Tipuri de secreție de insulină

Acțiunea insulinei asupra celulelor țintă începe după legarea ei la receptorii specifici ai membranei dimerice (Fig. 6.22), în timp ce domeniul intracelular al receptorului are activitate de tirozin kinază. Complexul receptor insulină nu numai că transmite un semnal în celulă, ci și parțial prin endocitoză intră în celulă la lizozomi. Sub influența unei proteaze lizozomale, insulina este clivată de receptor, în timp ce acesta din urmă fie se descompune, fie se întoarce la membrană și se reintegra în ea. Mișcarea repetată a receptorului de la membrană la lizozomi și înapoi la membrană se numește reciclare a receptorilor. Procesul de reciclare este important pentru reglarea numărului de receptori de insulină, în special, asigurând o relație inversă între concentrația de insulină și numărul de receptori ai membranei..

Formarea unui complex receptor de insulină activează tirozin kinază, care declanșează fosforilarea proteinelor intracelulare. Autofosforilarea receptorilor care apare în timpul acesta duce la o creștere a semnalului primar. Complexul receptor insulină determină activarea fosfolipazei C, formarea mediatorilor secundari ai inozitol trifosfatului și diacilglicerolului, activarea proteinei kinazei C, inhibarea cAMP. Implicarea mai multor sisteme intermediare secundare explică diversitatea și diferențele în efectele insulinei în diferite țesuturi..

Fig. 6,22. Schema mecanismului de acțiune a insulinei asupra celulei țintă.

Insulina are efect asupra tuturor tipurilor de metabolism, contribuie la procesele anabolice, crescând sinteza glicogenului, grăsimilor și proteinelor, inhibând efectele a numeroși hormoni contra-hormonali (glucagon, catecolamine, glucocorticoizi și hormon de creștere). Toate efectele insulinei în funcție de viteza de punere în aplicare sunt împărțite în 4 grupe: foarte rapid (după câteva secunde) - hiperpolarizarea membranelor celulare (cu excepția hepatocitelor), permeabilitate crescută pentru glucoză, activarea Na-K-ATPase, intrarea K + și pomparea Na, suprimarea Ca -pump și întârziere Ca2 +; efecte rapide (timp de câteva minute) - activarea și inhibarea diferitelor enzime care suprimă catabolismul și sporesc procesele anabolice; procese lente (în câteva ore) - absorbția crescută a aminoacizilor, o modificare a sintezei ARN și a enzimelor proteice; efecte foarte lente (de la ore la zile) - activarea mitogenezei și a reproducerii celulare.

Cel mai important efect al insulinei în organism este o creștere de 20-50 de ori a transportului de glucoză prin membranele celulelor musculare și de grăsime, prin facilitarea difuziei de-a lungul gradientului de concentrație, utilizând purtători de proteine ​​cu membrană sensibili la hormoni, numiți GLUT. Șase tipuri de GLUT au fost dezvăluite în membranele diferitelor tipuri de celule (Fig. 6.23), dar doar unul dintre ele - GLUT-4 - este dependent de insulină și este localizat în membranele celulare ale mușchilor scheletici, miocardului, țesutului adipos.

Insulina afectează metabolismul apei din cărbune, care se manifestă:

1) activarea utilizării glucozei de către celule,
2) fosforilare crescută;
3) suprimarea degradării; și stimularea sintezei glicogenului;
4) inhibarea gluconeogenezei;
5) activarea proceselor de glicoliză;
6) hipoglicemie.

Acțiunea insulinei asupra metabolismului proteic constă în: 1) creșterea permeabilității membranelor pentru aminoacizi; 2) îmbunătățirea sintezei ARNm; 3) activarea în ficat a sintezei aminoacizilor; 4) creșterea sintezei și suprimării descompunerii proteinelor.

Fig. 6.23. Schema transportului glucozei prin membranele celulare. Transportatorii au denumirea generală GLUT-1, 2, 3, 4, 5, 6. Doar GLUT-4 este dependent de insulină.

Principalele efecte ale insulinei asupra metabolismului lipidelor:

• stimularea sintezei acizilor grași liberi din glucoză;
• stimularea sintezei lipoproteinei lipazei în celulele endoteliale vasculare și, prin urmare, activarea hidrolizei trigliceridelor asociate cu proteinele lipo sanguine și intrarea acizilor grași în celulele țesutului adipos;
• stimularea sintezei trigliceridelor;
• suprimarea descompunerii grăsimilor;
• activarea oxidării corpurilor cetonice în ficat.

Datorită efectului asupra membranei celulare, insulina menține o concentrație intracelulară mare de ioni de potasiu, ceea ce este necesar pentru a asigura o excitabilitate normală a celulelor.

O gamă largă de efecte metabolice ale insulinei în organism indică faptul că hormonul este necesar pentru funcționarea tuturor țesuturilor, organelor și sistemelor fiziologice, implementarea actelor emoționale și comportamentale, menținerea homeostaziei, implementarea mecanismelor de adaptare și protecție a organismului împotriva factorilor de mediu adversi.

Deficitul de insulină (deficiență relativă comparativ cu nivelul hormonilor contra-hormonali, în special glucagonul) duce la diabetul zaharat. Excesul de insulină în sânge, de exemplu, în caz de supradozaj, provoacă hipoglicemie cu disfuncții severe ale sistemului nervos central, care utilizează glucoza ca sursă principală de energie, indiferent de insulină.

Insulina este cel mai tânăr hormon

Structura

Insulina este o proteină formată din două lanțuri peptidice A (21 aminoacizi) și B (30 aminoacizi) legate între ele prin punți disulfidice. În total, 51 de aminoacizi sunt prezenți în insulina umană matură, iar greutatea sa moleculară este de 5,7 kDa.

Sinteză

Insulina este sintetizată în celulele β ale pancreasului sub formă de preproinsulină, la capătul N al căreia există o secvență de semnal terminală de 23 de aminoacizi, care servește ca conductor al întregii molecule în cavitatea reticulului endoplasmic. Aici secvența de capăt este îndepărtată imediat și proinsulina este transportată la aparatul Golgi.

În această etapă, lanțul A, lanțul B și peptida C (conectare - legare) sunt prezente în molecula de proinsulină. În aparatul Golgi, proinsulina este ambalată în granule secretoare împreună cu enzimele necesare pentru „maturizarea” hormonului. Pe măsură ce granulele se deplasează pe membrana plasmatică, se formează punți disulfură, o peptidă C de legătură (31 aminoacizi) este tăiată și se formează molecula de insulină finită. În granulele finite, insulina este într-o stare cristalină sub forma unui hexamer format cu participarea a doi ioni Zn 2+.

Schema de sinteză a insulinei

Reglarea sintezei și secreției

Secreția de insulină apare continuu, iar aproximativ 50% din insulina eliberată din celulele β nu este în niciun fel asociată cu aportul alimentar sau cu alte influențe. În timpul zilei, pancreasul secretă aproximativ 1/5 din rezervele de insulină.

