Insulinverkningsmekanism

• Diagnostik

(glukostransportör, glukosförenklat diffusionssystem)

Glukosupptagning av vävnader ökar

Fysiologiska effekter av insulin.

Hypoglykemisk verkan: ökar glukostransport genom cellmembran, aktiverar glukosfosforylering, ökar glykogensyntesen, hämmar glykogenolys och glukoneogenes.

Effekt på fettmetabolism:aktiverar bildningen och avsättningen av triglycerider, hämmar omvandlingen av fettsyror till keto-syror, reducerar lipolys, hämmar intracellulärt lipas.

Effekt på proteinmetabolism:ökar proteinsyntesen från aminosyror, hämmar omvandlingen av aminosyror till keto-syror.

För behandling av diabetes.

Barn utvecklar typ 1 diabetes mellitus orsakad av förstöring av RV-p-celler och absolut insulinbrist (autoimmun, idiopatisk).

Insulindosering:beroende på nivån av glukos i blodet, glykosuri, acetonuri. 1 PIECE insulin använder 2,5-5 gram socker. Mer precist: 1 U insulin minskar glykemi med 2,2 mmol / l (normalt fastande glukos = 3,3-5,5 mmol / l) eller 0,3-0,8 U / kg kroppsvikt per dag.

Ta först maximal siffra och välj sedan dosen individuellt. Under valet av insulindos, mäts blodsockernivån i blodet upp till 7-9 gånger per dag. Barnens känslighet mot insulin är mycket högre än hos vuxna.

Insulinregimer.

- Traditionellt: Kortverkande insulin injiceras subkutant eller intramuskulärt 4-5 gånger om dagen 30 minuter före måltid.

- bas-bolus (intensifierat): kortverkande insulin 30 minuter före måltider + injektioner av medium- och långverkande insuliner, de ger basala insulinnivåer, men eliminerar inte postprandial hyperglykemi, vilket elimineras av kortverkande insuliner (det bästa är humalog).

Insuliner används också.

- att öka aptiten med brist på kroppsvikt,

- som en del av polariserande terapi

- vid diabetes mellitus typ 2,

- med schizofreni (comatosbehandling)

hypoglykemi(svårare än hyperglykemi):

Takykardi, svettning, tremor, illamående, hunger, nedsatt funktion i centrala nervsystemet (förvirring, konstigt beteende), encefalopati, krampanfall, koma.

Hjälp: lätt smältbar frukost, sötma. Med koma i / i 40% glukoslösning.

lipodystrofipå ställen för insulinadministration - försvinnandet eller ökningen av deponering av subkutan fett. Det utvecklas som ett resultat av införandet av dåligt renat insulin, vid en överträdelse av tekniken för att administrera läkemedlet (kall, ytlig administrering (måste vara djupt subkutant)) administrering till samma plats. Insulin absorberas snabbast och fullständigt från den främre bukväggens subkutan vävnad, långsammare från axeln, framsidan av låret och väldigt långsamt från abonapulära regionen och skinkorna. Högst 16 U insulin administreras på ett ställe, 1 gång på 60 dagar.

Allergiska reaktioner (klåda, utslag, anafylaktisk chock). Detta är resultatet av dålig rening av insulin, på konserveringsmedel, på animaliskt insulin. Det är nödvändigt att överföra patienten till ett mindre immunogent läkemedel (humant insulin), för att förskriva antihistaminer, HA.

Svullnad i hjärnan, lungorna, inre organen.

Viktökning (fetma).

Atrofi av β-celler, insulinresistens(utvecklas med insulinbehov över 2 U / kg kroppsvikt, med införande av mer än 60 IE per dag).

Elektrolytförändringar, metaboliska störningar, medvetenhet, reflexer, anuri, hemodynamiska störningar.

Skillnaden är svår: i / i 40% glukoslösning.

In / i dropp kortverkande insulin (10-20 U) + glukos efter behov.

Dessutom subkutant eller intramuskulärt 5-10 U insulin vid övervakning av glukosnivåer.

Infusionsterapi - isotoniska lösningar av natriumklorid, kaliumklorid.

När blodets pH är mindre än 7,0 w / i natriumbikarbonatlösning.

Kokarboxylas för att minska nivån av ketonkroppar.

Icke-insulinberoende diabetes mellitus typ 2

Orala hypoglykemiska medel är föreskrivna, vilka inte används i barnläkemedel.

Orala hypoglykemiska medel

Insulinverkningsmekanism

Insulin är ett hormon som har en peptid natur och bildas i bukspottkörtelceller. Det påverkar de metaboliska processer som förekommer i kroppen och täcker nästan alla vävnader. En av dess viktigaste funktioner är att minska koncentrationen av glukos i blodet, så att bristen på detta hormon ofta framkallar utvecklingen av en sådan patologi som diabetes. Med en absolut brist på insulin utvecklar en patient typ 1-sjukdom, och med relativ hormonbrist uppträder typ 2-diabetes.

Insulin: Hormonsammansättningen

Det hormon som produceras i bukspottkörteln är en föregångare till insulin. Under flera på varandra följande kemiska reaktioner omvandlas den till en aktiv form av hormonet, som kan utföra sina avsedda funktioner i kroppen.
Varje insulinmolekyl har i sin sammansättning 2 polypeptidkedjor kopplade med disulfidbroar (C-peptid):

1. A-kedja. Den innehåller 21 aminosyrarester.
2. B-kedjan. Den består av 30 aminosyrarester.

Insulin har en hög verkningsgrad, så den syntetiseras inom en timme från det ögonblick den produceras. Stimulansen för produktionen av hormonet är intaget av mat med en stor mängd kolhydrater, vilket resulterar i ett hopp i blodglukosvärdena.

Insulin i varje art har strukturella skillnader, så dess roll vid reglering av kolhydratmetabolism är också annorlunda. Mest liknar det humana hormonet är grisinsulin, som endast skiljer sig från det med 1 aminosyrarest. Insulinkreatin skiljer sig från humant hormon i tre sådana rester.

Hur regleras blodglukos?

Den optimala sockerkoncentrationen upprätthålls på grund av utförandet av alla funktioner hos kroppssystemen. Huvudrollen i denna process hör emellertid till hormonernas verkan.

Glukoskoncentrationen påverkas av 2 grupper av hormoner:

1. Insulin (ett naturligt hyperglykemiskt hormon) - minskar dess nivå.
2. Hormoner i den hyperglykemiska gruppen (till exempel tillväxthormon, glukagon, adrenalin) - öka sin nivå.

I det ögonblicket, när glukosvärdet blir under den fysiologiska nivån, sänks insulinproduktionen. I händelse av en kritisk droppe i blodsocker, börjar frisättningen av hyperglykemiska hormoner, som leder glukos från cellulära butiker. För att undertrycka ytterligare insulinutsöndring i blodet aktiveras stresshormoner och adrenalin.

