Гормоны поджелудочной железы

Островковый аппарат поджелудочной железы секретирует по крайней мере четые гормона: инсулин, глюкагон, соматостатин и панкреатический поли­пептид.

Инсулин

2.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.

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. 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. В метаболизме инсулина уча­ствуют две ферментные системы. Первая представ­ляет собой инсулин-специфическую протеиназу. Вторая система — глутатион-инсулин-трансгидрогеназа. Этот фермент восстанавливает дисульфидные мостики, после чего отделенные друг от друга А- и В-цепи быстро расще­пляются

Инсулиновый рецептор

Рецептор синтезируется в виде предшественника полипептида, который далее расщепляется на альфа и бета-субъединицы,связанные дисульфидными связями.Рецептор имеет св-во аутофосфорилирования,т.е. когда рецептор наделен сам протеинкиназнной активностью.При связывании инсулина с альфа-цепями рецептора происходит активирование тирозинкиназной активности бета-цепей путем фосфорилирования их тирозиновых остатков.Активная тирозинкиназа бета-цепей запускает каскад фасфорилирования-дефосфорилирования притеинкиназ.в частности мембранных или цитозольных серин- или треонинкиназ,т.е. притеинкинах и белков-мишеней,фосфорилирование в которых осуществляется за счет ОН-групп серина и треонина

Биологические эффекты

На секрецию инсулина оказывают влияние электролиты(Са),аминокислоты.глюкагон и секретин.Повышение содержание глюкозы в крови вызфвает увелтчение секреции инсулина в панкреатических островках,а снижение-наоборот. Инсулин увеличивает проницаемость плазматических мембран для глюкозы, активирует ключевые ферменты гликолиза, стимулирует образование в печени и мышцах из глюкозы гликогена, усиливает синтез жиров и белков. Кроме того, инсулин подавляет активность ферментов, расщепляющих гликоген и жиры.

Патология

Инсулинома — доброкачественная опухоль из бета-клеток поджелудочной железы, вырабатывающая избыточное количество инсулина. Клиническая картина характеризуется эпизодически возникающими гипогликемическими состояниями.

Инсулиновый шок — симптомокомплекс развивающийся при однократно введенной избыточной дозе инсулина. Наиболее полное описание можно встретить в учебниках по психиатрии, так как инсулиновые шоки применяли для лечения шизофрении.

Синдром хронической передозировки инсулина (синдром Сомоджи) — симптомокомплекс, развивающийся при длительном избыточном введении препаратов инсулина.