Principalul stimulator al secreției de insulină este creșterea concentrației de glucoză din sânge peste 5,5 mmol / l, secreția maximă ajunge la 17-28 mmol / l. O caracteristică a acestei stimulări este creșterea în două faze a secreției de insulină:

  • prima fază durează 5-10 minute, iar concentrația hormonului poate crește de 10 ori, după care cantitatea acestuia scade,
  • a doua fază începe la aproximativ 15 minute de la debutul hiperglicemiei și continuă pe întreaga sa perioadă, ceea ce duce la creșterea nivelului hormonal de 15-25 de ori.

Cu cât concentrația mare de glucoză este menținută în sânge, cu atât este mai mare numărul de celule β conectate la secreția de insulină.

Inducerea sintezei insulinei are loc din momentul în care glucoza intră în celulă până la translația mARN-ului insulinei. Este reglat prin transcrierea crescută a genei insulinei, stabilitatea crescută a mARN-ului insulinei și traducerea crescută a mARN-ului insulinei..

Activarea secreției de insulină

1. După ce glucoza pătrunde în celulele β (prin GluT-1 și GluT-2), aceasta este fosforilată de hexokinază IV (glucokinaza, are o afinitate scăzută pentru glucoză),
2. În continuare, glucoza este oxidată aerob, în ​​timp ce rata de oxidare a glucozei depinde liniar de cantitatea sa,
3. Ca urmare, se produce ATP, a cărui cantitate depinde direct și de concentrația de glucoză din sânge,
4. Acumularea de ATP stimulează închiderea canalelor ionice K +, ceea ce duce la depolarizarea membranei,
5. Depolarizarea membranei duce la descoperirea canalelor Ca 2+ dependente de tensiune și la afluxul de ioni Ca 2+ în celulă,
6. Ionii Ca 2+ care intră activează fosfolipază C și declanșează mecanismul de transmitere a semnalului calciu-fosfolipid cu formarea de DAG și inozitol trifosfat (IF3),
7. Apariția IF3 în citosol se deschid canale de Ca 2+ în reticulul endoplasmatic, care accelerează acumularea ionilor de Ca 2+ în citosol,
8. O creștere accentuată a concentrației ionilor de Ca 2+ în celulă duce la mișcarea granulelor secretoare către membrana plasmatică, la fuziunea lor cu aceasta și la exocitoza cristalelor de insulină mature,
9. În continuare, cristalele se descompun, separarea ionilor Zn 2+ și eliberarea moleculelor de insulină active în fluxul sanguin.

Schema de reglare intracelulară a secreției de insulină cu participarea glucozei

Mecanismul de conducere descris poate fi ajustat într-o direcție sau alta sub influența unui număr de alți factori, cum ar fi aminoacizii, acizii grași, hormonii gastrointestinali și alți hormoni, reglarea nervilor.

Dintre aminoacizi, secreția de hormoni este cel mai semnificativ afectată de lizină și arginină. Dar, singuri, aproape că nu stimulează secreția, efectul lor depinde de prezența hiperglicemiei, adică. aminoacizii potențează doar efectele glucozei.

Acizii grași liberi sunt, de asemenea, factori care stimulează secreția de insulină, dar și numai în prezența glucozei.

Logic este sensibilitatea pozitivă a secreției de insulină la acțiunea hormonilor tractului gastrointestinal - incretine (enteroglucagon și polipeptid insulinotropic dependent de glucoză), colecistokinină, secretină, gastrină, polipeptidă inhibitoare gastrică.

Importanta din punct de vedere clinic si intr-o oarecare masura periculoasa este cresterea secretiei de insulina in timpul expunerii indelungate la hormonul de crestere, ACTH si glucocorticoizi, estrogeni si progestine. În același timp, crește riscul de epuizare a celulelor β, scăderea sintezei insulinei și apariția diabetului zaharat dependent de insulină. Acest lucru poate fi observat atunci când se utilizează acești hormoni în terapie sau în patologii asociate cu hiperfuncția lor.

Reglarea nervoasă a celulelor β pancreatice include reglarea adrenergică și colinergică. Orice stres (efort emoțional și / sau fizic, hipoxie, hipotermie, traume, arsuri) crește activitatea sistemului nervos simpatic și inhibă secreția de insulină prin activarea α2-adrenoreceptorilor. Β stimularea, pe de altă parte2-adrenoreceptorii duc la creșterea secreției.

De asemenea, secreția de insulină crește n.vagus, care la rândul său este controlată de hipotalamus, care este sensibil la concentrația de glucoză din sânge.

Obiective

Receptorii de insulină se găsesc pe aproape toate celulele corpului, cu excepția celulelor nervoase, dar în număr diferit. Celulele nervoase nu au receptori de insulină deoarece aceasta din urmă pur și simplu nu pătrunde în bariera sânge-creier.

Mecanism de acțiune

După legarea insulinei la receptor, domeniul enzimatic al receptorului este activat. Deoarece are activitate de tirozin kinază, fosforilează proteinele intracelulare - substraturile receptorului insulinei. Dezvoltarea ulterioară a evenimentelor se datorează a două direcții: calea MAP-kinazei și mecanismele de acțiune PHI-3-kinazei (în detaliu).

Când este activat mecanismul fosfatidilinositol-3-kinazei, rezultatul este efect rapid - activarea GluT-4 și absorbția glucozei în celulă, modificări ale activității enzimelor „metabolice” - TAG-lipaza, glicogen sintaza, glicogen fosforilază, glicogen fosforilaza kinază, acetil-ScoA-altă carboxilă.

La implementarea mecanismului MAP-kinazei (MAP - proteină activată cu mitogen), sunt reglementate efectele lente - proliferarea și diferențierea celulelor, apoptoza și antiapoptoza.

Două mecanisme de acțiune a insulinei

Rata efectelor insulinei

Efectele biologice ale insulinei sunt împărțite la rata de dezvoltare:

Efecte foarte rapide (secunde)

Aceste efecte sunt asociate cu o modificare a transporturilor transmembranare:

1. Activarea Na + / K + -ATPase, care determină eliberarea ionilor Na + și intrarea ionilor K + în celulă, ceea ce duce la hiperpolarizarea membranelor celulelor sensibile la insulină (cu excepția hepatocitelor).

2. Activarea schimbătorului de Na + / H + pe membrana citoplasmatică a multor celule și ieșirea ionilor H + din celulă în schimbul ionilor Na +. Acest efect este important în patogeneza hipertensiunii arteriale la diabetul de tip 2.

3. Inhibarea membranei Ca 2+ -ATPase duce la o întârziere a ionilor Ca 2+ în citosolul celular.

4. Ieșire la membrana miocitelor și adipocitelor transportorilor de glucoză GluT-4 și o creștere de 20-50 de ori a volumului transportului de glucoză în celulă.

Efecte rapide (minute)

Efectele rapide includ modificări ale ratelor de fosforilare și defosforilare a enzimelor metabolice și a proteinelor reglatoare.