Följande faktorer kan påverka produktionen, verkan av insulin eller förlust av cellmembran-mottaglighet för detta hormon:

• Förstöring av mognadsprocessen, såväl som dess receptor;
• Framväxten av modifierade molekyler, såväl som kränkningen av deras biologiska funktioner;
• Förekomsten av antikroppar i kroppen till hormonets verkan, vilket leder till en förlust av kommunikation mellan hormonet och dess receptor;
• Nedbrytning av hormonreceptorer;
• Störning av hormonendocytosprocessen med receptorn.

Eventuella hinder för signalen från insulin i cellen kan helt eller delvis störa dess effekt på hela metabolismsprocessen. Det är viktigt att förstå att en hög koncentration av hormonet i detta tillstånd av kroppen inte kan rätta till situationen.

Influens av insulin och dess roll

Insulin utför viktiga funktioner i kroppen och har en mångfacetterad effekt på metaboliska processer.

Effekten av hormonet, beroende på effekten, är vanligtvis uppdelat i tre huvudgrupper:

• anabola;
• metabolisk;
• Antikatabol.

Metaboliska effekter uppträder som följer:

1. Absorptionen av celler som kommer in i kroppen är förbättrad. Glukos är en av de viktiga komponenterna, så dess absorption tillåter dig att reglera blodsockernivån.
2. Mängden syntes av en sådan polysackarid som glykogen ökar.
3. Intensiteten av glykogenes minskar (bildningen av glukos i levern hos olika substanser minskar).

Hormonets anabola effekt är utformad för att förbättra biosyntesen av proteinkomponenter och replikationen av DNA (deoxiribonukleinsyra). Insulin som påverkas av denna egenskap hjälper till att omvandla glukos till organiska föreningar som triglycerider. Detta gör att du kan skapa förutsättningar som är nödvändiga för ackumulering av fett vid tidpunkten för brist på hormon.

Antikatabolisk effekt täcker 2 områden:

• Sänker graden av hydrolys av proteiner (nedbrytning);
• Minskar penetreringen av fettsyror i blodceller;
• Under inverkan av insulin i blodet upprätthålls normala sockernivåer.

Effekten av insulinexponering manifesteras genom en särskild receptor och uppträder efter en annan tidsperiod:

• Efter en kort period (en minut eller en sekund), när transportfunktionerna, enzyminhiberingen, syntesen av ribonukleinsyra, proteinfosforylering utförs;
• Efter en lång tid (upp till flera timmar) i fallet med DNA-syntes, protein och celltillväxt.

Hur fungerar ett hormon?

Insulin är involverad i nästan alla metaboliska processer, men dess huvuduppgift handlar om metabolismen av kolhydrater. Effekten av dessa substanser på hormonet beror till stor del på ökad leveransgrad av överskott av glukos genom cellmembranen. Som ett resultat aktiveras insulinreceptorer, och en intracellulär mekanism aktiveras som direkt kan påverka upptaget av glukos av celler. Insulinmekanismen är baserad på reglering av antalet membranproteiner som levererar dessa substanser.

Att transportera glukos till vävnader är helt beroende av insulin. Dessa vävnader är av avgörande betydelse för människokroppen och är ansvariga för sådana viktiga funktioner som andning, rörelse, blodcirkulation och bildandet av en energibesparing isolerad från inkommande mat.

Hormonreceptorerna som finns i cellmembranet har följande sammansättning:

1. Alfa-subenheter (2 delar). De ligger utanför buret.
2. Beta-underenheter (2 delar). De passerar cellmembranet och rör sig sedan in i cytoplasman.

Dessa komponenter bildas av två polypeptidkedjor, sammankopplade med disulfidbindningar och karakteriserade av tyrosinkinasaktivitet.

Efter receptorkommunikation med insulin inträffar händelser som:

1. Konformationen av receptorn är föremål för förändring, som initialt påverkar endast a-subenheten. Som ett resultat av denna interaktion uppträder tyrosinkinasaktivitet i den andra subenheten (beta), en kedja av reaktioner utlöses för att förbättra enzymmedlets verkan.
2. Receptorerna i samband med anslutningen bildar mikroaggregat eller fläckar.
3. Receptor internalisering sker, vilket resulterar i en motsvarande signal.

Om insulin finns i plasma i stora mängder, minskas antalet receptorer, och känsligheten hos cellerna till hormonet minskar. Minskningen i reglering av antalet receptorer beror på deras förlust under perioden av insulinpenetration i cellmembranet. Som ett resultat av denna överträdelse uppstår fetma eller en sjukdom som diabetes mellitus utvecklas (oftast typ 2).

Typer av hormon och dess varaktighet

Förutom det naturliga insulin som produceras av bukspottkörteln, måste vissa människor använda ett hormon i form av ett läkemedel. Medlet går in i cellerna genom att utföra lämpliga subkutana injektioner.

Varaktigheten av sådant insulin är uppdelat i tre kategorier:

1. Den första perioden då insulin träder in i patientens blod. Vid denna tidpunkt har hormonet en hypoglykemisk effekt.
2. Peak. Under denna period uppnås maximalt glukosminskningspunkten.
3. Varaktighet. Detta klyftan varar längre än tidigare perioder. Under denna tid minskar blodsockernivån.

Beroende på hur länge insulinets effekt är, kan hormonet som används i medicin vara av följande typer:

1. Basal. Det gäller en hel dag, så en injektion är tillräcklig per dag. Basalhormonet har ingen toppaktivitet, det sänker inte sockret under en tid, men låter dig behålla bakgrundsvärdet av glukos under hela dagen.
2. Bolus. Hormonet är ett snabbare sätt att påverka blodglukosvärdet. Kommer in i blodet, producerar den omedelbart den önskade effekten. Toppet av bolushormonets verkan står för bara måltider. Det används av patienter med typ 1-diabetes för att korrigera sockernivåerna med en lämplig dos av injektion.

Insulindosering bör inte beräknas av patienter med diabetes själv. Om antalet hormonhaltar överstiger normalen, kan det till och med vara dödligt. Spara livet kommer endast att vara möjligt för en patient i ett tydligt sinne. För detta måste du göra en injektion av glukos redan före starten av diabetisk koma.

Hormoninjektioner: Vanliga misstag

Endokrinologer hör ofta klagomål från patienter om ineffektiviteten av insulininjektioner under träningen. Blodsockret får inte minska om tekniken stördes under administrering av hormonet.

Följande faktorer kan provocera det:

1. Användning av expired insulin när utgångsdatumet har gått ut.
2. Brott mot de grundläggande reglerna för transport och lagringsvillkor för drogen.
3. Blandning av olika typer av hormon i 1 flaska.
4. Luft in i en spruta beredd för injektion.
5. Applicering av alkohol på injektionsstället, vilket leder till förstöring av insulin.
6. Använd en skadad spruta eller nål under injektionen.
7. Snabb avlägsnande av nålen omedelbart efter införandet av hormonet, vilket kan leda till förlust av en del av läkemedlet. Som en följd av detta intagades insulin i otillräckliga kvantiteter. Ett sådant fel kan orsaka hyperglykemi (en kraftig ökning av socker). Annars, när insulin tas emot mer än vad som krävdes för att neutralisera glukos, inträffar hypoglykemi (sockerfall). Båda förhållandena är farliga för diabetespatienter.

