Sintesi dell'insulina

Il Sintesi dell'insulina è indotto nell'organismo quando si mangia. L'insulina è un ormone che induce le cellule ad assorbire il glucosio attraverso la membrana cellulare. Una diminuzione della sintesi dell'insulina porta ad un aumento del livello di zucchero nel sangue.

Cos'è la sintesi dell'insulina?

L'insulina è l'unico ormone del corpo che può abbassare il livello di zucchero nel sangue. La sintesi dell'insulina è sempre necessaria quando i carboidrati vengono assunti con il cibo. La sintesi dell'insulina avviene nelle cellule di Langerhans del pancreas.

Se viene prodotta una quantità insufficiente di insulina, il livello di zucchero nel sangue aumenta perché il glucosio non viene più trasportato nelle cellule. L'eccessiva sintesi di insulina porta a un basso livello di zucchero nel sangue (ipoglicemia) con voglie di cibo, irrequietezza e minaccia di danni ai nervi.

La sintesi dell'insulina avviene a intervalli ed è sempre stimolata dall'assunzione di cibo. Se l'assunzione di carboidrati viene ridotta, ad esempio a causa della fame, il livello di zucchero nel sangue scende. Si forma più glucagone dell'antagonista dell'insulina. Il glucagone aumenta i livelli di zucchero nel sangue attraverso la gluconeogenesi. Di conseguenza, la secrezione di insulina diminuisce e la sua sintesi è limitata.

Nel complesso, la sintesi dell'insulina fa parte di un complicato meccanismo di regolazione per mantenere costante il livello di zucchero nel sangue.

Funzione e compito

Fornire insulina assicura che il corpo riceva energia e elementi costitutivi. L'insulina ha un effetto anabolico sul metabolismo. La produzione di insulina include sia la sintesi dell'insulina che la secrezione di insulina.

L'insulina viene prodotta e immagazzinata nelle cellule delle isole di Langerhans nel pancreas. Quando il livello di zucchero nel sangue aumenta, il glucosio entra nelle cellule beta delle isole di Langerhans attraverso le vescicole, che rilasciano immediatamente l'insulina immagazzinata. Allo stesso tempo, viene stimolata la sintesi dell'insulina.

Innanzitutto, sui ribosomi si forma una molecola di preproinsulina inattiva con 110 aminoacidi. Questa preproinsulina è costituita da una sequenza segnale con 24 aminoacidi, la catena B con 30 aminoacidi, due ulteriori aminoacidi e una catena C con 31 aminoacidi, altri due aminoacidi e una catena A con 21 aminoacidi.

Una volta formata, la molecola stirata viene piegata attraverso la formazione di tre ponti disolfuro. Due ponti disolfuro collegano le catene A e B. Il terzo gruppo disolfuro è all'interno della catena A. La preproinsulina si trova inizialmente nel reticolo endoplasmatico. Da lì viene trasportato attraverso la membrana per entrare nell'apparato di Golgi.

Durante il passaggio dell'ER attraverso la membrana, il peptide segnale viene scisso, che rimane quindi nelle cisterne del reticolo endoplasmatico. Dopo che la sequenza del segnale è stata scissa, si forma la proinsulina, che ha 84 amminoacidi. Dopo essere stato incorporato nell'apparato di Golgi, viene immagazzinato lì.

Se c'è uno stimolo al rilascio, la catena C viene scissa dall'azione di specifiche peptidasi. Ora si forma l'insulina, che consiste in una catena A e una catena B. Le due catene sono collegate solo da due ponti disolfuro. Un terzo gruppo disolfuro si trova all'interno della catena A per stabilizzare la molecola.

L'insulina viene quindi immagazzinata nelle vescicole dell'apparato di Golgi sotto forma di complessi zinco-insulina. Si formano esaminatori che stabilizzano la struttura dell'insulina. Il rilascio di insulina è innescato da determinati stimoli. L'aumento del livello di zucchero nel sangue è il principale stimolo scatenante. Ma la presenza di vari amminoacidi, acidi grassi e ormoni ha anche un effetto stimolante sul rilascio di insulina.

Gli ormoni scatenanti includono secretina, gastrina, GLP-1 e GIP. Questi ormoni si formano sempre quando mangi. Dopo l'ingestione, la secrezione di insulina avviene in due fasi. Nella prima fase viene rilasciata l'insulina immagazzinata, mentre nella seconda fase viene ri-sintetizzata. La seconda fase non è completata finché l'iperglicemia non è terminata.

Malattie e disturbi

Quando la sintesi dell'insulina è disturbata, il livello di zucchero nel sangue aumenta. Una carenza cronica di insulina è chiamata diabete mellito. Esistono due tipi di diabete, diabete di tipo I e diabete di tipo II.

Il diabete di tipo I è una mancanza assoluta di insulina. Se le cellule delle isole di Langerhans sono assenti oa causa di una malattia, viene prodotta una quantità insufficiente o nulla di insulina. Le possibili cause sono una grave infiammazione del pancreas o malattie autoimmuni. Il livello di zucchero nel sangue è estremamente alto in questa forma di diabete. Senza la sostituzione dell'insulina, la malattia porta alla morte.

Il diabete di tipo II è causato da una relativa mancanza di insulina. Durante il processo viene prodotta una quantità sufficiente di insulina e la secrezione di insulina aumenta. Tuttavia, la resistenza all'insulina è aumentata perché l'efficacia dell'insulina è ridotta a causa della mancanza di recettori. Il pancreas deve produrre più insulina per ottenere gli stessi effetti. Questa maggiore sintesi di insulina porta all'esaurimento delle isole di Langerhans a lungo termine. Si sviluppa il diabete di tipo II.

Nel contesto dei disturbi della regolazione ormonale, può verificarsi anche un aumento del livello di zucchero nel sangue. Con una maggiore attività del cortisolo, più glucosio viene prodotto dagli amminoacidi attraverso la gluconeogenesi. Di conseguenza, la sintesi dell'insulina viene stimolata in modo permanente per abbassare nuovamente il livello di zucchero nel sangue. Il glucosio in eccesso viene trasportato nelle cellule adipose, dove avviene una maggiore formazione di grasso. Si sviluppa un'obesità del tronco. La malattia è nota come sindrome di Cushing.

Un livello costantemente elevato di sintesi dell'insulina può anche essere innescato da un tumore nelle cellule delle isole di Langerhans. È un iperinsulinismo, che è spesso innescato da un insulinoma e porta a ripetute ipoglicemia.