Инсулин формула

Инсулин – самый молодой гормон

Инсулин формула

Инсулин представляет собой белок, состоящий из двух пептидных цепей А (21 аминокислота) и В (30 аминокислот), связанных между собой дисульфидными мостиками. Всего в зрелом инсулине человека присутствует 51 аминокислота и его молекулярная масса равна 5,7 кДа.

Синтез

Инсулин синтезируется в β-клетках поджелудочной железы в виде препроинсулина, на N-конце которого находится концевая сигнальная последовательность из 23 аминокислот, служащая проводником всей молекулы в полость эндоплазматической сети. Здесь концевая последовательность сразу отщепляется и проинсулин транспортируется в аппарат Гольджи.

На данном этапе в молекуле проинсулина присутствуют А-цепь, В-цепь и С-пептид (англ. connecting – связующий). В аппарате Гольджи проинсулин упаковывается в секреторные гранулы вместе с ферментами, необходимыми для “созревания” гормона .

По мере перемещения гранул к плазматической мембране образуются дисульфидные мостики, вырезается связующий С-пептид (31 аминокислота) и формируется готовая молекула инсулина.

В готовых гранулах инсулин находится в кристаллическом состоянии в виде гексамера, образуемого с участием двух ионов Zn2+.

Схема синтеза инсулина

Около 15% молекул проинсулина поступает в кровоток. Проинсулин обладает более слабой активностью (около 1:10), но большим периодом полувыведения (около 3:1), по сравнению с инсулином. Поэтому повышение его уровня может вызывать гипогликемические состояния, что наблюдается при инсулиномах.

Регуляция синтеза и секреции

Секреция инсулина происходит постоянно, и около 50% инсулина, высвобождаемого из β-клеток, никак не связано с приемом пищи или иными влияниями. В течение суток поджелудочная железа выделяет примерно 1/5 от запасов имеющегося в ней инсулина.

Главным стимулятором секреции инсулина является повышение концентрации глюкозы в крови выше 5,5 ммоль/л, максимума секреция достигает при 17-28 ммоль/л. Особенностью этой стимуляции является двухфазное усиление секреции инсулина:

  • первая фаза длится 5-10 минут и концентрация гормона может 10-кратно возрастать, после чего его количество понижается,
  • вторая фаза начинается примерно через 15 минут от начала гипергликемии и продолжается на протяжении всего ее периода, приводя к увеличению уровня гормона в 15-25 раз.

Чем дольше в крови сохраняется высокая концентрация глюкозы, тем большее число β-клеток подключается к секреции инсулина.

Индукция синтеза инсулина происходит от момента проникновения глюкозы в клетку до трансляции инсулиновой мРНК. Она регулируется повышением транскрипции гена инсулина, повышением стабильности инсулиновой мРНК и увеличением трансляции инсулиновой мРНК.

Активация секреции инсулина

1. После проникновения глюкозы в β-клетки (через ГлюТ-1 и ГлюТ-2) она фосфорилируется гексокиназой IV (глюкокиназа, обладает низким сродством к глюкозе),2. Далее глюкоза аэробно окисляется, при этом скорость окисления глюкозы линейно зависит от ее количества,3. В результате нарабатывается АТФ, количество которого также прямо зависит от концентрации глюкозы в крови,

4. Накопление АТФ стимулирует закрытие ионных K+-каналов, что приводит к деполяризации мембраны,

5. Деполяризация мембраны приводит к открытию потенциал-зависимых Ca2+-каналов и притоку ионов Ca2+ в клетку,
6. Поступающие ионы Ca2+ активируют фосфолипазу C и запускают кальций-фосфолипидный механизм проведения сигнала с образованием ДАГ и инозитол-трифосфата (ИФ3),
7. Появление ИФ3 в цитозоле открывает Ca2+-каналы в эндоплазматической сети, что ускоряет накопление ионов Ca2+ в цитозоле,
8. Резкое увеличение концентрации в клетке ионов Ca2+ приводит к перемещению секреторных гранул к плазматической мембране, их слиянию с ней и экзоцитозу кристаллов зрелого инсулина наружу,
9. Далее происходит распад кристаллов, отделение ионов Zn2+ и выход молекул активного инсулина в кровоток.

 Схема внутриклеточной регуляции секреции инсулина при участии глюкозы

Описанный ведущий механизм может корректироваться в ту или иную сторону под действием ряда других факторов, таких как аминокислоты, жирные кислоты, гормоны ЖКТ и другие гормоны, нервная регуляция.