Insulinpreparat. Insulinmekanismens verkningsmekanism. Effekt på metaboliska processer. Principer för insulindosering vid behandling av diabetes. Jämförande egenskaper hos insulinpreparat.

Insulin (Insulin). Humant insulin är ett litet protein med Mr = 5 808 Ja, bestående av 51 aminosyror. Insulin produceras i pankreas-b-celler som preproinsulin, som innehåller 110 aminosyror. Efter avslutad endoplasmisk retikulum klyvs den 24-aminosyra N-terminala signalpeptiden från molekylen och proinsulin bildas. I Golgi-komplexet, genom proteolys, avlägsnas 4 basiska aminosyror och en C-peptid med 31 aminosyror från mitten av proinsulinmolekylen. Som ett resultat bildas 2 insulinkedjor - en A-kedja med 21 aminosyror (innehåller en disulfidbindning) och en B-kedja med 30 aminosyror. Mellan sig är A- och B-kedjor kopplade med 2 disulfidbindningar. Därefter avsätts insulin i de b-cellsekretoriska granulerna i form av kristaller bestående av 2 zinkatomer och 6 insulinmolekyler. I allmänhet innehåller den mänskliga bukspottkörteln upp till 8 mg insulin, vilket ungefär motsvarar 200 PIECES insulin.

Insulinmekanismens verkningsmekanism. Insulin verkar på transmembrana insulinreceptorer som ligger på ytan av målvävnader (skelettmuskulatur, lever, fettvävnad) och aktiverar dessa receptorer.

Insulinreceptorn innehåller 2 subenheter: a-subenheten, som ligger på utsidan av membranet och b-underenheten som genomtränger membranet genom. När insulin binder till receptorer aktiveras de och receptormolekylerna kombinerar i par och förvärvar tyrosinkinasaktivitet (dvs förmågan att fosforylera tyrosinrester i molekyler av ett antal proteiner). Den aktiverade receptorn genomgår autofosforylering och som ett resultat ökas dess tyrosinkinasaktivitet tiofaldigt. Vidare sänds signalen från receptorn på två sätt:

· Omedelbart svar (utvecklas om några minuter). Associerad med fosforyleringen av tyrosinrester i proteinet IRS-2, vilket aktiverar fosfatidylinositol-3-kinas (PI-3-kinas). Under påverkan av denna kinasmolekyl fosfatidylinositolbisfosfat (PIP₂) fosforylerad till fosfatidylinositoltrifosfat (PIP₃). PIP₃ aktiverar en serie proteinkinaser som påverkar:

Þ transmembran transportör näringsaktivitet;

Þ-aktivitet av intracellulära enzymer av kolhydrat och fettmetabolism;

Þ transkription i cellkärnan av ett antal gener.

· Långsamt svar (utvecklas efter några timmar). Det orsakas av fosforyleringen av tyrosinrester i IRS-1-molekylen, vilket stimulerar mitogenaktiverade proteinkinaser (MAPK) och startar processen med celltillväxt och DNA-syntes.

Fysiologiska effekter av insulin. Den huvudsakliga effekten av insulin är dess effekt på transporten av glukos i celler. Genom cellmembranet tränger glukos genom lätt transport på grund av speciella bärare - glukostransportörer GLUT. Det finns 5 typer av dessa transportörer, som kan kombineras i tre familjer:

· GLUT-1,3,5-glukostransportörer till insulinoberoende vävnader. Insulin krävs inte för dessa transportörers funktion. De har extremt hög affinitet för glukos (K_m"1-2 mM) och tillhandahålla glukostransport till röda blodkroppar, hjärnneuroner, tarmepitel och njurar och placenta.

· GLUT-2 - glukostransportör till insulinreglerande vävnader. Det kräver inte insulin för sitt arbete och aktiveras endast vid höga glukoskoncentrationer, eftersom den har en extremt låg affinitet för den (K_m"15-20 mM). Det ger transport av glukos till cellerna i bukspottkörteln och levern (det vill säga de vävnader där insulin syntetiseras och försämras). Det deltar i regleringen av insulinsekretion med en ökning av glukosnivåer.

· GLUT-4-glukostransportör till insulinberoende vävnader. Denna transportör har en intermediär affinitet för glukos (K_m"5 mM), men i närvaro av insulin ökar sin affinitet för glukos dramatiskt och det ger intag av glukos av muskelceller, adipocyter och levern.

Under inverkan av insulin uppträder rörelsen av GLUT-4-molekyler från cellens cytoplasma till dess membran (antalet bärarmolekyler i membranet ökar), bärarens affinitet till glukos ökar och det går in i cellen. Som ett resultat minskar koncentrationen av glukos i blodet och ökar i cellen.

Tabell 3 visar effekten av insulin på metabolismen i insulinberoende vävnader (lever, skelettmuskulatur, fettvävnad).

Tabell 3. Insulinens effekt på ämnesomsättningen i målorganen.

I allmänhet karaktäriseras insulin av en anabole effekt på metabolismen av proteiner, fetter och kolhydrater (dvs. en ökning av syntetiska reaktioner) och antikataboliska effekter (inhibering av glykogen och lipidfördelning).

Terapeutiska effekter av insulin diabetes mellitus är associerad med det faktum att insulin normaliserar glukostransporten i cellen och eliminerar alla manifestationer av diabetes (tabell 4).

Tabell 4. Terapeutiska effekter av insulin.

Karakteristik av insulinpreparat. I medicinsk praxis använd 3 typer insulin - nötkött, fläsk, människa. Insulinnöt skiljer sig från humant insulin i endast 3 aminosyror, medan grisinsulin skiljer sig åt i endast en aminosyra. Därför är svininsulin mer homologt med humant insulin och mindre antigen än bovint insulin. För närvarande är det inte i alla utvecklade länder rekommenderat att använda bovint insulin för behandling av personer med diabetes.

Xenogena insuliner (nötkreatur, svin) erhålles genom extraktion med en syraalkoholmetod med användning av praktiskt taget samma princip som föreslog mer än 80 år sedan av Banting och Best i Toronto. Utvinningsprocessen förbättras emellertid och insulinutbytet är 0,1 g per 1000,0 g bukspottskörtelvävnad. Det erhållna extraktet innehåller ursprungligen 89-90% insulin, resten är föroreningar - proinsulin, glukagon, somatostatin, pankreatisk polypeptid, VIP. Dessa föroreningar gör insulin immunogen (orsakar bildandet av antikroppar mot det), minskar dess effektivitet. Det största bidraget till immunogenicitet görs av proinsulin, eftersom dess molekyl innehåller en C-peptid, speciesspecifik i var och en av djuren.

