni aktiveerimine

1. Pärast glükoosi penetratsiooni β-rakkudesse (GluT-1 ja GluT-2 kaudu) fosforüülitakse heksokinaas IV (glükokinaas, millel on madal afiinsus glükoosi suhtes),

2. Seejärel oksüdeeritakse glükoos aeroobselt, samas kui glükoosi oksüdatsiooni määr sõltub selle kogusest lineaarselt,

3. Selle tulemusena akumuleerub ATP, mille kogus sõltub otseselt ka glükoosi kontsentratsioonist veres,

4. ATP akumulatsioon stimuleerib ioonsete K + kanalite sulgemist, mis viib membraani depolarisatsioonini,

5. Membraani depolarisatsioon viib potentsiaalselt sõltuvate Ca2 + kanalite avanemiseni ja Ca2 + ioonide sissevoolu rakku,

6. Saabuvad Ca2 + ioonid aktiveerivad fosfolipaasi C ja käivitavad kaltsiumfosfolipiidi signaali kandva mehhanismi DAG ja inositooltrifosfaadi (IF3),

7. IF-i välimus3 tsütosoolis avab Ca2 + kanalid endoplasmaatilises retikulumis, mis kiirendab Ca2 + ioonide akumuleerumist tsütosoolis,

8. Ca2 + ioonide kontsentreerimise järsk tõus rakus viib sekreteerivate graanulite ülekandmiseni plasmamembraanile, nende sulandumisega koos sellega ja küpsete insuliini kristallide eksotsütoosiga väljastpoolt,

9. Seejärel kristallide lagunemine, Zn 2+ ioonide eraldamine ja aktiivsete insuliingimolekulide vabastamine vereringesse.

Insuliini sünteesi intratsellulaarse regulatsiooni skeem koos glükoosiga osalemisega

Kirjeldatud juhtimismehhanismi saab reguleerida ühel või teisel viisil mitmete teiste tegurite, näiteks aminohapete, rasvhapete, seedetrakti hormoonide ja teiste hormoonide, närvisüsteemi reguleerimise mõjul.

Aminohapetest mõjutab lüsiin ja arginiin oluliselt hormooni sekretsiooni. Kuid iseenesest ei stimuleerivad nad peaaegu sekretsiooni, nende toime sõltub hüperglükeemia esinemisest, st aminohapped võimendavad ainult glükoosi toimet.

Vabad rasvhapped on ka tegurid, mis stimuleerivad insuliini sekretsiooni, vaid ka ainult glükoosi olemasolul. Kui neil on hüpoglükeemia, on neil vastupidine toime, inhibeerides insuliini geeni ekspressiooni.

Loogiline on insuliini sekretsiooni positiivne tundlikkus seedetrakti hormoonide toimele - inkretinid (enteroglukagoon ja glükoosist sõltuv insulinotroopne polüpeptiid), koletsüstokiniin, sekretin, gastriin, mao inhibiitor polüpeptiid.

Sümotroopse hormooni, AKTH ja glükokortikoidide, östrogeenide, progestiinide pikaajalise kokkupuute korral insuliini sekretsiooni suurendamine on kliiniliselt oluline ja teatud määral ohtlik. See suurendab β-rakkude vähenemise ohtu, insuliini sünteesi vähenemist ja insuliinsõltuva suhkurtõve tekkimist. Seda võib täheldada nende hormoonide kasutamisel ravi ajal või nende hüperfunktsiooniga seotud patoloogiate puhul.

Pankrease β-rakkude närvisüsteemi reguleerimine hõlmab adrenergilist ja kolinergilist reguleerimist. Kõik stressid (emotsionaalne ja / või füüsiline koormus, hüpoksia, hüpotermia, vigastused, põletused) suurendavad sümpaatilise närvisüsteemi aktiivsust ja pärsivad insuliini sekretsiooni α2-adrenoretseptorid. Teisest küljest stimuleerib β2-adrenoretseptor põhjustab sekretsiooni suurenemist.

Insuliini sekretsiooni kontrollib ka n.vagus, mida omakorda kontrollib hüpotalamus, mis on tundlik vere glükoosisisalduse suhtes.

Sihid

Kõiki kudesid, millel on selle retseptorid, võib liigitada insuliini sihtorganismideks. Insuliini retseptoreid leidub peaaegu kõigis rakkudes, välja arvatud närvirakud, kuid erinevates kogustes. Närvirakkudel ei ole insuliini retseptoreid, sest see lihtsalt ei tungi läbi vere-aju barjääri.

Insuliini retseptor on glükoproteiin, mis on konstrueeritud kahest dimeerist, millest igaüks koosneb α- ja β-subühikutest (αβ)2. Mõlemad subühikud on kodeeritud sama kromosoomi 19 geeni ja moodustuvad ühe prekursori osalise proteolüüsi tulemusena. Retseptori poolväärtusaeg on 7-12 tundi.

Kui insuliin seondub retseptoriga, muutub retseptori konformatsioon ja see seostub üksteisega, moodustades mikroagregaate.

Retseptoriga seonduv insuliin kutsub esile fosforüülimisreaktsioonide ensümaatilise kaskaadi. Esiteks autofosforüülitud türosiini jäägid retseptori enda rakusiseses domeenis. See aktiveerib retseptori ja viib seriini jääkide fosforüülimise spetsiaalse valgu, mida nimetatakse insuliini retseptori substraadiks (SIR või sagedamini inglise insuliini retseptori substraadi IRS). Selliseid IRS-i on neli tüüpi - IRS-1, IRS-2, IRS-3, IRS-4. Samuti hõlmab insuliini retseptori substraate Grb-1 ja Shc valke, mis erinevad aminohappejärjestusest IRS-st.

Kaks mehhanismi insuliini toime realiseerimiseks

Edasised üritused jagunevad kahte valdkonda:

1. Fosfoinositool-3-kinaaside aktiveerimisega seotud protsessid - kontrollivad peamiselt valkude, süsivesikute ja lipiidide metabolismi (insuliini kiire ja väga kiire toime) metaboolseid reaktsioone. See hõlmab ka protsesse, mis reguleerivad glükoosivedelike aktiivsust ja glükoosi imendumist.