Из аминокислот на секрецию гормона наиболее значительно влияют лизин и аргинин. Но сами по себе они почти не стимулируют секрецию, их эффект зависит от наличия гипергликемии, т.е. аминокислоты только потенциируют действие глюкозы.

Свободные жирные кислоты также являются факторами, стимулирующими секрецию инсулина, но тоже только в присутствии глюкозы. 

Логичной является положительная чувствительность секреции инсулина к действию гормонов желудочно-кишечного тракта – инкретинов (энтероглюкагона и глюкозозависимого инсулинотропного полипептида), холецистокинина, секретина, гастрина, желудочного ингибирующего полипептида.

Клинически важным и в какой-то мере опасным является усиление секреции инсулина при длительном воздействии соматотропного гормона, АКТГ и глюкокортикоидов, эстрогенов, прогестинов. При этом возрастает риск истощения β-клеток, уменьшение синтеза инсулина и возникновение инсулинзависимого сахарного диабета. Такое может наблюдаться при использовании указанных гормонов в терапии или при патологиях, связанных с их гиперфункцией.

Нервная регуляция β-клеток поджелудочной железы включает адренергическую и холинергическую регуляцию.

Любые стрессы (эмоциональные и/или физические нагрузки, гипоксия, переохлаждение, травмы, ожоги) повышают активность симпатической нервной системы и подавляют секрецию инсулина за счет активации α2-адренорецепторов.

С другой стороны, стимуляция β2-адренорецепторов приводит к усилению секреции.

Также выделение инсулина повышается n.vagus, в свою очередь находящегося под контролем гипоталамуса, чувствительного к концентрации глюкозы крови.

К лекарственным регуляторам секреции инсулина относятся производные сульфанилмочевины (глибенкламид, гликлазид) и глиниды (старликс, новонорм). Обе группы связываются с разными участками одного рецептора и блокируют АТФ-зависимые калиевые каналы, открывая Ca2+-каналы, и этим индуцируя секрецию инсулина.

Мишени

Рецепторы инсулина находятся практически на всех клетках организма, кроме нервных, но в разном количестве. Нервные клетки не имеют рецепторов к инсулину, т.к. последний просто не проникает через гематоэнцефалический барьер.

Наибольшая концентрация рецепторов наблюдается на мембране гепатоцитов (100-200 тыс на клетку) и адипоцитов (около 50 тыс на клетку), клетка скелетной мышцы имеет около 10 тысяч рецепторов, а эритроциты – только 40 рецепторов на клетку.

Механизм действия

После связывания инсулина с рецептором активируется ферментативный домен рецептора. Так как он обладает тирозинкиназной активностью, то фосфорилирует внутриклеточные белки – субстраты инсулинового рецептора. Дальнейшее развитие событий обусловлено двумя направлениями: MAP-киназный путь и ФИ-3-киназный механизмы действия (подробно).

При активации фосфатидилинозитол-3-киназного механизма результатом являются быстрые эффекты – активация ГлюТ-4 и поступление глюкозы в клетку, изменение активности “метаболических” ферментов – ТАГ-липазы, гликогенсинтазы, гликогенфосфорилазы, киназы гликогенфосфорилазы, ацетил-SКоА-карбоксилазы и других.

При реализации MAP-киназного механизма (англ. MAP – mitogen-activated protein) регулируются медленные эффекты – пролиферация и дифференцировка клеток, процессы апоптоза и антиапоптоза.

Скорость эффектов действия инсулина

Биологические эффекты инсулина подразделяются по скорости развития:

Очень быстрые эффекты (секунды)

Эти эффекты связаны с изменением трансмембранных транспортов:

1. Активации Na+/K+-АТФазы, что вызывает выход ионов Na+ и вход в клетку ионов K+, что ведет к гиперполяризации мембран чувствительных к инсулину клеток (кроме гепатоцитов).

2. Активация Na+/H+-обменника на цитоплазматической мембране многих клеток и выход из клетки ионов H+ в обмен на ионы Na+. Такое влияние имеет значение в патогенезе артериальной гипертензии при сахарном диабете 2 типа.

3. Угнетение мембранной Ca2+-АТФазы приводит к задержке ионов Ca2+ в цитозоле клетки.

4. Выход на мембрану миоцитов и адипоцитов переносчиков глюкозы ГлюТ-4 и увеличение в 20-50 раз объема транспорта глюкозы в клетку.

