Insulinsyntese

Det Insulinsyntese induceres i organismen, når man spiser. Insulin er et hormon, der inducerer cellerne til at optage glukose gennem cellemembranen. Et fald i insulinsyntese fører til en stigning i niveauet af sukker i blodet.

Hvad er insulinsyntese?

Insulin er det eneste hormon i kroppen, der kan sænke blodsukkerniveauet i blodet. Insulinsyntese er altid nødvendigt, når kulhydrater indtages sammen med mad. Insulinsyntese finder sted i Langerhans-celler i bugspytkirtlen.

Hvis der produceres for lidt insulin, stiger blodsukkerniveauet, fordi glukosen ikke længere transporteres ind i cellerne. Overdreven insulinsyntese fører til lavt blodsukker (hypoglykæmi) med madtrang, rastløshed og truet nerveskade.

Insulinsyntesen finder sted med intervaller og stimuleres altid ved fødeindtagelse. Hvis kulhydratindtagelsen reduceres, for eksempel på grund af sult, falder blodsukkeret. Der dannes mere glukagon end insulinantagonisten. Glucagon øger blodsukkerniveauet gennem glukoneogenese. Som et resultat falder insulinudskillelsen, og dens syntese er begrænset.

Generelt er insulinsyntesen en del af en kompliceret reguleringsmekanisme til at holde blodsukkerniveauet konstant.

Funktion & opgave

Levering af insulin sikrer, at kroppen forsynes med energi og byggesten. Insulin har en anabol effekt på metabolismen. Insulinproduktion inkluderer både insulinsyntese og insulinsekretion.

Insulin produceres og opbevares i Langerhans holmeceller i bugspytkirtlen. Når blodsukkerniveauet stiger, kommer glukose ind i beta-cellerne på Langerhans-øerne via vesikler, som øjeblikkeligt frigiver lagret insulin. Samtidig stimuleres insulinsyntesen.

Først dannes et inaktivt præproinsulinmolekyle med 110 aminosyrer på ribosomerne. Denne preproinsulin består af en signalsekvens med 24 aminosyrer, B-kæden med 30 aminosyrer, to yderligere aminosyrer og en C-kæde med 31 aminosyrer, yderligere to aminosyrer og en A-kæde med 21 aminosyrer.

Når det er dannet, foldes det strakte molekyle gennem dannelsen af ​​tre disulfidbroer. To disulfidbroer forbinder A- og B-kæderne. Den tredje disulfidgruppe er inden for A-kæden. Præproinsulinet er oprindeligt placeret i den endoplasmatiske retikulum. Derfra transporteres den gennem membranen for at komme ind i Golgi-apparatet.

Under passage af ER gennem membranen opdeles signalpeptidet, som derefter forbliver i cisternerne i det endoplasmatiske retikulum. Efter at signalsekvensen er blevet splittet, dannes proinsulin, der har 84 aminosyrer. Efter at det er blevet inkorporeret i Golgi-apparatet, opbevares det der.

Hvis der er en stimulans til frigivelse, opdeles C-kæden ved hjælp af specifikke peptidaser. Nu dannes insulin, der består af en A-kæde og en B-kæde. De to kæder er kun forbundet med to disulfidbroer. En tredje disulfidgruppe er placeret i A-kæden for at stabilisere molekylet.

Insulinet opbevares derefter i vesiklerne af Golgi-apparatet i form af zink-insulinkomplekser. Hexamerer dannes, som stabiliserer insulinets struktur. Frigivelsen af ​​insulin udløses af visse stimuli. Stigningen i blodsukkerniveauet er den vigtigste stimulerende stimulus. Men tilstedeværelsen af ​​forskellige aminosyrer, fedtsyrer og hormoner har også en stimulerende virkning på frigivelsen af ​​insulin.

De udløsende hormoner inkluderer secretin, gastrin, GLP-1 og GIP. Disse hormoner dannes altid, når du spiser. Efter indtagelse forekommer insulinsekretion i to faser. I den første fase frigøres det lagrede insulin, mens det i den anden fase syntetiseres. Den anden fase er ikke afsluttet, før hyperglykæmien er afsluttet.

Sygdomme og lidelser

Når insulinsyntese forstyrres, stiger blodsukkerniveauet. En kronisk insulinmangel kaldes diabetes mellitus. Der er to typer diabetes, type I-diabetes og type II-diabetes.

Type I diabetes er en absolut mangel på insulin. Hvis Langerhans holmceller er fraværende eller på grund af en sygdom, produceres der for lidt eller intet insulin. Mulige årsager er svær betændelse i bugspytkirtlen eller autoimmune sygdomme. Blodsukkerniveauet er ekstremt højt i denne form for diabetes. Uden insulinsubstitution fører sygdommen til død.

Type II diabetes er forårsaget af en relativ mangel på insulin. Der produceres tilstrækkelig insulin i processen, og insulinudskillelsen øges endda. Imidlertid øges insulinresistensen, fordi insulinets effektivitet reduceres på grund af manglen på receptorer. Bugspytkirtlen er nødt til at producere mere insulin for at opnå de samme effekter. Denne øgede insulinsyntese fører til udmattelse af Langerhans holme på lang sigt. Type II diabetes udvikler sig.

I forbindelse med hormonelle reguleringsforstyrrelser kan der også forekomme et forhøjet blodsukkerniveau. Med øget cortisolaktivitet produceres mere glukose fra aminosyrer gennem gluconeogenese. Som et resultat stimuleres insulinsyntesen permanent for at sænke blodsukkerniveauet igen. Overskydende glukose transporteres ind i fedtcellerne, hvor øget fedtdannelse finder sted. En bagagerumsfedme udvikler sig. Sygdommen er kendt som Cushings syndrom.

Et permanent højt insulinsynteseniveau kan også udløses af en tumor i Langerhans holmceller. Det er en hyperinsulinisme, der ofte udløses af et insulinom og fører til gentagen hypoglykæmi.