2. MAP kinaasi ensüümide aktiivsusega seotud reaktsioonid - üldiselt kontrollivad nad kromatiini aktiivsust (insuliini aeglane ja väga aeglane toime).

Kuid selline alajaotus on tingimuslik, kuna raku sees on ensüüme, mis on tundlikud mõlema kaskaadi teede aktiveerimise suhtes.

Fosfatidüülinositool-3-kinaasi aktiivsusega seotud reaktsioonid

Pärast aktiveerimist aitavad IRS-valk ja mitmed abiained valgu kaudu reguleerida p85-d sisaldavat heterodimeerset ensüümi fosfoinositool-3-kinaasi (see nimi pärineb 85 kDa MM-valgest) ja katalüütilise p110 allüksuse membraanist. See kinaas fosforüülib fosfatidüüli inositool-3,4-difosfaadis 3. positsioonil olevaid membraanfosfatidüül-inositooli fosfaate (PIP2) ja enne fosfatidüülinositool-3,4,5-trifosfaadi (PIP3) Peetakse pipipiks3 võib toimida membraananurina muude elementide korral, kui insuliin toimib.

Fosfatidüülinositool-3-kinaasi toime fosfatidüülinositool-4,5-difosfaadile

Pärast nende fosfolipiidide moodustumist aktiveeritakse proteiinkinaas PDK1 (3-phosphoinositiid-sõltuv proteiinkinaas-1), mis koos DNA-proteiinkinaasi (DNA-PK )ga kaks korda fosforüülib proteiinkinaasi B (mida sageli nimetatakse ka AKT1, inglise RAC-alfa seriin / treoniin-proteiinkinaas), mis kinnitatakse membraanile läbi PIP3.

Fosforüülimine aktiveerib proteiinkinaasi B (AKT1), see jätab membraani ja liigub tsütoplasma ja rakutuuma, kus see fosforüülib arvukaid sihtvalke (üle 100 tüki), mis annab täiendava rakulise vastuse:

Insuliinianvu fosfinoisitool-3-kinaasi mehhanism
  • Eelkõige on proteiinkinaasi B (AKT1) toime, mis viib glükoosi transporterite GluT-4 liikumiseni rakumembraanile ja glükoosi imendumisega müotsüütide ja adipotsüütide poolt.
  • ka aktiivne proteiinkinaas B (AKT1) fosforüülib ja aktiveerib fosfodiesteraasi (PDE), mis hüdrolüüsib cAMP-d AMP-le, nii et cAMP kontsentratsioon sihtrakkudes väheneb. Kuna cAMP-i osalusel aktiveeritakse proteiinkinaas A, mis stimuleerib adagistikes insuliinina TAG-lipaasi ja glükogeeni fosforülaasi, surutakse lipolüüsi ja maksa - glükogenolüüs peatatakse.
Fosfodiesteraasi aktivatsioonireaktsioonid
  • Veel üks näide on proteiinkinaasi B (AKT) toime glükogeeni süntaasi kinaasile. Selle kinaasi fosforüülimine seda inaktiveerib. Selle tulemusena ei suuda see glükogeeni süntaasi toimida, fosforüülida ega inaktiveerida seda. Seega mõjutab insuliin glükogeeni süntaasi säilitamist aktiivses vormis ja glükogeeni sünteesi.

MAP kinaasi raja aktiveerimisega seotud reaktsioonid

Selle raja alguses hakkab mängima teine ​​insuliini retseptori substraat - Shc valk (Src (homoloogia 2 domeen, mis sisaldab valku 1), mis seondub aktiveeritud (autofosforüülitud) insuliini retseptoriga. Peale selle mõjutab Shc-valk Grb-valku (kasvufaktori retseptoriga seotud valk) ja sunnib seda retseptoriga liituma.

Samuti sisaldab membraan pidevalt proteiini Ras, mis on SKPga seotud rahulikus olekus. Ras valgu läheduses on "abiaine" valke - GEF (graafiline GTF vahetusfaktor) ja SOS (seitsmeistmeline poeg) ja valgu GAP (eng GTPase aktiveeriv tegur).

Shc-Grb valgu kompleksi moodustumine aktiveerib GEF-SOS-GAP rühma ja viib SK-i asendamiseni GTP-ga Ras valgus, mis põhjustab selle aktivatsiooni (Ras-GTP kompleks) ja signaaliülekande Raf-1 valgu kinaasile.

Kui proteiinkinaas Raf-1 aktiveerub, seob see plasmamembraaniga, fosforüleerib täiendavaid kinaase türosiini, seriini ja treoniini jääkidest ning samuti interakteerib seda samaaegselt insuliini retseptoriga.

Seejärel aktiveeritud Raf-1 fosforülaadid (aktiveerivad) MAPK-K, MAPK proteiinkinaas (inglise mitogeen-aktiveeritud proteiinkinaas, samuti MEK, inglise MAPK / ERK kinaas), mis omakorda fosforüülib ensüümi MAPK (MAP kinaas, või ERK, eng-rakuvälise signaali reguleeritud kinaas).

1. Pärast MAP-kinaasi aktiveerimist kasutab otseselt või täiendavate kinaaside kaudu fosforüülimata tsütoplasma valke, muutes nende aktiivsust, näiteks:

  • fosfolipaasi A2 aktiveerimine viib arahhidoonhappe eemaldamiseni fosfolipiididest, mis seejärel muundatakse eikosanoidideks,
  • ribosomaalse kinaasi aktiveerimine käivitab valgu translatsiooni protsessi,
  • Valgusfosfataaside aktiveerimine põhjustab paljude ensüümide defosforüülimist.

2. Väga laiaulatuslik mõju on insuliini signaali ülekandmine tuumale. MAP-kinaas fosforüleerub iseseisvalt ja seeläbi aktiveerib mitmeid transkriptsioonifaktoreid, tagades teatud geenide lugemise, mis on olulised jagunemiseks, diferentseerumiseks ja muudeks rakulistes reaktsioonides.

