Insulinsyntese

De Insulinsyntese induseres i organismen når du spiser. Insulin er et hormon som induserer cellene til å ta opp glukose gjennom cellemembranen. En reduksjon i insulinsyntese fører til en økning i sukkernivået i blodet.

Hva er insulinsyntese?

Insulin er det eneste hormonet i kroppen som kan senke blodsukkernivået i blodet. Insulinsyntese er alltid nødvendig når karbohydrater tas inn med mat. Insulinsyntese skjer i Langerhans-celler i bukspyttkjertelen.

Hvis det produseres for lite insulin, stiger blodsukkernivået fordi glukosen ikke lenger transporteres inn i cellene. Overdreven insulinsyntese fører til lavt blodsukker (hypoglykemi) med mattrang, rastløshet og truet nerveskade.

Insulinsyntese skjer med intervaller og stimuleres alltid av matinntak. Hvis karbohydratinntaket reduseres, for eksempel på grunn av sult, synker blodsukkernivået. Det dannes mer glukagon enn insulinantagonisten. Glukagon øker blodsukkernivået gjennom glukoneogenese. Som et resultat avtar sekresjonen av insulin, og syntesen av den er begrenset.

Totalt sett er insulinsyntesen del av en komplisert reguleringsmekanisme for å holde blodsukkernivået konstant.

Funksjon & oppgave

Tilførsel av insulin sikrer at kroppen forsynes med energi og byggesteiner. Insulin har en anabole effekt på metabolismen. Insulinproduksjon inkluderer både insulinsyntese og insulinsekresjon.

Insulin produseres og lagres i holmecellene til Langerhans i bukspyttkjertelen. Når blodsukkernivået stiger, kommer glukose inn i betacellene på holmene i Langerhans via vesikler, som umiddelbart frigjør lagret insulin. Samtidig stimuleres insulinsyntesen.

Først dannes et inaktivt preproinsulinmolekyl med 110 aminosyrer på ribosomene. Dette preproinsulin består av en signalsekvens med 24 aminosyrer, B-kjeden med 30 aminosyrer, ytterligere to aminosyrer og en C-kjede med 31 aminosyrer, ytterligere to aminosyrer og en A-kjede med 21 aminosyrer.

Når det er dannet, brettes det strakte molekylet gjennom dannelsen av tre disulfidbroer. To disulfidbroer forbinder A- og B-kjedene. Den tredje disulfidgruppen er innenfor A-kjeden. Preproinsulin er opprinnelig lokalisert i endoplasmatisk retikulum. Derfra blir den transportert gjennom membranen for å komme inn i Golgi-apparatet.

Under passering av ER gjennom membranen blir signalpeptidet delt av, som deretter blir liggende i sisternene i den endoplasmatiske retikulum. Etter at signalsekvensen er blitt delt av, dannes proinsulin, som har 84 aminosyrer. Etter at det er blitt inkorporert i Golgi-apparatet, blir det lagret der.

Hvis det er en stimulans til å frigjøre, deles C-kjeden av virkningen av spesifikke peptidaser. Nå dannes insulin, som består av en A-kjede og en B-kjede. De to kjedene er bare knyttet sammen av to disulfidbroer. En tredje disulfidgruppe er lokalisert i A-kjeden for å stabilisere molekylet.

Insulinet blir deretter lagret i vesiklene til Golgi-apparatet i form av sink-insulinkomplekser. Det dannes heksamerer, som stabiliserer strukturen i insulinet. Frigjøring av insulin blir utløst av visse stimuli. Økningen i blodsukkernivået er den viktigste utløsende stimulansen. Men tilstedeværelsen av forskjellige aminosyrer, fettsyrer og hormoner har også en stimulerende effekt på frigjøring av insulin.

De utløsende hormonene inkluderer sekretin, gastrin, GLP-1 og GIP. Disse hormonene dannes alltid når du spiser. Etter inntak forekommer insulinsekresjon i to faser. I den første fasen frigjøres det lagrede insulinet, mens det i den andre fasen syntetiseres. Den andre fasen er ikke fullført før hyperglykemien er avsluttet.

Sykdommer og plager

Når insulinsyntese forstyrres, øker blodsukkernivået. En kronisk insulinmangel kalles diabetes mellitus. Det er to typer diabetes, type I diabetes og type II diabetes.

Type I diabetes er en absolutt mangel på insulin. Hvis holmcellene i Langerhans er fraværende eller på grunn av en sykdom, produseres for lite eller ingen insulin. Mulige årsaker er alvorlig betennelse i bukspyttkjertelen eller autoimmune sykdommer. Blodsukkernivået er ekstremt høyt i denne formen for diabetes. Uten insulinsubstitusjon fører sykdommen til død.

Type II diabetes er forårsaket av en relativ mangel på insulin. Tilstrekkelig insulin produseres i prosessen, og insulinutskillelsen økes til og med. Imidlertid økes insulinresistensen fordi insulinets effektivitet reduseres på grunn av mangel på reseptorer. Bukspyttkjertelen må produsere mer insulin for å oppnå de samme effektene. Denne økte insulinsyntesen fører til utmattelse av holmer på Langerhans på lang sikt. Type II diabetes utvikler seg.

I forbindelse med hormonelle reguleringsforstyrrelser kan også et økt blodsukkernivå oppstå. Med økt kortisolaktivitet produseres mer glukose fra aminosyrer gjennom glukoneogenese. Som et resultat stimuleres insulinsyntesen permanent for å senke blodsukkernivået igjen. Overskuddet av glukose transporteres inn i fettcellene, der økt fettdannelse finner sted. En overvekt av bagasjerommet utvikler seg. Sykdommen er kjent som Cushings syndrom.

Et permanent høyt insulinsyntesenivå kan også utløses av en svulst i holmcellene til Langerhans. Det er en hyperinsulinisme, som ofte utløses av et insulinom og fører til gjentatt hypoglykemi.