Быстрые эффекты (минуты)

Быстрые эффекты заключаются в изменении скоростей фосфорилирования и дефосфорилирования метаболических ферментов и регуляторных белков.

Печень

  • торможение эффектов адреналина и глюкагона (фосфодиэстераза),
  • ускорение гликогеногенеза (гликогенсинтаза),
  • активация гликолиза (фосфофруктокиназа, пируваткиназа),
  • превращение пирувата в ацетил-SКоА (ПВК-дегидрогеназа),
  • усиление синтеза жирных кислот (ацетил-SКоА-карбоксилаза),
  • формирование ЛПОНП,
  • повышение синтеза холестерина (ГМГ-SКоА-редуктаза),

Мышцы

  • торможение эффектов адреналина (фосфодиэстераза),
  • стимулирует транспорт глюкозы в клетки (активация ГлюТ-4),
  • стимуляция гликогеногенеза (гликогенсинтаза),
  • активация гликолиза (фосфофруктокиназа, пируваткиназа),
  • превращение пирувата в ацетил-SКоА (ПВК-дегидрогеназа),
  • усиливает транспорт нейтральных аминокислот в мышцы,
  • стимулирует трансляцию (рибосомальный синтез белков).

Жировая ткань

  • стимулирует транспорт глюкозы в клетки (активация Глют-4),
  • активирует запасание жирных кислот в тканях (липопротеинлипаза),
  • активация гликолиза (фосфофруктокиназа, пируваткиназа),
  • усиление синтеза жирных кислот (активация ацетил-SКоА-карбоксилазы),
  • создание возможности для запасания ТАГ (инактивация гормон-чувствительной-липазы).

Медленные эффекты (минуты-часы)

Медленные эффекты заключаются в изменении скорости транскрипции генов белков, отвечающих за обмен веществ, за рост и деление клеток, например:

1. Индукция синтеза ферментов в печени

  • глюкокиназы и пируваткиназы (гликолиз),
  • АТФ-цитрат-лиазы, ацетил-SКоА-карбоксилазы, синтазы жирных кислот, цитозольной малатдегидрогеназы (синтез жирных кислот),
  • глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (пентозофосфатный путь),

2. Индукция в адипоцитах синтеза глицеральдегидфосфат-дегидрогеназы и синтазы жирных кислот.

3. Репрессия синтеза мРНК, например, для ФЕП-карбоксикиназы (глюконеогенез).

4. Обеспечивает процессы трансляции, повышая фосфорилирование по серину рибосомального белка S6.

Очень медленные эффекты (часы-сутки)

Очень медленные эффекты реализуют митогенез и размножение клеток. Например, к этим эффектам относится

1. Повышение в печени синтеза соматомедина, зависимого от гормона роста.

2. Увеличение роста и пролиферации клеток в синергизме с соматомединами.

3. Переход клетки из G1-фазы в S-фазу клеточного цикла.

Инактивация инсулина

Удаление инсулина из циркуляции происходит после его связывания с рецептором и последующей интернализации (эндоцитоза) гормон-рецепторного комплекса, в основном в печени и мышцах.

После поглощения комплекс разрушается и белковые молекулы лизируются до свободных аминокислот. В печени захватывается и разрушается до 50% инсулина при первом прохождении крови, оттекающей от поджелудочной железы.

В почках инсулин фильтруется в первичную мочу и, после реабсорбции в проксимальных канальцах, разрушается.

Гипофункция

Инсулинзависимый и инсулиннезависимый сахарный диабет. Для диагностики этих патологий в клинике активно используют нагрузочные пробы и определение концентрации инсулина и С-пептида.

Найти

Появился вопрос? Спрашиваем в группе

Общая биохимия

Источник: //biokhimija.ru/gormony/insulin.html

Какой орган и как вырабатывает инсулин, механизм действия

Инсулин формула

Все диабетики знают, что такое инсулин, и что он нужен для снижения уровня глюкозы в крови. Но какова его структура, какой орган вырабатывает инсулин и какой механизм действия? Об это и пойдет речь в этой статье. Самым любопытным диабетикам посвящается…

Какой орган вырабатывает инсулин в организме человека

Человеческий орган, отвечающий за выработку гормона инсулина — это поджелудочная железа.  Основная функция железы — эндокринная.

Ответ на вопрос: «Что или какой человеческий орган вырабатывает инсулин» — поджелудочная железа.

Благодаря  панкреатическим островкам (Лангерганса), производятся 5 видов гормонов, большинство которых регулируют «сахарные дела» в организме.