MAP-sõltuv rada insuliiniefektideks

Selle mehhanismiga seotud üks valke on transkriptsioonifaktor CREB (eng CAMP vastuseelemendi siduv valk). Inaktiivses olekus on faktor defosforüülitud ja transkriptsiooni ei mõjuta. Signaalide aktiveerimise toimel seondub tegur teatud CRE-DNA järjestustega (eng CAMP-vastuse elementidega), tugevdades või nõrgendades teabe lugemist DNA-lt ja selle rakendamist. Lisaks MAP-kinaasi rajale on faktor ka tundlik valgukinaasi A ja kaltsium-kalmoduliini manustamisega seotud signaaliradade suhtes.

Insuliini toime kiirus

Insuliini bioloogilised mõjud jagunevad arengu kiirusega:

Väga kiire toime (sekundid)

Need mõjud on seotud muutustega transmembraansetes transportsetes:

1. Na + / K + -ATPaasi aktiveerimine, mis põhjustab Na + ioonide vabanemist ja K + ioonide sisenemist rakku, mis põhjustab insuliinitundlike rakkude (välja arvatud hepatotsüütide) membraanide hüperpolariseerumist.

2. Na + / H + -vahetaja aktiveerimine paljude rakkude tsütoplasmaatilises membraanis ja H + -ioonide raku väljumine Na + ioonide eest. See toime on oluline II tüübi diabeedi hüpertensiooni patogeneesis.

3. Ca2 + -ATPaaside membraani inhibeerimine põhjustab Ca2 + ioonide viivituse raku tsütosoolis.

4. Väljuge glükoosi transporterite GluT-4 müotsüütide ja adipotsüütide membraanist ning suurendades glükoosi transportimise mahtu 20-50 korda rakku.

Kiirused (minutit)

Kiire toime on metaboolsete ensüümide ja regulatoorsete valkude fosforüleerimise ja defosforüülimise määrade muutus. Selle tulemusena kasvab tegevus.

  • glükogeeni süntaas (glükogeeni säilitamine),
  • glükokinaas, fosfofrtkukinaas ja püruvaatkinaas (glükolüüs),
  • püruvaatdehüdrogenaas (atsetüül-SkoA saamine),
  • HMG-Scoa reduktaas (kolesterooli süntees),
  • atsetüül-Sko-karboksülaas (rasvhapete süntees),
  • glükoos-6-fosfaadi dehüdrogenaas (pentoosfosfaadi rada),
  • fosfodiesteraasi (hormoonide adrenaliini, glükagooni jt) mobiliseerimise mõju lõpetamine.

Aeglane efekt (minutid tundi)

Aeglane toime on ainevahetuse, kasvu ja rakkude jaotumise eest vastutavate valkude geenide transkriptsiooni muutus, näiteks:

1. ensüümi sünteesi induktsioon

  • glükokinaas ja püruvaatkinaas (glükolüüs),
  • ATP-tsitraadi lüaas, atsetüül-SCA-karboksülaas, rasvhapete süntaas, tsütosoolmalaat dehüdrogenaas (rasvhapete süntees),
  • glükoos-6-fosfaadi dehüdrogenaas (pentoosfosfaadi rada),

2. MRNA sünteesi represseerimine, näiteks PEP-karboksükinaasi (glükoneogeneesi) korral.

3. Suurendab S6 ribosoomi valgu seerumi fosforüleerimist, mis toetab translatsiooniprotsesse.

Väga aeglane efekt (igapäevane)

Väga aeglane toime mõistab mitogeneesi ja rakkude paljunemist. Nende mõjude hulka kuuluvad näiteks

1. Somatomeediini sünteesi suurenemine maksas, sõltuvalt kasvuhormoonist.

2. Suurendage rakkude kasvu ja proliferatsiooni somatomeediini sünergias.

3. Rakkude üleminek G1 faasist rakutsükli S faasi.

Patoloogia

Hüpofunktsioon

Insuliinist sõltuv ja insuliinisõltuv suhkurtõbi. Nende patoloogiate diagnoosimiseks kliinikus kasutatakse aktiivselt stressitesti ja insuliini ja C-peptiidi kontsentratsiooni määramist.

Insuliin

Insuliin (Lat. Insula saarest) on pegidhormoon, mis moodustub Langerhansi pankrease saarerakkude beeta-rakkudes. See on mitmetahuline toime ainevahetusele peaaegu kõigis kudedes. Insuliini peamine toime on glükoosi kontsentratsiooni vähendamine veres. Kõigepealt isoleerisid Kanada teadlased F. Banting ja Charles Best (1921-22).

Insuliini molekuli moodustavad kaks polüpeptiidahelat, mis sisaldavad 51 aminohappejääki: A-ahel koosneb 21 aminohappejäägist, B-ahel koosneb 30 aminohappejäägist. Polüpeptiidi ahelad on ühendatud kahe disulfiidsildadega tsüsteiinijääkide kaudu, kolmas disulfiidside paikneb A-ahelas.

Erinevates liikides on insuliini peamine struktuur mõnevõrra erinev, samuti selle tähtsus süsivesikute ainevahetuse reguleerimisel. Sigade insuliin on inimestele kõige lähemal, mis erineb sellest ainult ühe aminohappejäägiga: alaniin asub sigade insuliini B ahela 30 asendis ja treoniin asub iniminsuliinil; Veiste insuliini iseloomustavad kolm aminohappejääki.

Insuliini biosüntees hõlmab kahe inaktiivse prekursori, preproinsuliini ja proinsuliini moodustumist, mis muundatakse järjestikuse proteolüüsi tulemusena aktiivseks hormooniks. Preproinsuliini biosüntees algab signaali peptiidi moodustamisega ER-ga seotud polüribosoomidel. Signaalpeptiid tungib ER-i valendikku ja suunab kasvava polüpeptiidi ahela sisenemise ER-i valemisse. Pärast preproinsuliini sünteesi lõppu lõigatakse signaalpeptiid, mis sisaldab 24 aminohappejääki, (joonis 11-24).

Proinsuliin (86 aminohappejääki) siseneb Golgi kompleksi, kus tegevus proteaaside lõhustatakse mitmes kohas moodustamaks insuliini (51 aminohappejääki) ja C-peptiid, mis koosneb 31 aminohappejäägist.

