Insulīns

Vikipēdijas lapa
Jump to navigation Jump to search
Skaties arī jēdzienu ar līdzīgu nosaukumu: inulīns.
Saistoties ar cinka jonu (violetā krāsā), sešas insulīna molekulas veido heksamēru.
Insulīna kristāli

Insulīns (latīņu: insule — 'saliņa') ir aizkuņģa dziedzera hormons, kas piedalās ogļhidrātu maiņas regulēšanā organismā. Insulīns tā nosaukts tādēļ, ka šo hormonu izstrādā aizkuņģa dziedzera bēta šūnas, kas atrodas tā saucamajās Langerhansa saliņās — struktūrās, kas aizkuņģa dziedzerī veic endokrīnās funkcijas.

Atklāšanas vēsture[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

1889. gadā Oskars Minkovskis pierādīja, ka suņi pēc aizkuņģa dziedzera izņemšanas saslima ar cukura diabētu. 1909. gadā tolaik vēl nezināmā cukura līmeni pazeminošā aizkuņģa dziedzera saliņu hormona apzīmēšanai sāka lietot nosaukumu "insulīns".[1][2] Pirmā pasaules kara laikā 1916. gadā rumāņu zinātnieks Nikolae Paulesku (Paulesco) veica eksperimentālus pētījumus par aizkuņģa dziedzera ekstrakta "pankreīna" (pancreine) iedarbību uz cukura līmeņa pazemināšanos asinīs ar diabētu slimiem suņiem, bet kara dēļ tos publicēja tikai 1921. gada agustā.[3]

1921. gada jūlijā kanādiešu ķirurgs Frederiks Bantings atklāja unikālu veidu, kā iegūt aizkuņģa dziedzera saliņu ekstraktu, kuru viņš nosauca par "isletonu". Novembrī viņš kopā ar Toronto Universitātes fizioloģijas profesoru Džonu Makleodu publicēja savu pētījumu rezultātus, bet jau 1922. gada 11. janvārī attīrīto saliņu ekstraktu injicēja pirmajam diabēta pacientam. 1922. gada aprīlī saliņu ekstrakta ieguves un attīrīšanas patentēja, bet jau 1923. gadā Bantings un Makleods kļuva par Nobela prēmijas laureātiem fizioloģijā vai medicīnā. 1924. gadā atklāja, ka insulīns ir peptīdhomons, bet tā ķīmisko struktūru atšifrēja Frederiks Sengers, par ko viņam 1958. gadā piešķīra Nobela prēmiju ķīmijā.

Biosintēze[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Insulīns veidojas no prekursora proinsulīna bēta šūnās jeb bazofilajos insulocītos aizkuņģa dziedzerī. Proinsulīns sintezējas uz graudainā endoplazmatiskā tīkla ribosomām. Proinsulīns sastāv no 3 peptīdu ķēdēm (A, B un C). A un B ķēdes saistītas ar disulfīda saiti, C peptīds saista A un B ķēdes. Gatavs proinsulīns nokļūst Goldži kompleksā, kur proteolītisko enzīmu ietekmē sašķeļas C-peptīds. No Goldži kompleksa insulīns, C peptīds un bieži proinsulīns nokļūst vezikulās, kur insulīns saistās ar cinku un depolarizējas kristāliskā stāvoklī. Dažādu stimulu ietekmē vezikulas kustas citoplazmatiskās membrānas virzienā un atbrīvo ūdenī izšķīdušo insulīnu pirmskapilārajā telpā.[4]

Insulīns ir vienkāršs olbaltums no 51 aminoskābju atlikumiem, kurš sastāv no divām (A un B) polipeptīdu ķēdēm.[5] Ar masu 6000 daltoni.[4] A ķēde satur 21 aminoskābju atlikumu, B ķēde — 30 aminoskābju atlikumus. A ķēdei raksturīgi disulfīda tiltiņi.[5]

Stiprākais insulīna sekrēcijas stimulators ir glikoze, kura saistās ar membrānas receptoriem. Insulīna atbilde uz glikozes iedarbību sastāv no divām fāzēm. Pirmā fāze ir ātra, tajā atbrīvojas jau "gatavais" insulīns. Otrā fāze ir lēna, tās laikā insulīns tiek sintezēts no jauna. Signāls no citoplazmatiskās membrānas enzīma adenilātciklāzes tiek sūtīts uz cAMF (ciklisko adenozīnmonofosfātu) sistēmu, kura mobilizē kalciju no mitohondrijiem, kurš piedalās insulīna atbrīvošanā.[4]

Iedarbība[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Asinīs insulīns var būt brīvā vai saistītā veidā. Brīvs insulīns iedarbojas uz tādiem mērķu orgāniem, kā aknas, skeleta muskuļi, zarnas. Saistīts insulīns ietekmē taukaudus. Muskuļaudu šūnas un taukšūnas ir lielākā mērā atkarīgas no insulīna, lai transportētu šūnās glikozi. Tāpēc muskuļaudus un taukaudus dēvē par insulīna atkarīgiem audiem.[5]

Galvenā insulīna nozīme organismā ir glikozes koncentrācijas pazemināšana asinīs. Insulīns aktivē galvenos glikolīzes fermentus, stimulē glikogēna veidošanos no glikozes aknās un muskuļos, veicina tauku un olbaltumvielu sintēzi, palielina šūnu membrānu caurlaidību glikozei. Turklāt insulīns nomāc fermentu, kuri sašķeļ glikogēnu un taukus, darbību, tātad tam ir ne tikai anaboliska, bet arī antikataboliska iedarbība.

Cukura diabēts[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Insulīna sekrēcijas traucējumi bēta šūnu bojājumu dēļ jeb absolūtais insulīna trūkums ir galvenais I tipa cukura diabēta cēlonis. Relatīvais insulīna trūkums jeb insulīna iedarbības uz audiem traucējumi noved pie II tipa cukura diabēta rašanās.

Skatīt arī[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Atsauces[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

  1. de Leiva, Alberto; Brugués, Eulàlia; de Leiva-Pérez, Alejandra (2011). "The discovery of insulin: Continued controversies after ninety years" (en). Endocrinología y Nutrición (English Edition) 58 (9): 449–456. doi:10.1016/j.endoen.2011.10.001.
  2. Vecchio, Ignazio; Tornali, Cristina; Bragazzi, Nicola Luigi; Martini, Mariano (2018-10-23). "The Discovery of Insulin: An Important Milestone in the History of Medicine". Frontiers in Endocrinology 9: 613. doi:10.3389/fendo.2018.00613. PMC 6205949. PMID 30405529.
  3. Paulesco NC (August 31, 1921). "Recherche sur le rôle du pancréas dans l'assimilation nutritive". Archives Internationales de Physiologie 17: 85–109.
  4. 4,0 4,1 4,2 Клиническая эндокринология: руководство (3-е изд.) / Под ред. Н. Т. Старковой. — СПб: «Питер», 2002. — 576 с. — (Серия «Спутник врача») ISBN 5-272-00314-4
  5. 5,0 5,1 5,2 Цикуниб А. Д. Биохимия поджклудочной железы. Методические указания. Майкоп: Адыгейский государственный университет, 2011.

Ārējās saites[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]