Concetti Chiave
- L'insulina e il glucagone sono ormoni prodotti dal pancreas, specificamente nelle isole di Langerhans, ciascuna con un ruolo distinto.
- La sintesi dell'insulina avviene attraverso la trasformazione della pre-proinsulina in proinsulina e infine in insulina matura, conservata in vescicole fino al rilascio.
- L'insulina ha un'emivita breve e viene rapidamente degradata nel fegato, separando le catene A e B che saranno ulteriormente degradate.
- Il rilascio di insulina è regolato da vari fattori, inclusi ATP e calcio, mentre alti livelli prolungati di insulina possono portare alla down-regolazione dei recettori.
- Le patologie legate all'insulina, come il diabete, possono causare perdita di massa muscolare e accumulo di glucosio nel sangue, portando a sintomi come fame intensa e sudorazione.
Funzione ormonale del pancreas
L’insulina (e glucagone) sono prodotti dal pancreas. Questa funzione ormonale del pancreas avviene nelle isole di Langerhans, formate da cellule diverse.
- Le cellule α producono glucagone.
- Le cellule β sono le più numerose e producono insulina.
- Le cellule δ secernono somatostatina.
La cellula β sintetizza l’insulina attraverso diverse trasformazioni: all’inizio viene sintetizzata una molecola più lunga chiamata pre-proinsulina. Questa contiene una sequenza segnale che la indirizza nel reticolo endoplasmatico. Nel reticolo endoplasmatico, questa sequenza segnale viene tagliata e si ottiene la proinsulina, che contiene le future catene A e B dell’insulina e un segmento intermedio chiamato peptide C. Nel passaggio finale, il peptide C viene rimosso nel Golgi: quello che resta è l’insulina matura, composta da due catene (A e B) tenute insieme da 2 ponti disolfuro (e un terzo ponte stesso all’interno della catena). L’insulina verrà poi conservata in vescicole, fin quando non aumenta il glucosio. Un dettaglio clinico importante è che insulina e peptide C fanno inizialmente parte della stessa molecola, quindi sono prodotti nella stessa quantità. Nel sangue viene immagazzinata e secreta come esamero stabilizzati dallo zinco, ma per agire sui tessuti deve dissociarsi nella forma monomerica.
Degradazione e rilascio dell'insulina
L’insulina ha un’emivita bassa perché viene degradata velocemente nel fegato dal glutatione insulina trans-idrogenasi, che riduce i ponti disolfuro e separa le due catene. Queste ultime saranno degradate dalle insulinasi.
L’ATP provoca la chiusura di canali del potassio sensibili all’ATP. Allo stesso tempo, il calcio attiverà anche la sintesi de novo di insulina.
Vi sono altri agenti in grado di regolare il rilascio di insulina e allo stesso modo ci sono agenti che diminuiscono l’insulina
La via Ras/Raf/ERK inizia con IRS-1→ Grb2 → Sos → Ras → Raf → Erk, la quale viaggia nel nucleo attivando geni della crescita e proliferazione. Inattiva le lipasi che mobilizzano gli acidi grassi. Quando l’insulina è presente in quantità elevate per troppo tempo, le cellule down-regolano i recettori per l’insulina. La down-regolazione può diventare patologica. Le patologie legate all’insulina è il diabete in cui l’organismo utilizzerà come risorsa energetica le proteine, ragion per cui i diabetici perdono massa. Allo stesso tempo, si accumula glucosio nel sangue e di conseguenza compare nelle urine.
È in questa fase che possono comparire segnali come fame intensa, tremori e sudorazione.
• Attivazione della piruvato carbossilasi, per produrre ossalacetato utile alla gluconeogenesi. Inoltre, viene anche fosforilata la perlipina, rendendo accessibili gli acidi grassi del tessuto adiposo. L’aumento degli acidi grassi liberi incrementa la b-ossidazione, producendo Acetil-CoA. Nel muscolo invece, questi effetti vengono principalmente determinati non dal glucagone ma dall’adrenalina.
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo delle cellule delle isole di Langerhans nel pancreas?
- Come viene sintetizzata l'insulina nel pancreas?
- Qual è il meccanismo di degradazione dell'insulina?
- Quali sono le conseguenze di un'elevata presenza di insulina nel corpo?
Le cellule delle isole di Langerhans nel pancreas sono responsabili della produzione di ormoni: le cellule α producono glucagone, le cellule β producono insulina e le cellule δ secernono somatostatina.
L'insulina viene sintetizzata dalle cellule β del pancreas a partire dalla pre-proinsulina, che viene trasformata in proinsulina e infine in insulina matura, composta da due catene A e B unite da ponti disolfuro, dopo la rimozione del peptide C.
L'insulina ha un'emivita bassa e viene rapidamente degradata nel fegato dal glutatione insulina trans-idrogenasi, che separa le catene dell'insulina, le quali vengono poi ulteriormente degradate dalle insulinasi.
Un'elevata presenza di insulina per un lungo periodo può portare alla down-regolazione dei recettori per l'insulina, con conseguenze patologiche come il diabete, in cui l'organismo utilizza le proteine come risorsa energetica e si accumula glucosio nel sangue.
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