Kommersiella insulinpreparat förädlas vidare. Det finns 3 typer av insulin enligt reningsgraden:

· Kristalliserade insuliner - renas genom upprepad omkristallisation och upplösning.

· Mono-toppinsuliner erhålles genom rening av kristalliserade insuliner med användning av gelkromatografi. Samtidigt frigörs insulin i form av tre toppar: A - innehåller endokrina och exokrina peptider; B - innehåller proinsulin; C - innehåller insulin.

· Monokomponentinsuliner - multikromatografiska insuliner, ofta med jonbyteskromatografi och molekylsiktmetod.

I princip kan humant insulin framställas på 4 sätt:

· Full kemisk syntes

· Extraktion av människo i bukspottkörteln

De första 2 av ovanstående metoder används för närvarande inte på grund av den oekonomiska fullständiga syntesen och bristen på råmaterial (humant bukspottkörtel) för massproduktion av insulin med den andra metoden.

Semisyntetiskt insulin erhålls från svin genom enzymatisk ersättning av aminosyraalaninet i position 30 i B-kedjan till treonin. Därefter utsätts det resulterande insulinet för kromatografisk rening. Nackdelen med denna metod är beroende av produktionen av insulin från källan till råmaterial - svampinsulin.

Aktiviteten av insulinpreparat uttrycka biologiska metoder i ED. För 1 IE tar du insulinmängden, vilket minskar koncentrationen av glukos i blodet i en kanin i en tom mage med 45 mg / dL eller orsakar hypoglykemiska krampanfall hos möss. 1 U insulin använder cirka 5,0 g blodglukos. 1 mg internationellt standardinsulin innehåller 24 U. De första preparaten innehöll 1 U i ml, moderna kommersiella insulinpreparat finns i 2 koncentrationer:

· U-40 - innehåller 40 U / ml. Denna koncentration används vid introduktion av insulin med en konventionell spruta, såväl som hos barn.

· U-100 - innehåller 100 U / ml. Denna koncentration används vid administrering av insulin med en sprutpennan.

Nomenklaturen av insulinpreparat. Beroende på hur länge behandlingen är, är insulinpreparat indelat i flera grupper:

1. Kortverkande insuliner (enkla insuliner);

2. Utvidgade insuliner (medelhaltiga insuliner);

3. Långverkande insuliner

4. Blandade insuliner (färdiga blandningar av kort och långvarigt insulin).

Kortverkande insuliner. De är en lösning av rent insulin eller insulin med en liten mängd joniserad zink. Efter subkutan administrering börjar dessa insuliner agera efter 0,5-1,0 timmar, deras maximala effekt är 2-3 timmar och varaktigheten av den hypoglykemiska verkan är 6-8 timmar. Drogerna i denna grupp är sanna lösningar, de kan administreras subkutant, intramuskulärt och intravenöst. I regel förekommer orden "snabb" eller "vanlig" i namnen på droger i denna grupp.

Extended Action Insulins. Förlängning av insulins verkan uppnås genom att sakta ner dess absorption. Följande insulinpreparat används:

· En suspension av amorft zink-insulin - innehåller insulin med ett överskott av joniserad zink, vilket främjar bildandet av små, dåligt lösliga insulinkristaller.

· Isofan insulin eller insulin NPH (neutral protamin Hagedorn) suspension - innehåller en blandning av ekvimolära mängder insulin och det primära protaminproteinet, vilket bildar ett dåligt lösligt komplex med insulin.

· Protamin Zinc Insulin Suspension - en blandning innehållande insulin och ett överskott av joniserad zink med protamin.

Utvecklingstiden för sockersänkningseffekten efter att ha tagit det förlängda insulinet framgår av tabell 7. I regel ingår namnen på produkterna i denna grupp orden "tard", "midi", "tape".

Tidigare, i form av förlängd insulin (till exempel Insulin-C), ett komplex av insulin och den syntetiska substansen Surfen (aminourid) användes också. Sådana droger fann emellertid inte stor tillämpning med tanke på att surfing ofta orsakade allergier och hade ett surt pH (hans injektioner var ganska smärtsamma).

Långverkande insuliner. Representera en kristallin zinkinsulin suspension. Under lång tid användes bovint insulin för att erhålla dessa läkemedel sedan dess A-kedja innehåller mer hydrofoba aminosyror än insulin från grisar eller människor (alanin och valin) och det är något värre lösligt. År 1986 skapade Novo Nordisk förlängt insulin baserat på humant insulin. Man bör komma ihåg att skapandet av ett långverkande läkemedel baserat på svinsinsulin för närvarande inte är möjligt, och ett försök att deklarera ett läkemedel baserat på svinsulin som ett långverkande läkemedel bör betraktas som förfalskning. Som regel är i namnen på långverkande droger ett fragment "ultra".

Kombinerade insuliner. För bekvämligheten hos patienter som använder kort och förlängt insulin producerar de färdiga blandningar av kortverkande insulin med NPH-insulin i olika kombinationer av 10/90, 20/80, 30/70, 40/60 och 50/50. De mest populära är blandningarna 20/80 (används av personer med NIDDM i fasen av insulinbehov) och 30/70 (används av patienter med IDDM i form av 2-faldiga injektioner).

Indikationer för insulinbehandling. De viktigaste indikationerna är associerade med utnämningen av insulin för behandling av diabetes:

· Insulinberoende diabetes mellitus (typ I-diabetes).

· Behandling av hyperglykemiska koma i diabetes (ketoacidotisk, hyperosmolär, hyperlactacidemisk) - för denna indikation, använd endast kortverkande läkemedel som administreras intravenöst eller intramuskulärt.

· Behandling av icke-insulinberoende diabetes mellitus i fasen av insulinbehov (långsiktiga patienter med oförmåga att kontrollera blodsockernivåer med diet och oral medicinering).

· Behandling av icke-insulinberoende diabetes mellitus hos gravida kvinnor.

· Behandling av icke-insulinberoende diabetes mellitus vid infektionssjukdomar vid kirurgiska ingrepp.

Ibland används insulin för att behandla tillstånd som inte är relaterade till diabetes mellitus: 1) i kaliumpolariserande blandningar (en blandning av 200 ml 5-10% glukoslösning, 40 ml 4% kalciumkloridlösning och 4-6 IE insulin) vid behandling av arytmier och hypokalemi ; 2) i insulinkomatosbehandling hos patienter med schizofreni med uttalade negativa symptom.

Principer för dosering och användning av insulin:

1. Val av insulindoser utförs på sjukhuset, under kontroll av glykemivå och under överinseende av en kvalificerad läkare.

2. Insulinflaskor ska förvaras i kylskåp, för att förhindra att lösningen fryser. Före användning måste insulin värmas upp till kroppstemperatur. Vid rumstemperatur kan en flaska insulin endast förvaras i en sprutpennan.

