Insulin
Insulinjeproteinskihormonkojega luči žlijezdagušterača(pankreas), a služi za regulaciju nivoa šećera u krvi, temetabolizamugljikohidrata i masti u tijelu. Skladištenje glukoze u mišićima i u jetri (glikogeneza) je omogućeno zahvaljujući insulinu,kao i regulisanje sinteze novog šećera koji ulazi iz jetre ukrvotok(glikogenoliza). U tijelu postoje tri skladišna mjesta: mišićni glikogen, jetreniglikogeni masno tkivo.Šećer,bez insulina ili ako ga je premalo, ne može nikako, ili samo djelomično, dospjeti u tjelesne ćelije. Razina šećera ukrvimjeri se nakon 12 sati gladovanja (natašte). Normalna koncentracija šećera u krvi iznosi 3,75 - 6,0 mmol/L (67 – 108 mg%). Insulin se ubraja u skupinu tvari koje se zovuhormoni.To znači da se hormoni izlučuju ukrvotok,kojim dospijevaju u sve dijelove organizma. Na taj način nadgledaju rad organa. Gušteračase sastoji od dva dijela:
- veći dio, (egzokrini dio) gušterače, proizvodi i utanko crijevoluči niz enzima potrebnih za razgradnju hrane
- manji dijelovi gušterače zovu seLangerhansovi otočići,jer izgledaju kao mali otočići rasprostranjeni po egzokrinom dijelu gušterače.
Za kontrolu razine šećera u krvi zaduženi su upravo ti otočići, te ih proizvodnjom i izlučivanjem dva hormona stalno održavaju unutar granica normale. Ako razina glukoze ide prema gornjoj granici, počinje se u krv otpuštati insulin, a učinak toga je spuštanje razine glukoze. Kada se razina glukoze približava donjim granicama, prestaje otpuštanje insulina i počinje se lučiti drugi hormon,glukagon.Njegov je učinak suprotan učinku insulina. Glukagon podiže razinu šećera u krvi.
Kada dođe do povećanja nivoa šećera u krvi,usljed nepravilnog lučenja insulina u tijelu razvija sedijabetesilišećerna bolest(latinski:diabetes melitus).Dijabetespostoji u dva oblika:
- kod šećerne bolesti tipa 1 dolazi do prestanka rada Langerhansovih otočića,te tijelo ne može proizvoditi vlastiti insulin pa ga je neophodno nadomjestiti; u ovu grupu spada 5-10% bolesnika.
- Kod pacijenata sa šećernom bolesti tipa 2 tijelo ne može održati normalne vrijednosti insulina, tako da organizam nema dovoljnu količinu ovog hormona. Kada se kod takvih pacijenata više ne uspije održati normalna razina glukoze u krvi započinje se s insulinskom terapijom; u ovu grupu spada 90-95% bolesnika. Dijabetes se danas ubraja među najčešćaendokrinskaoboljenja, s učestalošću u stalnom porastu.
Struktura
[uredi|uredi izvor]Insulin jepeptidkoji se sastoji od 51aminokiseline,a izgrađen je u obliku dva lanca koja su međusobno povezana s dvadisulfidna mosta.Prvi lanac, A ima 21 aminokiselinu, a drugi (lanac B) 30 aminokiselina. Za lučenje insulina odgovorne su ß-ćelijee Langerhansovih otočića u gušterači. Insulin je dobio naziv od latinske riječi“insula”,što znači otok. Struktura ljudskog insulina razlikuje se od strukture kod životinja. Strukturno najsličniji ljudskom insulinu je svinjski,koji se razlikuje od ljudskog samo u jednoj aminokiselini,dok se goveđi insulin razlikuje od ljudskog u tri aminokiseline. Insulin se ranije izolirao ekstrakcijom iz svinjske ili goveđe gušterače. Takav insulin nije bio najučinkovitiji,jer je zbog mogućih onečišćenja i različite strukture moglo doći do jakih i po život opasnih alergijskih reakcija. Čak insulin nekih vrstaribaje dovoljno sličan ljudskom, da bi bio klinički učinkovit. U prosjeku, gušterača proizvodi dnevno oko osamdeset do sto jedinica insulina. Tehnologijomrekombinantne DNK,danas se insulin proizvodi kao čist ljudski insulin (proizvodnja uz pomoćgenetički modificiranihgljivica kvasca ili bakterijeEscherichia coli). Insulin se u tijelu proizvodi i pohranjuje kao heksamer (jedinica od šest insulinskih molekula).Insulin može vezaticink,pri čemu nastaju dimeri ili dolazi do stvaranja još većih agregata.
