Wat is insuline?
Insuline is een hormoon met een eiwitkarakter, geproduceerd door groepen pancreascellen, genaamd "β-cellen van de eilandjes van de Langerhans." Het werd in 1921 ontdekt door de Engelsman John James Macleod en de Canadese Frederick Grant Bating, Nobelprijs voor de geneeskunde in 1923.
Functies
Insuline is het anabole hormoon bij uitstek, namelijk door zijn werking:
- het vergemakkelijkt de doorgang van glucose van het bloed naar de cellen en heeft daarom een hypoglykemische werking (verlaagt de bloedsuikerspiegel). Het bevordert de ophoping van glucose in de vorm van glycogeen (glycogenosynthese) in de lever en remt de afbraak van glycogeen tot glucose (glycogenolyse).
- Het vergemakkelijkt de doorgang van aminozuren uit het bloed naar de cellen, heeft een anabole functie omdat het de eiwitsynthese stimuleert en remt neoglucogenese (de vorming van glucose uit sommige aminozuren).
- Het vergemakkelijkt de doorgang van vetzuren uit het bloed naar de cellen, stimuleert de synthese van vetzuren uitgaande van overtollige glucose en aminozuren en remt lipolyse (gebruik van vetzuren voor energiedoeleinden).
- Het vergemakkelijkt de doorgang van kalium in de cellen.
- Het stimuleert celproliferatie.
- Het stimuleert het gebruik van glucose voor energieproductie.
- Het stimuleert de endogene aanmaak van cholesterol.
De grootste stimulans voor de werking van insuline wordt gegeven door een maaltijd die rijk is aan enkelvoudige koolhydraten en arm aan vezels, vet en eiwit.Zelfs sommige medicijnen (sulfonylureumderivaten) kunnen hun secretie verhogen.
Inzichten
Insuline en sportGlykemie en gewichtsverlies Diabetes Insulineresistentie Hyperinsulinemie Snelle insuline en langzame insuline Geneesmiddelen op basis van insulineSynthese
Pro-insuline is de biosynthetische voorloper van insuline.Er is ook een pre-pro-insuline die, in vergelijking met pro-insuline, een aminozuursequentie heeft die fungeert als een signaal voor zijn transport, eerst in het endoplasmatisch reticulo-endoplasmatisch en vervolgens in het Golgi, waar het de juiste conformatie bereikt.
Insuline komt vrij als een bolvormig eiwit met een unieke polypeptideketen van polyribosomen, waarna het hormoon wordt afgezet in de vorm van korrels die een kristallijne vorm bereiken die zichtbaar is onder de elektronenmicroscoop. Naarmate de concentratie toeneemt, wordt insuline geaggregeerd tot dimeren (paar monomeren bij elkaar gehouden door zwakke bindingen) en trimeren van dimeren of hexameren (bij elkaar gehouden door 2 centrale hexa-gecoördineerde Zn-ionen met de 3 tyrosines van de dimeren en de drie moleculen van H2O).
Zodra de insuline in de bloedbaan is gegoten, gaat het door verdunning over in de dimere en monomere vorm, de laatste conformatie herkend door de insulinereceptor.
Sommige onderzoekers merkten op dat er in humane insuline variabele regio's zijn, met name de volgorde van aminozuren 28 en 29 (Pro-Lys) van de β-keten; later werd ontdekt dat door het omkeren van deze AA's de insuline direct overging in de monometrische toestand , de dimere overslaan. Zo ontstond de "Lys Pro" of "snelle insuline", een medicijn dat bijzonder nuttig is als het wordt geïnjecteerd in de buurt van een grote maaltijd.
Mechanisme D "actie
De insulinereceptor is een transmembraan glycoproteïne bestaande uit 4 ketens (2α buiten de cel en 2β binnen de cel), met elkaar verbonden door sulfidebruggen. Het molecuul heeft een vrij korte halfwaardetijd en is daarom onderhevig aan een snelle omslag. Het wordt ook gesynthetiseerd als een voorloper door het ruwe endoplasmatisch reticulum en wordt vervolgens verwerkt in het Golgi. De 2 -ketens zijn rijk aan cysteïnes, terwijl de β-ketens rijk zijn aan hydrofobe AA's, die ze verankeren aan het celmembraan, en thyroxines, tegenover de binnenkant naar het cytosol.
De insulinereceptorbinding stimuleert de tyrosinekinase-activiteit en leidt tot het verbruik van 1 ATP per gefosforyleerd tyrosine.Dit veroorzaakt een reeks ketengebeurtenissen (activering van de G-eiwitten van fosfolipase C) die leiden tot de vorming van twee producten: de resterende DAG verankerd aan het membraan en die ingrijpt in de fosforylering van eiwitten, en de IP3 die op het cytosolische niveau werkt en de afgifte van Ca++-ionen mogelijk maakt.
Wanneer de bloedsuikerspiegel stijgt, neemt de hoeveelheid insuline die door de cellen van de alvleesklier wordt uitgescheiden toe. In insulineafhankelijke cellen werkt de insulinereceptorbinding in op een intracellulaire verzameling blaasjes, waardoor de glucosetransporteur vrijkomt die door fusie naar het membraan wordt overgebracht. Het transport brengt glucose in de cel, waardoor de bloedsuikerspiegel daalt, wat op zijn beurt de dissociatie tussen insuline en zijn receptor stimuleert.Deze dissociatie veroorzaakt een proces van vergelijkbare endocytose waarmee de drager terug in de blaasjes wordt gebracht.
Diabetes en insuline
De term diabetes komt uit het Grieks suikerziekte en het betekent: doorlopen. Een van de kenmerkende klinische symptomen van deze pathologie is de aanwezigheid van suiker in de urine, die deze via de nier bereikt wanneer de concentratie in het bloed een bepaalde waarde overschrijdt. Het adjectief mellitus is in verband gebracht met deze term omdat urine, vanwege de aanwezigheid van suiker, zoet is en in de oudheid was proeven de enige manier om de ziekte te diagnosticeren.
Diabetes mellitus is een chronische ziekte die wordt gekenmerkt door hyperglykemie, d.w.z. een toename van suikers (glucose) in het bloed. Het wordt veroorzaakt door een verminderde secretie van INSULINE of door de combinatie van verminderde secretie en perifere weerstand tegen de werking van dit hormoon.
Onder normale omstandigheden komt insuline, afgegeven door de alvleesklier, in de bloedbaan terecht waar het fungeert als een "sleutel" die nodig is om glucose de cellen binnen te laten, die het, afhankelijk van de metabolische behoeften, zullen gebruiken of opslaan als reserve. Dit verklaart waarom een tekort of een "veranderde insulinewerking gepaard gaat met een toename van de suikers die in de bloedsomloop aanwezig zijn, een typisch kenmerk van diabetes.