  • a клетки — вырабатывают глюкагон (стимулирует распад гликогена печени в глюкозу, поддерживая уровень сахара на постоянном уровне)
  • b клетки — производят инсулин
  • d клетки — синтезирует соматостатин (способен уменьшать выработку инсулина и глюкагона поджелудочной)
  • G клетки — продуцируется гастрин (регулирует секрецию сомастотина, и участвует в работе желудка)
  • ПП клетки — вырабатывают панкреатический полипептид (стимулирует выработку желудочного сока)

Большую часть клеток составляют бета клетки (b клетки), которые находятся в основном на кончике и в головном отделе железы, и секретируют диабетический гормон инсулин.

Ответ на вопрос: «Что вырабатывает поджелудочная железа кроме инсулина» — гормоны для работы желудка.

Состав инсулина, строение молекулы

Как мы видим на рисунке, молекула инсулина состоит из двух полипептидных цепей. Каждая цепь состоит из аминокислотных остатков. В цепи А содержится 21 остаток, в цепи В — 30. И того, инсулин состоит из 51 аминокислотного остатка. Цепи соединены в одну молекулу дисульфидными мостиками, которые образуются между остатками цистеина.

Интересно то, что у свиней строение молекулы инсулина практически такое же, отличие есть только в одном остатке — вместо треонина у свинок в цепи В находится аланин. Именно из-за этого сходства свиной инсулин часто используют для изготовления инъекций. Кстати, бычий тоже используют, но он отличается уже на 3 остатка, а значит менее подходит для организма человека.

Выработка инсулина в организме, механизм действия, свойства

Инсулин вырабатывается поджелудочной железой, когда повышается уровень глюкозы в крови.

Образование  гормона можно разделить на несколько этапов:

  • Изначально в железе образуется неактивная форма инсулина — препроинсулин. Он состоит из 110 аминокислотных остатков, созданных объединением четырех пептидов — L, B, C  и А.
  • Далее происходит синтез препроинсулина в эндоплазматическая сеть. Для того, чтобы пройти сквозь мембрану, отщепляется L-пептид, который состоит из 24 остатков. Таким образом возникает проинсулин.
  • Проинсулин поступает в комплекс Гольджи, где и продолжит свое созревание. Во время созревание отделяется С-пептид ( состоящий из 31 остатка), который соединял В и А пептиды. В этот момент молекула проинсулина разделяется на две полипептидные цепи, образуя необходимую молекулу инсулина.

Как работает инсулин

Для того, чтобы высвободить инсулин из гранул, в которых он теперь хранится, нужно сообщить поджелудочной о повышении уровня глюкозы в крови. Для этого существует целая цепочка взаимосвязанных процессов, которые активизируются при повышении сахара.

  • Глюкоза в клетке подвергается гликолизу и образует аденозинтрифосфат (АТФ).
  • АТФ контролирует закрытие ионных калиевых каналов, вызывая деполяризацию мембраны клетки.
  • Деполяризация открывает кальциевые каналы, вызывая ощутимый приток кальция в клетку.
  • Гранулы, в которых хранится инсулин, реагируют на это повышение, и высвобождают необходимое количество инсулина.  Высвобождение происходит с помощью экзоцитоза. То есть гранула сливается с мембраной клетки, цинк, который сковывал активность инсулина, отщепляется, и активный инсулин поступает в организм человека.

Таким образом, организм человека получает необходимый регулятор глюкозы в крови. 

За что отвечает инсулин, роль в организме человека

Гормон инсулин  участвует во всех обменных процессах в организме человека. Но самая важная его роль — углеводный обмен.

Влияние инсулина на углеводный обмен состоит в транспортировке глюкозы непосредственно в клетки организме. Жировые и мышечные ткани, которые составляют две трети тканей человека, являются инсулинозависимыми.

Без инсулина глюкоза не может попасть в их клетки. Кроме этого, инсулин также:

  • регулирует поглощение аминокислот
  • регулирует транспортировку калия, магния и ионов фосфатов
  • усиливает синтез жирных кислот
  • уменьшает разрушение белков

Очень интересное видео про инсулин ниже.

Ответ на вопрос: «Для чего нужен инсулин в организме» — регулирование углеводного и других обменных процессов в организме.

Заключения

В этой статье я постаралась максимально доступно рассказать какой орган вырабатывает инсулин, процесс выработки и как действует гормон на человеческий организм.

