Инсулин Medlife
Инсулинът е анаболен полипептиден хормон, произведен в бета клетки в панкреатичните острови на Лангерханс.
Островите Лангерханс осигуряват ендокринната функция на панкреаса, като произвеждат 4 хормона: глюкагон, произведен в α клетки, инсулин, произведен в бета клетки, соматостатин, произведен в β клетки и панкреасен полипептид (PP), произведен от PP или F. Синтезът на инсулин започва от предшественик, пре-инсулин.
Проинсулинът (полипептид, съставен от единична верига аминокиселини) се превръща в инсулин чрез протеолитични процеси, катализирани от протеин конвертаза (PC1, PC2/PC3) и карбоксипептидаза Н.
След тези реакции се появяват поредица от междинни продукти (32,33 разделен проинсулин, 65,66 разделен проинсулин, съответно des-31,32 разделен проинсулин и des-64,65 разделен проинсулин); тези междинни продукти се секретират съвместно с инсулин. Крайните продукти на протеолитичните разцепвания са инсулин (полипептид, състоящ се от две вериги, α верига от 21 аминокиселини и β верига от 30 аминокиселини, обединени от 2 дисулфитни връзки) и пептид-С (полипептид, състоящ се от единична верига от 31 аминокиселини) . (1)
Секрецията на инсулин се регулира от нивата на кръвната захар, стомашно-чревните хормони, хормоните на панкреаса и вегетативната нервна система. Стимулирането на секрецията на инсулин се причинява от хипергликемия, някои аминокиселини, глюкагон, гастрин, секретин, холецистокинин, глюкагон-подобен пептид-1 (GLP-1) и стомашен инхибиторен полипептид (GIP). Инхибирането на секрецията на инсулин се причинява от хипогликемия, соматостатин, адреналин и норадреналин.
Инсулинът има две допълващи се функции: стимулиране на усвояването на глюкозата от системната циркулация в клетките и инхибиране на чернодробната глюконеогенеза, функции, които постигат глюкозната хомеостаза.
Нова перспектива за инсулина го описва като лиганд, който активира специфични клетъчни рецептори, инсулинови рецептори.
Те принадлежат към суперсемейството на тирозин киназните рецептори, чието активиране модулира множество пост-рецепторни сигнални пътища. По този начин инсулинът регулира различни клетъчни процеси като синтез на протеини, синтез на липиди, синтез на РНК и ДНК, клетъчен растеж и диференциация. Инсулинът увеличава усвояването на глюкоза на клетъчно ниво чрез увеличаване на броя на трансмембранните транспортери.
Това явление е демонстрирано за първи път в адипоцитите, по-късно в скелетните мускули и миокарда.
Стимулирането на инсулина в тези клетки мобилизира транспортери от вътреклетъчните отделения към плазмената повърхност на клетъчната мембрана, за да улесни проникването на глюкоза. (4).
Мозъкът е единствената тъкан, пропусклива за глюкоза без участието на инсулин, така че намаляването на кръвната глюкоза до стойности под 50 mg/dL причинява световъртеж, конвулсии, което води до хипогликемична кома.
Ефектите на инсулина могат да бъдат разделени на краткосрочни и дългосрочни ефекти. Краткосрочните ефекти служат за поддържане на глюкозната хомеостаза. Те се получават чрез директното действие на инсулина върху клетъчната мембрана, увеличавайки трансмембранния транспорт на глюкоза, аминокиселини и калий с активирането на цитоплазматични ензими (пируват-дехидрогеназа, гликоген-синтетаза, ацетил-КоА карбоксилаза, фосфорилаза).
Дългосрочните ефекти изискват часове, дори дни до тяхното инсталиране и се отнасят до синтеза на ДНК и протеини, както и регулирането на експресията на някои гени и клетъчния растеж (2)
Инсулиновата секреция в отговор на глюкозната стимулация следва двуфазен модел. В първата фаза, която продължава от няколко секунди до около 10 минути, инсулинът се освобождава и се съхранява в секреторните гранули на бета клетки.
След период на латентност от няколко минути, до часове, се секретира новосинтезиран инсулин, достигащ плазмена концентрация> 100 mU/l.
