Insulin syntese induseres i organismen når maten inntas. Insulin er et hormon som induserer glukose opptak av celler over hele cellemembran. En nedgang i insulin syntese fører til en økning i blod glukose nivåer i blodet.
Hva er insulinsyntese?
Insulin er det eneste hormonet i kroppen som kan senke seg blod glukose nivåer i blodet. Insulinsyntese er alltid nødvendig når karbohydrater leveres under matinntaket. Insulin er det eneste hormonet i organismen som kan senke blod glukosenivå i blodet. Insulinsyntese er alltid nødvendig når karbohydrater leveres under matinntaket. Insulinsyntese finner sted i Langerhans-cellene i bukspyttkjertelen. Hvis det produseres for lite insulin, stiger blodsukkernivået fordi glukosen ikke lenger transporteres inn i cellene. Overdreven insulinsyntese fører til lav blodsukker (hypoglykemi) med trang, rastløshet og trusselen om nerveskader. Insulinsyntese skjer intermitterende og stimuleres alltid av matinntak. Hvis karbohydratinntaket reduseres, for eksempel ved sult, synker blodsukkernivået. glukagon, antagonisten til insulin, dannes i større grad. glukagon øker blodsukkernivået gjennom glukoneogenese. Som et resultat avtar utskillelsen av insulin og syntese er begrenset. Totalt sett er insulinsyntese en del av en komplisert reguleringsmekanisme for å holde blodsukkernivået konstant.
Funksjon og rolle
Tilførsel av insulin sikrer tilførsel av energi og anabole stoffer til kroppen. Insulin har en anabole innvirkning på stoffskiftet. I denne sammenheng inkluderer insulinforsyningen både insulinsyntese og insulinsekresjon. Insulin produseres og lagres i holmercellene til Langerhans i bukspyttkjertelen. Når blodsukkernivået stiger, kommer glukose inn i det indre av betacellene i Langerhans-øyene via vesikler, som umiddelbart frigjør lagret insulin. Samtidig stimuleres insulinsyntese. Opprinnelig et inaktivt preproinsulinmolekyl med 110 aminosyrer er dannet på ribosomer. Dette preproinsulinet består av en signalsekvens med 24 aminosyrer, B-kjeden med 30 aminosyrer, ytterligere to aminosyrer og en C-kjede med 31 aminosyrer, ytterligere to aminosyrer og en A-kjede med 21 aminosyrer. Etter dannelsen brettes det strukne molekylet ved dannelsen av tre disulfider broer. To disulfider broer koble hver av A- og B-kjedene. Den tredje disulfidgruppen eksisterer i A-kjeden. Preproinsulin er opprinnelig lokalisert i endoplasmatisk retikulum. Derfra blir den transportert over membranen for å komme inn i Golgi-apparatet. Under ER-membranpassasje spaltes signalpeptidet, som deretter forblir i cisternene til det endoplasmatiske retikulumet. Etter spalting av signalsekvensen dannes proinsulin, som har 84 aminosyrer. Etter opptak i Golgi-apparatet lagres det der. Når det er en stimulans for frigjøring, spaltes C-kjeden ved virkningen av spesifikke peptidaser. Det dannes nå insulin, som består av en A-kjede og en B-kjede. De to kjedene er bare forbundet med to disulfider broer. En tredje disulfidgruppe er lokalisert i A-kjeden for å stabilisere molekylet. Insulin lagres deretter i vesiklene til Golgi-apparatet i form av sink-insulinkomplekser. Det dannes heksamerer som stabiliserer strukturen av insulin. Utslipp av insulin utløses av visse stimuli. Økningen i blodsukkernivået er den viktigste utløsende stimulansen. Imidlertid tilstedeværelsen av forskjellige amino syrer, fettsyrer og hormoner har også en stimulerende effekt på insulinsekresjonen. Den utløsende hormoner inkluderer sekretin, gastrin, GLP-1 og GIP. Disse hormoner blir alltid dannet når maten inntas. Etter matinntak forekommer insulinsekresjon i to faser. I den første fasen frigjøres lagret insulin, mens i den andre fasen den nye syntesen finner sted. Den andre fasen er ikke fullført før opphør av hyperglykemi.
Sykdommer og medisinske tilstander
Når insulinsyntese svekkes, er det en økning i blodsukkernivået. Kronisk insulinmangel kalles diabetes mellitus. Det er to typer diabetes, type I diabetes og type II diabetes. Type I diabetes innebærer en absolutt mangel på insulin. På grunn av fravær eller på grunn av en sykdom i Langerhans-øyecellene, produseres for lite eller ingen insulin. Årsaker inkluderer alvorlig betennelse i bukspyttkjertelen or autoimmune sykdommer. Blodsukkernivået er ekstremt høyt i denne formen for diabetes. Uten insulinsubstitusjon fører sykdommen til døden. Type II diabetes er forårsaket av en relativ mangel på insulin. I dette tilfellet produseres tilstrekkelig insulin, og insulinsekresjonen økes til og med. Derimot, insulinresistens økes fordi effektiviteten av insulin er redusert på grunn av mangel på reseptorer. Bukspyttkjertelen må produsere enda mer insulin for å oppnå de samme effektene. På lang sikt fører denne økte insulinsyntesen til uttømming av øyene i Langerhans. Type II diabetes utvikler seg. Økte blodsukkernivåer kan også forekomme som en del av hormonelle reguleringsforstyrrelser. Dermed økte kortisol aktivitet resulterer i økt glukose fra amino syrer gjennom glukoneogenese. Som et resultat stimuleres insulinsyntese permanent for å senke blodsukkernivået igjen. Overskuddet av glukose transporteres derved inn i fettcellene, hvor økt fettdannelse finner sted. Truncal fedme utvikler. De tilstand er kjent som Cushings syndrom. Permanent høy insulinsyntese kan også utløses av en svulst i holmcellene i Langerhans. Dette er hyperinsulinisme, som ofte utløses av en insulinom og fører til gjentatt hypoglykemi.
