Инсулин

Инсулин является полипептидным гормоном, вырабатываемым р-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы. Молекула инсулина состоит из 2 полипептидных цепочек: а-цепочка с 21 аминокислотой и р-цепочка из 30 аминокислот, связанных между собой двумя дисульфидными мостиками. Инсулин и пептид С вырабатываются поджелудочной железой в результате протеолитического расщепления проинсулина. Регуляция секреции инсулина преимущественно зависит от уровня глюкозы. Секреция инсулина стимулируется гипергликемией, некоторыми аминокислотами, гормонами, такими как глюкагон, гастрин, секретин, холецистокинин. Секреция инсулина подавляется гипогликемией, сома- тостатином, адреналином и норадреналином. Действие инсулина опосредовано специфическими рецепторами и состоит, в основном, в облегчении усвоения глюкозы клетками печени, мышц и жировой ткани, что приводит к гипогликемии. Путем активации как процессов депонирования глюкозы в виде гликогена, так и синтеза липидов и белков за счет углеводов пищи, а также за счет ингибирования процессов печеночного глюконеогенеза, инсулин, наряду с другими анаболическими гормонами, играет важную физиологическую роль в увеличении энергетических запасов организма. Регуляция секреции инсулина достигается и за счет нервно-рефлекторного механизма, с участием центров регуляции глюкозы в гипоталамусе и вагосимпатических нервов, регулирующих секрецию инсулина. Механизм действия инсулина на метаболизм является сложным и варьирует, в зависимости от вида ткани. Захват и депонирование глюкозы в печени включает ингибирование гликогенфосфорилазы и активации фосфофруктокиназы и гликогенсинтетазы инсулином. В мышцах и жировой ткани инсулин способствует транспорту глюкозы с помощью некоторых транспортных белков путем механизма активной диффузии. Инсулин взаимодействует с белком-рецептором, активизирующим транспортную систему мембран и ферментативные системы, необходимые для расщепления глюкозы в клетках. Этими инсулиновыми рецепторами являются белки, состоящие из двух субъединиц — гликопротеина, а и р, соединенных дисульфидными мостиками. Бльфа-субъединицы являются внеклеточными, а бета-субъединицы являются трансмембранными, с активацией тирозинкиназы. Мозговая ткань является единственной тканью, проницаемой для глюкозы без участия инсулина, поэтому снижение уровня глюкозы в крови до уровня ниже 50 мг/дл является причиной головокружения, судорог, возможно, гипогликемической комы. Дисбаланс метаболизма инсулина приводит к массовым значительным изменениям метаболических процессов. Слишком низкая концентрация свободного инсулина может привести к развитию сахарного диабета. Возможными причинами являются:

разрушение бета-клеток (диабет I типа),

снижение действия инсулина или снижение синтеза поджелудочной железой (сахарный диабет II типа),

наличие антиинсулиновых циркулирующих антител,

замедленное высвобождение инсулина или

отсутствие клеточных рецепторов инсулина (или наличие измененных рецепторов).

С другой стороны, нерегулируемая автономная секреция инсулина, как правило, вызывает гипогликемию. Это состояние вызывается ингибированием глюконеогенеза, например, в результате почечной или печеночной недостаточности, аденом или карцином клеток островкового аппарата. Существуют также ситуации, при которых гипогликемия может быть вызвана преднамеренно (в диагностических или терапевтических целях) или случайно (передозировка инсулином, гипоалиментация). Определение уровня инсулина может проводиться совместно с тестом толерантности к глюкозе и проведением глюкозотолерантного теста или базальной гликемией (натощак).