Намаляването на инсулиновия отговор през първата фаза може да бъде първият признак на дисфункция, който с течение на времето (следващите месеци или години) може да доведе до появата на диабет тип I. глюкоза поради клетъчна резистентност към инсулиново действие, недостатъчна секреция на инсулин или и двете.
Основната проява при диабет е хипергликемия, въпреки че дефицитът на инсулин или инсулиновата резистентност също са свързани с аномалии в метаболизма на липидите и протеините и електролитния и минералния баланс. По-голямата част от пациентите с диабет попадат в две категории: диабет тип I и диабет тип II. Към тях се добавят и жените, които развиват диабет по време на бременност, така нареченият гестационен диабет.
Съществуват различни видове диабет, причинени от инфекции, лекарства, ендокринопатии, разрушаване или дисфункция на панкреаса и генетични дефекти. (4)
Характеристики на двата често срещани типа диабет (1): диабет тип I диабет тип II Честота 5 - 10% 90 - 95% Възраст на поява Всякаква, по-често при деца и млади възрастни
В напреднала възраст, но може да се появи и в детска и юношеска възраст Рискови фактори Генетика, автоимунна система, Генетика на околната среда, затлъстяване, раса/етническа принадлежност, заседнал начин на живот, хипертония, дислипидемия, поликистоза на яйчниците.
Патогенеза Разрушаване на панкреатичните β клетки чрез имунни (автоимунни) механизми Не са инкриминирани автоимунни механизми.
Инсулинова резистентност и прогресиращ инсулинов дефицит Ниво на С-пептид Много ниско или неоткриваемо Откриваемо преди диабет Може да присъстват автоантитела (GAD, IA-2, IAA) Автоантитела отсъстват Лекарствена терапия Инсулин Перорални антидиабетни средства; и инсулин Терапевтични средства за предотвратяване или забавяне на началото на заболяването Досега неизвестни (текущи клинични изпитвания) Начин на живот (загуба на тегло и продължителна физическа активност). Умишлено перорално лечение (метформин, акарбоза) Нередовна вегетативна секреция инсулин произвежда хипогликемия.
Това състояние се дължи на инхибиране на глюконеогенезата и може да възникне в резултат на бъбречна или чернодробна недостатъчност, аденоми или карциноми на островни клетки.
Приблизително 50% от инсулина бързо се отстранява от кръвообращението през черния дроб; чернодробната екскреция на пептид С е незначителна (1). Инсулинът се метаболизира бързо, 20% в черния дроб, 20% в скелетната мускулатура и 20% в бъбреците.
Само 2% от плазмената концентрация на инсулин се екскретира през бъбреците. Клирънсът на чернодробната глюкоза варира значително и е нисък при наличие на затлъстяване, диабет тип II и чернодробна цироза; зависи също от това дали глюкозата е била прилагана орално или интравенозно.
При повишена плазмена концентрация на инсулин, неговият клирънс намалява значително, вероятно чрез пренасищане на чернодробните рецептори (2)
Поради голямото въздействие на черния дроб върху плазмения инсулин, С-пептидът се счита за по-добър производител при оценката на функцията на бета-клетките на панкреаса. (2) При здрави индивиди плазменият полуживот на С-пептида и проинсулина е приблизително 30 минути след докато инсулинът е само 4 - 9 минути (1)
Дозирането на инсулин се препоръчва в случаи на инсулином и за оценка на пациенти с хипогликемия на гладно.
Еднократно дозиране на базални нива на инсулин или в комбинация със С-пептид и проинсулин, но особено в комбинация с тестове за индуцирана хипергликемия, се препоръчва за оценка на лица с островни антиклетъчни антитела (подозиран диабет тип I) и оценка на остатъчната секреция на инсулин. при пациенти с диабет.
Препоръчва се дозирането на инсулин да се извършва заедно с дозиране на глюкоза в кръвта за по-добра оценка на първичната инсулинова чувствителност/резистентност; това се изчислява с помощта на индекса HOMA (оценка на модела на хомеостазата)
Ниски стойности на инсулин в плазмата са получени в (3):