Insulina (do latim insula "ilha") é um hormônio polipeptídico do pâncreas, cuja função é fornecer energia às células do corpo. O local da síntese de insulina está nas ilhotas pancreáticas de Langerhans, suas células beta. A insulina está envolvida no metabolismo de todas as células dos tecidos, embora no nível doméstico esteja associada apenas ao diabetes.
Informações gerais
Hoje, a insulina tem sido suficientemente estudada em sua estrutura. Revela-se a ligação do hormônio com o metabolismo das proteínas, que são produzidas em quantidades insuficientes nos diabéticos, o que leva ao desgaste precoce das células. O papel da insulina na síntese de proteínas é aumentar a absorção de aminoácidos do sangue pelas células e, em seguida, criar proteínas a partir deles.
Além disso, é a insulina que inibe a decomposição das proteínas nas células. A insulina também afeta os lipídios de tal forma que a acidose e a aterosclerose se desenvolvem com sua deficiência. Por que vincularinsulina com energia celular? Porque com uma refeição saudável, a síntese de insulina aumenta acentuadamente, o açúcar é transportado para as células e elas armazenam energia. Ao mesmo tempo, o nível de glicose no sangue diminui - esta é a principal propriedade da insulina. Com um excesso de glicose, a insulina a converte em glicogênio, que se acumula no fígado e nos músculos. É necessário quando outras fontes de energia estão esgotadas. Existe uma ligação direta entre a síntese de insulina e glicogênio. E quando há muito glicogênio, o açúcar é convertido em gordura (4 moléculas de gordura são obtidas a partir de 1 molécula de açúcar) - ele é depositado nas laterais.
Histórico de descobertas
Em 1869, em Berlim, um jovem estudante de medicina de 22 anos Paul Langerhans, enquanto estudava o pâncreas sob um microscópio, notou grupos de células espalhadas por toda a glândula, mais tarde chamadas de ilhotas de Langerhans.
Seu papel não estava claro no início. Mais tarde, E. Lagus afirmou que essas células estão envolvidas na digestão. Em 1889, o fisiologista alemão Oskar Minkowski discordou e removeu o pâncreas de um cão experimental como prova.
O assistente de laboratório Minkowski notou que a urina de um cão operado atrai muitas moscas. Durante sua pesquisa, o açúcar foi encontrado. Esta foi a primeira experiência a associar o pâncreas ao diabetes.
Em 1900, o cientista russo Leonid Vasilyevich Sobolev (1876-1919) do laboratório de I. P. Pavlov provou experimentalmente que as ilhotas de Langerhans estão envolvidas no metabolismo dos carboidratos.
A estrutura do hormônio
A insulina humana é uma proteína com peso molecular de 5808, compostade 51 aminoácidos ligados em 2 cadeias peptídicas: A - contém 21, cadeia B - 30 aminoácidos.
Sua ligação é suportada por 2 ligações dissulfeto. Quando essas pontes são destruídas, o hormônio é inativado. É estruturado, como qualquer proteína comum, em células B.
Alguns animais têm insulina, de estrutura semelhante à humana. Isso permitiu a criação de insulina sintética para o tratamento do diabetes. A mais utilizada é a insulina suína, que difere da insulina humana em apenas um aminoácido.
Bovine - difere em 3 aminoácidos. A determinação da sequência exata de todos os aminoácidos na composição da insulina foi feita pelo microbiologista inglês Frederick Sanger. Por esta decodificação em 1958, ele recebeu o Prêmio Nobel de Química.
Um pouco mais de história
O isolamento da insulina para uso prático foi feito em 1923 pelos cientistas da Universidade de Toronto F. Banting e Best, que também receberam o Prêmio Nobel. Sabe-se que Banting concordou plenamente com a teoria de Sobolev.
Um pouco de anatomia
O pâncreas é único em sua estrutura. Isso significa que é uma glândula endócrina e uma glândula exócrina. Sua exofunção está na participação na digestão. Produz enzimas digestivas valiosas - proteases, amilases e lipases, que são secretadas através dos dutos em sua cavidade. A parte exócrina ocupa 95% de toda a área da glândula.
E apenas 5% cai nas ilhotas de Langerhans. Isso indica o poder da glândula e seu enorme trabalho no corpo. As ilhotas estão localizadas ao longo de todo o perímetro. 5% são milhões de ilhas, embora sua massa total seja de apenas 2 g.