3. Insulinpreparat ska ges subkutant och byter periodiskt injektionsstället. Patienten bör veta att långsammare insulin absorberas från lårets subkutan vävnad, i axelvävnaden är absorptionshastigheten 2 gånger högre och från bukets fiber - 4 gånger. Intravenös administrering är endast möjlig för kortverkande insulin, eftersom de är sanna lösningar.

4. I en spruta kan kortverkande insulin endast blandas med NPH-insulin, eftersom Dessa insuliner innehåller inte ett överskott av protamin eller zink. I alla andra förlängda insuliner finns det fri zink eller protamin, som binder kortverkande insulin och oförutsägbart sänker effekten. När du injicerar insulin i en spruta bör du först samla kortverkande insulin och bara dra sedan långverkande insulin i sprutan.

5. Injektion av insulin utförs 30 minuter före en måltid för att synkronisera effekten av insulin med perioden för postprandial glykemi.

6. Det primära valet av insulindos är baserat på den ideala kroppsvikten och sjukdomsperioden.

Idealisk kroppsvikt, kg = (höjd, cm - 100) - 10% - för män;

Idealisk kroppsvikt, kg = (höjd, cm - 100) - 15% - för kvinnor;

Tabell 8. Valet av insulindos, beroende på sjukdomsperioden.

Om patienten får mer än 0,9 U / kg insulin per dag indikerar detta en överdosering och det är nödvändigt att sänka insulindosen.

7. Introduktion av insulin utförs på ett sätt som efterliknar den naturliga rytmen av insulinutsöndring och den glykemiska profilen hos en frisk person. Använd 2 huvudbehandlingsregimer:

· Intensiverad eller bas-bolus administrering. Patienten imiterar den basala nivån av insulinsekretion med 1-2 injektioner av långvarigt insulin (⅓ dagsdos) och toppinsulinutsöndring genom injicering av kort insulin före varje måltid (⅔ daglig dos). Fördelningen av dosen av kort insulin mellan frukost, lunch och middag utförs beroende på mängden mat som ätits från beräkningen:

1,5-2,0 U insulin per 1 brödenhet (1 XE = 50 kcal) före frukost;

0,8-1,2 U insulin för 1 XE före lunch;

1,0-1,5 U insulin till 1 XE före middagen.

· Läget för tvåfaldiga injektioner av en blandning av kort och långverkande insulin. I detta läge administreras ⅔ av den dagliga dosen av insulin före middagen, och före middagen återstår ⅓. I varje dos är ⅔ förlängt insulin och ⅓ kortverkande insulin. Detta system kräver strikt överensstämmelse med måltiden (särskilt lunch och mellanmottagningar - 2: a frukost och eftermiddagsmat), vilket beror på hög insulinemi under dagen på grund av den höga dosen av långvarigt insulin.

8. Insulindosjustering utförs på grundval av fasta blodglukosmätningar (före nästa måltid) och 2 timmar efter måltid. Man bör komma ihåg att förändringen av insulindos för 1 dos inte får överstiga 10%.

· Morgenglykemi möjliggör att bedöma omedelbarhet av kvällsdosen av insulin;

· Glykemi 2 timmar efter frukost - morgondos av kort insulin.

· Glykemi före lunch - morgondos av långvarigt insulin.

· Glykemi före sänggåendet - En lunchdos av kort insulin.

9. Vid överföring av en patient från xenogent insulin till humant insulin ska dosen minskas med 10%.

NE (Komplikationer av insulinbehandling):

1. Allergiska reaktioner på insulin. Associerad med närvaron i beredningarna av insulinföroreningar med antigena egenskaper. Humant insulin orsakar sällan denna komplikation. Allergiska reaktioner uppträder som kliande, brännande, utslag på injektionsställen. I svåra fall kan utvecklingen av angioödem, lymfadenopati (svullna lymfkörtlar) och anafylaktisk chock förekomma.

2. Lipodystrophies - nedsatt lipogenes och lipolys i subkutan vävnad inom området insulininsprutningar. Manifieras genom antingen fullständig försvinnande av fibrer (lipoatrofi) i form av depressioner på huden eller dess tillväxt i form av noder (lipohypertrofi). För att förebygga det, rekommenderas att du regelbundet byter injektionsställen, använd inte trubbiga nålar och kallt insulin.

3. Insulinödem - förekommer vid behandlingens början, i samband med upphörande av polyuri och en ökning av volymen av intracellulär vätska (sedan inflödet av glukos i cellen och följaktligen ökar det intracellulära osmotiska trycket, som säkerställer flödet av vatten i cellen). Vanligtvis passerar självständigt.

4. fenomenet "gryning". Hyperglykemi under tidig morgontid (mellan 5-8). Det orsakas av cirkadiska rytmer av sekretion av kontra-insulära hormoner - kortisol och STH, vilket medför en ökning av glukosnivån, samt en otillräcklig längd av effekten av långvarigt insulin, vilket patienten kommer in för middag. För att minska denna effekt bör du skjuta upp injektionssprutan av långvarigt insulin vid en senare tidpunkt.

5. Hypoglykemiska tillstånd och hypoglykemisk koma. De är associerade antingen med ett överskott av dosen insulin injicerad eller med en överträdelse av insulinbehandlingstiden (administrering av insulin utan efterföljande intag av mat, intensiv träning). Det kännetecknas av känslor av hunger, svettning, yrsel, dubbel vision, domningar i läpparna och tungan. Patientens elever expanderas kraftigt. I allvarliga fall uppstår muskelkramper med efterföljande utveckling av koma. hjälpa är intaget av 50,0-100,0 g socker, upplöst i varmt vatten eller te, du kan använda godis, honung, sylt. Om patienten har förlorat medvetandet, är det nödvändigt att injicera 20-40 ml 40% glukoslösning intravenöst eller gnugga honung i tandköttet (det innehåller fruktos som absorberas väl genom munslemhinnan). Det är tillrådligt att införa ett av de kontroinsulära hormonerna - 0,5 ml 0,1% lösning av adrenalin subkutant eller 1-2 ml glukagon intramuskulärt.

6. Insulinresistens (minskning av vävnadskänslighet mot insulininsats och behovet av att öka sin dagliga dos till 100-200 U). Den främsta orsaken till insulinresistens är produktionen av antikroppar mot insulin och dess receptorer. Oftast är produktionen av antikroppar orsakad av xenogena insuliner, så dessa patienter måste överföras till humana insuliner. Men även humant insulin kan orsaka bildning av antikroppar. Detta beror på det faktum att det förstörs av insulin subkutan vävnad med bildandet av antigena peptider.

7. Sommodji syndrom (kronisk insulinöverdos). Användningen av höga doser insulin orsakar hypoglykemi i början, men hyperglykemi utvecklas reflexivt (en kompensatorisk frisättning av kontrinsjuka hormoner - kortisol, adrenalin, glukagon) uppträder. Samtidigt stimuleras lipolys och ketogenes, ketoacidos utvecklas. Syndromet uppenbaras av kraftiga fluktuationer i blodsockernivån under dagen, episoder av hypoglykemi, ketoacidos och ketonuri utan glykosuri, ökad aptit och viktökning trots den svåra rutten av diabetes. För att eliminera detta syndrom måste du minska dosen av insulin.

