אינסולין הוא הורמון מרכזי במטבוליזם האנושי, מארגן כיצד הגוף מאחסן ומשתמש אנרגיה ממזון.מיוצרת באופן בלעדי על ידי תאי בטא של הלבלב, אינסולין הוא הרגולטור העיקרי של גלוקוז דם ביתאוסטוזיס.ללא תפקוד אינסולין תקין, גלוקוז מצטבר בדם, המוביל להפרעות מטבוליות כגון סוכרת.

מה זה אינסולין?

אינסולין הוא הורמון peptide קטן המורכב 51 חומצות אמינו מסודרים בשני שרשראות (A ו- B) מקושר על ידי אג"ח מפוכח.זה מסונתז כמבשר גדול יותר, proinsulin, אשר הוא דבק להניב אינסולין ו C-peptide.התאים בטא של Langerhans ב pancreas לייצר חנות אינסולין ולאינסולין במגרשים סודיים לאחר מכן, כאשר רמות סוכריות בדם, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, כדי להזין את רמות סוכר בדם לתוך רמות סוכריות לתוך רמות סוכריות לתוך רמות סוכריות לתוך רמות דלקת כבד.

המשימה העיקרית של אינסולין היא לקדם את ספיגה של גלוקוז לתוך שריר, adipose רקמת, ואת הכבד, ובכך להפחית ריכוז גלוקוז בדם. Beyond גלוקוז, אינסולין שולט רשת רחבה של מסלולים אנבוליים: זה מעורר סינתזה גליקוגן, לימפונזה, ואת סינתזת חלבון תוך כדי לעכב תהליכים קטבוליים כגון gluconeogenesis, גליקוגניוזיס, ושפתי.

גילוי וקונטקסט היסטורי

התגלית של אינסולין בשנת 1921 על ידי פרדריק באינג, צ'ארלס הטוב, ג'יימס קולפ, וג'ון מקלאוד הפך סוכרת מסוג 1 ממחלה קטלנית למצב כרוני מנוהל לפני אינסולין, חולים עם סוכרת מסוג 1 מתמודדים עם דיאטות מוות מוקדם.הבידוד המוצלח של אינסולין מ pancreata canine הוביל להזרקה אנושית הראשונה בשנת 1922, ובכך הציל ילד סינתטי בן 14 מאז, הבנה של אינסולין, וכעת, סימנים מולקולריים של אינסולין, אך ורקמות קליניות, אך עדיין הרחיבודות.

תפקיד האינסולין במטבוליזם

אינסולין מפעיל את ההשפעות שלו על כמעט כל רקמה, אבל הפעולות המטבוליות המכריעות ביותר שלה מתרחשות בכבד, שרירי השלד, ורקמות אדמדן.כל תגובה מכוונת היטב לשמירה על איזון אנרגיה.

גלוקוז מעלה ודיסקופיל

בתאי שריר ושומן, אינסולין גורם מעבר של חומר גלוקוז 4 (GLUT4) מ vesicles intracell משטח תאים.זה מאפשר גלוקוז להיכנס במהירות תאים.פעם בפנים, גלוקוז הוא זרחן לגלוג גלוקוז-6-פוספט, ביצוע זה כדי גליקואליזה (עבור אנרגיה מיידית) או גליקוגן סינתזה (עבור אינסולין יעיל).

Glycogen Synthesis ו- Storage

בכבד ובשרירים השלד, אינסולין מפעיל synthase גליקוגן, האנזים כי שרשראות גלוקוז מולקולות לתוך גליקוגן. באותו זמן, זה inactivates גליקוגן זרחן, אשר שובר את הגליקוגן. זה פעולה כפולה לשנות את האיזון חזק לכיוון אחסון. הכבד יכול לאחסן עד 100 גרם של גליקוגן, בעוד השרירים לאחסן בערך 300- gne זה תהליך grine.

לייפד מטאבוליזם

אינסולין הוא גירוי חזק עבור לימפונזה.בכבד, הוא מקדם את המרה של גלוקוז עודף לתוך חומצות שומן, אשר לאחר מכן esterified לתוך triglycerides ו ארוז לתוך לימפופרוחיות נמוכה מאוד נמוך מאוד density ליפופרוטאין רמות.ברקמות פוליזה, אינסולין מגביר את הפעילות של ליפופרוטאית שומן, ובכך להקליד את רמת השומן נמוכה (דפוס שומן) ירידה שומן איטי, ובכך מעכבת שומן.

