Інсулін Медлайф
Інсулін - це анаболічний поліпептидний гормон, що виробляється в бета-клітинах на панкреатичних острівцях Лангерганса.
Острови Лангерганса забезпечують ендокринну функцію підшлункової залози, виробляючи 4 гормони: глюкагон, що продукується в α-клітинах, інсулін, що продукується в бета-клітинах, соматостатин, що продукується в β-клітинах, і поліпептид підшлункової залози (PP), що виробляється клітинами PP або F. Синтез інсуліну починається з попередника, попередній проінсулін.
Проінсулін (поліпептид, що складається з єдиного ланцюга амінокислот), перетворюється в інсулін за допомогою протеолітичних процесів, каталізованих білковою конвертазою (PC1, PC2/PC3) та карбоксипептидазою H.
Після цих реакцій відбувається серія проміжних продуктів (32,33 розщеплений проинсулин, 65,66 розщеплений проінсулін, відповідно des-31,32 розщеплений проінсулін і des-64,65 розщеплений проінсулін); ці проміжні продукти спільно секретуються з інсуліном. Кінцевими продуктами протеолітичних розщеплень є інсулін (поліпептид, що складається з двох ланцюгів, α-ланцюг з 21 амінокислоти та β-ланцюг з 30 амінокислот, об’єднаних 2 дисульфітними зв’язками) та пептид-C (поліпептид, що складається з єдиного ланцюга з 31 амінокислоти) . (1)
Секреція інсуліну регулюється рівнем цукру в крові, гормонами шлунково-кишкового тракту, гормонами підшлункової залози та вегетативної нервової системи. Стимуляція секреції інсуліну зумовлена гіперглікемією, деякими амінокислотами, глюкагоном, гастрином, секретином, холецистокініном, глюкагоноподібним пептидом-1 (GLP-1) та шлунковим інгібуючим поліпептидом (GIP). Інгібування секреції інсуліну викликане гіпоглікемією, соматостатином, адреналіном та норадреналіном.
Інсулін виконує дві взаємодоповнюючі функції: стимулює засвоєння глюкози із системного кровообігу в клітинах та інгібує печінковий глюконеогенез - функції, що забезпечують гомеостаз глюкози.
Новий погляд на інсулін описує його як ліганд, який активує специфічні клітинні рецептори, рецептори інсуліну.
Вони належать до надродини рецепторів тирозинкінази, активація яких модулює безліч пострецепторних сигнальних шляхів. Таким чином, інсулін регулює різні клітинні процеси, такі як синтез білка, синтез ліпідів, синтез РНК і ДНК, ріст і диференціація клітин. Інсулін збільшує поглинання глюкози на клітинному рівні за рахунок збільшення кількості трансмембранних транспортерів.
Спочатку це явище було продемонстровано в адипоцитах, пізніше в скелетних м’язах та міокарді.
Стимуляція інсуліну в цих клітинах мобілізує транспортери з внутрішньоклітинних відділів до плазмової поверхні клітинної мембрани для полегшення проникнення глюкози. (4).
Мозок є єдиною тканиною, що пропускає глюкозу без участі інсуліну, тому зниження рівня глюкози в крові до значень нижче 50 мг/дл викликає запаморочення, судоми, що призводить до гіпоглікемічної коми.
Ефекти інсуліну можна розділити на короткочасні та довгострокові ефекти. Короткотермінові ефекти служать для підтримки гомеостазу глюкози. Вони отримуються безпосередньою дією інсуліну на клітинну мембрану, збільшуючи трансмембранний транспорт глюкози, амінокислот та калію при активації цитоплазматичних ферментів (піруват-дегідрогенази, глікоген-синтетази, ацетил-КоА-карбоксилази, фосфорилази).
Довгострокові ефекти вимагають годин, навіть днів до їх встановлення та стосуються синтезу ДНК та білків, а також регулювання експресії генів та росту клітин (2)
Секреція інсуліну у відповідь на стимуляцію глюкози відбувається двофазно. У першій фазі, яка триває від декількох секунд до приблизно 10 хвилин, інсулін виділяється і зберігається в секреторних гранулах бета-клітин.
Через латентний період від декількох хвилин до годин секретується новосинтезований інсулін, досягаючи плазмової концентрації> 100 мО/л.