Ficat
  • inhibarea efectelor adrenalinei și glucagonului (fosfodiesterază),
  • accelerarea glicogenogenezei (glicogen sintazei),
  • activarea glicolizei (fosfofructocinază, piruvat kinază),
  • conversia piruvatului în acetil-ScoA (PVC-dehidrogenază),
  • sinteza îmbunătățită a acizilor grași (acetil-ScoA-carboxilază),
  • VLDL formare,
  • sinteza crescută a colesterolului (HMG-ScoA reductază),
Muşchi
  • inhibarea efectelor adrenalinei (fosfodiesteraza),
  • stimulează transportul glucozei în celule (activarea GluT-4),
  • stimularea glicogenogenezei (glicogen sintazei),
  • activarea glicolizei (fosfofructocinază, piruvat kinază),
  • conversia piruvatului în acetil-ScoA (PVC-dehidrogenază),
  • îmbunătățește transportul aminoacizilor neutri către mușchi,
  • stimulează translația (sinteza proteinelor ribozomale).
Țesutul gras
  • stimulează transportul glucozei în celule (activarea Glut-4),
  • activează stocarea acizilor grași în țesuturi (lipoproteină lipază),
  • activarea glicolizei (fosfofructocinază, piruvat kinază),
  • sinteza îmbunătățită a acizilor grași (activarea acetil-ScoA-carboxilază),
  • crearea unei oportunități de stocare a TAG (inactivarea lipazei sensibile la hormoni).

Efecte lente (minute-ore)

Efectele lente reprezintă o modificare a vitezei de transcriere a genelor proteinelor responsabile de metabolism, pentru creșterea și divizarea celulelor, de exemplu:

1. Inducerea sintezei enzimelor în ficat

  • glucokinaze și piruvat kinaze (glicoliză),
  • Lase citrat ATP, acetil-ScoA-carboxilază, acid sintaza grasă, malat dehidrogenază citozolică (sinteza acizilor grași),
  • glucoza-6-fosfat dehidrogenaza (calea fosfatului pentoza),

2. Inducerea în adipocite a sintezei de gliceraldehidă fosfat dehidrogenază și sintaza acizilor grași.

3. Represia sintezei ARNm, de exemplu, pentru FEP-carboxicinaza (gluconeogeneză).

4. Oferă procese de translație, crescând fosforilarea proteinei S6 ribozomale serine.

Efecte foarte lente (ore pe zi)

Efectele foarte lente realizează mitogeneza și înmulțirea celulelor. De exemplu, aceste efecte includ

1. Creșterea ficatului sintezei somatomedinei, dependentă de hormonul de creștere.

2. Creșterea și proliferarea celulelor crescute în sinergism cu somatomedinele.

3. Tranziția celulelor de la faza G1 la faza S a ciclului celular.

Inactivarea insulinei

Îndepărtarea insulinei din circulație are loc după legarea ei la receptor și interiorizarea ulterioară (endocitoză) a complexului hormon-receptor, în principal în ficat și mușchi. După absorbție, complexul este distrus și moleculele de proteine ​​sunt lizate în aminoacizi liberi. În ficat, până la 50% din insulină este capturată și distrusă în timpul primei treceri a sângelui care curge din pancreas. La rinichi, insulina este filtrată în urina primară și, după reabsorbție în tubii proximali, este distrusă.

Patologie

Hipofuncţie

Diabetul zaharat insulino-dependent și non-insulino-dependent. Pentru diagnosticul acestor patologii în clinică, se utilizează activ teste de stres și determinarea concentrației de insulină și peptidă C..

Insulina: funcții hormonale, tipuri, normă

Insulina este o proteină sintetizată de celulele β pancreatice și constând din două lanțuri peptidice legate între ele prin punți disulfidice. Oferă o scădere a concentrației de glucoză în serul sanguin, luând o parte directă în metabolismul carbohidraților.

Principala acțiune a insulinei este interacțiunea cu membranele citoplasmice, ceea ce duce la o creștere a permeabilității lor la glucoză.

Indicatorii normei insulinei în serul sanguin al unei persoane sănătoase adulte sunt cuprinse între 3 și 30 μU / ml (după 60 de ani - până la 35 μU / ml, la copii - până la 20 μU / ml).

Următoarele condiții duc la o modificare a concentrației de insulină în sânge:

  • Diabet;
  • distrofie musculară;
  • infecții cronice;
  • acromegalie;
  • hipopituitarism;
  • epuizarea sistemului nervos;
  • leziuni hepatice;
  • dieta necorespunzătoare, cu un conținut excesiv de mare de carbohidrați în dietă;
  • obezitate;
  • lipsa de activitate fizică;
  • suprasolicitare fizică;
  • neoplasme maligne.

Funcția insulinei

Pancreasul are site-uri de acumulare de celule β, numite insule ale Langerhans. Aceste celule produc insulină în permanență. După mâncare, concentrația de glucoză din sânge crește, ca răspuns la aceasta, activitatea secretorie a celulelor β crește.

Efectul principal al insulinei este interacțiunea cu membranele citoplasmatice, ceea ce duce la o creștere a permeabilității lor la glucoză. Fără acest hormon, glucoza nu ar putea pătrunde în celule și ar experimenta înfometarea energetică.

În plus, în corpul uman, insulina îndeplinește o serie de alte funcții la fel de importante:

  • stimularea sintezei acizilor grași și a glicogenului din ficat;
  • stimularea absorbției aminoacizilor de către celulele musculare, datorită cărora există o creștere a sintezei lor de glicogen și proteine;
  • stimularea sintezei glicerolului în țesutul lipidic;
  • suprimarea formării corpurilor cetonice;
  • suprimarea descompunerii lipidelor;
  • suprimarea descompunerii glicogenului și proteinelor din țesutul muscular.

În Rusia și în țările CSI, majoritatea pacienților preferă să administreze insulină folosind seringi, care asigură o doză precisă a medicamentului.

Astfel, insulina reglează nu numai carbohidrații, ci și alte tipuri de metabolism.

Boala insulinei

Atât concentrația insuficientă cât și excesivă de insulină în sânge determină dezvoltarea condițiilor patologice:

  • insulinom - o tumoră pancreatică care secretă o cantitate mare de insulină, în urma căreia pacientul are adesea afecțiuni hipoglicemice (caracterizată printr-o scădere a concentrației de glucoză în serul din sânge sub 5,5 mmol / l);
  • diabetul zaharat tip I (tip insulino-dependent) - producția insuficientă de insulină de către celulele β pancreatice duce la dezvoltarea acesteia (deficiență absolută de insulină);
  • diabetul zaharat de tip II (de tip noninsulina) - celulele pancreatice produc suficientă insulină, cu toate acestea, receptorii celulari își pierd sensibilitatea (insuficiență relativă);
  • șoc de insulină - o afecțiune patologică care se dezvoltă ca urmare a unei singure injecții a unei doze excesive de insulină (în cazuri grave, comă hipoglicemică);
  • Sindromul Somoji (sindromul de supradozaj cronic al insulinei) - un complex de simptome care apar la pacienții care primesc doze mari de insulină pentru o lungă perioadă de timp.

