Ηινσουλίνη είναι ορμόνηπου παράγεται σε ειδική μοίρα τουπαγκρέατος (και συγκεκριμένα από ομάδες κυττάρων που ονομάζονται νησίδια του Λάνγκερχανς) ή Β-κύτταρα. Τα κύτταρα αυτά πρώτα παράγουν ένα πρόδρομο μόριο τηνπρο-προϊνσουλινη, η οποία μετατρέπεται σε προϊνσουλίνη μετά την αφαίρεση της αλληλουχίας σήματος που υπάρχει στο αμινοτελικό άκρο της προ-προϊνσουλίνης. Κατόπιν, μετην πρωτεολυτική απομάκρυνση ενός εξωτερικού τμήματος της προϊνσουλίνης προκύπτει τελικά το μόριο της ινσουλίνης. Παίζει πρωτεύοντα ρόλο στονμεταβολισμότωνυδατανθράκων (σακχάρων), λιπών και πρωτεϊνών του οργανισμού[1]. Η ινσουλίνη δρασε όλους τους ιστούς του σώματος (ιδιαίτερα όμως στοήπαρ, στους μυςκαιστολιπώδη ιστό), βοηθώντας στην πρόσληψη της γλυκόζης από τακύτταρα. Εκτός από αυτή τη λειτουργία της γιατη ρύθμιση της γλυκόζης η ινσουλίνη εμπλέκεται καιστη διατήρηση επαρκών ενεργειακών αποθεμάτων ούτως ώστε να καθίσταται εφικτή η ανάπτυξη καιη αναπαραγωγή. Το γεγονός ότι τοκεντρικό νευρικό σύστημα παίζει ρόλο-κλειδί και στις δύο προαναφερόμενες λειτουργίες, και ότι τόσο το σωματικό βάρος όσο καιη γλυκόζη του αίματος ρυθμίζονται κατά κύριο λόγο από την ίδια ορμόνη, αποτελεί αντικείμενο συνεχούς έρευνας. Η σημασία της ινσουλίνης στην εγκεφαλική λειτουργία έχει μελετηθεί πολύ λιγότερο σε σχέση μετον ρόλο της στην περιφέρεια. Παρόλα αυτά, η πλειοτροπική φύση της δράσης της ινσουλίνης στοκεντρικό νευρικό σύστημα έχει υπάρξει το αντικείμενο πληθώρας αξιολογήσεων [2][3].
Τα βήτα παγκρεατικά κύτταρα έχουν τη δυνατότητα να ανιχνεύουν τα επίπεδα της γλυκόζης στο αίμα με αποτέλεσμα να εκκρίνουν ινσουλίνη όταν τα επίπεδα γλυκόζης είναι υψηλά καινα εμποδίζουν την απομάκρυνση της γλυκόζης από την κυκλοφορία του αίματοσ όταν τα επίπεδα είναι χαμηλά [4]. Το δεύτερο πραγματοποιείται μετά την έκκριση γλυκαγόνης από τα άλφα παγκρεατικά κύτταρα [4]. Οι δύο παραπάνω μηχανισμοί είναι οι κύριοι ρυθμιστές της ομοιόστασης της γλυκόζης [4].
Η ινσουλίνη, αλληλεπιδρώντας με άλλα ρυθμιστικά πεπτίδιακαινευροδιαβιβαστές, μπορεί να ενεργοποιήσει διεργασίες που σχετίζονται μετην τροφική συμπεριφορά, τη μάθηση καιτη μνήμη, ενώ δυνητικά εμπλέκεται καιστην ενδοεπικοινωνία εγκεφαλικών δομών, καιπιο συγκεκριμένα τουυποθαλάμουκαιτουμεταιχμιακού συστήματος. Είναι γενικά αποδεκτό ότι η αποδοτική δράση της ινσουλίνης στον εγκέφαλο είναι απαραίτητη γιατη διατήρηση της ενέργειας, των επιπέδων της γλυκόζης και της λιπιδικής ομοιόστασης [5][6][7][8].
Η ανεπάρκεια της ινσουλίνης προκαλεί τη νόσο τουσακχαρώδη διαβήτη (τύπου 1 ή τύπου 2). Η ορμόνη αυτή έχει παρασκευαστεί συνθετικά από το1921και χορηγείται σε ασθενείς με σακχαρώδη διαβήτη. Παρασκευάζεται καιμε βάση την ινσουλίνη από ζώα, κυρίως χοίρους. Σήμερα παρασκευάζεται - μετην τεχνική της γενετικής μηχανικής - και από βακτήρια.
Αποτελείται από 2 πολυπεπτιδικές αλυσίδες οι οποίες ενώνονται μεταξύ τους με δισουφλιδικούς δεσμούς. Συνολικά αποτελείται από 51 αμινοξέα. 21 Στην α-αλυσίδα και 30 στη β-αλυσίδα.