Cada ilhota contém células A, B, D, PP. Todos eles produzem seus compostos envolvidos na troca de BJU dos alimentos recebidos. A síntese de insulina ocorre nas células B.
Como acontece
O processo detalhado para a produção de insulina não está exatamente estabelecido hoje. Por esse motivo, o diabetes é classificado como uma patologia incurável. Ao estabelecer o mecanismo de formação da insulina, será possível controlar o diabetes influenciando inicialmente o processo de síntese da insulina.
A complexidade do processo de vários estágios. Com ele, ocorrem várias transformações de substâncias, como resultado das quais a insulina inativa se torna ativa. Esquema simplificado: precursor - pré-proinsulina - pró-insulina - insulina ativa.
Síntese
Síntese de insulina em uma célula em um esquema simplificado fica assim:
- As células beta formam uma substância de insulina, que é enviada para o aparelho de Golgi da célula. Aqui é processado.
- O complexo de Golgi é uma estrutura da membrana celular que acumula, sintetiza e remove os compostos necessários através da membrana.
- A transformação de todos os estágios leva ao aparecimento de um hormônio capaz.
- A insulina agora é embalada em grânulos secretores especiais. Armazenado até a demanda e amadurece. Os grânulos também armazenam peptídeo C, íons de zinco, amilina e resíduos de pró-insulina. A síntese e a secreção de insulina começam durante as refeições:enzimas digestivas entram, o grânulo totalmente preparado se funde com a membrana celular e seu conteúdo é completamente espremido para fora da célula para o sangue.
- Quando a hiperglicemia se desenvolve, a insulina já está a caminho - é liberada e começa a agir. Ele penetra nos capilares do pâncreas, que são muitos, eles penetram na glândula por completo.
A síntese de insulina é regulada pelo sistema de detecção de glicose das células beta. Regula completamente o equilíbrio entre a ingestão de açúcar e a produção de insulina.
Resumo: A síntese de insulina no corpo é ativada durante a hiperglicemia. Mas a insulina só aumenta com as refeições, mas é produzida 24 horas por dia.
Não só a glicose regula a síntese e secreção de insulina. Durante as refeições, também ocorrem estímulos adicionais: proteínas contidas nos alimentos (aminoácidos leucina e arginina), estrogênios e colecistocinina, íons K, Ca, ácidos graxos das gorduras. Uma diminuição na secreção de insulina é observada com um aumento no sangue do antagonista da insulina - glucagon. É produzido nas mesmas ilhotas pancreáticas, mas em células alfa. O papel do glucagon na degradação e consumo de glicogênio. Este último é então convertido em glicose. Com o tempo (com a idade), a força e a atividade das ilhotas pancreáticas diminuem, o que se torna perceptível após 40 anos.
A f alta de síntese de insulina causa alterações irreversíveis em muitos órgãos e sistemas. A taxa de insulina no sangue de um adulto é de 3-25 μU / ml, após 58-60 anos - 7-36 μU / ml. Além disso, a insulina está sempre elevada em mulheres grávidas.
Além do regulamentohiperglicemia, a insulina tem uma função anabólica e anti-catabólica. Em outras palavras, ambos os processos são participantes do metabolismo. Um deles ativa, o outro inibe o processo metabólico. Sua consistência permite manter a constância da homeostase do corpo.
Funções da insulina
A insulina forma alguns dos mecanismos de fermentação nas células, apoiando o metabolismo. Quando liberado, aumenta a ingestão e utilização de glicose pelos tecidos, seu armazenamento pelos músculos e fígado e tecido adiposo.
Seu principal objetivo é atingir a normoglicemia. Para fazer isso, a glicose precisa ser distribuída em algum lugar, então a insulina aumenta a capacidade das células de absorver glicose, ativa enzimas para sua glicólise, aumenta a intensidade da síntese de glicogênio, que vai para o fígado e os músculos, reduz a gliconeogênese no fígado, em que a glicose armazena no fígado diminui.
Funções anabólicas
Funções anabólicas incluem:
- Aumenta a capacidade das células de capturar aminoácidos (leucina e valina).
- Aumento do fornecimento de minerais às células - K, Ca, Mg, P.
- Ativação da síntese proteica e duplicação do DNA.
- Participação na formação de ésteres (esterificação) de ácidos graxos necessários para o aparecimento de triglicerídeos. Função anticatabólica.
