27 мая 2009

Биосинтез инсулина

Биосинтез инсулина осуществляется бета-клетками в несколько этапов. На первом образуется препроинсулин, белок с относительной молекулярной массой 14500. Его образование происходит в эндоплазматическом ретикулуме. Проходя через его мембрану, белок расщепляется под влиянием микросомных протеаз до проинсулина и накапливается в пластинчатом комплексе.

Молекула проинсулина имеет спиральное строение, 2 цепи (А и В) составляют единую последовательность и соединены С-пептидом, состоящим из 26—31 аминокислотного остатка у животных разных видов. С-пептид человека состоит из 23 аминокислотных остатков. Он не обладает биологическим свойством инсулина, но иммунологически активен. Выделение проинсулина из пластинчатого комплекса сопровождается его расщеплением на инсулин и С-пептид.

В пластинчатом комплексе происходят «упаковка» проинсулина в микропузырьки (гранулы), его хранение и секреция по мере необходимости. В гранулах осуществляется дальнейшее расщепление проинсулина на инсулин и С-пептид в эквивалентных количествах. В гранулах инсулин образует комплекс с цинком и накапливается в центре, приобретая высокую электронную плотность. С-пептид накапливается на периферии и такой электронной плотностью не обладает.

Секреция инсулина и С-пептида происходит путем постепенного продвижения гранул к мембране клетки по специальным микротрубочкам, составленным из белков типа тубулина. У мембраны клетки секреторные гранулы окружаются сетью микронитей из сократительного белка актина, который в присутствии ионов кальция сокращается. Секреторные гранулы при помощи этого сокращения продвигаются к мембране, сливаются с ней (эмиоцитоз) и выделяют инсулин и С-пептид в кровь. Нарушения биосинтеза инсулина и его секреции возможны на любом из перечисленных этапов.

Являясь гормоном немедленного действия, инсулин быстро синтезируется и секретируется. Весь процесс синтеза занимает около 1 ч. Общее количество накопленного в островках поджелудочной железы инсулина составляет приблизительно 200 ЕД. Скорость синтеза у взрослого человека 40 ЕД/сут.

Инсулин — белковый гормон, состоит из двух полипептидных цепей (А и В), соединенных между собой дисульфидными мостиками. Дисульфидный мостик имеется также между 6-м и 11-м аминокислотным остатком цепи А. Инсулин обладает видовой специфичностью, что определяется его химической структурой, различиями в последовательности аминокислотных остатков в молекуле. От этого зависит иммуногенность инсулина. Наиболее близок по химической структуре к инсулину человека инсулин свиньи.

Содержание инсулина в плазме крови у здорового человека натощак 10—20 мкЕД/мл (0,4—0,8 нг/мл), С-пептида 0,9—3,5 нг/мл. Содержание С-пептида имеет значение в оценке резервов функции инсулярного аппарата, для дифференциальной диагностики ИЗСД и ИНСД, а также при гиперинсулинемии неясного происхождения (при введении препаратов инсулина уровень С-пептида снижается).

Инсулин и С-пептид вьщеляются в систему воротной вены и поступают в печень. Она задерживает около 50— 60% инсулина, который активно включается в процессы регуляции обмена веществ.

Скорость секреции инсулина зависит от многих причин, прежде всего от функционального состояния инсулярного аппарата, содержания глюкозы в крови и др. Скорость секреции, необходимая для нормального содержания глюкозы в крови, колеблется от 0,25 ЕД/ч до 1,5 ЕД/ч.

«Сахарный диабет», А.Г. Мазовецкий

Читайте далее:



Современные исследования показывают, что HLA В8-антиген увеличивает относительный риск по ИЗСД приблизительно в 2—3 раза, антиген В15—в 2—3 раза, а сочетание этих антигенов—в 10 раз. Кроме того, к антигенам на В-локусе добавляются антигены на D-локусе и D-связанном локусе DR. Локусы DW3/DRW3 увеличивают относительный риск по ИЗСД в 3,7 раза, DW4/DRW4— в 4,9 раза, a DW3/DRW4B…

Гиперинсулинемия и инсулинорезистентность сопутствуют ожирению. Причинно-следственные связи между ними до конца не установлены. Однако гиперинсулинемия способствует ожирению, облегчая синтез триглицеридов в жировой ткани и ее увеличение. При прогрессировании ожирения усиливается инсулинорезистентность, которая коррелирует с гиперинсулинемией. Это вызывает гипертрофию островков поджелудочной железы, в частности бета-клеток. В случае наследственной предрасположенности к диабету гипертрофия бета-клеток сменяется их истощением…

В патогенезе ИЗСД участвуют различные иммунные механизмы — гуморальные и клеточные. К гуморальным факторам относятся антитела к островкам поджелудочной железы (цитоплазматические, клеточноповерхностные, цитотоксические, иммунопреципитирующие и органоспецифические), к клеточноопосредованным иммунным механизмам — процессы угнетения миграции лейкоцитов панкреатическими антигенами, а также развитие инфильтратов в островках поджелудочной железы у больных с впервые выявленным ИЗСД. Хотя титр большинства перечисленных…

Главным стимулятором секреции инсулина является глюкоза. Допускают две альтернативные возможности стимулирования глюкозой секреции инсулина. Предполагается, что глюкоза, участвуя в обменных процессах внутри бета-клетки, усиливает ее функцию. Второй возможностью является взаимодействие глюкозы с рецептором («глюкорецептор») на мембране бета-клетки и тем самым стимулирование секреции инсулина. Имеются доказательства в пользу обоих механизмов. Секреция инсулина происходит в две фазы….

Инсулин — главный регулирующий обмен веществ в организме гормон. Хотя его действие многонаправленно, конечным результатом является обеспечение энергетических и пластических процессов. Место действия инсулина — печень, мышечная и жировая ткань. Инсулин оказывает антикатаболическое и анаболическое действие. Антикатаболические эффекты инсулина в печени проявляются снижением процессов гликогенолиза (разрушение гликогена), глюконеогенеза (образование глюкозы из жиров и белков), кетоногенеза…