Insöndring stimuleras vid födointag, som ett svar på förhöjda glukosnivåer i blodplasma. Insulin är ett anabolt hormon vars svar leder till sänkning av cirkulerande glukoskoncentration. Mekanismerna för hur detta sker skiljer sig åt beroende på vävnadstyp.
Insulin och levern
I levern, hepar, stimulerar insulin upptag av glukos från blodet dels genom att aktivera enzymet glukokinas som omvandlar glukos till glukos-6-fosfat, och dels genom att inaktivera enzymet glukos-6-fosfatas, som då inte kommer att omvandla glukos-6-fosfat tillbaka till glukos. Då våra celler bara har transportmekanismer för fritt glukos kommer det omvandlade glukos-6-fosfat inte att bidra till en glukos-gradient över cellmembranet, och mer glukos kommer att transporteras över membranet från blodet till cellens cytosol, där det kommer att låsas upp i glukos-6-fosfat under inflytande av glukokinas.
Insulin kommer också att stimulera syntesen av glukogen i levern, och hämma nedbrytningen av glukogen. Glukos uppbundet i glykogen ger ingen osmotisk verkan, till skillnad från fritt glukos i cytoplasman.
Utöver detta kommer även glykolysen stimuleras av insulin, och hämma glukoneogenes, genom indirekt stimulering av det för glykolysen hastighetsbegränsande enzymet fosfofruktokinas, samt direkt stimulering av det sista steget i glykolysen, omvandlingen från fosfoenolpyruvat (PEP) till pyruvat genom enzymet pyruvatkinas.
Den indirekta stimuleringen av fosfofruktokinas sker genom att direkt stimulera syntesen av fruktos-2,6-bisfosfat, som i sin tur dels stimulerar fosfofruktokinas-1 som leder oss vidare i glykolysen, och dels hämmar fruktos-1,6-bisfosfatas, vars hämning ger en hämning av glukoneogenes, alltså nybildning av glukos.
Utöver den direkta stimuleringen av pyrovatkinas har insulin även en inhiberande verkan på det omvända steget. Pyruvatkinas faciliterar glykolysen, dvs nedbrytningen av glukos till pyruvat, mer specifikt det sista steget; omvandling från fosfoenolpyruvat till pyruvat. Det första steget i glukoneogenesen, dvs bildningen av glukos från olika substrat, i det här fallet specifikt pyrovat, faciliteras av enzymen pyruvat karboxylas och fosfoenolpyruvat karboxykinas, med den intermediära metaboliten oxaloacetat, hämmas alltså av insulin.
Överskottsenergi från glykolysen, i form av acetyl-CoA, kommer att, genom insulinets aktivering av acetyl-CoA karboxylas, kommer att lagras in som fett i form av TAG, triacylglycerol, och samtidigt inhiberas nedbrytningen av fett genom att beta-oxidationen hämmas.
Sammanfattningsvis utövar alltså insulin effekten att minska intracellulärt fritt glukos, för att på så vis skapa en gradient över cellmembranet vilket ökar sannolikheten av glukos diffunderar från blodbanan in i cellen, med hjälp av den faciliterade membrantransporten, vilket ger än lägre plasmakoncentration glukos, alltså sänkt blodsockernivå.
Insulin och muskelvävnad
I skelettmuskler stimulerar insulin upptaget, dvs transporten över cellmembranet, av glukos, fosforyleringen av glukos till glukos-6-fosfat, omvandlingen till fruktos-1,6-bisfosfat enligt mekanismen som beskrivits ovan, samt inlagringen av glukos i glukogen.
Den viktigaste effekten av insulin på muskelceller är upptag av glukos och ökad glykolysaktivitet.
Insulin och diabetes
Diabetes mellitus, i folkmun ibland sockersjuka, är en sjukdom där blodsockerhalten, dvs mängden fritt cirkulerande glukos, är förhöjt. Sjukdomen delas upp i två typer, beroende av rollen insulin spelar.
Typ I karaktäriseras av en brist på insulin, på grund av en autoimmun reaktion mot de insulinproducerande beta-cellerna i pancreas. Denna typ kallades tidigare juvenil diabetes, eller ungdomsdiabetes.
Typ II är tillståndet när cellernas känslighet för insulin är nedsatt, där plasmanivåerna av insulin är normala eller förhöjda, men effekten uteblir eller blir lägre, med förhöjd blodsockerhalt som resultat. Förr gick denna typ under namnet åldersdiabetes. Denna typ kan efter lång tid leda till minskad insulinproduktion, där en förklaringsmodell är att beta-cellerna helt enkelt tröttas ut av det konstanta påslaget.
Inga kommentarer:
Skicka en kommentar