Endocrinologia - l'insulina

Insulina

Insulina è un ormone peptidico di 51 aminoacidi prodotto dalle cellule β del pancreas endocrino. È costituito da una catena A di 21 aa e una catena B di 30 aa, unite da due ponti disolfuro: uno fra la cisteina 7 della catena A e la cisteina 7 della catena B, e l'altro fra la cisteina 20 della catena A e la cisteina 19 della catena B. Nella catena A è presente un terzo ponte disolfuro fra la cisteina 6 e la cisteina 11.

I ponti disolfuro conferiscono all'insulina una struttura tridimensionale da cui dipende la sua attività biologica, che, infatti, viene persa in caso di rottura dei ponti disolfuro (sostanze riducenti) o formazione di nuovi ponti disolfuro (sostanze ossidanti).

Sintesi dell’insulina

La sintesi dell'insulina avviene a partire dal precursore pre-proinsulina (cr. 11p), un peptide di 110 residui aminoacidici, costituito dalla sequenza aminoacidica delle catene A e B e da un peptide segnale di 24 aa, che viene scisso nel R.E.R., dando origine alla proinsulina formata da 86 residui. Questa è costituita dalla sequenza aminoacidica delle catene A e B, tenute insieme da un segmento di connessione di 35 aa, che viene scisso all'interno dei granuli secretori da 2 peptidasi, con perdita di 2 aa basici in ciascun sito di scissione, per cui in seguito alla rimozione del segmento di connessione si ha la formazione dell'insulina di 51 aa e del peptide C di 31 aa, presenti in maniera equimolare nei granuli secretori delle cellule β.

Secrezione dell’insulina

La secrezione dell'insulina avviene mediante esocitosi in risposta all'aumento dei livelli di glicemia, prevalentemente nel periodo post-prandiale. Le cellule β presentano recettori specifici di membrana sensibili alle variazioni della glicemia (glucose sensing). Infatti, quando le cellule ricevono gli stimoli secretori, si ha la formazione del complesso Ca²⁺-calmodulina che stimola la polimerizzazione dei microtubuli e la contrazione dei microfilamenti dello scheletro, trasportando i granuli secretori verso la membrana plasmatica che si fonde con la membrana dei granuli, favorendo la secrezione di insulina nel plasma.

In condizioni fisiologiche, la secrezione di insulina è continua, mantenendo livelli pari a 3-15 mU/l tra i pasti e durante la notte, mentre si ha un picco di secrezione post-prandiale pari a 1,5 U/h per 2-3 ore (~40 µg/h).

La secrezione di insulina stimolata è soprattutto indotta dall'iperglicemia, poi da aminoacidi, acidi grassi liberi (FFA), e vari ormoni come il nervo vago, GIP, glucagone, GLP-1, CCK, gastrina, e secretina.