Insulīns

Insulīns ( — 'saliņa') ir aizkuņģa dziedzera hormons, kas piedalās ogļhidrātu maiņas regulēšanā organismā. Insulīns tā nosaukts tādēļ, ka šo hormonu izstrādā aizkuņģa dziedzera bēta šūnas, kas atrodas tā saucamajās Langerhansa saliņās — struktūrās, kas aizkuņģa dziedzerī veic endokrīnās funkcijas.

Atklāšanas vēsture 
1889. gadā Oskars Minkovskis pierādīja, ka suņi pēc aizkuņģa dziedzera izņemšanas saslima ar cukura diabētu. 1909. gadā tolaik vēl nezināmā cukura līmeni pazeminošā aizkuņģa dziedzera saliņu hormona apzīmēšanai sāka lietot nosaukumu "insulīns".
Pirmā pasaules kara laikā 1916. gadā rumāņu zinātnieks Nikolae Paulesku (Paulesco) veica eksperimentālus pētījumus par aizkuņģa dziedzera ekstrakta "pankreīna" (pancreine) iedarbību uz cukura līmeņa pazemināšanos asinīs ar diabētu slimiem suņiem, bet kara dēļ tos publicēja tikai 1921. gada agustā.  

1921. gada jūlijā kanādiešu ķirurgs Frederiks Bantings atklāja unikālu veidu, kā iegūt aizkuņģa dziedzera saliņu ekstraktu, kuru viņš nosauca par "isletonu". Novembrī viņš kopā ar Toronto Universitātes fizioloģijas profesoru Džonu Makleodu publicēja savu pētījumu rezultātus, bet jau 1922. gada 11. janvārī attīrīto saliņu ekstraktu injicēja pirmajam diabēta pacientam. 1922. gada aprīlī saliņu ekstrakta ieguves un attīrīšanas patentēja, bet jau 1923. gadā Bantings un Makleods kļuva par Nobela prēmijas laureātiem fizioloģijā vai medicīnā.
1924. gadā atklāja, ka insulīns ir peptīdhomons, bet tā ķīmisko struktūru atšifrēja Frederiks Sengers, par ko viņam 1958. gadā piešķīra Nobela prēmiju ķīmijā.

Biosintēze 
Insulīns veidojas no prekursora proinsulīna bēta šūnās jeb bazofilajos insulocītos aizkuņģa dziedzerī. Proinsulīns sintezējas uz graudainā endoplazmatiskā tīkla ribosomām. Proinsulīns sastāv no 3 peptīdu ķēdēm (A, B un C). A un B ķēdes saistītas ar disulfīda saiti, C peptīds saista A un B ķēdes. Gatavs proinsulīns nokļūst Goldži kompleksā, kur proteolītisko enzīmu ietekmē sašķeļas C-peptīds. No Goldži kompleksa insulīns, C peptīds un bieži proinsulīns nokļūst vezikulās, kur insulīns saistās ar cinku un depolarizējas kristāliskā stāvoklī. Dažādu stimulu ietekmē vezikulas kustas citoplazmatiskās membrānas virzienā un atbrīvo ūdenī izšķīdušo insulīnu pirmskapilārajā telpā.

Insulīns ir vienkāršs olbaltums no 51 aminoskābju atlikumiem, kurš sastāv no divām (A un B) polipeptīdu ķēdēm. Ar masu 6000 daltoni. A ķēde satur 21 aminoskābju atlikumu, B ķēde — 30 aminoskābju atlikumus. A ķēdei raksturīgi disulfīda tiltiņi.

Stiprākais insulīna sekrēcijas stimulators ir glikoze, kura saistās ar membrānas receptoriem. Insulīna atbilde uz glikozes iedarbību sastāv no divām fāzēm. Pirmā fāze ir ātra, tajā atbrīvojas jau "gatavais" insulīns. Otrā fāze ir lēna, tās laikā insulīns tiek sintezēts no jauna. Signāls no citoplazmatiskās membrānas enzīma adenilātciklāzes tiek sūtīts uz cAMF (ciklisko adenozīnmonofosfātu) sistēmu, kura mobilizē kalciju no mitohondrijiem, kurš piedalās insulīna atbrīvošanā.

Iedarbība 
Asinīs insulīns var būt brīvā vai saistītā veidā. Brīvs insulīns iedarbojas uz tādiem mērķu orgāniem, kā aknas, skeleta muskuļi, zarnas. Saistīts insulīns ietekmē taukaudus. Muskuļaudu šūnas un taukšūnas ir lielākā mērā atkarīgas no insulīna, lai transportētu šūnās glikozi. Tāpēc muskuļaudus un taukaudus dēvē par insulīna atkarīgiem audiem.

Galvenā insulīna nozīme organismā ir glikozes koncentrācijas pazemināšana asinīs. Insulīns aktivē galvenos glikolīzes fermentus, stimulē glikogēna veidošanos no glikozes aknās un muskuļos, veicina tauku un olbaltumvielu sintēzi, palielina šūnu membrānu caurlaidību glikozei. Turklāt insulīns nomāc fermentu, kuri sašķeļ glikogēnu un taukus, darbību, tātad tam ir ne tikai anaboliska, bet arī antikataboliska iedarbība.

Cukura diabēts 
Insulīna sekrēcijas traucējumi bēta šūnu bojājumu dēļ jeb absolūtais insulīna trūkums ir galvenais I tipa cukura diabēta cēlonis. Relatīvais insulīna trūkums jeb insulīna iedarbības uz audiem traucējumi noved pie II tipa cukura diabēta rašanās.

Skatīt arī 
 Insulīna šoka terapija

Atsauces

Ārējās saites 
 Insulīns | Medicīnas termins 

Cilvēka olbaltumvielas
Hormoni
Zāles