Зниження інсулінової відповіді в першій фазі може бути першою ознакою дисфункції, яка з часом (наступні місяці або роки) може призвести до появи діабету типу I. (2) Цукровий діабет (ЦД) - це складний метаболічний розлад, що характеризується підвищенням рівня цукру в крові. глюкоза внаслідок стійкості клітин до дії інсуліну, недостатньої секреції інсуліну або того й іншого.
Основним проявом діабету є гіперглікемія, хоча дефіцит інсуліну або резистентність до інсуліну також пов'язані з порушеннями обміну ліпідів та білків, а також електролітного та мінерального балансу. Переважна більшість хворих на цукровий діабет поділяються на дві категорії: діабет I типу та діабет II типу. До них додаються жінки, які розвивають діабет під час вагітності, так званий гестаційний діабет.
Існує безліч типів діабету, спричинених інфекціями, ліками, ендокринопатіями, деструкцією або дисфункцією підшлункової залози та генетичними дефектами. (4)
Характеристика двох поширених типів діабету (1): діабет I типу ЦД II Частота 5 - 10% 90 - 95% Вік початку Будь-який, частіше у дітей та молодих дорослих
У літньому віці, але може спостерігатися і в дитячому та юнацькому віці Фактори ризику Генетика, аутоімунна, генетика навколишнього середовища, ожиріння, раса/етнічна приналежність, малорухливий спосіб життя, гіпертонія, дисліпідемія, полікістоз яєчників.
Патогенез Деструкція β-клітин підшлункової залози за допомогою імунних (аутоімунних) механізмів Жоден аутоімунний механізм не інкримінується.
Інсулінорезистентність та прогресуючий дефіцит інсуліну Рівень С-пептиду Дуже низький або невизначуваний Виявляється до діабету Можуть бути аутоантитіла (GAD, IA-2, IAA) Аутоантитіла відсутні Медикаментозна терапія Інсулін Пероральні антидіабетики; та інсулін Терапевтичні засоби запобігання або затримки початку хвороби Наразі невідомі (тривають клінічні випробування) Спосіб життя (втрата ваги та тривала фізична активність) Навмисні пероральні препарати (метформін, акарбоза) інсуліну виробляє гіпоглікемію.
Цей стан обумовлений пригніченням глюконеогенезу і може виникнути внаслідок ниркової або печінкової недостатності, аденоми або карциноми острівних клітин.
Приблизно 50% інсуліну швидко виводиться з кровообігу через печінку; печінкова екскреція печінки С із печінкою незначна (1). Інсулін швидко метаболізується, 20% у печінці, 20% у скелетних м’язах та 20% у нирках.
Лише 2% від плазмової концентрації інсуліну виводиться нирками. Кліренс глюкози в печінці суттєво коливається і є низьким при наявності ожиріння, діабету ІІ типу та цирозу печінки; це також залежить від того, вводили глюкозу перорально або внутрішньовенно.
При підвищеній концентрації інсуліну в плазмі його кліренс значно зменшується, ймовірно, перенасиченням печінкових рецепторів (2)
Через значний вплив печінки на інсулін у плазмі крові С-пептид вважається кращим продуктом для оцінки функції бета-клітин підшлункової залози. (2) У здорових людей період напіввиведення С-пептиду та проінсуліну з плазми крові становить приблизно 30 хвилин тоді як інсулін становить лише 4 - 9 хвилин (1)
Рекомендується дозування інсуліну при підозрі на інсуліному та для оцінки стану пацієнтів з гіпоглікемією натще.
Одноразове дозування базальних рівнів інсуліну або в комбінації з С-пептидом та проинсулином, але особливо в поєднанні з індукованими тестами на гіперглікемію, рекомендується для оцінки осіб з острівцевими антиклітинними антитілами (підозра на діабет I типу) та оцінки залишкової секреції інсуліну у хворих на цукровий діабет.
Для кращої оцінки первинної чутливості/резистентності до інсуліну рекомендується робити дозування інсуліну разом із дозуванням глюкози в крові; це оцінюється за допомогою індексу HOMA (оцінка моделі гомеостазу)
Низькі показники інсуліну в плазмі отримані в (3):