267

Глава 8. Сахарный диабет: патогенез, клиника, диагностика

8.1. Инсулин: особенности его строения и

Влияние на обменные процессы

Как известно, функциональной единицей эндокринной части поджелудочной железы являются островки Лангерганса, занимающие 2-3% от её массы, каждый из которых включает около 2000 специфических клеток: из них бета- (примерно 65%) секретируют инсулин, альфа- (около 30%) синтезируют глюкагон, дельта- выделяют соматостатин и гастрин, рр-клетки вырабатывают панкреатический полипептид (см. главу «Биохимические аспекты переваривания») и неэндокринные – макрофаги, фибробласты, эндотелиальные и другие.

Наиболее важными БАВ, происходящими из этого органа, являются глюкагон и его антагонист – инсулин. Последний представляет собой полипептид, состоящий из 2-х цепей, соединённых дисульфидными мостиками: А-цепь включает 21 аминокислоту, а В-цепь – 30. У разных видов млекопитающих инсулины имеют сходство в строении: А-цепь идентична у собаки, кашалота, свиньи, а также человека; В-цепь – у быка, козы и свиньи. Фактически гормоны pancreas людей и свиньи отличаются тем, что на карбоксильном конце В-цепи у животных находится аланин, а у человека – треонин, поэтому путём замены аминокислотных остатков производят «человеческий инсулин».

Данный гормон синтезируется в виде проинсулина, в таком виде он хранится в гранулах β-клеток островков Лангерганса. Конверсия прогормона в активную форму заключается в частичном протеолизе пептида по Arg31 и Arg63 c образованием в эквимолярных количествах инсулина и С-пептида (connecting peptide). В крови гормон существует в свободном (иммунореактивный инсулин, ИРИ) и в связанном с белками состоянии. Секреция его стимулируется гипергликемией, глюкагоном, желудочным ингибиторным полипептидом (ЖИП, обладающим тропностью к инсулину), аминокислотами, свободными жирными кислотами, раздражением вагуса. Деградация этого соединения происходит в печени (до 80%), почках и жировой ткани. С-пептид разрушается также в основном в гепатоцитах, но медленнее.

Во время приёма пищи секреция инсулина β-клетками стимулируется под влиянием вагусных импульсов и ЖИП, который снижает продукцию антагониста-глюкагона и синтез эндогенной глюкозы печенью. Он обеспечивает поглощение вышеназванного моносахарида в инсулинзависимые (печень, скелетные мышцы, жировая ткань) органы (схема 1). Считают, что поступление гексозы в инсулиннезависимые (мозг, периферические нервы, эритроциты, кровеносные сосуды, соединительная

Инсулин-

зависимые

ткани

Скелетные мышцы Миокард Жировая ткань

30%

Общий Инсулин-

пул глюкозы независимые

ткани

70%

Головной мозг Периферические нервы Клетки крови Почки Ткани внутренних органов

Схема 1. Распределение глюкозы между органами и тканями

ткань, почки) органы определяется уровнем её в кровотоке. Установлено, что при росте соотношения инсулин/глюкагон (после еды - в абсорбтивный период) глюкоза запасается в гликогене или преобразуется в ТАГ.

К инсулину может развиться резистентность; острая её форма обусловлена инфекцией или воспалением. У таких пациентов в кровотоке регистрируются антитела к гормону (IgG) и появляется тканевая нечувствительность, что часто фиксируется при ожирении. В настоящее время доказано, что аффинность (сродство рецепторов к инсулину) и/или число последних зависит от ряда факторов: характера и состава пищи, физической активности, рН, уровня ц-АМФ, наличия антител, приема сульфанилмочевинных (гипогликемических) препаратов и др.

Таблица 1

Эффекты инсулина в органах-мишенях

Эффект	Печень	Жировая ткань	Мышечная ткань
Антиката-болический	Торможение гликогенолиза, кетогенеза	Ингибирование липолиза	Торможение протео-лиза, выхода амино-кислот
Анаболи- ческий	Стимулирование синтеза гликоге- на, биосинтеза ВЖК, белков	Активирование синтеза глице-рол-1-фосфата из глюкозы, усиле-ние биосинтеза ВЖК	Стимулирование поступления амино- кислот в клетку, биосинтеза белков, синтеза гликогена,

Таблица 2

Действие гормонов на некоторые процессы метаболизма

Биохимические процессы	Инсулин	Глюкагон	СТГ	ГКС		Адреналин
Обмен углеводов в печени:
Гликолиз	+	-
Гликогеногенез	+	-
Гликогенолиз	-	+				+
Глюконеогенез	-	+		+
Обмен углеводов в мышцах:
Захват глюкозы	+		+ или -	-
Гликогеногенез	+	-
Гликогенолиз	-					+
Обмен белков в мышцах:
Анаболизм	+		+
Катаболизм	-	+		+	+
Обмен липидов в мышцах:
Анаболизм	+		+
Катаболизм	-	+		+	+