Sekretoorsete graanulite hulka kuuluvad insuliin ja C-peptiid ekvimolaarsetes kogustes. Graanulites ühendab insuliin tsinkiga dimeeride ja heksameeride moodustamiseks. Täiskasvanud graanulid ühendatakse plasmamembraaniga, ja insuliin ja C-peptiid sekreteeritakse ekstsitüosioonist tingitud rakuvälise vedelikuna. Pärast sekretsiooni verd lagundatakse insuliini oligomeerid. T1 / 2 insuliinist vereplasmas on 3-10 minutit, C-peptiid - umbes 30 minutit.

Bioloogiline roll - insuliin suurendab dramaatiliselt lihaste ja rasvarakkude seinte läbilaskvust glükoosiks. T. To. Kõik glükoosi assimilatsiooni protsessid toimuvad rakkude ja soodustab insuliin glükoosi vedada, see annab glükoosi organi poolt, sünteesi glükogeeni (süsivesikute reservi) ja selle kogunemist lihaskiudude. Suurendades glükoosi voolamist rasvkoe rakkudesse, stimuleerib insuliin rasva moodustumist organismis. Lisaks sellele stimuleerib insuliin rakus valgusünteesi, suurendades aminohapete rakuseinte läbilaskvust.

Hüperglükeemia - veresuhkru taseme tõus.

Hüperglükeemia korral suureneb glükoosi sissevõtt nii maksas kui ka perifeersetes kudedes. Niipea kui glükoosi tase tõuseb, hakkab kõhunääre tootma insuliini.

Hüpoglükeemia on patoloogiline seisund, mida iseloomustab normaalväärtuseni langenud perifeerse vere glükoosisisaldus (<3,3 ммоль/л при оценке по цельной капиллярной крови, <3,9 ммоль/л — по венозной плазме). Развивается вследствие передозировки сахароснижающих препаратов или избыточной секреции инсулина в организме. Тяжёлая гипогликемия может привести к развитию гипогликемической комы и вызвать гибель человека. Инсулинома — доброкачественная опухоль из бета-клеток поджелудочной железы, вырабатывающая избыточное количество инсулина. Клиническая картина характеризуется эпизодически возникающими гипогликемическими состояниями.

Langerhansi saarerakkude β-rakkude insuliini biosünteesi skeem. ER - endoplasmaatiline retikulum. 1 - signaalpeptiidi moodustumine; 2 - preproinsuliini süntees; 3 - signaalpeptiidi lõhustamine; 4 - proinsuliini transport Golgi aparaadile; 5 - proinsuliini muundamine insuliiniks ja C-peptiidiks ning insuliini ja C-peptiidi lisamine sekretoorsetele graanulitele; 6 - insuliini ja C-peptiidi sekretsioon.

Iniminsuliini struktuur. A. Esmane insuliini struktuur. B. Insuliini tertsiaarstruktuuri mudel (monomeer): 1 - A-ahel; 2 - B-ahel; 3 - retseptori sidumiskoht

Glükagoon on Langerhansi pankrease saarerakkude alfa-rakkude hormoon. Keemilise struktuuri järgi on glükagoon peptiidhormooniks.

Glükagooni molekul koosneb 29 aminohappest ja selle molekulmass on 3485 daltonit. Glükagooni avastati 1923. aastal Kimbell ja Merlin.

Glükagooni sünteesi peamine koht on kõhunääre isolaator-aparaat α-rakud. Kuid selle hormooni suhteliselt suuri koguseid võib toota ka mujal seedetraktis.

Glükagoon sünteesitakse suure eellase kujul, proglukagoon (mool kaal on umbes 9000). Samuti on leitud suuremaid molekule, kuid pole selge, kas nad on glükagooni või tihedalt seotud peptiidide prekursorid. Ainult 30-40% plasmas immunoreaktiivsest "glükagoonist" moodustab pankrease glükagooni. Ülejäänud on suuremad molekulid, millel puudub bioloogiline aktiivsus.

Plasma glükagoon on vabas vormis. Kuna see ei seondu transpordivalkudega, on glükagooni poolväärtusaeg lühike (umbes 5 minutit).

Selle hormooni inaktiveerimine esineb maksas ensüümi toimel, mis Ser-2 ja Gln-3-ga seondumise lahutamise teel eemaldab N-otsast kaks aminohapet. Maks on esimene sekreteeritud glükagooni raja barjäär ja kuna see hormoon kiiresti inaktiveerib, on selle portaalveeni veres sisaldus palju suurem kui perifeerses veres.

Glükagoonil ei ole peaaegu mingit toimet skeletilihase glükogeenile, ilmselt tänu nendes glükagooni retseptorite peaaegu täielikule puudumisele. Glükagoon põhjustab insuliini sekretsiooni kasvu tervete pankrease β-rakkude poolt ja insuliini aktiivsuse pärssimist. See on ilmselt üks glükagooni hüperglükeemia tekitatud vastastikuse toime füsioloogilisest mehhanismist.

Glükagooni toimib tugeva inotroopsest ja kronotroopsete mõju müokardi tänu suurenenud cAMP moodustumist (st on sarnase efekti mõju β-adrenergiliste retseptorite agonistide, kuid kaasamata β-adrenergilise süsteemi realiseerimise see efekt). Tulemuseks on vererõhu tõus, südame löögisageduse ja tugevuse suurenemine.

Suurtes kontsentratsioonides põhjustab glükagoon tugevat spasmolüütilist toimet, siseorganite, eriti soolte silelihaste lõõgastumist, mida ei ole vahendatud adenülaattsüklaasi poolt.

Glükagooni on seotud rakendamise reaktsioone "võitle või põgene", kättesaadavuse suurendamine energia substraatide (nt glükoosi, vabade rasvhapete, ketohappesse), et skeletilihaste ja suurendades vere juurdevoolu skeletilihaste tugevnemise tõttu südame. Lisaks suurendab glükagoon katehhoolamiine sekretsiooni neerupealise medulla abil ja suurendab katehhoolamiinide kudede tundlikkust.

