Inzulín Medlife
Inzulín je anabolický polypeptidový hormón produkovaný v beta bunkách v Langerhansových ostrovčekoch pankreasu.
Langerhansove ostrovy zabezpečujú endokrinnú funkciu pankreasu produkciou 4 hormónov: glukagón produkovaný v bunkách α, inzulín produkovaný v bunkách beta, somatostatín produkovaný v bunkách β a pankreatický polypeptid (PP) produkovaný bunkami PP alebo F. Syntéza inzulínu začína od prekurzora, pre-inzulín.
Proinzulín (polypeptid tvorený jedným reťazcom aminokyselín) sa premieňa na inzulín proteolytickými procesmi katalyzovanými proteínovou konvertázou (PC1, PC2/PC3) a karboxypeptidázou H.
Po týchto reakciách nastáva rad medziproduktov (32,33 štiepeného proinzulínu, 65,66 štiepeného proinzulínu, respektíve des-31,32 štiepeného proinzulínu a des-64,65 štiepeného proinzulínu); tieto medziprodukty sa vylučujú spolu s inzulínom. Konečnými produktmi proteolytických štiepení sú inzulín (polypeptid pozostávajúci z dvoch reťazcov, α reťazec 21 aminokyselín a β reťazec 30 aminokyselín, spojené 2 disulfidovými väzbami) a peptid-C (polypeptid pozostávajúci z jedného reťazca 31 aminokyselín) . (1)
Sekrécia inzulínu je regulovaná hladinou cukru v krvi, gastrointestinálnymi hormónmi, hormónmi pankreasu a vegetatívnym nervovým systémom. Stimuláciu sekrécie inzulínu spôsobuje hyperglykémia, niektoré aminokyseliny, glukagón, gastrín, sekretín, cholecystokinín, glukagónu podobný peptid-1 (GLP-1) a žalúdočný inhibičný polypeptid (GIP). Inhibícia sekrécie inzulínu je spôsobená hypoglykémiou, somatostatínom, adrenalínom a noradrenalínom.
Inzulín má dve doplnkové funkcie: stimuláciu asimilácie glukózy zo systémového obehu v bunkách a inhibíciu pečeňovej glukoneogenézy, funkcie, ktoré zabezpečujú homeostázu glukózy.
Nový pohľad na inzulín ho popisuje ako ligand, ktorý aktivuje špecifické bunkové receptory, inzulínové receptory.
Patria do nadrodiny tyrozínkinázových receptorov, ktorých aktivácia moduluje viaceré postreceptorové signálne dráhy. Týmto spôsobom inzulín reguluje rôzne bunkové procesy, ako je syntéza bielkovín, syntéza lipidov, syntéza RNA a DNA, bunkový rast a diferenciácia. Inzulín zvyšuje absorpciu glukózy na bunkovej úrovni zvýšením počtu transmembránových transportérov.
Tento jav sa najskôr prejavil v adipocytoch, neskôr v kostrovom svalstve a myokarde.
Stimulácia inzulínu v týchto bunkách mobilizuje transportéry z intracelulárnych kompartmentov do plazmatickej strany bunkovej membrány, aby uľahčila penetráciu glukózy. (4).
Mozog je jediné tkanivo prepúšťajúce glukózu bez účasti inzulínu, takže pokles hladiny glukózy v krvi na hodnoty pod 50 mg/dl spôsobuje závraty, kŕče vedúce k hypoglykemickej kóme.
Účinky inzulínu možno rozdeliť na krátkodobé a dlhodobé účinky. Krátkodobé účinky slúžia na udržanie homeostázy glukózy. Získavajú sa priamym pôsobením inzulínu na bunkovú membránu zvyšujúcim transmembránový transport glukózy, aminokyselín a draslíka aktiváciou cytoplazmatických enzýmov (pyruvát-dehydrogenáza, glykogén-syntetáza, acetyl-CoA karboxyláza, fosforyláza).
Dlhodobé účinky si vyžadujú hodiny, dokonca dni, kým sa nainštalujú, a zameriavajú sa na syntézu DNA a proteínov, ako aj na reguláciu génovej expresie a bunkového rastu (2)
Sekrécia inzulínu v reakcii na stimuláciu glukózy má dvojfázový charakter. V prvej fáze, ktorá trvá od niekoľkých sekúnd do asi 10 minút, sa uvoľní inzulín a uloží sa do sekrečných granúl beta buniek.
Po dobe latencie niekoľkých minút, až hodín, sa vylučuje novo syntetizovaný inzulín, ktorý dosahuje plazmatickú koncentráciu> 100 mU/l.