Djelovanje
[uredi|uredi izvor]Aktivnost insulina može se podijeliti u dvije faze. Prva faza je karakteristična po otpuštanju velikih količina insulina, kao reakcija na veće razine glukoze u krvi koje nastaju unošenjem hrane uorganizam.Insulin, u visokoj razini u tijelu stimuliše ćelije mišića i jetre da upijaju glukozu iz krvi. Odmah nakon tog procesa razina šećera u krvi pada. Kada se nivo glukoze u krvi smanji, onda se i njegova razina otpuštanja smanjuje. U drugoj fazi, insulin se u nešto nižoj količini otpušta u krv. Ovo osigurava normalan rad tijela koje zalihe energije dobija iz šećera koji se otpušta u tijelu.Plazmau krvi apsorbira izlučeni insulin, nakon čega se on kombinira s beta globulinom. Povećane količine insulina u krvi automatski smanjuju razinu vežućeg globulina spolnih hormona, što za posljedicu ima povećanje slobodnog, fiziološki djelotvornogtestosterona.
Podjela
[uredi|uredi izvor]Insulin, u čistom obliku, počinje djelovati vrlo brzo, u toku 30 minuta. U većini slučajeva, insulin je najbolji kada brzo djeluje, ali da se to djelovanje ne zadržava dugo.
S obzirom na brzinu, intenzitet i trajanje inzuline dijelimo na 5 skupina:
- Insulini brzog djelovanja:
- počinju djelovati u roku od 5 do 15 minuta,vrhunac djelovanja dostižu nakon 45 do 90 minuta, maksimalna dužina djelovanja 3 do 5 sati.
- insulini kratkog djelovanja:
- ljudski insulini: počinju djelovati u roku od 30 minuta, vrhunac djelovanja dostižu u toku 2 do 5 sati, maksimalna dužina djelovanja od 5 do 8 sati
- insulini srednje dugog djelovanja:
ljudski insulini (NPH insulin): - početak djelovanja u toku 1 do 2 sata, vrhunac djelovanja od 4 do 12 sati, dužina djelovanja do 24 sata.
- insulini dugog djelovanja:
- ljudski insulini (ultratard insulini): početak djelovanja nakon 4 sata, vrhunac djelovanja od 8 do 24 sata, dužina djelovanja do 28 sati,
- Insulinski analog jako dugog djelovanja:
- početak djelovanja u toku 1 sata, dužina djelovanja do 24 sata.
Historija
[uredi|uredi izvor]Inzulinje prvi put izolirao RumunNicolae Pautescu1921. godine,te ga nazvaopankrein.Prvi koji su primjenili insulin iz volovske gušterače u medicinske svrhe bili su kanadski doktoriFredrick BantingiCharles H. Bestna 14-to godišnjem pacijentu, koji je ubrzo nakon toga otpušten iz bolnice. U 1922. počela je proizvodnja insulina iz volovske gušterače. 1950. godine otkrivena jeaminokiselinskasekvenca u ljudskom insulinu, dok je 1. insulin dobijen iz ljudskih izvora, tehnologijom rekombinantne DNK proizveden 1982. godine.
Također pogledajte
[uredi|uredi izvor]Vanjski linkovi
[uredi|uredi izvor]- Insulin: entry from protein databank
- Historija inzulinaArhivirano1. 11. 2018. naWayback Machine
- CBC Digital Archives - Banting, Best, Macleod, Collip: Chasing a Cure for Diabetes
- Discovery and Early Development of Insulin, 1920–1925
- Izlučivanje inzulina i glukagona
- Insulin signaling pathway
- Animacije inzulinske akcije u tijeluna sajtu AboutKidsHealth.ca
- ^abcGRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000254647-Ensembl,maj 2017
- ^abcGRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000000215-Ensembl,maj 2017
- ^"Human PubMed Reference:".National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
- ^"Mouse PubMed Reference:".National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.