Инсулин и сахарный диабет

Инсулин синтезируется b-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы в виде препроинсулина из 104 аминокислот. Путём ограниченного протеолиза происходит созревание: ферментативное отщепление лидера (23 АК), образование дисульфидных мостиков и отщепление С-пептида (30 АК). Зрелый инсулин состоит из А-цепи (21 АК) и В-цепи (30 АК). Зрелый инсулин секретируется в кровь при поступлении регуляторного сигнала. Главный стимул к секреции инсулина – повышение уровня глюкозы крови. Кроме того, участвуют гормоны ЖКТ. Подавляют секрецию гипогликемия, а также соматостатин и другие факторы. В кровь секретируется и С-пептид. Его уровень в сыворотке крови может использоваться для оценки функционального состояния b-клеточного аппарата поджелудочной железы.

После передачи сигнала инсулин разрушается. Это происходит в основном в печени с участием двух ферментативных систем. Существует инсулинспецифическая протеиназа, она разрушает только инсулин. Другая система включает фермент глутатион-инсулин-трансгидрогеназу, которая разрывает и восстанавливает дисульфидные мостики. После этого А и В цепи разрушаются неспецифическими протеиназами.

Инсулиновый рецептор – это фермент тирозинкиназа. При образовании гормон-рецепторного комплекса, во-первых, фосфорилируется и активируется фермент ФИ3-К. В результате ФИФ₂ превращается в ФИФ₃ , который через каскад своих протеинкиназ вызывает эффекты. Через ФИФ₃ меняется активность белков, участвующих в транспорте глюкозы в клетки инсулинчувствительных тканей, ускоряется гликолиз и синтез гликогена, замедляется липолиз и окисление жирных кислот. Через этот механизм ускоряется трансляция некоторых белков, рост и деление клеток. Часть эффектов возникает через ядерные процессы. Во-вторых, фосфорилируется и активируется малый мембранный белок Ras. Этот белок активирует каскад своих протеинкиназ, они фосфорилируют и меняют активность ТФ (транскрипционных факторов) и других белков на посттранскрипционном уровне. Это вызывает рост и деление клеток или их дифференцировку. На пролиферацию (деление) клеток инсулин влияет и непосредственно и через ИФР (инсулинподобный фактор роста).

Инсулин регулирует окислительные процессы, углеводный, липидный, белковый обмены обмен нуклеотидов, экспрессию генов, пролиферацию, обмен некоторых ионов.