Pokles inzulínovej odpovede v prvej fáze môže byť prvým znakom dysfunkcie, ktorá môže v priebehu času (nasledujúce mesiace alebo roky) viesť k nástupu cukrovky typu I. (2) Diabetes mellitus (diabetes mellitus) je komplexná metabolická porucha charakterizovaná zvýšenou glukóza v dôsledku bunkovej rezistencie na pôsobenie inzulínu, nedostatočnej sekrécie inzulínu alebo oboch.
Hlavným prejavom cukrovky je hyperglykémia, hoci nedostatok inzulínu alebo inzulínová rezistencia sú tiež spojené s abnormalitami v metabolizme lipidov a bielkovín a rovnováhou elektrolytov a minerálov. Prevažná väčšina diabetických pacientov spadá do dvoch kategórií: cukrovka I. typu a cukrovka II. K nim sa pridávajú ženy, u ktorých sa počas tehotenstva objaví cukrovka, takzvaná tehotenská cukrovka.
Existuje celý rad druhov cukrovky spôsobených infekciami, liekmi, endokrinopatiami, deštrukciou alebo dysfunkciou pankreasu a genetickými poruchami. (4)
Charakteristika dvoch bežných typov cukrovky (1): cukrovka typu I cukrovka typu II Frekvencia 5 - 10% 90 - 95% Vek nástupu Akékoľvek, častejšie u detí a mladých dospelých
V starobe, ale môže sa vyskytnúť aj v detstve a dospievaní Rizikové faktory Genetika, autoimunitný, genetika životného prostredia, obezita, rasa/etnická príslušnosť, sedavý životný štýl, hypertenzia, dyslipidémia, polycystický vaječník.
Patogenéza Ničenie pankreatických β buniek imunitnými (autoimunitnými) mechanizmami Nie sú inkriminované žiadne autoimunitné mechanizmy.
Inzulínová rezistencia a progresívny nedostatok inzulínu Úroveň C-peptidu Veľmi nízka alebo nedetegovateľná Môžu byť prítomné detekovateľné prediabetické autoprotilátky (GAD, IA-2, IAA) Autoprotilátky chýbajú Lieková terapia Inzulín Perorálne antidiabetiká; a inzulín Terapeutické prostriedky na prevenciu alebo oddialenie nástupu ochorenia Doposiaľ neznáme (prebiehajúce klinické štúdie) Životný štýl (úbytok hmotnosti a trvalá fyzická aktivita) Úmyselné perorálne podávanie (metformín, akarbóza) Nepravidelná autonómna sekrécia inzulínu produkuje hypoglykémiu.
Tento stav je dôsledkom inhibície glukoneogenézy a môže sa vyskytnúť v dôsledku renálnej alebo hepatálnej insuficiencie, adenómov alebo karcinómov ostrovných buniek.
Asi 50% inzulínu sa rýchlo vylúči z obehu pečeňou; hepatálna exkrécia peptidu C je zanedbateľná (1). Inzulín sa metabolizuje rýchlo, 20% v pečeni, 20% v kostrovom svalstve a 20% v obličkách.
Iba 2% plazmatickej koncentrácie inzulínu sa vylučujú obličkami. Klírens glukózy v pečeni sa významne líši a je nízky v prípade obezity, cukrovky typu II a cirhózy pečene; záleží tiež na tom, či sa glukóza podávala orálne alebo intravenózne.
Pri zvýšenej plazmatickej koncentrácii inzulínu sa jeho klírens významne znižuje, pravdepodobne presýtením pečeňových receptorov (2)
Vzhľadom na hlavný vplyv pečene na plazmatický inzulín sa C-peptid považuje za lepšie činidlo pri hodnotení funkcie beta buniek pankreasu. (2) U zdravých jedincov je plazmatický polčas C-peptidu a proinzulínu približne 30 minút zatiaľ čo inzulín je len 4 - 9 minút (1)
Dávkovanie inzulínu sa odporúča v prípadoch podozrenia na inzulinóm a na hodnotenie pacientov s hypoglykémiou nalačno.
Na hodnotenie jedincov s protilátkami proti ostrovčekom (podozrenie na cukrovku typu I) a odhad zvyškovej sekrécie inzulínu sa odporúča jednorazová dávka bazálnych hladín inzulínu alebo v kombinácii s C-peptidom a proinzulínom, najmä však v kombinácii s testami indukovanej hyperglykémie. u diabetických pacientov.
Odporúča sa, aby sa dávkovanie inzulínu uskutočňovalo v spojení s dávkovaním glukózy v krvi, aby sa dalo lepšie posúdiť citlivosť/rezistencia na primárny inzulín; odhaduje sa to pomocou indexu HOMA (Homeostasis Model Assessment)
Nízke hodnoty inzulínu v plazme sú získané v (3):