Inzulin

Inzulin je proteinski hormon kojega luči žlijezda gušterača (pankreas), a služi za regulaciju nivoa šećera u krvi, te metabolizam ugljikohidrata i masti u tijelu.  Skladištenje glukoze u mišićima i u jetri (glikogeneza) je omogućeno zahvaljujući inzulinu,kao i  regulisanje sinteze novog šećera koji ulazi iz jetre u krvotok (glikogenoliza). U tijelu postoje tri skladišna mjesta: mišićni glikogen, jetreni glikogen i masno tkivo. Šećer, bez inzulina ili ako ga je premalo, ne može nikako, ili samo djelomično, dospjeti u tjelesne ćelije. Razina šećera u krvi  mjeri se nakon 12 sati gladovanja (natašte). Normalna koncentracija šećera u krvi  iznosi 3,75 - 6,0 mmol/L (67 – 108 mg%). Inzulin se ubraja u skupinu tvari koje se  zovu hormoni. To znači da se hormoni izlučuju u krvotok, kojim dospijevaju u sve dijelove organizma. Na taj način nadgledaju rad organa. 
Gušterača se sastoji od dva dijela:
 veći dio, (egzokrini dio) gušterače, proizvodi i u tanko crijevo luči niz enzima potrebnih za razgradnju hrane
 manji dijelovi gušterače zovu se Langerhansovi otočići, jer izgledaju kao mali otočići rasprostranjeni po egzokrinom dijelu gušterače.

Za kontrolu razine šećera u krvi zaduženi su upravo ti otočići, te ih proizvodnjom i izlučivanjem dva hormona stalno održavaju unutar granica normale. Ako razina glukoze ide prema gornjoj granici, počinje se u krv otpuštati inzulin, a učinak toga je spuštanje razine glukoze. Kada se razina glukoze približava donjim granicama, prestaje otpuštanje inzulina i počinje se lučiti drugi hormon, glukagon. Njegov je učinak suprotan učinku inzulina. Glukagon podiže razinu šećera u krvi.

Kada dođe do povećanja nivoa šećera u krvi, usljed nepravilnog lučenja inzulina u tijelu razvija se dijabetes ili šećerna bolest ().Dijabetes postoji u dva oblika: 
kod šećerne bolesti tipa 1 dolazi do prestanka rada Langerhansovih otočića,te tijelo ne može proizvoditi vlastiti inzulin pa ga je neophodno nadomjestiti; u ovu grupu spada 5-10% bolesnika.
Kod pacijenata sa šećernom bolesti tipa 2 tijelo ne može održati normalne vrijednosti inzulina, tako da organizam nema dovoljnu količinu ovog hormona. Kada se kod takvih pacijenata više ne uspije održati normalna razina glukoze u krvi  započinje se s inzulinskom terapijom; u ovu grupu spada 90-95% bolesnika. Dijabetes se danas ubraja među najčešća endokrinska oboljenja, s učestalošću u stalnom porastu.

Struktura
Inzulin je peptid koji se sastoji od 51 aminokiseline, a izgrađen je u obliku dva lanca koja su međusobno povezana s dva disulfidna mosta. Prvi lanac, A ima 21 aminokiselinu, a drugi (lanac B) 30 aminokiselina. Za lučenje inzulina odgovorne su ß-ćelijee Langerhansovih otočića u gušterači. Inzulin je dobio naziv od latinske riječi “insula” ,što znači otok. Struktura ljudskog inzulina  razlikuje se od strukture kod životinja. Strukturno najsličniji ljudskom inzulinu je svinjski, koji se razlikuje od ljudskog samo u jednoj aminokiselini, dok se goveđi inzulin razlikuje od ljudskog u tri aminokiseline. Inzulin se ranije izolirao ekstrakcijom iz svinjske ili goveđe gušterače. Takav inzulin nije bio najučinkovitiji, jer je zbog mogućih onečišćenja i različite strukture moglo doći do jakih i po život opasnih alergijskih reakcija. Čak inzulin nekih vrsta riba je dovoljno sličan ljudskom, da bi bio klinički učinkovit. U prosjeku, gušterača proizvodi dnevno oko osamdeset do sto  jedinica inzulina.  Tehnologijom rekombinantne DNK, danas se  inzulin proizvodi kao čist ljudski inzulin (proizvodnja uz pomoć genetički modificiranih gljivica kvasca ili bakterije Escherichia coli). Inzulin se u tijelu proizvodi i pohranjuje kao heksamer (jedinica od šest inzulinskih molekula).Inzulin može vezati cink, pri čemu nastaju dimeri ili dolazi do stvaranja još većih agregata.