Да, пришлось использовать некоторые сложные термины, но без них нельзя было бы максимально полно раскрыть тему.

Зато теперь вам видно, какой на самом деле сложный процесс появления инсулина, его работы и влияния на наше здоровье.

Источник: //diabetdieta.ru/chto-takoe-insulin/

Расчет дозы болюсного инсулина

Инсулин формула

Все люди с сахарным диабетом 1 типа, а также часть людей с сахарным диабетом 2 типа используют базис-болюсную инсулинотерапию. Это значит, что они делают инъекции длинного (базального) инсулина (Лантус, Левемир, Тресиба, НПХ и т.д.

), который необходим для глюкозы, синтезирующейся в нашем организме между приемами пищи, а также инъекции короткого (Актрапид НМ, Хумулин R, Инсуман Рапид)  или ультракороткого инсулина (Хумалог, Новорапид, Апидра), то есть болюсы, которые необходимы, для снижения уровня глюкозы, получаемой нами с пищей (рис.1).

В инсулиновых помпах обе эти функции выполняет ультракороткий инсулин. 

Рис.1 Базис-болюсная инсулинотерапия

Про расчет суточной дозы инсулина и базальной дозы инсулина подробно написано в статье “Расчет базальной дозы инсулина”. В рамках же данной статьи мы остановимся только на расчете дозы болюсного инсулина.

Важно напомнить, что примерно 50-70% от суточной дозы инсулина, должно приходиться на болюсный инсулин, а 30-50% на базальный. Обращаю ваше внимание, что если у вас неправильно подобрана доза базального (длинного) инсулина, то нижеописанная система расчета не принесет вам дополнительных преимуществ в контроле глюкозы крови. Рекомендуем начать с коррекции базального инсулина.

Вернемся к болюсному инсулину.

Доза болюсного инсулина = инсулин на коррекцию уровня глюкозы + инсулин на еду (на ХЕ)

Разберем каждый пункт подробней

1. Инсулин на коррекцию уровня глюкозы

Если вы измерили уровень глюкозы, и он оказался выше целевых значений, рекомендованных вашим эндокринологом, то вам нужно ввести определенное количество инсулина, чтобы снизить свой уровень глюкозы крови.

Для того чтобы рассчитать количество инсулина на коррекцию уровня глюкозы, необходимо знать:

– уровень глюкозы крови на данный момент

– ваши целевые значения уровня глюкозы (их можно узнать у своего эндокринолога и/или рассчитать с помощью калькулятора)

– коэффициент чувствительности

Коэффициент чувствительности показывает, на сколько ммоль/л 1 единица инсулина снижает уровень глюкозы крови. Для расчета коэффициента чувствительности (ISF) используется «правило 100», 100 делится на Суточную Дозу Инсулина (СДИ).

Коэффициент Чувствительности (КЧ, ISF) = 100/СДИ

ПРИМЕР: предположим, что СДИ = 39 ЕД/сут, значит Коэффициент Чувствительности = 100/39 = 2,5

В принципе, вы можете оставить один коэффициент чувствительности на весь день. Но чаще всего, с учетом нашей физиологии и времени выработки контринсулярных гормонов, утром чувствительность к инсулину хуже, чем вечером. То есть утром нашему организму требуется больше инсулина, чем в вечернее время. И если основываться на данных нашего ПРИМЕРА, то мы рекомендуем:

– утром снизить коэффициент до 2,0,

– днем оставить коэффициент 2,5,

– вечером повысить до 3,0.

Теперь рассчитаем дозу инсулина на коррекцию уровня глюкозы:

Инсулин на коррекцию уровня глюкозы = (уровень глюкозы в данный момент – целевое значение)/ коэффициент чувствительности

ПРИМЕР: человек с СД 1 типа, коэффициент чувствительности 2,5 (рассчитан выше), целевые значения глюкозы от 6 до 8 ммоль/л, уровень глюкозы крови на данный момент 12 ммоль/л.

Сначала определимся с целевым значением. У нас интервал с 6 до 8 ммоль/л. Так какое значение брать в формулу? Чаще всего берите среднее арифметическое из двух значений. То есть в нашем примере (6+8)/2=7. 
Инсулин на коррекцию уровня глюкозы =  (12-7)/2,5 = 2 ЕД

2. Инсулин на еду (на ХЕ)

Это то количество инсулина, которое вам нужно ввести, чтобы покрыть углеводы, поступающие с пищей.