FV: flaskor och patroner med 5 och 10 ml med en aktivitet av 40 U / ml och 100 U / ml.

Nya insulinpreparat.

Ultrashort-verkande insulinpreparat.

Lizproinsulin (Lysproinsulin, Humalog). Traditionella insulinformer i lösningen och subkutan vävnadshexameriska komplex, vilket något saktar dess absorption i blodet. I lisproinsulin ändras sekvensen av aminosyror vid positionerna 28 och 29 i B-kedjan med p-pro-lys-yl-pro. Denna förändring påverkar inte det aktiva centrumet av insulin som interagerar med receptorn, men minskar dess förmåga att bilda hexamer och dimerer 300 gånger.

Effekten av insulin lispro börjar redan om 12-15 minuter och den maximala effekten varar i 1-2 timmar, med en total varaktighet av 3-4 timmar. Denna kinetik av effekten leder till mer fysiologisk kontroll av postprandial glykemi och leder ofta till hypoglykemiska tillstånd mellan måltiderna.

Lizproinsulin ska anges omedelbart före en måltid eller omedelbart efter det. Detta är särskilt lämpligt hos barn, eftersom Införandet av normalt insulin kräver att en person äter ett strikt uppmätt antal kalorier, men barnets aptit beror på hans humör, lustar och föräldrar kan inte alltid övertyga honom att äta rätt mängd mat. Lizproinsulin kan föras in efter en måltid, beräkna antalet kalorier som barnet fick.

FV: 10 ml injektionsflaskor (40 och 100 U / ml), 1,5 och 3 ml patroner (100 U / ml).

Aspartsinsulin (insulin aspart, NovoRapide). Det är också ett modifierat ultrashort insulin. Erhållen genom att ersätta prolinresten med asparaginsyra vid position 28 i B-kedjan. Det administreras omedelbart före en måltid, medan det är möjligt att uppnå en mer uttalad minskning av postprandial glykemi än med införandet av vanligt insulin.

FV: patroner av 1,5 och 3 ml (100 U / ml)

Insulinpreparat, berövad toppaktivitet.

Glargininsulin (Glargineinsulin). Insulin med tre substitutioner i polypeptidkedjan: glycin vid position 21 av A-kedjan och de ytterligare argininrester vid position 31 och 32 i B-kedjan. En sådan substitution leder till en förändring av den isoelektriska punkten och insulinlösligheten. Jämfört med NPH-insuliner är glarginkoncentrationskurvan smalare och verkningsnivån är dåligt uttalad.

Detta insulin rekommenderas för användning vid modellering av den basala insulinsekretionen hos individer med en intensifierad insulinbehandling.

Insulinberedningar för enteral användning.

För närvarande utvecklade insulinpreparat för oral administrering. För att skydda mot destruktion av proteolytiska enzymer placeras insulin i sådana preparat i en speciell aerosol (Oraline, Generex), som sprutas på munslimhinnan eller i en gel (Ransuline), som tas oralt. Den sista av drogerna utvecklades i den ryska akademin för medicinska vetenskaper.

Den största nackdelen med dessa läkemedel vid nuvarande skede är omöjligheten av tillräckligt noggrann dosering, eftersom deras absorptionshastighet är variabel. Det är emellertid möjligt att dessa läkemedel kommer att finna sin användning hos personer med insulinoberoende diabetes i insulinbehovsfasen som ett alternativ till subkutan administrering av insulin.

Under de senaste åren har det rapporterats att frågan Merck Co. undersöker ämnet som finns i svampen, parasitiskt på blad av några av de arter av afrikanska växter. Som preliminära data visar kan denna förening betraktas som en insulinomimetisk aktiviserande insulinreceptor av målorgan.

Insulin är det yngsta hormonet.

struktur

Insulin är ett protein som består av två peptidkedjor A (21 aminosyror) och B (30 aminosyror) kopplade med disulfidbroar. Totalt finns 51 aminosyror närvarande i moget humant insulin och dess molekylvikt är 5,7 kDa.

syntes

Insulin syntetiseras i pankreas p-celler i formen av preproinsulin, vid vars N-ände den terminala 23-aminosyrasignalsekvensen, vilken tjänar som en ledare för hela molekylen i håligheten hos endoplasmatisk retikulum. Här klyvs terminalsekvensen omedelbart och proinsulin transporteras till Golgi-apparaten. På detta stadium är A-kedjan, B-kedjan och C-peptiden närvarande i proinsulinmolekylen (anslutning är anslutningen). I Golgiapparaten packas proinsulin i sekretoriska granuler tillsammans med enzymerna som är nödvändiga för hormonets "mognad". När granulerna flyttas till plasmamembranet bildas disulfidbroar, C-peptidbindemedlet (31 aminosyror) skärs ut och den slutliga insulinmolekylen bildas. I de färdiga granulaten är insulin i ett kristallint tillstånd i form av en hexamer bildad med deltagande av två Zn 2+ joner.

Insulinsyntesschema

Reglering av syntes och utsöndring

Insulinsekretion sker fortlöpande och cirka 50% av det insulin som frigörs från p-celler är inte på något sätt förknippat med matintag eller andra influenser. Under dagen släpper bukspottkörteln omkring 1/5 av insulinreserverna i den.

Huvudstimulatorn för insulinsekretion är en ökning av glukoskoncentrationen i blodet över 5,5 mmol / l, varvid maximal sekretion når 17-28 mmol / l. En särskild egenskap hos denna stimulering är en bifasisk ökning av insulinutsöndring:

• Den första fasen varar 5-10 minuter och hormonkoncentrationen kan öka 10 gånger, varefter dess mängd minskar,
• Den andra fasen börjar ungefär 15 minuter efter starten av hyperglykemi och fortsätter under hela perioden, vilket leder till en ökning av hormonhalten med 15-25 gånger.

Ju längre blodkoncentrationen av glukos kvarstår desto större är antalet β-celler kopplade till insulinsekretion.

Induktionen av insulinsyntes sker från ögonblicket av glukospenetration i cellen till översättningen av insulin-mRNA. Den regleras genom att öka insulingenen transkription, ökad stabilitet hos insulin mRNA och ökning insulin translation av mRNA.