Djelovanje
Aktivnost inzulina može se podijeliti u dvije faze. Prva faza je karakteristična po otpuštanju velikih količina inzulina, kao reakcija na veće razine glukoze u krvi koje nastaju unošenjem hrane u organizam. Inzulin, u visokoj razini u tijelu stimuliše ćelije mišića i jetre da upijaju glukozu iz krvi. Odmah nakon tog procesa razina šećera u krvi pada. Kada se nivo glukoze u krvi smanji, onda se i njegova razina otpuštanja smanjuje. U drugoj fazi, inzulin se u nešto nižoj količini otpušta  u krv. Ovo osigurava normalan rad tijela koje zalihe energije dobija iz šećera koji se otpušta u tijelu. Plazma u krvi apsorbira izlučeni inzulin, nakon čega se on kombinira s beta globulinom. Povećane količine inzulina u krvi automatski smanjuju razinu vezujućeg globulina spolnih hormona, što za posljedicu ima povećanje slobodnog, fiziološki djelotvornog testosterona.

Podjela

Inzulin, u čistom obliku, počinje djelovati vrlo brzo, u toku 30 minuta. U većini slučajeva,  inzulin je najbolji kada brzo djeluje, ali da se to djelovanje ne zadržava dugo.

S obzirom na brzinu, intenzitet i trajanje inzuline dijelimo na 5 skupina:
 Inzulini brzog djelovanja:
- počinju djelovati  u roku od 5 do 15 minuta, a vrhunac djelovanja dostižu  nakon 45 do 90 minuta. Maksimalna dužina djelovanja je 3 do 5 sati.
 inzulini kratkog djelovanja:
- ljudski inzulini: počinju  djelovati u roku od  30 minuta, vrhunac djelovanja dostižu u toku 2 do 5 sati, a maksimalna dužina djelovanja od 5 do 8 sati
 inzulini srednje dugog djelovanja:
ljudski inzulini (NPH inzulin):
- početak djelovanja u toku  1 do 2 sata, vrhunac djelovanja od 4 do 12 sati, a dužina djelovanja do 24 sata.
 inzulini dugog djelovanja:
- ljudski inzulini (ultratard inzulini): početak djelovanja nakon 4 sata, vrhunac djelovanja od 8 do 24 sata, a dužina djelovanja do 28 sati,
 Inzulinski analog jako dugog djelovanja:
- početak djelovanja u toku 1 sata, a dužina djelovanja  do 24 sata.

Historija
Inzulin je prvi put izolirao Rumun Nicolae Pautescu 1921. godine, te ga nazvao pankrein. Prvi koji su primjenili inzulin iz volovske gušterače u medicinske svrhe bili su kanadski doktori Fredrick Banting i Charles H. Best na 14-to godišnjem pacijentu, koji je ubrzo nakon toga otpušten iz bolnice. U 1922. počela je proizvodnja inzulina iz volovske gušterače. 1950. godine otkrivena je aminokiselinska sekvenca  u ljudskom inzulinu, dok je prvi inzulin dobiven iz ljudskih izvora, tehnologijom rekombinantne DNK  proizveden 1982. godine.

 Također pogledajte 
 Gušterača
 Endokrinologija
 Šećerna bolest

 Vanjski linkovi 

 Insulin: entry from protein databank
 Historija inzulina 
 CBC Digital Archives - Banting, Best, Macleod, Collip: Chasing a Cure for Diabetes
 Discovery and Early Development of Insulin, 1920–1925
 Izlučivanje inzulina i glukagona
 Insulin signaling pathway
 Animacije inzulinske akcije u tijelu na sajtu AboutKidsHealth.ca

Kategorija:Ljudski proteini
Kategorija:Geni na hromosomu 11
Kategorija:Hormoni
Kategorija:Gušterača
Kategorija:Ljudski hormoni
Kategorija:Tumorski markeri