Для того чтобы рассчитать дозу инсулина на еду, необходимо знать:

– сколько хлебных единиц или грамм углеводов вы собираетесь съесть, напомним, что в нашей стране 1ХЕ = 12 граммам углеводов (в мире 1ХЕ соответствует 10-15 граммам УВ)

– соотношение инсулин/углеводы (или углеводный коэффициент).

Соотношение инсулин/углеводы (или углеводный коэффициент) показывает сколько грамм углеводов покрывает 1 ЕД инсулина. Для расчета используется «правило 450» или «500». В нашей практике, мы используем «правило 500». А именно 500 делим на Суточную Дозу Инсулина.

Соотношение инсулин/углеводы = 500/СДИ

Возвращаясь к нашему ПРИМЕРУ, где СДИ = 39 ЕД/сут

соотношение инсулин/углеводы =  500/39= 12,8

То есть 1 единица инсулина покрывает 12,8 грамм углеводов, что соответствует 1 ХЕ. Следовательно, соотношение инсулин углеводы 1ЕД:1ХЕ

Вы можете также оставить одно соотношение инсулин/углеводы на весь день. Но, основываясь на физиологии, на том, что утром необходимо больше инсулина, чем вечером, мы рекомендуем увеличить соотношение инс/угл утром и снизить вечером.

На основе нашего ПРИМЕРА, мы бы рекомендовали:

– утром увеличить количество инсулина на 1 ХЕ, то есть 1,5 ЕД : 1 ХЕ

– днем оставить 1ЕД:1ХЕ

– вечером также оставить 1ЕД:1ХЕ

Теперь рассчитаем дозу инсулина на еду

Доза инсулина на еду = Соотношение Инс/Угл * Количество ХЕ

ПРИМЕР: в обед человек собирается съесть 4 ХЕ, и его соотношение инсулин/углеводы 1:1.

Доза инсулина на еду = 1×4ХЕ=4ЕД

3. Рассчитаем общую дозу болюсного инсулина

Как указано выше

 ДОЗА БОЛЮСНОГО ИНСУЛИНА = ИНСУЛИН НА КОРРЕКЦИЮ УРОВНЯ ГЛЮКОЗЫ + ИНСУЛИН НА ЕДУ (НА ХЕ)

Исходя из нашего ПРИМЕРА, получается

Доза болюсного инсулина = (12-7)/2,5 + 1×4ХЕ = 2ЕД + 4 ЕД = 6ЕД

Конечно, на первый взгляд данная система расчета может показаться вам сложной и трудновыполнимой. Все дело в практике, необходимо постоянно считать, чтобы довести расчет доз болюсного инсулина до автоматизма.

В заключении хочется напомнить, что представленные выше данные являются результатом математического расчета, основанного на вашей суточной дозе инсулина. И это не значит, что они обязательно должны идеально подходить вам.

Вероятнее всего, в ходе применения, вы поймете, где и какой коэффициент можно увеличить или уменьшить, чтобы улучшить контроль сахарного диабета.

Просто в ходе данных расчетов вы получите числа, на которые можете ориентироваться, а не подбирать дозу инсулина эмпирическим путем.

Надеемся, что данная статья была вам полезна. Желаем успехов в расчете доз инсулина и стабильного уровня глюкозы!

Источник: //rule15s.com/knowledge/raschet-dozy-bolyusnogo-insulina

Инсулин формула

Инсулин формула

Только «В» клетки ответственны за производство этого вещества в человеческом организме. Гормон инсулин занимается регулированием сахара и действием на жировые процессы.

При нарушении этих процессов и начинает развиваться диабет. В связи, с чем перед учёными умами стоит задачка в такой области, как медицина, биохимия, биология и генная инженерия осмыслить все нюансы биосинтеза и действия инсулина на организм для дальнейшего контроля над этими процессами.

Итак, за что отвечают «В» клетки – за выработку инсулина двух категорий, один из которых давний, а другой усовершенствованный, новый. В первом случае образуется проинсулин – он не активен и не исполняет гормонной функции. Количество этого вещества определено в 5% и какую роль в организме оно играет пока что до конца неясно.

Гормон инсулин выделяется «В» клетками сначала, как и вышеописанный гормон, с той лишь разницей, что в дальнейшем он отправляется в комплекс Гольджи, где дальше и перерабатывается. Изнутри этой клеточной составляющей, которая предназначена для синтеза и скопления различных веществ с помощью ферментов происходит отделение С-пептида.