Aktivering av insulinsekretion

1. När glukos tränger in i β-celler (via GluT-1 och GluT-2) fosforyleras den genom hexokinas IV (glukokinas, har låg affinitet för glukos),

2. Därefter oxideras glukos med aerob, medan graden av oxidation av glukos linjärt beror på dess kvantitet,

3. Som ett resultat ackumuleras ATP, vars mängd också direkt beror på koncentrationen av glukos i blodet,

4. ackumuleringen av ATP stimulerar tillslutningen av joniska K + -kanaler, vilket leder till membrandepolarisering,

5. Depolarisering av membranet leder till öppningen av potentiellt beroende Ca 2+ kanaler och inflödet av Ca 2 + joner i cellen,

6. Inkommande Ca2 + -joner aktiverar fosfolipas C och triggar kalcium-fosfolipid-signaltransduktionsmekanismen för att bilda DAG och inositol-trifosfat (IF₃)

7. Utseendet av IF₃ i cytosolen öppnar Ca2 + -kanaler i det endoplasmatiska retiklet, vilket accelererar ackumulationen av Ca2 + -joner i cytosolen,

8. En kraftig ökning av koncentrationen av Ca 2 + joner i cellen leder till överföringen av sekretoriska granuler till plasmamembranet, deras fusion med det och exocytos av mogna insulinkristaller utåt,

9. Därefter sönderfallet av kristaller, separationen av Zn2 + joner och frisättningen av aktiva insulinmolekyler in i blodomloppet.

Schema för intracellulär reglering av insulinsyntes med deltagande av glukos

Den beskrivna ledningsmekanismen kan justeras i en eller annan riktning under påverkan av ett antal andra faktorer, såsom aminosyror, fettsyror, gastrointestinala hormoner och andra hormoner, nervreglering.

Av aminosyrorna påverkar lysin och arginin mest signifikant utsöndringen av hormonet. Men i sig stimulerar de inte nästan sekretion, deras effekt beror på närvaron av hyperglykemi, d.v.s. aminosyror förstärker förstärkningen av glukos.

Fria fettsyror är också faktorer som stimulerar insulinsekretion, men också endast i närvaro av glukos. När hypoglykemi har de motsatt effekten, undertrycker uttrycket av insulingenen.

Logisk är insulinsekretionens positiva känslighet för effekten av hormonerna i mag-tarmkanalen - inkretiner (enteroglukagon och glukosberoende insulinotrop polypeptid), kolecystokinin, sekretin, gastrin, gastrisk hämmande polypeptid.

Ökad sekretion av insulin med långvarig exponering för somatotropiskt hormon, ACTH och glukokortikoider, östrogener, progestiner är kliniskt viktigt och i viss utsträckning farligt. Detta ökar risken för utarmning av β-celler, minskning av insulinsyntes och förekomst av insulinberoende diabetes mellitus. Detta kan observeras när man använder dessa hormoner i terapi eller i patologier som är förknippade med deras hyperfunktion.

Nervös reglering av pankreatiska p-celler innefattar adrenerg och kolinerg reglering. Eventuella påfrestningar (känslomässig och / eller fysisk ansträngning, hypoxi, hypotermi, skador, brännskador) ökar sympatiskt nervsystems aktivitet och hämmar insulinsekretion på grund av aktiveringen av a₂-adrenerga receptorer. Å andra sidan stimulering av p₂-adrenoreceptor leder till ökad utsöndring.

Insulinsekretion styrs också av n.vagus, som i sin tur styrs av hypotalamus, vilket är känsligt för koncentrationen av blodglukos.

mål

Insulinmålorganen innefattar alla vävnader som har receptorer för det. Insulinreceptorer finns i nästan alla celler utom nervceller, men i olika kvantiteter. Nervceller har inte insulinreceptorer eftersom det tränger helt enkelt inte in i blod-hjärnbarriären.

Insulinreceptorn är ett glykoprotein konstruerat från två dimerer, som var och en består av a- och p-subenheter, (ap)₂. Båda subenheterna kodas av en gen av kromosom 19 och bildas som ett resultat av partiell proteolys av en enda prekursor. Halveringstiden för receptom är 7-12 timmar.

När insulin binder till receptorn förändras konformationen av receptorn och de binder till varandra, bildande mikroaggregat.

Bindningen av insulin till receptorn initierar en enzymatisk kaskad av fosforyleringsreaktioner. Först av allt, autofosforylerade tyrosinrester på den intracellulära domänen hos själva receptom. Detta aktiverar receptorn och leder till fosforylering av serinrester på ett specifikt protein som kallas insulinreceptorsubstratet (SIR, eller oftare IRS från det engelska insulinreceptorsubstratet). Det finns fyra typer av sådana IRS - IRS - 1, IRS - 2, IRS - 3, IRS - 4. Även insulinreceptorsubstrat innefattar Grb-1 och Shc-proteiner, vilka skiljer sig från IRS-aminosyrasekvensen.

Två mekanismer för att realisera effekterna av insulin

Ytterligare händelser är indelade i två områden:

1. Processerna associerade med aktiveringen av fosfonositol-3-kinaser - styr huvudsakligen de metaboliska reaktionerna av metabolism av proteiner, kolhydrater och lipider (snabba och mycket snabba effekter av insulin). Detta inkluderar också de processer som reglerar aktiviteten hos glukostransportörer och absorptionen av glukos.

2. Reaktioner associerade med aktiviteten av MAP-kinas-enzymer - i allmänhet kontrollerar de kromatinaktivitet (långsamma och mycket långsamma effekter av insulin).

En sådan delavdelning är emellertid betingad, eftersom det finns enzymer i cellen som är känsliga för aktiveringen av båda kaskadbanorna.

Reaktioner associerade med fosfatidylinositol-3-kinas aktivitet

Efter aktivering bidrar IRS-proteinet och ett antal hjälpproteiner till fixeringen av det heterodimera enzymet fosfinositol-3-kinas innehållande reglerande p85 (namnet kommer från MM-proteinet 85 kDa) och den katalytiska p110-subenheten på membranet. Denna kinas fosforylerar membranfosfatidylinositolfosfater vid 3: e positionen till fosfatidylinositol-3,4-difosfat (PIP₂) och före fosfatidylinositol-3,4,5-trifosfat (PIP₃). Ansågs vara en pip₃ kan fungera som ett membrananker för andra element under insulins verkan.

Effekt av fosfatidylinositol-3-kinas på fosfatidylinositol-4,5-difosfat

Efter bildandet av dessa fosfolipider aktiveras proteinkinas PDK1 (3-fosfonositid-beroende proteinkinas-1), som tillsammans med DNA-proteinkinas (DNA-PK, engelska DNA-beroende proteinkinas, DNA-PK) fosforylerar proteinkinas B AKT1, engelska RAC-alfa serin / treonin-proteinkinas), som är fäst vid membranet genom PIP₃.

Fosforylering aktiverar proteinkinas B (AKT1), det lämnar membranet och rör sig in i cytoplasman och cellkärnan, där den fosforylerar många målproteiner (mer än 100 stycken), vilket ger ett ytterligare cellulärt svar:

Phosphoinositol 3-kinasmekanism för insulinverkan

• i synnerhet är det verkan av proteinkinas B (AKT1) som leder till rörelsen av glukostransportörer GluT-4 på cellmembranet och till absorptionen av glukos av myocyter och adipocyter.
• även, till exempel, aktiv proteinkinas B (AKT1) fosforylerar och aktiverar fosfodiesteras (PDE) som hydrolyserar cAMP till AMP, med resultatet att koncentrationen av cAMP i målceller minskar. Eftersom kinase A medverkar, som stimulerar glykogen TAG-lipas och fosforylas, som ett resultat av insulin i adipocyter, undertrycks lipolys och i levern stoppas glykogenolysen.