Insuloterapie

Insuloterapia este o metodă de tratament care vizează eliminarea tulburărilor metabolice ale carbohidraților și bazată pe injecția de insulină. Este utilizat în principal în tratamentul diabetului zaharat de tip I, iar în unele cazuri cu diabet zaharat tip II. Foarte rar, insulinoterapia este utilizată în practica psihiatrică ca una dintre metodele de tratare a schizofreniei (tratamentul cu comă hipoglicemică).

Pentru a simula secreția bazală, se administrează tipuri prelungite de insulină dimineața și seara. Insulina cu acțiune scurtă se administrează după fiecare masă conținând carbohidrați..

Indicațiile pentru terapia cu insulină sunt:

  • diabet zaharat tip I;
  • diabet hiperosmolar, coma hiperlacticemică, cetoacidoză;
  • incapacitatea obținerii unei compensații pentru metabolismul carbohidraților la pacienții cu diabet zaharat tip II cu medicamente care scad zahărul, dieta și activitatea fizică dozată;
  • diabet zaharat gestational;
  • nefropatie diabetica.

Injecțiile sunt administrate subcutanat. Sunt realizate cu ajutorul unei seringi speciale de insulină, seringă pentru stilou sau pompă de insulină. În Rusia și în țările CSI, majoritatea pacienților preferă să administreze insulină folosind seringi, care asigură o dozare exactă a medicamentului și administrarea sa aproape nedureroasă.

Nu mai mult de 5% dintre pacienții cu diabet zaharat utilizează pompe de insulină. Acest lucru se datorează prețului ridicat al pompei și complexității utilizării acesteia. Cu toate acestea, administrarea de insulină cu ajutorul unei pompe asigură o imitare precisă a secreției sale naturale, asigură un control glicemic mai bun și reduce riscul de efecte pe termen lung și lung ale diabetului. Prin urmare, numărul pacienților care utilizează pompe dozatoare pentru tratarea diabetului este în continuă creștere..

În practica clinică, sunt utilizate diferite tipuri de insulinoterapie..

Terapie cu insulină combinată (tradițională)

Această metodă de tratament a diabetului se bazează pe administrarea simultană a unui amestec de insulină cu acțiune scurtă și prelungită, ceea ce permite reducerea numărului zilnic de injecții.

Avantajele acestei metode:

  • nu este necesară monitorizarea frecventă a concentrației de glucoză din sânge;
  • terapia poate fi efectuată sub controlul nivelului de glucoză din urină (profilul glucozuric).

După mâncare, concentrația de glucoză din sânge crește, ca răspuns la aceasta, activitatea secretorie a celulelor β crește.

  • necesitatea respectării stricte a rutinei zilnice, a activității fizice;
  • necesitatea respectării stricte a dietei prescrise de medic, ținând cont de doza administrată;
  • nevoia de a mânca de cel puțin 5 ori pe zi și întotdeauna la aceeași oră.

Terapia cu insulină tradițională este întotdeauna însoțită de hiperinsulinemie, adică de un conținut crescut de insulină în sânge. Aceasta crește riscul de a dezvolta complicații, cum ar fi ateroscleroza, hipertensiunea arterială, hipokalemia..

Practic, terapia cu insulină tradițională este prescrisă pentru următoarele categorii de pacienți:

  • persoanele în vârstă;
  • suferind de boli mintale;
  • cu un nivel scăzut de învățământ;
  • care au nevoie de îngrijiri exterioare;
  • nu este capabil să urmeze rutina zilnică recomandată, dieta, calendarul insulinei.

Terapie cu insulină intensificată

Terapia intensivă cu insulină imită secreția fiziologică a insulinei din corpul pacientului.

Pentru a simula secreția bazală, se administrează tipuri prelungite de insulină dimineața și seara. După fiecare masă care conține carbohidrați, se administrează insulină cu acțiune scurtă (imitarea secreției post-alimentare). Doza este în continuă schimbare în funcție de alimentele consumate..

Avantajele acestei metode de insulină terapie sunt:

  • imitarea ritmului fiziologic al secreției;
  • calitate superioară a vieții pentru pacienți;
  • capacitatea de a respecta un regim și o dietă mai liberale zilnice;
  • risc redus de a dezvolta complicații tardive ale diabetului.

Dezavantajele includ:

  • nevoia pacienților să învețe cum să calculeze XE (unități de pâine) și cum să aleagă doza potrivită;
  • nevoia de a efectua autocontrol de cel puțin 5-7 ori pe zi;
  • tendință crescută de a dezvolta afecțiuni hipoglicemice (în special în primele luni de terapie).

Tipuri de insulină

  • monospecifice (monospecifice) - sunt un extract din pancreasul unei specii animale;
  • combinate - conține în compoziția sa un amestec de extracte pancreatice din două sau mai multe specii de animale.

Indicatorii normei insulinei în serul sanguin al unei persoane sănătoase adulte sunt cuprinse între 3 și 30 μU / ml (după 60 de ani - până la 35 μU / ml, la copii - până la 20 μU / ml).

Pe specii:

  • uman;
  • porc;
  • bovine;
  • balenă.

În funcție de gradul de purificare, insulina este:

  • tradițional - conține impurități și alți hormoni pancreatici;
  • monopic - datorită filtrării suplimentare pe gel, conținutul de impurități din acesta este mult mai mic decât în ​​cel tradițional;
  • monocomponent - are un grad ridicat de puritate (nu conține mai mult de 1% impurități).

În ceea ce privește durata și vârful de acțiune, insulinele cu acțiune scurtă și prelungită (medie, lungă și ultra-lungă) sunt secretate.

Preparate pentru insulină comercială

Pentru tratamentul pacienților cu diabet, se utilizează următoarele tipuri de insulină:

