Concetti Chiave
- L'insulina è prodotta dalle cellule β del pancreas, che sintetizzano l'ormone attraverso diverse trasformazioni, partendo dalla pre-proinsulina fino all'insulina matura.
- L'insulina viene conservata in vescicole e, quando il glucosio aumenta, viene rilasciata nel sangue sotto forma di esamero stabilizzato dallo zinco, dissociandosi poi in monomeri per l'azione sui tessuti.
- La degradazione dell'insulina avviene rapidamente nel fegato tramite il glutatione insulina trans-idrogenasi, che riduce i ponti disolfuro separando le catene A e B.
- L'insulina attiva la via Ras/Raf/ERK, stimolando la crescita cellulare e inibendo la mobilizzazione degli acidi grassi, ma un eccesso causa down-regolazione dei recettori, legata al diabete.
- Il glucagone, prodotto dalle cellule α, attiva la piruvato carbossilasi per la gluconeogenesi e facilita l'accesso agli acidi grassi del tessuto adiposo, aumentando la b-ossidazione.
Insulina
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.
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.
Produzione di insulina
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
Captazione ed effetti dell’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.
Glucagone
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 β nel pancreas?
- Quali sono gli effetti dell'insulina sull'organismo?
Le cellule β del pancreas sono responsabili della produzione di insulina. Sintetizzano l'insulina attraverso diverse trasformazioni, partendo dalla pre-proinsulina fino a ottenere l'insulina matura, che viene conservata in vescicole fino a quando non aumenta il glucosio nel sangue.
L'insulina attiva la via Ras/Raf/ERK, che stimola la crescita e la proliferazione cellulare, e inattiva le lipasi che mobilizzano gli acidi grassi. Tuttavia, un'eccessiva presenza di insulina può portare alla down-regolazione dei recettori, contribuendo a patologie come il diabete, dove si accumula glucosio nel sangue e si perde massa muscolare.
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