Гормоны поджелудочной железы

Островковый аппарат поджелудочной железы секретирует по крайней мере четые гормона: инсулин, глюкагон, соматостатин и панкреатический поли­пептид. Эти гормоны высвобождаются в панкреати­ческую вену, впадающую в воротную вену, что имеет очень важное значение, поскольку для инсули­на и глюкагона печень служит главной мишенью. Основная роль этих двух гормонов сводится к регу­ляции углеводного обмена, однако они оказывают влияние и на многие другие процессы. Соматостатин впервые идентифицирован в гипоталамусе как гор­мон, подавляющий секрецию гормона роста. Одна­ко в поджелудочной железе его концентрация выше, чем в гипоталамусе. Этот гормон участвует в лока­льной регуляции секреции инсулина и глюкагона. Панкреатический полипептид влияет на желудочно-кишечную секрецию.

Инсулин

Молекула инсулина — полипептид, состоящий из 51 аминокислоты и двух цепей, А и В, связанных между собой двумя дисульфидными мостиками, соединяющими остаток А7 с остатком В7 и остаток А20 с остатком В19. Между инсулином чело века, свиньи и быка существует большое сходство.

Инсулин свиньи отличается от человеческого инсу­лина одной-единственной аминокислотной заменой: вместо треонина в положении 30 В-цепи находится аланин.

Субклеточная локализация синтеза инсулина и формирование гранул. Синтез инсулина и его упа­ковка в гранулы происходит в определенном поряд­ке. Проинсулин синтезируется на рибосо­мах шероховатого эндоплазматического ретикулума. Затем в цистернах этой органеллы происходит ферментативное отщепление лидерной последова­тельности (пре-сегмент), образование дисульфидных мостиков и складывание молекулы. После этого молекула проинсулина переносится в аппарат Гольджи, где начинаются протеолиз и упаковка в се­креторные гранулы. Созревание гранул продолжае­тся по мере продвижения по цитоплазме в направле­нии плазматической мембраны. Как проинсулин, так и инсулин соединяются с цинком, образуя гексамеры, но поскольку около 95% проинсулина превра­щается в инсулин, то именно кристаллы последнего придают гранулам их морфологические особенно­сти. Наряду с инсулином в гранулах содержатся так­же эквимолярные количества С-пептида, однако эти молекулы не образуют кристаллических структур. При соответствующей стимуляции зрелые гранулы сливаются с плазматической мембраной, выбрасы­вая свое содержимое во внеклеточную жидкость пу­тем эмиоцитоза.

Регуляция секреции инсулина

Поджелудочная железа человека секретирует до 40—50 ед. инсулина в сутки, что соответствует 15— 20% общего количества гормона в железе. Секреция инсулина — энергозависимый процесс, происходя­щий с участием системы микротрубочек и микрофиламентов островковых В-клеток и ряда медиаторов. Адреналин, по­давляют секрецию инсулина, а гастрина, секретина, холецистокинина-повышают. Установлено.что исходным предшественником инсулина явл. Препоинсулин, содержащий помимо инсулина, его так называемую лидерную,или сигнальную последовательность на N-конце,состоящую из 23 остатков аминокислот;при образовании молекулы проинсулина этот сигнальный пептид отщепляется специальной пептидазой. Далее молекула проинсулина также подвергается частичному протеолизу, и под действием трипсиноподобной протеиназы отщепляются по две основные аминокислоты с N- и С- конца пептида.Синтезированный из проинсулина инсулин может существовать в нескольких формах: 1)свободная.вступающая во взаимодействие с антителами и стимулирующую усвоение глюкозы мишечной и жировой тканями;2)связанную,не реагирующую с антителами и активную только в отношении жировой ткани.

Метаболизм инсулина

В отличие от инсулиноподобных факторов роста инсулин не имеет белка-носителя в плазме. Поэтому в норме период его полужизни не достигает и 3—5 мин. Метаболические превращения инсулина проис­ходят в основном в печени, почках и плаценте. Око­ло 50% этого гормона исчезает из плазмы за один пассаж через печень. В метаболизме инсулина уча­ствуют две ферментные системы. Первая представ­ляет собой инсулин-специфическую протеиназу, об­наруживаемую во многих тканях, но в наибольшей концентрации — в органах, перечисленных выше. Эта протеиназа была выделена из скелетных мышц и очищена. Установлено, что ее активность зависит от сульфгидрильных групп и проявляется при физио­логических значениях рН. Вторая система — глутатион-инсулин-трансгидрогеназа. Этот фермент восстанавливает дисульфидные мостики, после чего отделенные друг от друга А- и В-цепи быстро расще­пляются. Какой из двух механизмов наиболее акти­вен в физиологических условиях, не ясно; не ясно также, является ли каждый из них регулируемым.