63. Ендокринната панкреас 64. Интегрирана ендокринна регулация на хранителния обмен
Препоръчайте документи
63. Ендокринната панкреас 64. Интегрирана ендокринна регулация на хранителния обмен. Д-р Габриела Кекеси
Основни понятия • Транспортни хранителни вещества: глюкоза, свободни мастни киселини, аминокиселини, кетонни тела, млечна киселина • Съхранение срещу мобилизация (хормони, автономна IR) • Гликогенеза: образуване на гликоген от глюкоза (съхранение) • Гликогенолиза: разлагане на гликоген от основни вещества • глюконеогенеза: глюконеогенеза: глюкозогенеза: глюкозогенеза: (от аминокиселини, глицерол, лактат)
• Липогенеза: образуване на мастни киселини от глюкоза - необратим
Оборот на хранителни вещества Задачи, които трябва да бъдат решени • •
Прекъсващ прием на храна ↔ непрекъснато използване на хранителни вещества Неравенство в приема на енергия и използване на енергия Поглъщане, съхранение и метаболизъм на специфични за органи и клетки клетки
Използване на транспортните хранителни вещества като енергиен източник Структура/мобилизация на енергийните запаси - Гликоген - черен дроб, мускули - Мазнина - мастна тъкан - структурни протеини
De novo синтез - Глюконеогенеза, кетонно тяло на мастни киселини, (глюкоза-млечна киселина)
Възможност за регулиране - ендокринни - хормони: инсулин, глюкагон, адреналин, GH, кортизол, T3/T4 - нерв • растителен (SY, PSY) • хипоталамус (глад, засищане)
Оборот на хранителни вещества в мускулната тъкан • Гликогенеза • Гликогенолиза: гликоген - глюкоза-6-фосфат - пирувинова киселина - млечна киселина - кръв - а) окислена в миокарда респ. б) се превръща в глюкоза в черния дроб (глюконеогенеза) (кръг на Кори) • Глад - потеолиза - аминокиселини - глюконеогенеза (черен дроб) - стабилизиране на нивата на глюкоза в кръвта
Адипоцити: подкожни, висцерални, перикардни, периренални Браун срещу бяла мастна тъкан - термогенеза срещу мазнини Триглицериди - запас на енергия (непрекъснато преобразуване)
- Свободни мастни киселини (от липопротеини), глюкоза - Ароматаза - Естроген; Окисление на лептинови мастни киселини
Синтез на триглицериди срещу липолиза (хормоночувствителна липаза - NA, A, глюкагон)
Оборот на хранителните вещества в черния дроб • Vena portae, a. хепатика; v. hepaticae - Хранителните вещества, абсорбирани от червата и панкреатичните хормони, достигат тук първо.
Гликогенеза срещу гликогенолиза Глюконеогенеза Мастна киселина - триглицерид - конверсия на липопротеини Обикновено не съхранява липиди (срещу адипоцити) Липогенеза (кетогенеза)
биосинтез на клетките като източник на енергия и метаболити от въглероден диоксид и вода (фотосинтеза) Само D-енантиомерът на глюкозата в живите организми (декстроза)
Нормогликемия 4,5-6,2 mmol/l Транспорт на глюкоза A/Na + -глюкоза котранспорт (луминална мембрана) • Стомашно-чревен тракт • бъбрек
B/улеснена дифузия (базална мембрана) • GLUT 1-6: улесняващи транспортиране на глюкоза • GLUT-1: нервна тъкан, RBC, адипоцити • GLUT-2: мозъчен капиляр, β-клетка, чревна епителна клетка, чернодробна клетка • GLUT-3: чернодробни клетки, плацента • GLUT-4: адипоцити, мускулни ИНСУЛИН-зависими
Производство на панкреатичен хормон от ретроперитон N. Vagus (PSY) N. Splanchnicus (SY) v. portae
Стомашна панкреас Тънко черво
α (A) клетка: Глюкагон (15-20%) β (B) клетка: Инсулин (жизненоважен) (50-80%); амилин δ (D) клетка: Соматостатин - намалява панкреатичната ендокринна функция (3-10%) F клетка: Панкреатичен полипептид (PP) - намалява панкреатичната екзокринна функция (1%)
Идентифициране на клетки, произвеждащи хормони на островите Лангерханс чрез имунохистохимично оцветяване
Откриване на инсулин 1889: Меринг и Минковски - Отстраняване на диабет при кучешки панкреас
1921: Лаборатория McLeod - Повторение на експеримент Меринг - Приготвяне и инжектиране на екстракт от панкреас - Изолиране на инсулин от говеда
1922: - Първа инжекция на инсулин в 13-годишно момче в диабетна кома с Фредерик Бантинг и Чарлз Бест 1923 - Нобелова награда за медицина
Сигнална последователност преди про-инсулин
Веригата на инсулин А е 21 аминокиселини В веригата е 30 аминокиселини
MRNA на проинсулинов ген
1. Клетъчно пренареждане (мин) Поставяне на съхраняваните транспортни протеини в мембраната (GLUT4)
2. Модификация на ензимната активност (мин) фосфорилиране/дефосфорилиране (PDE - разграждане на цАМФ)
3. Регулиране на генната експресия (h) потискане на транскрипцията на ген на проглукагон
Целеви органи на инсулиново действие
1. Мускулна тъкан 2. Мастна тъкан 3. Черен дроб
1. Мускулна тъкан • усвояване на глюкоза ↑ - освобождаването на GLUT4 се увеличава по време на мускулна активност дори без инсулин.
• синтез на гликоген ↑ • гликогенолиза ↓ • усвояване на аминокиселини ↑ • синтез на мускулни протеини ↑ • задържане на мускулни протеини • усвояване на калий ↑ - Инсулинова терапия - хипокалиемия
2. Мастна тъкан • поддържане и увеличаване на мастните запаси - ниво на триглицеридите ↑ - липолиза ↓ (хормоночувствителна липаза ↓ чрез намаляване на цАМФ) - ендотелна липопротеин-липазна активност ↑ - образуване на кетонни тела ↓
• усвояване на глюкоза ↑ - до 25x
3. Черен дроб • освобождаване на глюкоза ↓ - синтез на гликоген ↑ - гликогенолиза, глюконеогенеза ↓
• активност на синтезиращите ензими в кетонните тела ↓ • образуване на мастна киселина от глюкоза (липогенеза) ↑ Чернодробните клетки произвеждат глюкозен trp. независим от инсулин (GLUT2), но не и метаболизъм на глюкозата. Независим от инсулин глюкозен trp.: Мозъчни капиляри, по-голямата част от невроните, червените кръвни клетки, тънките черва, бъбреците
Регулиране на производството на инсулин Глюкоза в кръвта ↑
аминокиселини GI хормони
(GIP, GLP-1, гастрин)
α клетъчен глюкагон
Директен спомагателен амортисьор
PSY (n. Vagus) на SY (α2 рецептор)
δ клетъчен соматостатин
“Инкретин” • Хормони • Оказват ефект на понижаване на кръвната захар - Увеличават отделянето на инсулин след хранене, преди да се повиши нивото на кръвната захар - Забавят абсорбцията на хранителни вещества, като инхибират изпразването на стомаха и намаляват приема на храна - Инхибират отделянето на глюкагон
• глюкагоноподобен пептид-1 (GLP-1); стомашен инхибиторен пептид (глюкозозависим инсулинотропен полипептид, GIP).