אינסולין סינתזה נגרמת באורגניזם כאשר אוכלים מזון. אינסולין הוא הורמון המשרה גלוקוז ספיגת תאים ברחבי קרום תא. ירידה ב אינסולין סינתזה מובילה לעלייה ב דם גלוקוז רמות בדם.
מהי סינתזת אינסולין?
אינסולין הוא ההורמון היחיד בגוף שיכול להוריד דם גלוקוז רמות בדם. סינתזת אינסולין תמיד נחוצה כאשר פחמימות מסופקים במהלך צריכת המזון. אינסולין הוא ההורמון היחיד באורגניזם שיכול להוריד את דם רמת גלוקוז בדם. סינתזת אינסולין תמיד נחוצה כאשר פחמימות מסופקים במהלך צריכת המזון. סינתזת האינסולין מתרחשת בתאי הלנגרהאנס של הלבלב. אם מייצרים מעט מדי אינסולין, רמת הגלוקוז בדם עולה מכיוון שהגלוקוז כבר לא מועבר לתאים. סינתזת אינסולין מוגזמת מובילה לנמוכה סוכר בדם (היפוגליקמיה) עם תשוקה, אי שקט ואיום נזק עצבי. סינתזת האינסולין מתרחשת לסירוגין והיא תמיד מגורה על ידי צריכת מזון. אם צריכת הפחמימות מופחתת, למשל על ידי רעב, רמת הגלוקוז בדם יורדת. גלוקגון, האנטגוניסט של האינסולין, נוצר במידה רבה יותר. גלוקגון מעלה את רמות הגלוקוז בדם באמצעות גלוקונאוגנזה. כתוצאה מכך, הפרשת האינסולין פוחתת והסינתזה שלו מוגבלת. בסך הכל, סינתזת האינסולין היא חלק ממנגנון ויסות מסובך לשמירה על רמות גלוקוז בדם קבועות.
פונקציה ותפקיד
אספקת אינסולין מבטיחה אספקת אנרגיה וחומרים אנבוליים לגוף. לאינסולין השפעה אנבולית על חילוף החומרים. בהקשר זה, מתן האינסולין כולל גם סינתזת אינסולין וגם הפרשת אינסולין. אינסולין מיוצר ומאוחסן בתאי האיים של לנגרהאנס בלבלב. כאשר רמות הגלוקוז בדם עולות, הגלוקוז נכנס לחלק הפנימי של תאי הבטא של האיים של לנגרהאנס דרך שלפוחית, שמשחררת מיד אינסולין מאוחסן. במקביל מגורה בסינתזת האינסולין. בתחילה, מולקולת קדם-פרואינסולין לא פעילה עם 110 חומצות אמינו נוצר על ריבוזומים. קדם-חלבון זה מורכב מרצף אותות עם 24 חומצות אמינו, שרשרת B עם 30 חומצות אמינו, שתי חומצות אמינו נוספות ושרשרת C עם 31 חומצות אמינו, שתי חומצות אמיניות נוספות ושרשרת A עם 21 חומצות אמינו. לאחר היווצרותה, המולקולה המתוחה מקופלת על ידי היווצרות שלוש דיסולפיד גשרים. שני דיסולפיד גשרים חבר כל אחת מרשתות A ו- B. קבוצת הדיסולפיד השלישית קיימת בשרשרת A. הפרה-פרואינסולין ממוקם בתחילה ברטיקולום האנדופלזמי. משם הוא מועבר על פני הממברנה כדי להיכנס למנגנון גולגי. במהלך מעבר ממברנת ה- ER, פפטיד האות מנותק, שנשאר לאחר מכן בבורות המים של הרטיקולום האנדופלזמי. לאחר מחשוף של רצף האות, נוצר פרואינסולין שיש בו 84 חומצות אמינו. לאחר הקליטה למנגנון גולגי, הוא מאוחסן שם. כשיש גירוי לשחרור, שרשרת C מנותקת על ידי פעולתם של פפטידזים ספציפיים. נוצר כעת אינסולין, המורכב משרשרת A ושרשרת B. שתי השרשראות מחוברות רק בשני דיסולפידים גשרים. קבוצת דיסולפיד שלישית ממוקמת בתוך שרשרת A לייצוב המולקולה. איחסון אינסולין נשמר ואז בשלפוחית של מנגנון גולגי בצורה של אבץ-מתחמי אינסולין. נוצרים משושים, המייצבים את מבנה האינסולין. שחרור האינסולין נוצר על ידי גירויים מסוימים. העלייה ברמת הגלוקוז בדם היא הגירוי החשוב ביותר. עם זאת, נוכחותם של אמינו שונים חומצות, חומצות שומן ו הורמונים יש להם גם השפעה מגרה על הפרשת האינסולין. ההדק הורמונים כוללים סודין, גסטרין, GLP-1 ו- GIP. אלה הורמונים נוצרים תמיד כאשר אוכלים מזון. לאחר צריכת מזון, הפרשת האינסולין מתרחשת בשני שלבים. בשלב הראשון משתחרר אינסולין המאוחסן, ואילו בשלב השני הסינתזה החדשה שלו מתרחשת. השלב השני לא הסתיים עד להפסקת היפרגליקמיה.
מחלות ומצבים רפואיים
כאשר סינתזת האינסולין נפגעת, יש עלייה ברמות הגלוקוז בדם. מחסור כרוני באינסולין מכונה סוכרת ישנם שני סוגים של סוכרת, סוכרת סוג I וסוכרת מסוג II. סוג I סוכרת כרוך בחוסר מוחלט באינסולין. בשל היעדר או עקב מחלה של תאי האיים של לנגרהאנס, נוצר מעט מדי או ללא אינסולין. הסיבות כוללות חמורות דלקת בלבלב or מחלות אוטואימוניות. רמת הגלוקוז בדם גבוהה במיוחד בצורה זו של סוכרת. ללא החלפת אינסולין המחלה מובילה למוות. סוכרת מסוג II נגרמת על ידי מחסור יחסי באינסולין. במקרה זה מיוצר מספיק אינסולין והפרשת האינסולין אף מוגברת. למרות זאת, עמידות לאינסולין מוגברת מכיוון שיעילות האינסולין מופחתת בגלל מחסור בקולטנים. הלבלב חייב לייצר עוד יותר אינסולין כדי להשיג את אותן השפעות. בטווח הארוך, סינתזת אינסולין מוגברת זו מובילה לדלדול האיים של לנגרהאנס. מתפתחת סוכרת מסוג II. עלייה ברמות הגלוקוז בדם יכולה להופיע גם כחלק מהפרעות בוויסות ההורמונאלי. לפיכך, גדל קורטיזול פעילות גורמת לעלייה בגלוקוז מאמינו חומצות באמצעות גלוקונאוגנזה. כתוצאה מכך מגורמת באופן קבוע סינתזת אינסולין על מנת להוריד שוב את רמת הגלוקוז בדם. עודף הגלוקוז מועבר בכך לתאי השומן, שם מתרחשת היווצרות שומן מוגברת. טרונקל השמנה מתפתח. ה מצב ידוע בשם תסמונת קושינגס. סינתזת אינסולין גבוהה לצמיתות יכולה להיות מופעלת גם על ידי גידול בתאי האי של לנגרהאנס. זה היפר-אינסולינזם, המופעלת לעיתים קרובות על ידי אינסולין ומוביל לחזרה היפוגליקמיה.