  1. Insulina simplă. Este reprezentat de următoarele preparate: Actrapid MC (carne de porc, monocomponent), Actrapid MP (carne de porc, monopik), Actrapid HM (proiectat genetic), Insuman Rapid HM și Humulin Regular (proiectate genetic). Începe să acționeze la 15-20 de minute după administrare. Efectul maxim este observat după 1,5-3 ore din momentul injectării, durata totală a acțiunii este de 6-8 ore.
  2. NPH-insuline sau insuline cu acțiune lungă. Anterior în URSS, au fost numite protamine-zinc-insuline (PCI). Inițial, li s-a prescris o dată pe zi pentru a simula secreția bazală, iar insulinele cu acțiune scurtă au fost folosite pentru a compensa creșterea glicemiei după micul dejun și la cină. Cu toate acestea, eficacitatea acestei metode de corecție a tulburărilor de metabolism ale carbohidraților a fost insuficientă, iar în prezent producătorii pregătesc amestecuri gata folosind NPH-insulină, care pot reduce numărul de injecții de insulină la două pe zi. După administrarea subcutanată, acțiunea NPH-insulinei începe în 2-4 ore, atinge un maxim în 6-10 ore și durează 16-18 ore. Acest tip de insulină este prezentat pe piață de următoarele medicamente: Insuman Basal, Humulin NPH, Protaphane HM, Protaphane MC, Protaphane MP.
  3. Amestecuri fixe (stabile) gata de NPH cu insulină cu acțiune scurtă și insulină. Se administrează subcutanat de două ori pe zi. Nu este potrivit pentru toți pacienții cu diabet. În Rusia, există doar un amestec stabil gata preparat de Humulin M3, care conține 30% insulină scurtă Humulin Regular și 70% Humulin NPH. Acest raport este mai puțin probabil să provoace apariția hiper- sau hipoglicemie..
  4. Insuline cu acțiune îndelungată. Acestea sunt utilizate numai pentru tratamentul pacienților cu diabet zaharat de tip II care au nevoie de o concentrație ridicată constantă de insulină în serul din sânge datorită rezistenței (rezistenței) țesuturilor la acesta. Acestea includ: Ultratard HM, Humulin U, Ultralente. Acțiunea insulinei superlong începe după 6-8 ore din momentul administrării lor subcutanate. Maximul său este atins după 16–20 ore, iar durata totală de acțiune este de 24–36 ore.
  5. Analogi de insulină umană cu acțiune scurtă (Humalog), obținuți prin inginerie genetică. Încep să acționeze în decurs de 10-20 de minute după administrarea subcutanată. Vârful este atins după 30–90 minute, durata totală a acțiunii este de 3-5 ore.
  6. Analogii insulinei umane fără acțiune maximă (lungă). Efectul lor terapeutic se bazează pe blocarea sintezei celulelor alfa pancreatice ale hormonului glucagon, un antagonist al insulinei. Durata acțiunii este de 24 de ore, nu există o concentrație de vârf. Reprezentanții acestui grup de medicamente - Lantus, Levemir.

Analogele insulinei (atât cu acțiune scurtă, cât și cu acțiune lungă) sunt astăzi considerate cele mai moderne medicamente pentru tratamentul diabetului. Sunt convenabile de utilizat pentru pacient, fac posibilă atingerea unor valori acceptabile ale glicemiei și minimizează riscul de hipoglicemie. Anterior, în practica clinică rusă, au fost utilizate doar analogii originali de insulină, cum ar fi Humalog (substanța activă este insulina lispro) sau Lantus (substanța activă este insulina glargină), cu toate acestea, acum au apărut și analogi de insulină fabricată în rusă. Așadar, de exemplu, în 2019, după efectuarea tuturor studiilor clinice și preclinice necesare, Geropharm a lansat mai multe biosimilare de analogi de insulină care înlocuiesc medicamentele originale. Au trecut toate studiile clinice necesare, confirmându-și similitudinea cu medicamentele originale, siguranța și eficacitatea. Până în prezent, atât medicamentele originale, cât și biosimilarsele lor sunt deja disponibile pentru pacienți: RinLiz (înlocuiește Humalog), RinLiz Mix 25 (Humalog Mix 25), RinGlar (Lantus).

Reglarea formării și secreției insulinei

Principalul stimulator al eliberării insulinei este o creștere a glicemiei. În plus, formarea insulinei și secreția acesteia este stimulată în timpul meselor și nu numai glucoza sau carbohidrații. Secreția de insulină este îmbunătățită de aminoacizi, în special de leucină și arginină, unii hormoni ai sistemului gastroenteropancreatic: colecistokinină, HIP, GLP-1, precum și de hormoni precum glucagon, ACTH, STH, estrogeni etc., sulfoniluree. De asemenea, secreția de insulină este îmbunătățită printr-o creștere a nivelului de potasiu sau calciu, acizi grași liberi în plasma sanguină. Scade secreția de insulină sub influența somatostatinei. Celulele beta sunt, de asemenea, influențate de sistemul nervos autonom..

Partea parasimpatică (terminațiile colinergice ale nervului vag) stimulează eliberarea insulinei

· Partea simpatică (activarea receptorilor α2-adrenergici) inhibă eliberarea insulinei. Mai mult decât atât, sinteza insulinei este din nou stimulată de semnele de glucoză și nervul colinergic.

Acțiunea insulinei

Într-un fel sau altul, insulina afectează toate tipurile de metabolism în întregul corp. Cu toate acestea, în primul rând, acțiunea insulinei privește metabolismul carbohidraților. Efectul principal al insulinei asupra metabolismului carbohidraților este asociat cu un transport crescut al glucozei pe membranele celulare. Activarea receptorului de insulină declanșează un mecanism intracelular care afectează direct fluxul de glucoză în celulă prin reglarea cantității și funcției proteinelor de membrană care transportă glucoza în celulă. În cea mai mare măsură, transportul glucozei în două tipuri de țesuturi depinde de insulină: țesut muscular (miocite) și țesut adipos (adipocite) - acesta este așa-numitul. țesuturi dependente de insulină. Compunând aproape 2/3 din masa celulară totală a corpului uman, acestea îndeplinesc funcții atât de importante în corp, precum mișcarea, respirația, circulația sângelui etc., și depozitează energia eliberată din alimente..

Mecanismul de acțiune al insulinei

Ca și alți hormoni, insulina își exercită acțiunea printr-un receptor proteic. Receptorul de insulină este o proteină complexă integrată a membranei celulare, formată din 2 subunități (a și b), fiecare fiind formată din două lanțuri polipeptidice. Cu specificitate ridicată, insulina se leagă și este recunoscută de subunitatea α a receptorului, care, atunci când hormonul este atașat, își modifică conformația. Aceasta duce la apariția activității tirozin kinazei în subunitatea b, care declanșează un lanț ramificat de reacții de activare a enzimei, care începe cu autofosforilarea receptorului.

Întregul complex de consecințe biochimice ale interacțiunii insulinei și receptorului nu este încă complet clar, dar se știe că în stadiul intermediar se formează intermediari secundari: diacilgliceroli și inozitol trifosfat, unul dintre efectele acestora fiind activarea enzimei proteine ​​kinază C, cu efectul fosforilator (și activator) enzime și modificări conexe ale metabolismului intracelular. Creșterea intrării glucozei în celulă este asociată cu efectul de activare al mediatorilor de insulină asupra încorporării veziculelor citoplasmatice care conțin transportorul de glucoză GluT 4. În formare, complexul insulin-receptor este scufundat în citosol și distrus ulterior în lizozomi. Mai mult decât atât, numai reziduul de insulină suferă o degradare, iar receptorul eliberat este transportat înapoi la membrană și se reintegra în ea.

