La insulina (del latín insula "isla") es una hormona polipeptídica del páncreas, cuya función es suministrar energía a las células del cuerpo. El sitio de síntesis de insulina está en los islotes pancreáticos de Langerhans, sus células beta. La insulina está involucrada en el metabolismo de todas las células de los tejidos, aunque a nivel doméstico solo se asocia con la diabetes.
Información general
Hoy en día, la insulina ha sido suficientemente estudiada en su estructura. Se revela la conexión de la hormona con el metabolismo de las proteínas, que se producen en cantidades insuficientes en los diabéticos, lo que conduce al desgaste temprano de las células. El papel de la insulina en la síntesis de proteínas es aumentar la absorción de aminoácidos de la sangre por las células y luego crear proteínas a partir de ellos.
Además de esto, es la insulina la que inhibe la descomposición de las proteínas en las células. La insulina también afecta los lípidos de tal manera que la acidosis y la aterosclerosis se desarrollan con su deficiencia. por qué atarinsulina con energía celular? Porque con una comida sustanciosa, la síntesis de insulina aumenta notablemente, el azúcar se transporta a las células y estas almacenan energía. Al mismo tiempo, el nivel de glucosa en la sangre disminuye; esta es la propiedad principal de la insulina. Con un exceso de glucosa, la insulina la convierte en glucógeno, que se acumula en el hígado y los músculos. Es necesario cuando se agotan otras fuentes de energía. Existe una relación directa entre la insulina y la síntesis de glucógeno. Y cuando hay mucho glucógeno, el azúcar se convierte en grasa (se obtienen 4 moléculas de grasa de 1 molécula de azúcar), se deposita en los costados.
Historial de descubrimientos
En 1869 en Berlín, un muy joven estudiante de medicina de 22 años, Paul Langerhans, mientras estudiaba el páncreas bajo un microscopio, notó grupos de células esparcidas por toda la glándula, más tarde llamadas islotes de Langerhans.
Su papel no estaba claro al principio. Más tarde, E. Lagus afirmó que estas células están involucradas en la digestión. En 1889, el fisiólogo alemán Oskar Minkowski no estuvo de acuerdo y extirpó el páncreas de un perro experimental como prueba.
El asistente de laboratorio Minkowski notó que la orina de un perro operado atrae muchas moscas. Durante su investigación, se encontró azúcar. Esta fue la primera experiencia en vincular el páncreas con la diabetes.
En 1900, el científico ruso Leonid Vasilyevich Sobolev (1876-1919) del laboratorio de I. P. Pavlov demostró experimentalmente que los islotes de Langerhans están involucrados en el metabolismo de los carbohidratos.
La estructura de la hormona
La insulina humana es una proteína con un peso molecular de 5808, que consistede 51 aminoácidos conectados en 2 cadenas peptídicas: A - contiene 21, cadena B - 30 aminoácidos.
Su enlace está respaldado por 2 enlaces disulfuro. Cuando estos puentes se destruyen, la hormona se inactiva. Está estructurada, como cualquier proteína ordinaria, en las células B.
Algunos animales tienen insulina, similar en estructura a la humana. Esto permitió la creación de insulina sintética para el tratamiento de la diabetes. La más utilizada es la insulina porcina, que difiere de la insulina humana en un solo aminoácido.
Bovino: difiere en 3 aminoácidos. La determinación de la secuencia exacta de todos los aminoácidos en la composición de la insulina fue realizada por el microbiólogo inglés Frederick Sanger. Por esta decodificación en 1958, recibió el Premio Nobel de Química.
Un poco más de historia
El aislamiento de la insulina para uso práctico fue realizado en 1923 por los científicos F. Banting y Best de la Universidad de Toronto, quienes también recibieron el Premio Nobel. Se sabe que Banting estuvo totalmente de acuerdo con la teoría de Sobolev.
Un poco de anatomía
El páncreas es único en su estructura. Esto significa que es tanto una glándula endocrina como una glándula exocrina. Su exofunción radica en la participación en la digestión. Produce enzimas digestivas valiosas: proteasas, amilasas y lipasas, que se secretan a través de los conductos hacia su cavidad. La parte exocrina ocupa el 95% de toda el área de la glándula.
Y solo el 5% cae en los islotes de Langerhans. Esto indica el poder de la glándula y su enorme trabajo en el cuerpo. Los islotes se localizan a lo largo de todo el perímetro. El 5% son millones de islas, aunque su masa total es de solo 2 g.
