Inzulín - Inzulín, mechanismus a regulace sekrece, receptory. Metabolické účinky inzulínu a jejich mechanismy. Trejbal Tomáš 2.LF 2010

Co je to inzulín ? inzulín je polypeptid složený ze dvou řetězců tvoří se v ER B-buněk pankreatu vylučuje se exocytózou do mezibuněčného prostoru a poté fenestrovanými kapilárami do oběhu... anabolické účinky poločas rozpadu v organizmu 5-8 minut

Sekrece inzulínu - mechanismus 1/ glukóza vstoupí do B-buňky cestou GLUT-2 (je přítomen ve velkém množství a independentní na inzulín) 2/ metabolizace glukokinázou -> vznik ATP 3/ uzávěr ATP-senzitivních K+ kanálů -> pokles efluxu K+ ven z buňky 4/ K+ depolarizuje membránu -> otevření napěťově řízených Ca2+ kanálů -> influx Ca2+ 5/ zvýšení hladiny Ca2+ spouští sekreci inzulínu exocytózou…

Sekrece inzulínu - mechanismus

regulace sekrece - stimulace hlavním podnětem je zvýšení koncentrace glukózy v plazmě další stimulátory: - cholinergní vlákna vagu gastrin, sekretin AMK – arginin, leucin volné mastné kyseliny manóza řada hypofyzárních a steroidních hormonů

regulace sekrece - inhibice hlavním podnětem je snížení koncentrace glukózy v plazmě pod 4,6 mmol/l další inhibitory : Adrenalin a noradrenalin somatostatin (SIH) galanin (neuropeptid ) mechanismus inhibice : 1/ pokles hladiny glukózy (hladovění, námaha) 2/ registrace receptory v CNS 3/ aktivace sympatiku

inzulínové receptory Receptory ve většině tkání těla Dvě podjednotky alfa a dvě beta… 1/ inzulín se naváže na receptor 2/ aktivuje tím tyrozinkinázovou aktivitu podjenotek beta 3/ jejich autofosforylace a spojení s inzulinovým receptorovým substrátem – předání signálu dál Afinita a počet recpetorů jsou ovlivňovány inzulínem, hromony, prací, potravou atd… Př – počet receptorů/buňku se zvyšuje při hladovění a snižuje při obezitě…

inzulínové receptory

glukózové transportéry - glukóza vstupuje do buněk facilitovanou difůzí… - pomocí glukózových transportérů – GLUT 1-7

Mechanismus fce inzulínu 1/ inzulín se naváže na receptor 2/ kaskádou reakcí aktivuje transport pool GLUT-4 k CPM 3/ zvýšení počtu GLUT-4 transportérů na povrchu buňky 4/ více glukózy proniká do buňky… 5/ po ukončení účinku inzulínu se transportéry vrací endocytózou

Mechanismus fce inzulínu

Metabolické účinky inzulínu anabolické děje v organizmu, antagonista glukagonu snížení glykémie – transport glukózy do buněk tvorba tukových zásob zabudovávání AMK do svalů ukládání glukózy v játrech ve formě glykogenu potlačení enzymů glukoneogeneze stimuluje růst ovlivňuje distribuci K+

Metabolické účinky inzulínu

Co se stane při nadměrném (neregulovaném) přívodu inzulínu do plazmy? Klinika… Co se stane při nadměrném (neregulovaném) přívodu inzulínu do plazmy?

Klinika… Co se stane při nadměrném (neregulovaném) přívodu inzulínu do plazmy? -> Hypoglykemie – při hodnotách pod 2 mmol/l – hypogylekemický šok -> nedostatek energie pro mozek -> kóma

Co se stane při nedostatečné koncentraci inzulínu v plazmě? Klinika… Co se stane při nedostatečné koncentraci inzulínu v plazmě?

Klinika… Co se stane při nedostatečné koncentraci inzulínu v plazmě? -> Diabetes Mellitus (typ 1 - nedostatek, typ 2 – snížená účinnost inzulínu)

Shrnutí -> inzulín je polypeptid produkovaný v B-buňkách pankreatu > má anabolické účinky na organismus > zajištujě využití přijaté energie a její uložení > jeho antagonistou je glukagon > jeho sekrece je regulována hladinou glukózy v krvi > mechanismus účinku spočívá v zmnožení GLUT-4 transportérů na povrchu buněk > při nedostatku dochází k hromadění glukózy v krvi -> diabetes mellitus > při nadbytku může dojít k hypoglykemickému šoku

Zdroje a poděkování - Atlas Fyziologie člověka – Silbernagl, Despopoulos, Grada, 2004 - Přehled Lékařské Fyziologie – Ganong, Galen, 2005 - www.google.com !! Děkuji !!