Efecte fiziologice ale insulinei Insulina are un efect complex și polivalent asupra metabolismului și energiei. Multe dintre efectele insulinei sunt realizate prin capacitatea sa de a acționa asupra activității unui număr de enzime. Insulina este singurul hormon care reduce glicemia, acest lucru se realizează prin:

· Absorbție crescută de celule de glucoză și alte substanțe;

· Activarea enzimelor cheie de glicoliză;

· Creșterea intensității sintezei glicogenului - insulina stimulează stocarea glucozei de către celulele hepatice și musculare prin polimerizarea acesteia până la glicogen;

· Scăderea intensității gluconeogenezei - reducerea formării de glucoză în ficat din diferite substanțe

Efecte anabolice ale insulinei

· Îmbunătățește absorbția aminoacizilor de către celule (în special leucină și valină);

· Îmbunătățește transportul ionilor de potasiu, precum și magneziu și fosfat în celulă;

· Îmbunătățește replicarea ADN-ului și biosinteza proteinelor;

· Îmbunătățește sinteza acizilor grași și esterificarea lor ulterioară - în țesutul adipos și în ficat, insulina favorizează transformarea glucozei în trigliceride; cu deficit de insulină se întâmplă invers - mobilizarea grăsimilor.

Efecte anticatabolice ale insulinei

· Inhibă hidroliza proteinelor - reduce degradarea proteinelor;

· Reduce lipoliza - reduce aportul de acizi grași în sânge.

Reglarea glicemiei

Menținerea unei concentrații optime de glucoză în sânge este rezultatul acțiunii multor factori, o combinație a muncii coordonate a aproape toate sistemele corpului. Cu toate acestea, reglarea hormonală joacă un rol major în menținerea unui echilibru dinamic între procesele de producție și utilizare a glucozei. În medie, nivelul de glucoză din sângele unei persoane sănătoase variază între 2,7 și 8,3 mmol / L, dar imediat după mâncare, concentrația crește brusc pentru o perioadă scurtă de timp. Două grupe de hormoni afectează opus concentrația de glucoză din sânge:

· Singurul hormon hipoglicemic este insulina

Și hormoni hiperglicemici (cum ar fi glucagonul, hormonul de creștere și adrenalina), care cresc glicemia

Când nivelul de glucoză scade sub valorile fiziologice normale, eliberarea insulinei din celulele B încetinește (dar în mod normal nu se oprește niciodată). Dacă nivelul glucozei scade la un nivel periculos, sunt eliberați așa-numitul hormoni contrainsulari (hiperglicemici) (cei mai cunoscuți sunt glucagonul celulelor α din insulele pancreatice), care determină eliberarea glucozei din depozitele de celule în sânge.

Adrenalina și alți hormoni de stres inhibă foarte mult eliberarea insulinei în sânge. Precizia și eficiența acestui mecanism complex este o condiție indispensabilă pentru funcționarea normală a întregului organism, sănătatea. Glicemia crescută pe termen lung (hiperglicemie) este principalul simptom și un factor dăunător în diabet. Hipoglicemia - scăderea glicemiei - are adesea consecințe și mai grave. Deci, o scădere extremă a glucozei poate fi plină de dezvoltarea unei comele hipoglicemice și a morții.

Hiperglicemia

Hiperglicemia este o creștere a glicemiei. Într-o stare de hiperglicemie, crește aportul de glucoză atât la nivelul ficatului, cât și la țesuturile periferice. Imediat ce nivelul glucozei scade, pancreasul începe să producă insulină.

hipoglicemia

Hipoglicemia este o afecțiune patologică caracterizată printr-o scădere a nivelului glicemiei periferice sub valori normale (de obicei 3,3 mmol / L). Se dezvoltă ca urmare a unei supradoze de medicamente care scad zahărul, secreția excesivă de insulină în organism. Hipoglicemia poate duce la dezvoltarea comei hipoglicemice și poate duce la moartea unei persoane.

Insuloterapie

Există 3 moduri principale de insulinoterapie. Fiecare dintre ele are avantajele și dezavantajele sale. La o persoană sănătoasă, secreția de insulină apare constant și reprezintă aproximativ 1 UI de insulină la 1 oră, aceasta este așa-numita secreție bazală sau de fond. În timpul unei mese, o creștere rapidă (bolus) a concentrației de insulină apare de mai multe ori. Secreția de insulină stimulată este de aproximativ 1-2 unități la 10 g de carbohidrați. În același timp, se menține un echilibru constant între concentrația de insulină și necesitatea acesteia în conformitate cu principiul feedback-ului. Un pacient cu diabet de tip 1 are nevoie de terapie de înlocuire a insulinei care să imite secreția de insulină în condiții fiziologice. Este necesar să utilizați diferite tipuri de preparate de insulină în momente diferite. Este imposibil de obținut rezultate satisfăcătoare cu o singură injecție de insulină la pacienții cu diabet zaharat tip 1. Numărul de injecții poate fi de 2 până la 5-6 ori pe zi. Cu cât mai multe injecții, regimul de insulinoterapie este mai aproape de fiziologic. La pacienții cu diabet zaharat de tip 2 cu funcție de celule beta conservate, o administrare dublă de insulină este suficientă pentru a menține o stare de compensare.

Adrenalina (epinefrină) (L-1 (3,4-Dioxifenil) -2-metilaminoetanol) este principalul hormon al substanței creierului a glandelor suprarenale, precum și un neurotransmițător. Este o catecolamină în structura chimică. Adrenalina se găsește în diferite organe și țesuturi, în cantități semnificative se formează în țesutul cromafinei, în special în medula suprarenală.

Adrenalina este un hormon al medulei suprarenale. Prima indicație conform căreia substanța formată în medula suprarenală are activitate fiziologică a fost obținută în 1895. S-a dovedit că, odată cu administrarea intravenoasă a extractelor apoase din stratul suprarenal al glandei suprarenale, tensiunea arterială crește la animale (efect presor). O substanță cu efect presor a fost izolată sub formă cristalină din extracte apoase din medula suprarenală în 1899 de Abel și în 1901 de Takamine. Abel l-a numit epinefrină, iar Takamine - adrenalină. Adrenalina a fost primul hormon izolat sub formă cristalină.

Hormonii sistemului simpato-suprarenal, deși nu sunt vitali, rolul lor în organism este extrem de mare; ele asigură adaptarea la stresul acut și cronic. Adrenalina, noradrenalina și dopamina sunt principalele elemente ale reacției de „luptă sau zbor”. Răspunsul la spaima experimentată în acest caz include o restructurare rapidă integrată a multor procese complexe din organele direct implicate în această reacție (creier, mușchi, sistem cardiopulmonar și ficat). În acest răspuns, adrenalină:

1) furnizează rapid acizi grași, acționând ca principal combustibil principal pentru activitatea musculară;

2) mobilizează glucoza ca sursă de energie pentru creier - prin creșterea glicogenolizei și gluconeogenezei în ficat și scăderea absorbției glucozei în mușchi și alte organe;

3) reduce eliberarea de insulină, care previne, de asemenea, absorbția glucozei de către țesuturile periferice; economisirea acestuia, ca urmare a sistemului nervos central.

Adrenalina stimulează, de asemenea, secreția de ACTH (adică axa hipotalamico-hipofizară). ACTH, la rândul său, stimulează cortexul suprarenal pentru a elibera cortizolul, ceea ce duce la o conversie crescută a proteinelor în glucoză, care este necesară pentru a reînnoi depozitele de glicogen utilizate în anxietate în ficat și mușchi.