Η ινσουλίνη είναι μια μικρή πρωτεΐνη. Αποτελείται από μιαα – αλυσίδα 21 αμινοξικών καταλοίπων που είναι συνδεδεμένη μεμιαβ – αλυσίδα 30 αμινοξικών καταλοίπων μεδυο δισουλφιδικές γέφυρες.[9]Ηπρο – ινσουλίνη όπως προαναφέρθηκε συντίθεται σταβ – κύτταρα των παγκρεατικών νησιδίων του Λάνγκερχανς καιστη συνέχεια αποκόπτεται από ειδικά ένζυμα (προκομβερτάσες) σε ινσουλίνη καισε πεπτίδιο C. Η ινσουλίνη αποθηκεύεται σε εκκριτικά κυστίδια. Η ινσουλίνη αυξάνει την πρόσληψη γλυκόζης από τους μυς και από τον λιπώδη ιστό, μετατοπίζοντας μεταφορείς γλυκόζης από μια ενδοκυττάρια δεξαμενή στην κυτταρική επιφάνεια.[10]
ΑνκαιτοmRNAκαιη πρωτεΐνη της ινσουλίνης έχουν βρεθεί σε αρκετούς ιστούς (σε διαφορετικά μοντέλα διαβήτη) σε τρωκτικά, η ινσουλίνη παράγεται φυσιολογικά στα εξαιρετικά εξειδικευμένα β – κύτταρα στα νησίδια του παγκρέατος. Ηιστο – ειδική έκφραση της ινσουλίνης ρυθμίζεται στενά στο μεταγραφικό επίπεδο καιτα κύρια ρυθμιστικά στοιχεία εντοπίζονται στο 5΄ ακραίο άκρο του γονιδίου της ινσουλίνης [11]. Στα ενήλικα θηλαστικά, η έκφραση του γονιδίου της ινσουλίνης περιορίζεται ουσιαστικά σταβ – κύτταρα του παγκρέατος. Υπάρχει μια εξαιρετικά συντηρημένη περιοχή ~ 340 kb ανοδικά της θέσης έναρξης της μεταγραφής, που αναφέρεται ως προαγωγέας της ινσουλίνης και συνεισφέρει τόσο στηνιστο – ειδική έκφραση, όσο καιστη μεταβολική ρύθμιση του γονιδίου της ινσουλίνης. Η έκκριση της ινσουλίνης παρακολουθεί πιστά τις αλλαγές της ενεργειακής ισορροπίας σε τάξη μεγέθους λεπτών ως ωρών.
Η ινσουλίνη ρυθμίζει τη συγκέντρωση της γλυκόζηςστοαίμασε συνεργασία μετηγλυκαγόνη. Αυτές οι δύο ορμόνες παράγονται ενδοκρινικά στοπάγκρεαςμετη διαφορά ότι η γλυκαγόνη παράγεται σταα-κύτταρα. Ο μηχανισμός δράσης τους είναι ακριβώς αντίστροφος, για αυτό μπορούμε να πούμε ότι αλληλορυθμίζονται μεταξύ τους. Η ινσουλίνη έχει αναβολική δράση καιη γλυκαγόνη καταβολική. Είναι απαραίτητη η ισορροπία ανάμεσα στις δύο ορμόνες γιατί έτσι εξασφαλίζεται η καλή λειτουργία του οργανισμού
Στην περίπτωση πουη ινσουλίνη εκκρίνεται σε μεγάλες ποσότητες, η γλυκόζη εισάγεται στα κύτταρα με γρήγορο ρυθμό, με αποτέλεσμα να μειωθεί η συγκέντρωση της στο αίμα, αυτή η κατάσταση χαρακτηρίζεται ως υπογλυκαιμία είναι πολύ επικίνδυνη και μπορεί να οδηγήσει σε κώμα.
Το ινσουλίνωμα είναι όγκος του παγκρέατος, που σχετίζεται μεταβ-κύτταρα. Ο όγκος είναι καλοήθης ή κακοήθης. Οδηγεί σε αύξηση της παραγωγής της ινσουλίνης και αυτό μετη σειρά του οδηγεί σε υπογλυκαιμία. Οι μέθοδοι εκλογής γιατη διάγνωση του είναι ηαξονική τομογραφίακαιημαγνητική τομογραφία. Η θεραπεία εξαρτάται από το είδος του όγκου καιτη χημική του συμπεριφορά.
↑Niswender, K.D. and Schwartz, M.W., Insulin and leptin revisited: adiposity signals with overlapping physiological and intracellular signaling capabilities, Front Neuroendocrinol, 2003, 24, 1-10
↑Zhao, W.Q., Chen, H., Quon, M.J. and Alkon, D.L., Insulin and the insulin receptor in experimental models of learning and memory, Eur J Pharmacol, 2004, 490, 71-81
↑Woods, S.C., Schwartz, M.W., Baskin, D.G. and Seeley, R.J., Food intake and the regulation of body weight, Annu Rev Psychol, 2000, 51, 255-277.
↑Obici, S., Feng, Z., Karkanias, G., Baskin, D.G. and Rossetti, L., Decreasing hypothalamic insulin receptors causes hyperphagia and insulin resistance in rats, Nat Neurosci, 2002a, 5, 566-572.
↑Obici, S., Zhang, B.B., Karkanias, G. and Rossetti, L., Hypothalamic insulin signaling is required for inhibition of glucose production, Nat Med, 2002b, 8, 1376-1382.
↑Fehm, H.L., Kern, W. and Peters, A., The selfish brain: competition for energy resources, Prog Brain Res, 2006, 153, 129-140.
↑Henquin, J.C., Pathways in beta-cell stimulus-secretion coupling as targets for therapeutic insulin secretagogues, Diabetes, 2004, 53 Suppl 3, S48-58.
↑Nelson, T.J. and Alkon, D.L., Insulin and cholesterol pathways in neuronal function, memory and neurodegeneration, Biochem Soc Trans, 2005, 33, 1033-1036.
↑Desvergne, B., Michalik, L. and Wahli, W., Transcriptional Regulation of Metabolism Physiol. Rev. 86: 465-514, 2006, 2006, 86, 465-514.