חלבון סינתזה

אינסולין משפר את אנבוליזם חלבון על ידי גירוי חומצת אמינו לתוך תאים, במיוחד בשריר.זה גם מפעיל גורמי תרגומים (למשל, mTOR) ומגדיל יעילות מדאיגה, המוביל לסינתזה חלבון גדול יותר. Simultanely, אינסולין מעכב פרוטואליזה, חומצות אמינו לצמיחה ולתיקון.אפקט אנבוליים זה סיבה אחת היא אינסולין חיוני עבור צמיחה, במיוחד לאחר התאוששות, במיוחד לאחר אימון.

תקנה של Gluconeogenesis

בכבד, אינסולין מדכא gluconeogenesis - הייצור של גלוקוז חדש מ מבשרים שאינם פחמימות כגון לקטטה, גליקול, וחומצות אמינו.זה עושה זאת על ידי מטהר את האנזימים gluconeogenic מפתח (למשל, phosphosphoenolpuvate carboxyase, גלוקוז-6phosphat) ולהפחית את אותות אינסולין זה כבר לא מוסיף.

סוד האינסולין: איך מגיבה הלבלב לגלוקו

הפרשת אינסולין היא תהליך מוסדר היטב המשלב אותות גלוקוז, חומרים מזינים אחרים, הורמונים מעיים, ואת מערכת העצבים.תא הבטא פועל כמו חיישן גלוקוז, הפיכה חילוף החומרים ל exocytosis.

גלוקוזה Sensing and the Triggering Pathway

גלוקוז נכנס לתאי בטא באמצעות GLUT2 תחבורה (בבני אדם, גם GLUT1) והוא מיד זרחן על ידי glucokinase.צעד זה הוא שיעור-limiting ומשמש כמו חיישן הגלוקוז העיקרי. Glycolysis ו mitochondrial חמצון לייצר ATP, העלאת יחס ATP / ADP.

הרחבת הדרך ואפקט ההפחתה

בנוסף לנתיב ההדק, תאי בטא מציגים מסלול מעצימה שאינו כרוך בייצור ATP נוסף, אך משפר את שחרור האינסולין לאחר שסידן הועלתה.ההורמונים של גוט הידועים כ- incretins - בעיקר GLP-1 (למשל peptide-ATP-1) ו- GIP (glucose-dependent-tosotototototropicpeptide) - בעיקר כדי לקולטן להיות תאים ב-cookicerances על ידי רמת אינסולין גבוהה יותר מאשר את אותה רמת אינסולין גבוהה יותר מאשר את אותה רמת אינסולין.

סודיות אינדוסית

When glucose is rapidly elevated, insulin secretion follows a characteristic biphasic pattern. The first phase (within 2–5 minutes) represents the release of pre‑docked granules and lasts about 10 minutes. The second phase (sustained release over 30–120 minutes) involves the mobilization of reserve granules and continued synthesis of new insulin. The first phase is often blunted or absent in prediabetes and early type 2 diabetes, a key defect in the progression of the disease.

מסלול האינסולין: כיצד תאים מגיבים

אינסולין נקשר לקולטן אינסולין, קולטן טרמברין צמיגיםrosine kinase המורכב משני אלפא ושני חתומי בטא. Binding גורם אוטומטי של תת-קרקעית בטא, הפעלת פעילות של kinase intrinsic kinase של קולטן.זה מסיט את ה cascades of intracelling.

IRS-PI3K-Aktציר

קולטן האינסולין הפעיל phosphorylates קולטן אינסולין substrate (IRS) חלבונים, במיוחד IRS-1 ו- IRS-2. Phosphorylated IRS עם phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K), אשר מעכב את PIP3 (phosphatidylinosolit (3,4,5) PIP) ומפעיל גם את ה-xtoxy (מרכזי חלבון) (K) (ממריץ את ה-C) ⁇ ) (K) ו-CDC) (ממריץ את ה-CDC) ⁇ xicicicicicicicicicicicicicicicicericcant) (ממריץ את ההשפעות של חלבון CXL) (ממריץ את ה-CDC) ⁇ ) ⁇ (מחדשהמרכזי תיבות של חלבון CXLicgicicgicgicgicicgicgicgicgiccant) (ממריץ את ה-CDC (ממריץ את ה-CDC (ממריץ את ה-CDC) ⁇ ) ⁇ ) ⁇ ) ⁇ ) ⁇ (ממריצים

MAPK Pathway ורשתות אחרות

אינסולין גם מפעיל את ראס-MAPK (החלבון המפוגן kinase) מסלול, אשר לווסת את צמיחת התאים, הבחנה וביטוי גנים. ענף זה חשוב להשפעות אנבוליים ארוכות הטווח של אינסולין ולתפקידו בהישרדות התא.