Cortexul suprarenal secretă trei grupe principale de hormoni: mineralocorticoizi, glucocorticoizi și steroizi sexuali (androgeni și estrogeni). Mineralocorticoizii sunt aldosteronul și dezoxicorticosteronul. Acțiunea lor este asociată în principal cu menținerea echilibrului de sare. Glucocorticoizii afectează metabolismul carbohidraților, proteinelor, grăsimilor, precum și a mecanismelor imunologice de apărare. Cele mai importante glucocorticoizi sunt cortizolul și corticosteronul. Steroizii sexuali, care joacă un rol auxiliar, sunt similari cu cei care sunt sintetizați în gonade; acestea sunt dehidroepiandrosterona sulfat, D4-androstenedione, dehidroepiandrosterona și unii estrogeni.

Excesul de cortizol duce la o tulburare metabolică gravă, care determină hipergluconeogeneză, adică. conversia excesivă a proteinelor în carbohidrați. Această afecțiune, cunoscută sub denumirea de sindromul Cushing, se caracterizează prin pierderea masei musculare, scăderea toleranței la carbohidrați, adică. reducerea glucozei din sânge în țesut (care se manifestă printr-o creștere anormală a concentrației de zahăr din sânge atunci când este ingerat cu alimente), precum și prin demineralizarea oaselor. Secreția excesivă de androgeni de către tumorile suprarenale duce la masculinizare. Tumorile suprarenale pot produce, de asemenea, estrogeni, în special la bărbați, ceea ce duce la feminizare.

Catecolaminele singure nu stimulează răspunsul la „luptă și zbor”, dar sunt incluse ca răspuns la glucocorticoizi, vasopresină, angiotensină, glucagon și somatotropină.

Toți cei trei hormoni catecolaminici - norepinefrină, adrenalină și dopamină - nu numai că servesc ca mediatori ai sistemului nervos central, ci participă și la gestionarea organelor interne și afectează toate sistemele corpului. Acțiunea lor se dezvoltă în câteva secunde și poate fi uneori o reacție conducătoare. Astfel, activarea sistemului simpato-adrenal, în pregătirea activității fizice, compensează schimbările constantei mediului intern cauzate de această încărcare. Catecolaminele interacționează cu receptorii membranei. Activarea acestor receptori provoacă modificări într-un număr de proteine ​​de membrană și o cascadă de reacții intracelulare, care se termină într-unul sau alt răspuns fiziologic.
Catecolaminele provoacă două tipuri principale de reacții, respectiv mediate de două tipuri de receptori adrenergici - receptorii alfa-adrenergici și receptorii beta-adrenergici.

Sunt sintetizate în celulele cromafinei din medula suprarenală. Aceste celule și-au primit numele, deoarece conțin granule care se colează sub acțiunea dicromatului de potasiu în roșu-maro. Pe baza proximității structurilor adrenalinei și tirozinei, s-a sugerat că tirozina sau fenilalanina, care formează tirozina în timpul oxidării sale, este un precursor al adrenalinei. Această presupunere a fost confirmată în experimentele folosind fenilalanină marcată cu carbon radioactiv (C14). S-a constatat că atât componenta ciclică cât și lanțul lateral al adrenalinei apar din fenilalanină. S-a stabilit în continuare că sursa grupării metil prezente în lanțul lateral al adrenalinei este metionina. Prin urmare, doi aminoacizi sunt implicați în sinteza adrenalinei: fenilalanină (sau tirozină) și metionină.

Produsul principal al medulei suprarenale este adrenalina. Acest compus reprezintă aproximativ 80% din toate catecolaminele cerebrale. Adrenalina nu se formează în afara creierului.

În unele boli ale sistemului nervos central, cum ar fi boala Parkinson, se observă sinteza dopaminei în creier. Selectivitatea acțiunii catecolaminelor asupra receptorilor beta1-adrenergici sau receptorilor beta2-adrenergici este determinată de prezența radicalilor care înlocuiesc hidrogenul grupărilor hidroxil și etanolamină. Două enzime sunt implicate în metabolismul catecolaminelor - monoamina oxidază, care este conținută în mitocondrii și catecol-O-metiltransferaza, care este prezent în citoplasmă. Cea mai mare activitate a acestor enzime se găsește în ficat și rinichi..

Cele mai importante efecte fiziologice ale adrenalinei sunt:

· Efect vasopresor: adrenalina provoacă vasoconstricție în toate zonele corpului (piele, organe abdominale, rinichi), cu excepția vaselor pulmonare, vaselor creierului, mușchilor scheletici și coronarilor, care se extind;

Efect cardiotonic: ritm cardiac crescut; creșterea tensiunii arteriale;

· Relaxarea musculaturii netede a bronhiilor și a mușchilor intestinali netede și, în același timp, crește performanța și tonul mușchilor scheletici și sfincteri;

Efect hiperglicemic: glicogenoliză crescută și metabolismul țesutului;

· Excitabilitate crescută a scoarței cerebrale.

Interacțiune [edit | editați textul wiki]

Reduce efectele unor analgezice narcotice și somnifere.

Când se utilizează simultan cu glicozide cardiace, chinidină, antidepresive triciclice, dopamină, anestezice prin inhalare (cloroform, enfluran, halotan, izofluran, metoxifluran), cocaina crește riscul de a dezvolta aritmii (trebuie utilizată împreună cu precauție extremă sau deloc); cu alți agenți simpatomimetici - severitatea crescută a efectelor secundare din sistemul cardiovascular; cu agenți antihipertensivi (inclusiv diuretice) - scăderea eficacității acestora.

Administrarea simultană cu inhibitori de monoaminoxidază (incluzând furazolidona, procarbazina, selegilina) poate provoca o creștere bruscă și marcată a tensiunii arteriale, criză hiperpiretică, cefalee, aritmii cardiace, vărsături; cu nitrați - slăbirea efectului lor terapeutic; cu fenoxibenzamina - efect hipotensiv crescut și tahicardie; cu fenitoină - o scădere bruscă a tensiunii arteriale și a bradicardiei (în funcție de doză și rata de administrare); cu preparate de hormoni tiroidieni - îmbunătățirea reciprocă a acțiunii; cu medicamente care prelungesc intervalul Q-T (inclusiv astemizol, cisapridă, terfenadină), prelungind intervalul Q-T; cu diatrizoate, acizi yotalamici sau yoksaglovoy - efecte neurotoxice crescute; cu alcaloizi ergot - efect vasoconstrictor crescut (până la ischemie severă și dezvoltarea gangrenei).

Reduce efectul insulinei și al altor medicamente hipoglicemice [2].