Glükagoon on pankrease hormoon. Selle toime on insuliini vastand. Suhkurtõve korral ilmneb insuliini ja glükagooni vastastikune toime asjaolule, et insuliini tootmise ebapiisavust suurendab glükagooni produktsioon. See on glükoositaseme tõus veres, mis põhjustab glükoositaseme tõusu (hüperglükeemia). Glükagooni toimemehhanism on selgelt nähtav insuliinsõltuva suhkurtõve (s.o insuliinipuudus) ravimisel. Ebapiisava insuliini tootmist kõhunäärmes arendab hüperglükeemia (veresuhkru kõrge tase veres) ja metaboolne atsidoos (suurendada happesust organismi), mida saab ära hoida, vähendamata seejuures glükagooni sisaldust veres. Selleks määrake somatostatiin (pankrease hormoon), mis pärsib glükagooni tootmist ja vabanemist verd. Pärast seda, isegi insuliini täielikul puudumisel, ei ole veresuhkru tase normaalselt palju kõrgem.

Hormooni glükagooni sisalduse märkimisväärne suurenemine veres on glükagoonma (neerupealiste kasvajate) tunnuseks. Glükagoonoosiga põhjustab liigne glükagoon veresuhkru taseme tõusu ja suhkurtõve tekkimist.

Glükagooni molekuli esmane struktuur on järgmine: NH2-His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-Ser-Arg-Arg-Ala-Gln-Asp- Phe-Val-Gln-Trp-Leu-Met-Asn-Thr-COOH

Iniminsuliini anatoomia - teave:

Insuliin -

Insuliin (ladina keeles Insula - saar) on pegidhormoon, mis moodustub Langerhansi pankrease saarerakkude beeta-rakkudes. See on mitmetahuline toime ainevahetusele peaaegu kõigis kudedes. Insuliini peamine toime on glükoosi kontsentratsiooni vähendamine veres.

Insuliin suurendab glükoosile plasmakontsentratsiooni, aktiveerib peamised glükolüüsi ensüümid, stimuleerib glükogeeni moodustumist maksas ja lihastes glükoosist ning suurendab rasvade ja valkude sünteesi. Lisaks sellele inhibeerib insuliin ensüümide aktiivsust, mis murrab glükogeeni ja rasvu. See tähendab, et lisaks anaboolsele toimele on insuliinil ka anti-kataboolne toime. I tüüpi diabeedi patogeneesi võtmeelement on beeta-rakkude hävitamisest tingitud insuliini sekretsiooni kahjustus - absoluutne insuliinipuudus. Insuliini toimet kudedes - suhteline insuliinipuudus - on oluline koht 2. tüüpi diabeedi kujunemisel.

Insuliini struktuur

Insuliini molekuli moodustavad kaks polüpeptiidahelat, mis sisaldavad 51 aminohappejääki: A-ahel koosneb 21 aminohappejäägist, B-ahel koosneb 30 aminohappejäägist. Polüpeptiidi ahelad on ühendatud kahe disulfiidsildadega tsüsteiinijääkide kaudu, kolmas disulfiidside paikneb A-ahelas. Erinevates liikides on insuliini peamine struktuur mõnevõrra erinev, samuti selle tähtsus süsivesikute ainevahetuse reguleerimisel. Sigade insuliin on inimestele kõige lähemal, mis erineb sellest ainult ühe aminohappejäägiga: alaniin asub sigade insuliini B ahela 30 asendis ja treoniin asub iniminsuliinil; Veiste insuliini iseloomustavad kolm aminohappejääki.

Insuliini avastamine ja uurimine

1869. aastal õppis 22-aastane meditsiinitöötaja Paul Langergans Berliinis pankrease struktuuri uue mikroskoobi abil, juhtides tähelepanu eelnevalt tundmatutele rakkudele, mis moodustasid rinde, mis olid kogu näärme vahel ühtlaselt jaotunud. Nende "väikeste rakkude kogumite" (hiljem tuntud kui "Langerhansi saarte") eesmärk ei olnud selge, kuid hiljem näitas Eduad Lagus, et neil tekkis saladus, mis mängib olulist rolli seedimist reguleerides.

1889. aastal näitasid saksa füsioloog Oscar Minkowski, et kõhunäärme väärtus seedes on väljamõeldud, loodud eksperiment, milles ta eemaldas nääre tervislikus koeral. Mõni päev pärast eksperimendi alustamist juhtis laborikloomi jälgiv assistent Minkowski tähelepanu suurtele lendudele, kes lendasid eksperimentaalse koera uriiniga. Uurija uurides leidis ta, et koer eritab suhkrut uriinis. See oli esimene tähelepanek, mis võimaldas kõhunäärme töötamist ja diabeedi.

1901. aastal tehti järgmine oluline samm, Eugene Opie näitas selgelt, et "kõhunäärme saarekeste hävitamisest põhjustatud diabeet... tekib ainult siis, kui need kehad on osaliselt või täielikult hävitatud." Diabeedi ja kõhunäärme vaheline seos oli teada enne, kuid enne seda ei olnud selge, et diabeet on seotud saartega. Järgneva kahe aastakümne jooksul tehti mitmeid katseid isoleeritud sala kui potentsiaalsete vahendite isoleerimiseks.

1906. aastal saavutas Georg Ludwig Zuelzer edukalt pankreaseekstraktiga katseloomade veresuhkru taseme vähendamise, kuid ei suutnud oma tööd jätkata. E.L. Scott 1911-1912 Chicagos ülikoolis kasutas kõhunäärme vesiekstrakti ning märkis, et "glükosuuria mõningane langus", kuid ta ei suutnud oma juhti veenda oma teadustöö tähtsust ja peagi katkestasid need katsed. Sama efekti näitas 1919. aastal Rockefelleri ülikoolis Iisrael Kleiner, kuid tema tööd katkestati Esimese maailmasõja alguses ja ta ei suutnud seda lõpule viia. Sarnane töö pärast eksperimente Prantsusmaal 1921. aastal avaldas Rumeenia meditsiinikooli Nicola Paulesco füsioloogia professor ja paljud, sealhulgas Rumeenias, arvasid, et ta on insuliini avastaja. Kuid insuliini praktiline isolatsioon kuulub Toronto Ülikooli teadlaste gruppi.