Cada islote contiene las células A, B, D, PP. Todos producen sus compuestos involucrados en el intercambio de BJU de los alimentos entrantes. La síntesis de insulina se produce en las células B.
Cómo sucede
El proceso detallado para la producción de insulina no está exactamente establecido en la actualidad. Por esta razón, la diabetes se clasifica como una patología incurable. Al establecer el mecanismo de formación de insulina, será posible controlar la diabetes al influir inicialmente en el proceso de síntesis de insulina.
La complejidad del proceso de varias etapas. Con él, ocurren varias transformaciones de sustancias, como resultado de lo cual la insulina inactiva se vuelve activa. Esquema simplificado: precursor - preproinsulina - proinsulina - insulina activa.
Síntesis
La síntesis de insulina en una célula en un esquema simplificado se ve así:
- Las células beta forman una sustancia de insulina, que se envía al aparato de Golgi de la célula. Aquí se procesa más.
- El complejo de Golgi es una estructura de la membrana celular que acumula, sintetiza y luego elimina los compuestos necesarios a través de la membrana.
- La transformación de todas las etapas conduce a la aparición de una hormona capaz.
- La insulina ahora se envasa en gránulos secretores especiales. Almacenado hasta demanda y madura. Los gránulos también almacenan péptido C, iones de zinc, amilina y residuos de proinsulina. La síntesis y secreción de insulina comienza durante las comidas:entran las enzimas digestivas, el gránulo completamente preparado se fusiona con la membrana celular y su contenido se exprime por completo fuera de la célula hacia la sangre.
- Cuando se desarrolla la hiperglucemia, la insulina ya está en camino: se libera y comienza a actuar. Se filtra en los capilares del páncreas, de los cuales hay muchos, penetran en la glándula de principio a fin.
La síntesis de insulina está regulada por el sistema de detección de glucosa de las células beta. Regula completamente el equilibrio entre la ingesta de azúcar y la producción de insulina.
Resumen: La síntesis de insulina en el cuerpo se activa durante la hiperglucemia. Pero la insulina solo sube con las comidas, pero se produce durante todo el día.
No solo la glucosa regula la síntesis y secreción de insulina. Durante las comidas también se producen estímulos adicionales: proteínas contenidas en los alimentos (aminoácidos leucina y arginina), estrógenos y colecistoquinina, iones K, Ca, ácidos grasos de las grasas. Se observa una disminución en la secreción de insulina con un aumento en la sangre del antagonista de la insulina: el glucagón. Se produce en los mismos islotes pancreáticos, pero en células alfa. El papel del glucagón en la descomposición y el consumo de glucógeno. Este último se convierte luego en glucosa. Con el tiempo (con la edad), la fuerza y la actividad de los islotes pancreáticos disminuyen, lo que se nota después de los 40 años.
La f alta de síntesis de insulina provoca cambios irreversibles en muchos órganos y sistemas. La tasa de insulina en la sangre de un adulto es de 3-25 μU / ml, después de 58-60 años: 7-36 μU / ml. Además, la insulina siempre está elevada en mujeres embarazadas.
Además de la regulaciónhiperglucemia, la insulina tiene una función anabólica y anticatabólica. En otras palabras, ambos procesos son participantes en el metabolismo. Uno de ellos activa, el otro inhibe el proceso metabólico. Su consistencia te permite mantener la constancia de la homeostasis del organismo.
Funciones de la insulina
La insulina forma algunos de los mecanismos de fermentación en las células, apoyando el metabolismo. Cuando se libera, aumenta la ingesta y el uso de la glucosa por los tejidos, su almacenamiento por los músculos y el hígado y el tejido adiposo.
Su objetivo principal es lograr la normoglucemia. Para ello, la glucosa necesita distribuirse en alguna parte, por lo que la insulina aumenta la capacidad de las células para absorber glucosa, activa las enzimas para su glucólisis, aumenta la intensidad de la síntesis de glucógeno, que va al hígado y los músculos, reduce la gluconeogénesis en el hígado, en que las reservas de glucosa en el hígado disminuyen.
Funciones anabólicas
Las funciones anabólicas incluyen:
- Aumentar la capacidad de las células para capturar aminoácidos (leucina y valina).
- Aumentando el suministro de minerales a las células - K, Ca, Mg, P.
- Activación de la síntesis de proteínas y duplicación del ADN.
- Participación en la formación de ésteres (esterificación) a partir de ácidos grasos necesarios para la aparición de triglicéridos. Función anticatabólica.