Supradozaj [editați | editați textul wiki]

Creșterea excesivă a tensiunii arteriale

Tahicardie, urmată de bradicardie

Tulburări ale ritmului (inclusiv fibrilație atrială și ventriculară)

· Răcire și paloare a pielii

Hemoragie cerebrală (în special la pacienții vârstnici)

Terapie simptomatică - pentru a reduce tensiunea arterială - alfa-blocante (fentolamina)

· Pentru aritmii - beta-blocante (propranolol) [2]

Efect secundar [edit | editați textul wiki]

Sistemul cardiovascular: mai rar - angină pectorală, bradicardie sau tahicardie, palpitații, creșterea sau scăderea tensiunii arteriale, cu doze mari - aritmii ventriculare; mai rar - aritmie, dureri toracice.

Încălcarea termoreglării (răcire sau febră)

Comportament agresiv sau de panică

Adesea - greață, vărsături

· Rareori - urinare dificilă și dureroasă (cu hiperplazie prostatică).

Durere sau arsură la locul injecției intramusculare.

Crampe, strângere musculară

· Erecție puternică, ceea ce îngreunează urinarea [2]

Tipuri de secreție de insulină

Secreția de insulină este reglată atât de clar și coerent încât pe stomacul gol, iar în timpul meselor, se menține un nivel constant de glucoză în sânge. Reglementarea implică nutrienți, hormoni produși de pancreas și tractul gastro-intestinal, precum și mediatori ai sistemului nervos autonom. Glucoza, aminoacizii, acizii grași și corpurile cetonice stimulează secreția de insulină. Insulele pancreatice au o inervație bogată adrenergică și colinergică. Stimularea receptorilor a2-adrenergici duce la suprimarea secreției de insulină, iar stimularea β2-adrenoreceptorilor și a nervului vag duce la creștere. Orice efect care crește tonusul simpatic (hipoxie, hipotermie, intervenție chirurgicală, arsuri) este însoțit de o scădere a secreției de insulină datorată activării receptorilor a2-adrenergici. În consecință, blocanții a2-adrenergici cresc nivelul bazal de insulină în plasmă, iar blocanții β2-adrenergici îl reduc.

Principalul stimulator al secreției de insulină este glucoza, prezența sa fiind necesară pentru acțiunea altor stimulanți. Glucoza stimulează mai puternic secreția de insulină atunci când este administrată pe cale orală decât odată cu introducerea / introducerea. Într-adevăr, tehnica scrierii (și a glucozei în compoziția sa) duce la eliberarea hormonilor gastro-intestinali și la activarea nervului vag. Dintre hormonii gastro-intestinali care stimulează secreția de insulină, rolul principal aparține peptidei gastroinhibitoare și peptidei similare glucagonului tip 1; stimulanți mai puțin puternici - gastrină, secretină, colecistokinină, VIP, peptidă cu eliberare de gastrină și oxitomodulină.

Secreția de insulină, care apare sub influența glucozei, este bifazică. Prima fază atinge valoarea maximă după I –2 min și nu durează mult, a doua nu începe imediat, dar continuă mult timp. Mecanismul prin care glucoza induce secreția de insulină nu a fost pe deplin înțeles. În primul rând, glucoza trebuie să intre în celulele β și să fie metabolizată..

Glucoza este transportată în celulele β prin difuzie facilitată, în care este implicată proteina membranei - transportorul de glucoză GLUT2. În interiorul celulelor, glucoza se fosforilează cu glucokinaza. Spre deosebire de alte hexokinaze, glucokinaza (hexokinaza de tip IV) este exprimată numai în acele celule care sunt implicate în reglarea metabolismului glucozei, în special în hepatocitele și celulele β ale insulelor pancreatice. Datorită constantei destul de mari Michaelis (10-20 mmol / L), această enzimă joacă un rol crucial în menținerea unei concentrații normale de glucoză în organism. Capacitatea mono- și dizaharidelor de a suferi fosforilare și, prin urmare, glicoliza se corelează cu capacitatea lor de a stimula secreția de insulină. Acest fapt sugerează că, de fapt, stimulatorul secreției de insulină este un anumit produs intermediar al glicolizei sau al unui fel de coenzimă. Detectarea mutațiilor genice ale glucokinazei la pacienții cu o formă relativ rară de diabet zaharat - diabet zaharat de tip 2 care nu este dependent de insulină (MODY2) a consolidat ipoteza conform căreia glucokinaza servește ca un fel de senzor de concentrație a glucozei. Aceste mutații afectează capacitatea glucokinazei de a glucoza fosforilată și astfel crește concentrația minimă de glucoză la care este crescută secreția de insulină..

În cele din urmă, rata secreției de insulină este determinată de concentrația intracelulară de Ca2 +. Metazolismul cu glucoză, care începe cu fosforilarea glucokinazei, duce la o scădere a raportului concentrațiilor de ATP și ADP în celulă. Ca urmare, canalele de potasiu sensibile la ATP sunt inhibate și membrana celulelor β este depolarizată. Deschiderea ulterioară a canalelor de calciu cu tensiune duce la intrarea Ca2 + în celulă. Calciul activează fosfolipazele A2 și C și, ca urmare, se formează acid arahidonic, polifosfați de inozitol și DAG. IF3 promovează mobilizarea Ca2 + din structuri similare reticulului endoplasmatic, ceea ce determină o creștere suplimentară a concentrației intracelulare de Ca. Ionii de calciu stimulează direct secreția de insulină.

O creștere a concentrației intracelulare de Ca este de asemenea observată la activarea fosfolipazei C cu acetilcolină, colecistokinină și hormoni care cresc concentrația intracelulară a cAMP (Ebert și Creutzfeldt, 1987). Glucagonul, o peptidă gastroinhibitoare și peptida de tip 1, tip glucagon activează adenilatul ciclazei celulelor β (o enzimă prin care se formează CAMP), iar somatostatina și adrenostimulenții A2 o inhibă.

Majoritatea nutrienților și hormonilor care stimulează secreția de insulină sporesc, de asemenea, biosinteza acestui hormon. Deși sinteza și secreția insulinei sunt strâns legate, există factori care afectează un proces fără a-l afecta pe celălalt. Un exemplu este o scădere a concentrației intracelulare de Ca2 +, care inhibă secreția, dar nu afectează sinteza insulinei..

Ratele de secreție ale insulinei și glucagonului de către celulele bebelușe sunt de obicei invers legate între ele. Acest lucru se datorează efectului asupra celulelor insulinei a, precum și asupra glucozei și a altor substanțe (vezi mai jos). În plus, somatostatina, al treilea hormon de insulă, modulează secreția atât a insulinei, cât și a glucagonului. Glucagonul provoacă eliberarea somatostatinei, iar somatostatina inhibă secreția de insulină, care în condiții fiziologice nu joacă un rol important. Sângele din insulele curge din nucleul celulelor p în celule a și 5, prin urmare, insulina poate paracrina inhiba secreția de glucagon, dar somatostatina, pentru a ajunge la celule a și β, trebuie să treacă prin ambele cercuri ale circulației sângelui. Astfel, insulina reglează secreția de glucagon și polipeptidă pancreatică, în timp ce rolul somatosgatinei rămâne neclar.