1920. aasta oktoobris luges Frederic Banting Minkowski töös, et kui koerad takistavad kõhunäärme seedetrakti mahla vabanemist, surevad peenfraktsioonid peagi ja saared jäävad ellu ja suhkurtõbi loomadel ei arene. See huvitav fakt pani talle mõtlema tundmatu faktori vabanemise võimalikkusest näärmetest, mis aitas kaasa veresuhkru taseme langusele. Tema märkustest: "siduda pankrease kanal koerale. Jäta koer, kuni acini kukub ja ainult saared jäävad. Püüa isoleerida sisemine saladus ja tegutseda glükosuuria suhtes... "Torontos kohtus Banting J. Macleodiga ja tutvustas talle tema mõtteid, lootes oma toetust kaasata ja tööks vajalikke seadmeid saada. Esialgu tundus Bantingi idee professorile absurdne ja isegi naeruväärne. Kuid noorteadlane õnnestus MacLeodil veenda seda projekti toetama.

Ja 1921. aasta suvel pakkus ta Bantingile ülikooli laboratooriumi ja assistendi, 22-aastase Charles Best'i ja andis talle 10 koera. Nende meetod oli see, et ligatsus pinguldati pankrease väljalaskekanali ümber, vältides pankrease mahla sekretsiooni näärmetest ja mitu nädalat hiljem, kui surnud rakud surid, säilusid tuhanded saarerakud, millest saadi valgu, mis vähendas märkimisväärselt suhkrut koerte veres pankrease kaugus. Algul sai nimeks "Ailetin". MacLeod pöördus tagasi Euroopast, hindades tema alluvatele tehtud töö tähtsust, kuid selleks, et olla kindel meetodi efektiivsuses, nõudis professor, et katset tehtaks temaga uuesti. Ja mõni nädal hiljem oli selge, et teine ​​katse oli ka edukas. Siiski oli koerte kõhunääre "aletina" eraldamine ja puhastamine äärmiselt aeganõudev ja pikaajaline. Banting otsustas proovida kasutada allikana vasikate kõhunäärme, mille seedeensüüme ei toodeta veel, kuid juba sünteesitakse piisavalt insuliini. See hõlbustas oluliselt tööd.

Pärast probleemi lahendamist insuliini allikaga oli valkude puhastamine veel üks oluline ülesanne. Selle probleemi lahendamiseks 1921. aasta detsembris meelitas MacLeod hiilgavat biokeemiat James Collipit, kes suutis lõpuks välja töötada insuliini puhastamise tõhusa meetodi. Ja 11. jaanuaril 1922, pärast paljusid edukaid koera katseid, anti 14-aastasele Leonard Thompsonile diabeedi ajal esimene insuliini süstimine. Kuid esimene kogemus insuliiniga oli ebaõnnestunud. Ekstrakt ei olnud piisavalt puhastatud ja see põhjustas allergiate tekkimise, mistõttu insuliini süstimine peatati. Järgmise 12 päeva jooksul töötas Collip laborit intensiivselt ekstrakti parandamiseks. Ja 23. jaanuaril anti Leonardile teine ​​doos insuliini. Selleks ajaks oli edu olnud täielik, mitte ainult ei olnud ilmseid kõrvaltoimeid, vaid ka patsient lõpetas diabeedi. Kuid hiljem Banting and Best ei töötanud Collipiga hästi ja varsti lahkus temaga. Ta võttis suures koguses puhast insuliini. Enne tõhusa insuliini tootmise viisi leidmist tehti palju tööd. Olulist rolli mängis Bantingi tutvumine Eli Lillyga, suurima farmakoloogilise ettevõtte tulevase asutajaga. Selle revolutsioonilise avastamise eest anti Macleod ja Banting 1923. aastal Nobeli füsioloogia ja meditsiini auhinna. Banting oli esialgu väga vihane, et tema abistajat Best ei esitata koos temaga auhinnaga, ja alguses võtsid nad isegi võluväliselt raha tagasi, kuid siis nõustusid nad auhinna vastu võtma ja pidasid pühapäeval oma osa Parimaga. MacLeod sisestas ja jagas oma auhinna Collipiga. Insuliini patent müüdi Toronto ülikoolile ühe dollarini ja varsti alustati insuliini tootmist tööstuslikul skaalal.

Insuliini molekuli (nn primaarstruktuur) moodustavate aminohapete täpse järjestuse kindlaksmääramine on Briti molekulaarbioloog Frederick Sanger. Insuliin oli esimene valk, mille esmane struktuur oli täielikult määratletud. Tema töö eest 1958. aastal sai ta Nobeli preemia keemias. Ja peaaegu 40 aastat hiljem määras Dorothy Crowfoot Hodgkini, kasutades röntgendifraktsiooni meetodit, insuliini molekuli ruumilist struktuuri. Tema töö sai Nobeli auhinna.

Insuliini moodustamine ja sekretsioon Insuliini sünteesi ja sekretsiooni peamine stiimul on glükoosi kontsentratsiooni suurenemine veres.

Insuliini süntees rakus Insuliini süntees ja vabastamine on keeruline protsess, mis hõlmab mitu etappi. Esialgu moodustub hormooni mitteaktiivne prekursor, mis pärast mitmete keemiliste muundumiste käivitumist muutub aktiivseks vormiks. Insuliini prekursori primaarstruktuuri kodeeriv geen lokaliseeritakse kromosoomi 11 lühikeses käes. Rough endoplasmilise retikulumi ribosoomide korral sünteesitakse eellaspeptiid - nn. preproinsuliin. See on polüpeptiidide ahel, mis on ehitatud 110 aminohappejäägist ja sisaldab järgmisi järjestusi: L-peptiid, B-peptiid, C-peptiid ja A-peptiid. Peaaegu kohe pärast sünteesi EPR-s eraldatakse sellest molekulist signaal (L) peptiid - 24 aminohappejärjestus, mis on vajalik sünteesitud molekuli läbimiseks hüdrofoobse lipiidmembraani EPR abil. Moodustati proinsuliin, mis transporditakse Golgi kompleksi, hiljem paakides, kus toimub nn insuliini küpsemine. Küpsus on insuliini moodustamise pikim staadium. Laagerdamise käigus lõigatakse proinsuliini molekulist spetsiifiliste endopeptidaaside abil C-peptiid, mis koosneb 31-st aminohappest, mis ühendab B-ahelat ja A-ahelat. See tähendab, et proinsuliini molekul jaguneb insuliiniks ja bioloogiliselt inertseks peptiidijääkiks. Sekretoorsetel graanulitel kombineerib insuliin tsinkioonidega, moodustades kristalseid heksameerseid agregaate.