Insulin Resistance: גורם ומכניזם מולקולרי

התנגדות אינסולין מוגדרת כיכולת מופחתת של אינסולין לקדם את ספיגה גלוקוז מדכא ייצור גלוקוז אנדוגניים.זה סימן ההיכר של prediabetes, סוכרת סוג 2, ואת תסמונת מטבולית ההבנה של etiology שלה הוא קריטי למניעת טיפול.

Obesity ו-אדי נניח ל-Disfunction

עודף אידיות - במיוחד שומן מולר - הוא הגורם הסיכון החזק ביותר להתנגדות אינסולין. תאי שומן זחלים לשחרר כמויות גבוהות יותר של חומצות שומן חופשיות ציטוקינים דלקתיים (למשל, גורם ערפילית גידול pha, רמות דלקתיות של דלקת ריאות-6), חומצות שומן חופשי פוגעות בסימן אינסולין באמצעות הפעלת חלבון C הוא צורות וסרום הרחם של דלקת ריאות, אך הן מסייעות ל-iectin-iptin-LDL, אך פוגעות ב-Digitals, אך הן נוגדות את הרגישות את הרגישות את הרגישות שומן מוגברת, אך הן נוגדות את הרגישות את הרגישות את אינסולין.

דלקת כרונית

דלקת בדרגה נמוכה מוכרת כיום כנהג מפתח של התנגדות לאינסולין.תאים Immune (במיוחד מקרופילים) חודרים רקמת adipose ומייצרת ציטוקין המפעילה kinase הלחץ - כגון c-Jun N-terminal kinase (JNK) ומעכב של kappa Bkinase (IKK) - אשר מקושרת phossylateylatestrartraslateylatestrartrar-I-to-to-to-to-to-to-to-to-to-inal kinase הוא גם מעכב את דלקת אל דלקת אל-inal.

פעילות גופנית ומטבוליזם שרירים

שריר skeletal הוא המחסן הגדול ביותר גלוקוז-דיסקולרי לאחר ארוחה. אורח חיים sedentary להפחית את היכולת של גלוקוז, חלקית בשל ביטוי GLUT4 מופחת פעילות מופחתת של אנזימים oxidative oxidative. פעילות, בניגוד, מגבירה את AMPK) משפרת את הרגישות אינסולין במשך ימים לאחר ישיבה.

גורמים גנטיים ואפילגנטיים

מחקרים משפחתיים מצביעים על כך שהורשה מהווה 30–70% מהסיכון להתנגדות לאינסולין. הפולמורפיזם המשותף בגנים כגון IRS-1, PPARG, TCF7L2, ו- ENPP1 נקשרו עם עלייה צנועה בסיכון.שינויים אפיגנטיים - כולל מתילציה DNA ושינויים בטון - יכולים להיות מושרה על ידי תזונה גרועה, השמנת יתר, והזדקנות, וייתכן כי הם עלולים להנציח עמידות לאינסולין לדורות אחרים.

אינסולין מסוג 1 ו- Type 2 סוכרת

סוג 1 סוכרת

סוכרת מסוג 1 היא מחלה אוטואימונית שבה המערכת החיסונית תוקפת ומשמידת את תאי הבטא של הלבלב.ההה מושתפת על ידי תאי T, לעתים קרובות אצל אנשים עם עדשות HLA ספציפיות ומופעל על ידי גורמים סביבתיים (למשל, זיהומים ויראליים) כמו ירידה המונית תא בטא, היכולת לייצר אינסולין מופחת, ובסופו של דבר מוביל למחסור אינסולין מוחלט.

סוכרת סוג 2

סוכרת מסוג 2 מאופיינת על ידי התנגדות אינסולין מתקדמת בשילוב עם דיכאון אינסולין לא מספיק. בשלבים המוקדמים, הלבלב מגביר את הפלט אינסולין כדי לשמור על רמות גלוקוז נורמליות.עם הזמן, תאי בטא הופכים לא מתפקדים, וירידה בפרשת אינסולין, המוביל היפרגליקמיה. מנגנונים בסיסיים כוללים גסטוקסיות, ליפוכות, amyl deoid inlets, ו-רגישים 1, לעתים קרובות טיפול תרופתי מסוג 2.

ניהול רמות אינסולין וסגישות

בין אם לאדם יש חילוף חומרים גלוקוז רגיל, prediabetes, או סוכרת הוקמה, אסטרטגיות לשיפור הרגישות אינסולין או רמות אינסולין Modulate הם מרכזיים לבריאות מטבולית.