- Reducir la descomposición de las proteínas bloqueando el proceso de su descomposición en aminoácidos (hidrólisis).
- Reduce la descomposición de los lípidos (lipólisis, que normalmente libera ácidos grasos en la sangre).
Eliminación (eliminación) de insulina
Este proceso tiene lugar en el hígado y los riñones. Más de la mitad es excretada por el hígado. Aquí hay una enzima especial: la insulinasa, que inactiva la insulina al destruir sus enlaces estructurales con los aminoácidos. El 35% de la insulina se descompone en los riñones. Este proceso ocurre en los lisosomas del epitelio de los túbulos renales.
La producción de insulina puede aumentar o disminuir. Se presenta en diversas patologías. Si tales violaciones se prolongan, se desarrollan cambios irreversibles en los sistemas vitales del cuerpo.
Interacción entre glucosa e insulina
La glucosa es un compuesto ubicuo en los tejidos corporales. Casi todos los carbohidratos que vienen con los alimentos se convierten en ellos. La propiedad más importante de la glucosa es servir como fuente de energía, especialmente los músculos y el cerebro notan inmediatamente su f alta.
Para que no haya escasez de glucosa en las células, se necesita insulina. Actúa como una llave para las células. Sin ella, la glucosa no puede ingresar a las células, sin importar la cantidad de azúcar que coma. En la superficie de las células hay receptores de proteínas especiales para unirse a la insulina.
La hormona es especialmente apreciada por los miocitos y los adipocitos (células grasas), y se les llama insulinodependientes. Constituyen casi el 70% de todas las células. Los procesos de respiración, circulación sanguínea, movimiento son proporcionados por ellos. Por ejemplo, un músculo sin insulina no funcionará.
Bioquímica de la insulina neutralización de la glucosa
También es un proceso multifacético, se desarrolla por etapas. Las proteínas son las primeras en activarse inmediatamente: los transportadores, cuya función es capturar las moléculas de glucosa y transportarlas a través de la membrana.
La celda está saturada de azúcar. Parte de la glucosa se envía a los hepatocitos, donde se convierte en glucógeno. Sus moléculas ya van a otros tejidos. Qué causa la f alta de insulina en el cuerpo.
La f alta de síntesis de insulina provoca la diabetes tipo 1. Si la producción de la hormona es suficiente, pero las células no responden debido a la aparición de resistencia a la insulina en ellas, se desarrolla la diabetes tipo 2.
Clasificación de las preparaciones de insulina
Son combinados y monoespecíficos. Estos últimos contienen un extracto del páncreas de un animal.
Combinado: combina extractos de las glándulas de varias especies animales. Casi nunca usado hoy.
Por origen o especie, la insulina es utilizada por humanos y porcinos, bovinos o ballenas. Se diferencian en algunos aminoácidos. El más preferido después del humano es el cerdo, se diferencia en un solo aminoácido.
En Rusia, no se usa insulina de ganado (difiere en 3 aminoácidos).
De acuerdo con el grado de purificación, la insulina puede ser tradicional (contiene impurezas de otras hormonas pancreáticas), monopico (MP) - filtrado adicionalmente en el gel, las impurezas no son más de 1•10−3, monocomponente (MK) - en orden ascendente. El último es el más puro: 99 % de purificación (1•10−6 impurezas).
La insulina también difiere en el inicio, el pico y la duración de la acción: puede ser ultracorta, corta, media yprolongado - largo y extra largo. La elección depende del médico.
Cómo reponer la insulina
Los métodos quirúrgicos y de recuperación física no han sido creados hasta la fecha. Es posible usar insulina solo en inyecciones. PSSP también puede ayudar a un páncreas agotado: reducen la hiperglucemia. A veces, la terapia con insulina se puede complementar con TRH; estos son métodos de medicación.
Pero hay suficientes formas improvisadas para influir en la producción de insulina: una dieta con una cantidad reducida de carbohidratos, lo que implica la fragmentación de la nutrición y comer al mismo tiempo, la frecuencia de ingesta es de 5-6 veces al día día. Es útil usar especias, evitar carbohidratos simples y cambiar a complejos con IG bajo, aumentar la fibra en la dieta, té verde y más mariscos, proteína adecuada y medicina herbal. Se recomiendan ejercicios aeróbicos y otra actividad física moderada, y esto es un alejamiento de la hipodinamia, la obesidad, porque, como saben, los ejercicios físicos ayudan a evitar muchos problemas.