Insuliini sekretsioon Langerhansi saarerakkude beeta-rakud on tundlikud vere glükoosisisalduse muutuste suhtes; nende insuliini vabanemine vastusena glükoosikontsentratsiooni suurenemisele toimub järgmiselt:

  • Glükoos vabalt transporditakse beetarakkudes spetsiaalse proteiini kandjaga GluT2
  • Rakus glükoos läbib glükolüüsi ja oksüdeerub edasi hingamistsüklis, et moodustada ATP; ATP sünteesi intensiivsus sõltub veresuhkru tasemest.
  • ATP reguleerib ioonsete kaaliumikanalite sulgemist, mis viib membraani depolarisatsioonini.
  • Depolarisatsioon põhjustab potentsiaalselt sõltuvate kaltsiumikanalite avanemist, see viib kaltsiumi voolule rakku.
  • Rakkude kaltsiumi taseme suurendamine aktiveerib fosfolipaasi C, mis lagundab ühe membraani fosfolipiididest - fosfatidüülinositool-4,5-bifosfaadist - inositool-1,4,5-trifosfaadiks ja diatsüülglütseraadiks.
  • Inositooltrifosfaat seondub EPR retseptori valkudega. See viib seondunud rakusisese kaltsiumi vabanemise ja selle kontsentratsiooni järsu suurenemise.
  • Kaltsiumioonide kontsentratsiooni märkimisväärne suurenemine rakus viib sekretoorsete graanulitega säilitatud sünteesitud insuliini vabanemisele. Lisaks insuliinile ja C-peptiidile on küpsetes sekretoorsete graanulites tsinkioonid ja väikesed kogused proinsuliini ja vaheühendeid. Insuliin vabaneb rakust eksotsütoosiga - kümnest sekretoorne graanul läheneb plasmamembraanile ja sulab selle koos ning graanuli sisu surutakse välja rakust. Keskkonna füüsikaliste omaduste muutused põhjustavad tsingi ja kristallilise inaktiivse insuliini lagunemise üksikuteks molekulideks, millel on bioloogiline aktiivsus.

Insuliini hariduse ja sekretsiooni reguleerimine

Insuliini vabanemise peamine stimulaator on vere glükoosisisalduse suurenemine. Lisaks sellele stimuleeritakse insuliini ja selle sekretsiooni moodustumist söögikordade ajal, mitte ainult glükoos või süsivesikud. Insuliini sekretsiooni võimendavad aminohapped, eriti leutsiin ja arginiin, teatavad gastroenteropankreaatsesüsteemi hormoonid: koletsüstokiniin, HIP, GLP-1, samuti hormoonid nagu glükagoon, ACTH, STH, östrogeen jne, sulfonüüluurea preparaadid. Samuti suurendab insuliini sekretsioon kaaliumisisaldust või kaltsiumi, vabu rasvhappeid vereplasmas. Insuliini sekretsioon väheneb somatostatiini mõju all. Beeta-rakud on ka autonoomse närvisüsteemi mõju all.

  • Parasümpaatiline osa (vaguse närvi kolinergilised otsad) stimuleerib insuliini sekretsiooni
  • Sümpaatiline osa (α2-adrenoretseptori aktiveerimine) pärsib insuliini sekretsiooni. Pealegi stimuleerib insuliini sünteesi glükoosi ja kolinergilise närvi signaale.

Insuliini toime

Igatahes mõjutab insuliin kogu ainevahetust kogu kehas. Esiteks, insuliini toime on seotud süsivesikute vahetamisega. Insuliini peamine toime süsivesikute ainevahetusele on seotud glükoosi transportimisega läbi rakumembraanide. Insuliini retseptori aktiveerimine käivitab intratsellulaarse mehhanismi, mis mõjutab otseselt glükoosi voolu rakku, reguleerides membraaniproteiinide kogust ja toimimist, mis suunavad glükoosi rakku. Suuremas ulatuses sõltub glükoosi transport kahte tüüpi kudedesse insuliinist: lihaskoe (müotsüüdid) ja rasvkude (adipotsüüdid) - see on nn. insuliinist sõltuvad kuded. Koos peaaegu kahe kolmandiku inimkeha kogu rakulise massiga täidavad nad organismis selliseid olulisi funktsioone nagu liikumine, hingamine, vereringe jne, ning hoiab toitu vabanenud energiat.

Insuliini toime mehhanism

Nagu teised hormoonid, toimib ka insuliin läbi retseptori valgu. Insuliini retseptor on kompleksne integreeritud rakumembraani valk, mis on konstrueeritud 2 allüksusest (a ja b), millest igaüks moodustub kahe polüpeptiidahelaga. Kõrge spetsiifilisusega seostub insuliin ja seda tunneb retseptori a-subühik, mis pärast hormooni lisamist muudab selle konformatsiooni. See viib türosiini kinaasi aktiivsuse ilmnemiseni allüksuses b, mis käivitab ensüümide aktiveerimiseks ulatusliku reaktsioonide ahela, mis algab retseptori isefosforüülimisega.

Insuliini ja retseptori koostoime kogu biokeemiliste mõjude kompleks ei ole ikka veel täielikult selge, kuid on teada, et vahepealsel etapil moodustuvad sekundaarsed mediaatorid: diatsüülglütseroolid ja inositooltrifosfaat, mille üheks toimeks on ensüümi - proteiinkinaasi C aktiveerimine, millega ensüümide ja nendega seotud muutuste kohta rakusisese ainevahetuse käigus. Suurenenud glükoosi omastamine rakku on seotud insuliini vahendajate aktiveeriva toimega tsütoplasmaatiliste vesiikulite lisamisele glükoosi ülekandevalgu GluT4 sisaldavasse rakumembraani. Insuliini-retseptori kompleks pärast moodustumist süvendab tsütosooli ja seejärel lüsosoomides hävib. Pealegi laguneb ainult insuliinijääk ja vabastatud retseptor transporditakse tagasi membraanile ja lisatakse see uuesti.