Fosfodiesterasaktiveringsreaktioner

• Ett annat exempel är verkan av proteinkinas B (AKT) på glykogensyntaskinas. Fosforylering av denna kinas inaktiverar den. Som ett resultat kan den inte reagera på glykogensyntas, för att fosforylera och inaktivera det. Således leder effekten av insulin till retentionen av glykogensyntas i en aktiv form och till syntesen av glykogen.

Reaktioner associerade med aktiveringen av MAP-kinasvägen

I början av denna väg kommer ett annat insulinreceptorsubstrat till spel - Shc-proteinet (Src (homologi 2-domän som innehåller transformerat protein 1)), vilket binder till den aktiverade (autofosforylerade) insulinreceptorn. Därefter växlar Shc-proteinet med Grb-proteinet (tillväxtfaktorreceptorbundet protein) och tvingar det att ansluta sig till receptom.

Även i membranet finns ständigt närvarande protein Ras, som ligger i ett lugnt tillstånd i samband med BNP. Nära Ras-proteinet finns "extra" proteiner - GEF (växelfaktor för GTF) och SOS (eng. Son of sevenless) och protein GAP (eng. GTPase-aktiverande faktor).

Bildningen av Shc-Grb-proteinkomplexet aktiverar GEF-SOS-GAP-gruppen och leder till ersättning av BNP med GTP i Ras-proteinet, vilket orsakar dess aktivering (Ras-GTP-komplexet) och signaltransmission till Raf-1-proteinkinaset.

Vid aktivering av proteinkinasen Raf-1 fäster den på plasmamembranet, fosforylerar ytterligare kinaser på tyrosin-, serin- och treoninrester och samverkar också samtidigt med insulinreceptorn.

Därefter aktiverade Raf-1-fosforylater (aktiverar) MAPK-K, ett proteinkinas av MAPK (engelska mitogenaktiverade proteinkinas, även kallad MEK, engelsk MAPK / ERK-kinas), som i sin tur fosforylerar enzymet MAPK (MAP-kinas, eller annat ERK, engelska extracellulärt signalreglerat kinas).

1. Efter aktivering av MAP-kinas, fosforyleras direkt eller genom ytterligare kinaser cytoplasmatiska proteiner, förändring av deras aktivitet, till exempel:

• aktivering av fosfolipas A2 leder till avlägsnande av arakidonsyra från fosfolipider, som därefter omvandlas till eikosanoider,
• aktivering av ribosomal kinas utlöser proteintranslation,
• aktivering av proteinfosfataser leder till defosforylering av många enzymer.

2. En mycket stor effekt är överföringen av insinsignalen till kärnan. MAP-kinas fosforylerar självständigt och därmed aktiverar ett antal transkriptionsfaktorer, vilket säkerställer läsningen av vissa gener som är viktiga för uppdelning, differentiering och andra cellulära svar.

MAP-beroende vägen för insulin effekter

Ett av proteinerna associerade med denna mekanism är transkriptionsfaktorn CREB (eng. CAMP-responselementbindande protein). I inaktivt tillstånd defosforyleras faktorn och påverkar inte transkription. Under inverkan av aktiverande signaler binder faktorn till vissa CRE-DNA-sekvenser (eng. CAMP-responselement), stärker eller försvagar läsningen av information från DNA och dess genomförande. Förutom MAP-kinasvägen är faktorn känslig för signalvägar associerade med proteinkinas A och kalcium-kalmodulin.

Hastigheten av effekterna av insulin

De biologiska effekterna av insulin divideras med utvecklingsgraden:

Mycket snabba effekter (sekunder)

Dessa effekter är förknippade med förändringar i transmembrantransporter:

1. Aktivering av Na + / K + -ATPaser som orsakar frisättningen av Na + joner och införandet av K + joner i cellen, vilket leder till hyperpolarisering av membran av insulinkänsliga celler (utom hepatocyter).

2. Aktivering av Na + / H-växlaren på det cytoplasmiska membranet i många celler och utgången från cellen av H + joner i utbyte mot Na + joner. Denna effekt är viktig vid patogenesen av hypertoni vid typ 2 diabetes mellitus.

3. Inhibering av membran Ca2 + -ATPaser leder till en fördröjning av Ca2 + -joner i cytosolen i cellen.

4. Utgång på membranet av myocyter och adipocyter av glukostransportörer GluT-4 och en ökning av 20-50 gånger volymen glukostransport i cellen.

Snabba effekter (minuter)

Snabba effekter är förändringar i fosforyleringshastigheten och defosforylering av metaboliska enzymer och regulatoriska proteiner. Som ett resultat ökar aktiviteten.

• glykogensyntas (glykogenlagring),
• glukokinas, fosfofructokinas och pyruvatkinas (glykolys),
• pyruvatdehydrogenas (får acetyl-SkoA),
• HMG-Scoa-reduktas (kolesterolsyntes)
• acetyl-SCA-karboxylas (fettsyrasyntes),
• glukos-6-fosfatdehydrogenas (pentosfosfatvägen),
• fosfodiesteras (upphörande av effekterna av mobilisering av hormoner adrenalin, glukagon etc.).

Långsamma effekter (minuter till timmar)

Långsamma effekter är förändringen i graden av transkription av generna av proteiner som är ansvariga för metabolism, tillväxt och delning av celler, till exempel:

1. Induktion av enzymsyntes

• glukokinas och pyruvatkinas (glykolys),
• ATP-citrat-lyas, acetyl-SCA-karboxylas, fettsyrasyntas, cytosoliskt malat-dehydrogenas (syntes av fettsyror),
• glukos-6-fosfatdehydrogenas (pentosfosfatvägen),

2. Repression av mRNA-syntes, till exempel för PEP-karboxykinas (glukoneogenes).

3. Ökar serumfosforyleringen av det S6-ribosomala proteinet, vilket stöder translationsprocesser.

Mycket långsamma effekter (timmar-dag)

Mycket långsamma effekter uppnår mitogenes och cellreproduktion. Till exempel innefattar dessa effekter

1. Ökning av lever i syntesen av somatomedin, beroende av tillväxthormon.

2. Öka celltillväxt och proliferation i synergism med somatomedin.

3. Övergång av celler från G1-fasen till S-fasen av cellcykeln.

patologi

hypofunktion

Insulinberoende och icke-insulinberoende diabetes mellitus. Att diagnostisera dessa patologier i kliniken använder aktivt stresstest och bestämning av koncentrationen av insulin och C-peptid.