Home | About | Contact

Физиологическое воздействие инсулина

Original page: http://www.vivo.colostate.edu/hbooks/pathphys/endocrine/pancreas/insulin_phys.html

Встаньте на улице и спросите людей, знают ли они то такое инсулин, и многие ответят «Он что-то там делает с сахаром в крови?» Действительно, это верно, но такой ответ можно сравнить с тем, если сказать «Моцарт? Разве это не какой-то музыкант?»

Инсулин является ключевым компонентом в контроле промежуточного обмена, и большое значение имеет то, что он организовывает использование питательных веществ для любого хранения или окисления. В виду этих воздействий, инсулин оказывает глубокое влияние как на углеводный и липидный обмены, так и значительно влияет на белковый и минеральный обмены. Следовательно, расстройства выработки инсулина имеют серьезные последствия и разрушительное воздействие на многие органы и ткани.

Рецептора инсулина и механизм воздействия

Как и рецепторы других белковых гормонов, рецептор инсулина встроен в плазматическую мембрану. Рецептор инсулина состоит из двух альфа-субъединиц и двух бета-субъединиц, соединенных дисульфидными связями. Альфа-цепь полностью внеклеточная и вмещает связи инсулина, в то время как связанные бета-цепи, проникают через плазматическую мембрану.

Рецептор инсулина называется тирозинкиназ. Другими словами, он действует как фермент, который передает фосфатные группы с АТФ на остатки тирозина на внутриклеточные белки. Связывание инсулина с альфа-субъединицами вызывает то, что бета-субъединицы начинают фосфорилировать себя (аутофосфорилирования), таким образом, активируя каталитическую активности рецептора. Затем активированый рецептор фосфорилирует ряд внутриклеточных белков, которые в свою очередь изменяют свою активность, тем самым генерируя биологическую реакцию.

Некоторые внутриклеточные белки были идентифицированы как фосфорилированые субстраты для рецептора инсулина, наиболее изученным из которых является рецептор инсулина субстрат 1 или IRS-1. Когда IRS-1 активируется путем фосфорилирования, происходит много вещей. Помимо всего прочего, IRS-1 служит в качестве типа док - центра рекрутинга и активации других ферментов, которые, в конечном счете, служат связующим звеном воздействий инсулина. Более детальное расс мотрение этих процессов представлены в разделе, посвященном передаче сигнала инсулина.

 

Инсулин и углеводный обмен

Глюкоза высвобождается из пищевых углеводов, таких как крахмал или путем гидролиза сахарозы в пределах тонкой кишки, а затем всасывается в кровь. Повышенная концентрация глюкозы в крови стимулирует высвобождение инсулина, а инсулин действует на клетки организма для стимуляции поглощения, использования и хранения глюкозы. Влияние инсулина на метаболизм глюкозы варьируют в зависимости от ткани. Два важных эффекта:

1. Инсулин облегчает проникновение глюкозы в мышцы, жировую и некоторые другие ткани. Единственный механизм, с помощью которого клетки могут получать глюкозу путем облегченной диффузии через семейство транспортеров гексозы. Во многих тканях - мышечная ткань является ярким примером - основной переносчик используется для поглощения глюкозы (так называемый GLUT4) становится доступным в плазматической мембране под действием инсулина.

Когда концентрация инсулина низкая, переносчики глюкозы GLUT4 присутствуют в цитоплазматических везикулах, где они непригодны для транспортировки глюкозы. Связывание инсулина с рецепторами на таких клетках быстро приводит к слиянию этих пузырьков с плазматической мембраной и прекреплению переносчиков глюкозы, тем самым давая клетке способность эффективно поглощать глюкозу. Когда уровень инсулина в крови снижается и инсулин рецепторы больше не заняты, транспортеры глюкозы возвращаются обратно в цитоплазму.

Read more