Insuliini insuliini füsioloogilised mõjud omavad keerukat ja mitmekülgset mõju ainevahetusele ja energiale. Paljud insuliini mõjud on realiseeritud selle võimet mõjutada mitmete ensüümide aktiivsust. Insuliin on ainus vere glükoosisisaldust vähendav hormoon, seda realiseeritakse läbi:

  • glükoosi ja teiste ainete suurenenud rakkude omastamine;
  • oluliste glükolüüsi ensüümide aktiveerimine;
  • glükogeeni sünteesi intensiivsuse suurenemine - glükoosi insuliinid, mida tuleb ladustada maksa- ja lihasesse, polümeriseerides seda glükogeeniks;
  • glükoneogeneesi intensiivsuse vähenemine - väheneb glükoosi moodustumine erinevatest ainetest maksas

Insuliini anaboolsed toimed

  • suurendab aminohapete (eriti leutsiini ja valiini) raku kogumist;
  • suurendab kaaliumiioonide transportimist rakku, samuti magneesiumi ja fosfaati;
  • suurendab DNA replikatsiooni ja proteiini biosünteesi;
  • võimendab rasvhapete sünteesi ja nende edasist esterdamist - rasvkoes ja maksas, aitab insuliin muuta glükoosi triglütseriidideks; insuliini puudumisega, toimub vastupidine - rasvade mobiliseerimine.

Insuliini anti-kataboolne toime

  • pärsib valgu hüdrolüüsi - vähendab valgu lagunemist;
  • vähendab lipolüüsi - vähendab rasvhapete voolu veres.

Vereglükoosi reguleerimine

Glükoosi optimaalse kontsentratsiooni säilitamine veres on paljude tegurite, peaaegu kõigi kehasüsteemide koordineeritud töö kombinatsiooni tulemus. Kuid peamine roll glükoosi moodustumise ja kasutamise protsesside vahelise dünaamilise tasakaalu säilitamisel kuulub hormonaalsele regulatsioonile. Tervisliku vere glükoosisisaldus veres on keskmiselt 2,7 kuni 8,3 mmol / l, kuid kohe pärast sööki suureneb kontsentratsioon lühikese aja jooksul järsult. Kaks hormoonirühma omavad glükoosi kontsentratsiooni veres vastupidist mõju:

  • ainus hüpoglükeemiline hormoon on insuliin
  • ja hüperglükeemilised hormoonid (nagu glükagoon, kasvuhormoon ja adrenaliin), mis suurendavad vere glükoosisisaldust

Kui glükoosi tase langeb alla normaalsete füsioloogiliste väärtuste, langeb insuliini vabanemine B-rakkudest (kuid tavaliselt ei lõpe kunagi). Kui glükoosi tase langeb ohtlikule tasemele, vabanevad niinimetatud kontidinsulaarsed (hüperglükeemilised) hormoonid (kõige tuntumad on pankrease saarerakkudest pärit glükagooni a-rakud), mis põhjustavad glükoosi vabastamist rakulistest poodidest verd.

Adrenaliin ja muud stresshormoonid pärsivad tungivalt insuliini sekretsiooni verd. Selle kompleksse mehhanismi täpsus ja efektiivsus on kogu organismi, tervise normaalse toimimise hädavajalik tingimus. Pikaajaline veresuhkru tõus (hüperglükeemia) on diabeedi peamine sümptom ja kahjustav tegur. Hüpoglükeemia - veresuhkru alandamine - on sageli veelgi raskemaid tagajärgi. Seega võib glükoositaseme äärmine langus olla tingitud hüpoglükeemilise kooma ja surma tekkimisest.

Hüperglükeemia

Hüperglükeemia - veresuhkru taseme tõus. Hüperglükeemia korral suureneb glükoosi sissevõtt nii maksas kui ka perifeersetes kudedes. Niipea kui glükoosi tase tõuseb, hakkab kõhunääre tootma insuliini.

Hüpoglükeemia

Hüpoglükeemia on patoloogiline seisund, mida iseloomustab normaalse (tavaliselt 3,3 mmol / l) perifeerse vere glükoosi taseme langus. See areneb glükoositaset langetavate ravimite üleannustamise tagajärjel, insuliini liigne sekretsioon organismis. Hüpoglükeemia võib põhjustada hüpoglükeemilise kooma tekkimist ja surma.

Insuliinravi

Insuliinravi on 3 peamist režiimi. Igal neist on oma eelised ja puudused. Tervetel inimestel esineb insuliini sekretsioon pidevalt ja on umbes 1 U insuliini tunnis, see on nn basaal- või tausta sekretsioon. Toidukorra ajal on insuliini kontsentratsioon kiire (boolus) suurenenud mitu korda. Stimuleeritud insuliini sekretsiooniks on iga 10 g süsivesiku kohta umbes 1-2 U. Samal ajal säilib püsiv tasakaal insuliini kontsentratsiooni ja vajaduse vahel vastavalt tagasiside põhimõttele. I tüüpi diabeediga patsiendil on vaja insuliini asendusravi, mis imiteeriks insuliini sekretsiooni füsioloogilistes tingimustes. Erinevatel aegadel on vaja kasutada erinevaid insuliini preparaate. I tüüpi suhkurtõvega patsientidel on võimatu saavutada rahuldavaid tulemusi ühe insuliini süstimisega. Süstete arv võib olla 2 kuni 5-6 korda päevas. Mida rohkem süstib, seda rohkem insuliinravi on füsioloogiliselt lähedane. Patsientidega, kellel on II tüüpi suhkurtõbi koos säilitatud beeta-rakkude funktsiooniga, on insuliini ühekordne süstimine piisav, et säilitada hüvitise seisund.

Veel Artikleid Diabeedi

Tõenäoliselt teate, et peaksite hoiduma suhkrust, kuid isegi kui te harva magneete sööte, on suur tõenäosus, et te kasutate ikka veel kahjulikke aineid suuremas koguses.

Kuna see haigus mõjutab umbes 500 miljonit inimest planeedil, on tõhusa ravi küsimus väga äge. Loomulikult ei saa te igal juhul keelduda ravimi võtmisest, kuid peaksite proovima diabeediravimite kasutamist.

Püsiva näljatunde puhul on suhkurtõvega patsientide üsna tavaline sümptom. Pärast lühikest aega, isegi pärast piisavalt tihedat sööki, hakkab patsient tahtma süüa.