А дальше, как итог образуется инсулин и его накопление, упаковывание для лучшей сохранности в секреторные вместилища. Потом если появляется потребность инсулина в организме, что связано с поднятием глюкозы, «В» клетки этот гормон быстро выбрасывают в кровь.

Так организм человека и образует  описываемый гормон.

При выходе в русло крови часть И. образует комплексы с белками плазмы крови — так наз.

связанный инсулин, другая часть остается в форме свободного инсулина. Л.

К. Старосельцева и сотр. (1972) установили, что существуют две формы связанного И.

: одна форма — комплекс И. с трансферрином, другая — комплекс И.

с одним из компонентов альфа-глобулинов сыворотки крови. Свободный и связанный И.

отличны друг от друга по биол. иммунным и физ.

-хим. свойствам, а также по влиянию на жировую и мышечную ткани, которые являются органами-мишенями и называются инсулинчувствительным и тканями.

Свободный И. реагирует с антителами к кристаллическому П.

, стимулирует поглощение глюкозы мышечной и в какой-то степени жировой тканью. Связанный И.

не реагирует с антителами к кристаллическому П. стимулирует поглощение глюкозы жировой тканью и практически не влияет на этот процесс в мышечной ткани.

Связанный И. отличается от свободного скоростью метаболизма, поведением в электрофоретическом поле, при гельфильтрации и диализе.

При экстракции сыворотки крови солянокислым этанолом было получено вещество, по биол, эффектам подобное И. Однако это вещество не реагировало с антителами, полученными к кристаллическому П.

, и поэтому было названо «неподавляемая инсулиноподобная активность плазмы», или «инсулиноподобное вещество». Изучению инсулиноподобной активности придается большое значение; «неподавляемая инсулиноподобная активность плазмы» многими авторами рассматривается как одна из форм И.

Благодаря процессам связывания И. с белками сыворотки крови обеспечивается его доставка к тканям.

Кроме того, связанный И. является как бы формой хранения гормона в крови и создает резерв активного И.

в русле крови. Определенное соотношение свободного и связанного И.

обеспечивает нормальную жизнедеятельность организма.
.

Количество И. циркулирующего в русле крови, определяется не только скоростью секреции, но и скоростью его метаболизма в периферических тканях и органах.

Наиболее активно процессы метаболизма И. протекают в печени.

Существует несколько предположений о механизме этих процессов в печени; установлено, что имеются два этапа — восстановление дисульфидных мостиков в молекуле инсулина и протеолиз с образованием биологически неактивных пептидных фрагментов и аминокислот.

Существует несколько инсулининактивирующих и инсулиндеградирующих ферментных систем, участвующих в метаболизме И. К ним относятся инсулининактивирующая ферментная система [протеиндисульфидная редуктаза (глютатион)] и инсулиндеградирующая ферментная система, к-рая представлена тремя типами протеолитических ферментов.

В результате действия протеиндисульфидной редуктазы происходит восстановление — S— S-мостиков и образование А- и B-цепей И. с последующим протеолизом их до отдельных пептидов и аминокислот.

Помимо печени, метаболизм И. происходит в мышечной и жировой тканях, почках, плаценте.

Скорость процессов метаболизма может служить контролем за уровнем активного И. и играет большую роль в патогенезе сахарного диабета.

Период биол, полураспада И. человека — ок.

30 мин.
.

Действие гормона, регулирующего уровень инсулина

И. является универсальным анаболическим гормоном.

Один из наиболее ярких эффектов И. — его гипогликемическое действие.

И. оказывает влияние на все виды обмена веществ: стимулирует транспорт веществ через клеточные мембраны, способствует утилизации глюкозы и образованию гликогена, ингибирует глюконеогенез (см.

Гликолиз), тормозит липолиз и активирует липогенез (см. Жировой обмен), повышает интенсивность синтеза белка.

И. обеспечивая нормальное окисление глюкозы в цикле Кребса (легкие, мышцы, почки, печень), способствует образованию макроэргических соединений (в частности, АТФ) и поддержанию энергетического баланса клеток.

И, необходим для роста и развития организма (действует в синергизме с соматотропный гормоном гипофиза).
.

Все биол, эффекты И. самостоятельны и независимы друг от друга, однако в физиол, условиях конечный эффект И.

складывается из непосредственной стимуляции биосинтетических процессов и одновременного снабжения клеток «строительным» материалом (напр. аминокислотами) и энергией (глюкозой).

