Інсулін цукровий діабет
Стан клітинних мембран
Будова і кінетика інсулінового рецептора
Рецептор інсуліну постійно синтезується і розпадається; його період напіввиведення становить 7-12 год. Рецептор синтезується у вигляді одноланцюжкові пептиду в шорсткою ЕПР і швидко глікозіруется в апараті Гольджі. Попередник людського рецептора інсуліну складається з тисяча триста вісімдесят два амінокислот, його мол.масса становить 190000, при розщепленні він утворює зрілі a - і -b субодиниці. У людини ген інсулінового рецептора локалізована в хромосомі 19. Інсуліновий рецептор має високо консервативну структуру, ще більш консервативну, ніж структура самого інсуліну.
Будова інсулінового рецептора, здатність різних інсулінів зв'язуватися з рецепторами і викликати біологічні реакції, практично ідентичні в клітинах всіх типів і всіх видів.
Рецептор до інсуліну з високою специфічністю розпізнає в молекулі місця зв'язування інсуліну і здійснює комплексування з ним; опосередковує передачу відповідного сигналу, спрямованого на активацію внутрішньоклітинних обмінних процесів; здійснює ендоцитоз гормонального комплексу, що призводить до лізосомальних протеолизу інсуліну з одночасним поверненням субодиниці до мембрани клітини.
Комісаренка В.П. і співавт. (1984) виділяє три основні функції рецептора інсуліну:
- Харчування клітин (збільшення потоку поживних речовин всередину клітин і їх утилізацію в усіх напрямках, що призводять до переваги анаболічних процесів над катаболическими);
- Забезпечення транспорту інсуліну з еритроцитами крові до тканин;
- Забезпечення переходу інсуліну з крові через гістогематичні бар'єри в міжклітинну рідину.
Взаємодія гормону з рецепторами характеризується швидкістю, оборотністю, залежністю від температури, величини рН, присутності одновалентних і двовалентних катіонів і гуанінових нуклеотидів, кооперативністю і наявністю специфічних і неспецифічних ділянок зв'язування. При взаємодії інсуліну з рецепторами має місце негативна і позитивна кооперативность зв'язування. Негативна кооперативность, що супроводжується зниженням спорідненості рецепторів до гормону в 10 разів, обумовлена збільшенням швидкості дисоціації комплексу гормон-рецептор, зниженням розмірів солюбілізірованних рецептора.
Чисельність рецепторів до інсуліну в різних клітинах. (Сергєєв П.В. Шимановський Н.Л. 1987)
Рецептори інсуліну виявляються в клітинах багатьох типів, але в різній кількості (Таблиця 1). У всіх вивчених тканинах рецептори інсуліну мають однакову специфічністю зв'язування.
Як ми бачимо з даних, представлених в таблиці, величезна кількість інсулінових рецепторів мають клітини печінкової і жирової тканин. Найбільше їх в гепатоцитах (до 250.000 рецепторів на одну клітку) і в адипоцитах (до 50.000); в моноцитах і еритроцитах на порядок менше. Концентрація інсуліну в крові 10-10 - 10-9 М, тобто нижче, ніж усереднене спорідненість зв'язування інсуліну з рецептором, 0,01-0,0001 ОД. (Під безліч разів більше інсуліну надходить при інсулінотерапії!) Тому кількість зайнятих рецепторів залежить не тільки від концентрації інсуліну, але і від кількості рецепторів на клітці. Екзогенний інсулін пов'язує резерв інсулінових рецепторів.
Певне рецепція залежить, по-перше, від енергетичних потреб клітин тканин; по-друге, від здібностей і необхідності запасання енергії. У зв'язку з цим необхідно осмислити наступні питання: чи є гепатоцити і адипоцити учасниками регуляції рівня інсуліну в крові, надають чи надлишкові концентрації інсуліну шкідливу дію на ці клітини, чи можливо розвиток їх тканинної інсулінорезистентності, з яких причин порушується їх функція при цукровому діабеті?
Інсулін цукровий діабет