גישות תזונתיות

דיאטה דלת פחמימות מעובדות וסוכרים נוספים מפחיתה את ספיגות גלוקוז לאחר הלידה ובכך מורידה את הביקוש על תאי בטא.phasizing מזונות שלמים - ירקות לא עמיכים, חלבונים רזים, שומן לא רווי, ופחמימות סיבים גבוהים - תומך פרופיל אינסולין נוח.חלק הראיות מצביעות על כך שתזונה דלת פחמימות יכולה לשפר את השליטה הגליקומית והפחות בתנאי אינסולין.

פעילות גופנית

גם אימון אירובי וגם אימון התנגדות באופן עצמאי לשפר את הרגישות לאינסולין. פעילות אירובית משפרת את צפיפות המיטוכונדרית, יכולת תחבורה גלוקוז, וחמצן חומצי שומן.אימוני התנגדות מגבירים את מסת השרירים, המספקת כיור גדול יותר עבור גלוקוז.ההתאחדות האמריקנית לסוכרת ממליצה לפחות 150 דקות של פעילות אירובית בינונית בשבוע, בתוספת 2 עד שלושה של התנגדות.

ניהול משקל וניתוחים באטרפרי

ירידה במשקל של 5-10 אחוזים יכול לשפר באופן משמעותי את הרגישות אינסולין וסובלנות גלוקוז, במיוחד אצל אנשים עם עודף שומן. עבור אלה עם עודף משקל סוכרת סוג 2, ניתוח בריאטרי לעתים קרובות מוביל להשמצה יוצאת דופן של סוכרת, מונע על ידי ירידה במשקל ושינויים עמוקים הורמונים מעיים כי משפרים את סודיות אינסולין ורגישות.

תאוריות pharmacologic Interventions

Metformin הוא טיפול ראשון מסוג 2 סוכרת ועובד בעיקר על ידי דיכוי gluconeogenesis hepatic ושיפור הרגישות אינסולין. Thiazolidinediones (pioglitazone) לפעול כמו pAR ⁇ rgists כדי לשפר את הרגישות peripheral אינסולין. GLP-1 מעכב agonsicicic (למשל, liraglutide, ⁇ ide) לעורר אינסולין באופן עצמאי, מעכב גלוקוז.

מסקנה

אינסולין הוא הרבה יותר מאשר הרגולטור הגלוקוז הפשוט - זה פועל כמו רכז המאסטר של אנבוליזם, המשפיע על פחמימות, שומן, חילוף החומרים הקשורים חלבון בכל הגוף.הפרשתו הוא פלא של רגישה ביולוגית, ואת רשת איתות שלה הוא מודל של תרופות הורמונליות למניעת הריון, כאשר מערכות אלה מתפתלות, ההשלכות הן עמוקות, מובילות להתנגדות אינסולין, להיות כישלון, ומניעה סוכרת ממוקדת, עם זאת, כדי למנוע טיפול תרופתי נוסף, אנו יכולים לשלוט על ידי טיפול תרופתי, כדי לשלוט על ידי טיפול תרופתי, עם זאת, טיפול תרופתי, טיפול תרופתי, טיפול תרופתי, עם זאת, טיפול תרופתי, טיפול תרופתי, טיפול תרופתי, עם זאת, טיפול תרופתי, כדי למנוע את רמות טיפול תרופתי, כדי למנוע את רמות טיפול תרופתי, כדי למנוע את רמות טיפול תרופתי, טיפול תרופתי יותר, טיפול תרופתי, עם זאת, טיפול תרופתי, עם זאת, עם זאת, טיפול תרופתי, עם זאת, כדי למנוע את רמות טיפול תרופתי, טיפול תרופתי נוסף, טיפול תרופתי, טיפול תרופתי יותר, עם זאת, עם זאת, עם זאת, טיפול תרופתי יותר, טיפול תרופתי יותר, טיפול תרופתי, כדי למנוע טיפול תרופתי, טיפול תרופתי נוסף, עם זאת, טיפול תרופתי, טיפול תרופתי, טיפול תרופתי, כדי למנוע את רמות טיפול תרופתי יעיל יותר, עם זאת, כדי

מקור:0 (ב) 1

  • האגודה האמריקנית לסוכרת (FLT:0) ,Insulin Basicsved
  • המכון הלאומי לבריאות (FLT:0) ביוכימיה, Insulin Metabolic EffectssFLT:1
  • סוכרת בריטניה (FLT:0) אינסולין וסוכרת
  • Mayo Clinic:0 (אמזון) , סוכרת מסוג 2, 1