Многообразные эффекты И. реализуются путем взаимодействия его с рецепторами клеточных мембран и передачи сигнала (информации) в клетку к соответствующим ферментным системам.

Методы определения инсулина

Методы определения инсулина условно можно разделить на биологические и радиоиммунные. Биол, методы основаны на стимуляции поглощения глюкозы инсулинчувствительными тканями под действием И.

Для биол, метода используется диафрагмальная мышца и эпидидимальная жировая ткань, получаемая от крыс чистых линий. Кристаллический И.

или исследуемая сыворотка крови человека и препараты диафрагмальной мышцы или эпидидималыюй жировой ткани (лучше изолированные жировые клетки, полученные из эпидидимальной жировой ткани) в буферном р-ре, содержащем определенную концентрацию глюкозы, помещаются в инкубатор.

По степени погло щения глюкозы тканью и соответственно убыли ее из инкубируемой среды рассчитывают содержание И. в крови, используя при этом стандартную кривую.

Свободная форма И. усиливает поглощение глюкозы в основном на диафрагмальной мышце, с к-рой практически не реагирует связанная форма И.

, поэтому, используя диафрагмальный метод, можно определить количество свободного И. Поглощение глюкозы эпидидимальной жировой тканью стимулируется в основном связанной формой И.

; но с жировой тканью частично может реагировать и свободный И. поэтому данные, полученные при инкубации с жировой тканью, можно называть общей инсулинной активностью.

Физиол, уровни свободного и связанного И. колеблются в очень широких пределах, что, видимо, связано с индивидуальным типом гормональной регуляции обменных процессов, и могут в среднем составлять в норме 150—200 мкед/мл свободного И.

и 250—400 мкед/мл связанного И.
.

Радиоиммунный метод определения И. основан на конкуренции меченого и немеченого И.

в реакции с антителом к И. в анализируемой пробе.

Количество радиоактивного И. связанного с антителами, будет обратно пропорционально концентрации И.

в анализируемой пробе. Наиболее удачным вариантом радиоиммунного метода оказался метод двойных антител, который условно (схематически) можно представить следующим образом.

Антитела против И. получают на морских свинках (так наз.

антитела первого порядка) и соединяют их с меченым И. (1251).

Полученный комплекс повторно соединяют с антителами второго порядка (полученными от кролика). Это обеспечивает стабильность комплекса и возможность реакции замещения меченого И.

на немеченый. В результате этой реакции немеченый И.

связывается с антителами, а меченый И. переходит в свободный р-р.

Многочисленные модификации этого метода основаны на этапе отделения меченого И. от комплекса с немеченым И. Метод двойных антител положен в основу приготовления готовых наборов для радиоиммунного метода определения И. (фирмами Англии и Франции).

 Производство и составляющая вещества

Образуется в поджелудочной железе естественный инсулин.  Лекарство же описываемое в этой статье, являясь жизненно необходимым препаратом, произвело настоящую революцию среди тех людей, которые страдают и мучаются от сахарного диабета.

Так что это такое и как инсулин производится в фармацевтике?

Препараты инсулина для диабетиков отличаются друг от друга:

  • Очисткой в той или иной мере;
  • Происхождением (бывает инсулин — бычий, свиной, человеческий);
  • Второстепенными компонентами;
  • Концентрированностью;
  • pH – раствором;
  • Возможностью перемешивания препаратов (короткого и продлённого действия).

Введение инсулина производится специальными шприцами, калибровка которых представлена следующим процессом: при заборе шприцем 0,5 мл лекарства, пациент забирает 20 единиц, 0,35 мл равняется 10 единицам и так дальше.

Из чего делают этот препарат? Здесь всё зависит от способа его получения. Он бывает следующих видов:

  • Лекарственным средством животного происхождения;
  • Биосинтетическим;
  • Генно-инженерным;
  • Генно-инженерным модифицированным;
  • Синтетическим.

Дольше всего применяли свиной гормон. Но такой инсулин состав, которого полностью не походил на естественные гормоны не имели абсолютного действенного результата.

В связи, с чем настоящим успехом и эффектом в лечении диабета стал механизм действия инсулина рекомбинантного, свойства которого практически на 100 % удовлетворили людей, страдающих диабетом, причём разной возрастной категории.

Так, воздействие инсулина рекомбинантного дало неплохой шанс диабетикам на нормальную и полноценную жизнь.

Источник: //diabetman.ru/insulin/insulin-formula/

БолезниНет
Добавить комментарий