- Redução da quebra de proteínas bloqueando o processo de sua decomposição em aminoácidos (hidrólise).
- Reduz a degradação lipídica (lipólise, que normalmente libera ácidos graxos no sangue).
Eliminação (remoção) de insulina
Este processo ocorre no fígado e nos rins. Mais da metade é excretada pelo fígado. Há uma enzima especial aqui - insulinase, que inativa a insulina destruindo suas ligações estruturais aos aminoácidos. 35% da insulina se decompõe nos rins. Esse processo ocorre nos lisossomos do epitélio dos túbulos renais.
A insulina pode aumentar ou diminuir a produção. Ocorre em várias patologias. Se tais violações forem prolongadas, ocorrem mudanças irreversíveis nos sistemas vitais do corpo.
Interação entre glicose e insulina
A glicose é um composto onipresente nos tecidos do corpo. Quase todos os carboidratos que vêm com os alimentos são convertidos nele. A propriedade mais importante da glicose é servir como fonte de energia, principalmente os músculos e o cérebro percebem imediatamente sua f alta.
Para que não haja f alta de glicose nas células, a insulina é necessária. Atua como uma chave para as células. Sem ele, a glicose não pode entrar nas células, não importa quanto açúcar você coma. Na superfície das células existem receptores de proteínas especiais para ligação à insulina.
O hormônio é especialmente amado pelos miócitos e adipócitos (células de gordura), e são chamados de insulinodependentes. Eles compõem quase 70% de todas as células. Os processos de respiração, circulação sanguínea, movimento são fornecidos por eles. Por exemplo, um músculo sem insulina não funcionará.
Bioquímica da insulina neutralização da glicose
Também um processo multifacetado, desenvolve-se em etapas. As proteínas são as primeiras a serem ativadas imediatamente - transportadores, cuja função é capturar as moléculas de glicose e transportá-las através da membrana.
A célula está saturada com açúcar. Parte da glicose é enviada aos hepatócitos, onde é convertida em glicogênio. Suas moléculas já estão indo para outros tecidos. O que causa a f alta de insulina no corpo.
A f alta de síntese de insulina causa diabetes tipo 1. Se a produção do hormônio é suficiente, mas as células não respondem a ele devido ao aparecimento de resistência à insulina nelas, desenvolve-se o diabetes tipo 2.
Classificação das preparações de insulina
Eles são combinados e de espécie única. Este último contém um extrato do pâncreas de um animal.
Combined - combina extratos das glândulas de várias espécies animais. Quase nunca usado hoje.
Por origem ou espécie, a insulina é usada por humanos e suínos, bovinos ou baleias. Eles diferem em alguns aminoácidos. O mais preferido depois do humano é a carne de porco, ela difere em apenas um aminoácido.
Na Rússia, a insulina do gado não é usada (ela difere por 3 aminoácidos).
De acordo com o grau de purificação, a insulina pode ser tradicional (contém impurezas de outros hormônios pancreáticos), monopico (MP) - adicionalmente filtrada no gel, as impurezas não são superiores a 1•10−3, monocomponente (MK) - em ordem crescente. O último é o mais puro - 99% de purificação (1•10−6 impurezas).
A insulina também difere no início, pico e duração da ação - pode ser ultracurta, curta, média eprolongado - longo e extra longo. A escolha é do médico.
Como reabastecer a insulina
Os métodos de recuperação cirúrgica e física ainda não foram criados. É possível usar a insulina apenas em injeções. PSSP também pode apoiar um pâncreas exausto - eles reduzem a hiperglicemia. Às vezes, a terapia com insulina pode ser complementada com TRH - estes são métodos de medicação.
Mas existem maneiras improvisadas suficientes para influenciar a produção de insulina: uma dieta com quantidade reduzida de carboidratos, o que implica a fragmentação da nutrição e alimentação ao mesmo tempo, a frequência de ingestão é de 5 a 6 vezes dia. É útil usar especiarias, evitar carboidratos simples e mudar para complexos com baixo IG, aumentar a fibra na dieta, chá verde e mais frutos do mar, proteína adequada e fitoterapia. Exercícios aeróbicos e outras atividades físicas moderadas são recomendados, e isso é um afastamento da hipodinamia, da obesidade, pois, como você sabe, os exercícios físicos ajudam a evitar muitos problemas.
