İnsülin Sentezi

İnsülin Sentezi yemek yerken organizmada indüklenir. İnsülin, hücrelerin hücre zarından glikoz almasını sağlayan bir hormondur. İnsülin sentezindeki azalma, kandaki şeker seviyesinde artışa neden olur.

İnsülin Sentezi nedir?

İnsülin, vücutta kandaki kan şekeri seviyesini düşürebilen tek hormondur. Karbonhidratlar yiyeceklerle birlikte alındığında insülin sentezi her zaman gereklidir. İnsülin sentezi, pankreasın Langerhans hücrelerinde gerçekleşir.

Çok az insülin üretilirse, kan şekeri seviyesi yükselir çünkü glikoz artık hücrelere taşınmaz. Aşırı insülin sentezi, açlık sancıları, huzursuzluk ve sinir hasarı tehdidi ile düşük kan şekerine (hipoglisemi) yol açar.

İnsülin sentezi aralıklarla gerçekleşir ve her zaman gıda alımı ile uyarılır. Örneğin açlık nedeniyle karbonhidrat alımı azalırsa kan şekeri seviyesi düşer. İnsülin antagonistinden daha fazla glukagon oluşur. Glukagon, glukoneogenez yoluyla kan şekeri seviyesini yükseltir. Sonuç olarak insülin salgısı azalır ve sentezi kısıtlanır.

Genel olarak, insülin sentezi, kan şekeri seviyesini sabit tutmak için karmaşık bir düzenleyici mekanizmanın parçasıdır.

İşlev ve görev

İnsülin sağlamak vücudun enerji ve yapı taşlarıyla beslenmesini sağlar. İnsülinin metabolizma üzerinde anabolik bir etkisi vardır. İnsülin üretimi hem insülin sentezini hem de insülin salgılanmasını içerir.

İnsülin, pankreastaki Langerhans adacık hücrelerinde üretilir ve depolanır. Kan şekeri seviyesi yükseldiğinde, glikoz veziküller yoluyla Langerhans adacıklarının beta hücrelerine girer ve depolanmış insülini hemen serbest bırakır. Aynı zamanda insülin sentezi de uyarılır.

Öncelikle ribozomlar üzerinde 110 amino asitlik inaktif bir preproinsülin molekülü oluşur. Bu preproinsülin, 24 amino asitli bir sinyal sekansı, 30 amino asitli B zinciri, ek bir iki amino asit ve 31 amino asitli bir C zinciri, başka iki amino asit ve 21 amino asitli bir A zincirinden oluşur.

Oluşturulduktan sonra, gerilmiş molekül, üç disülfür köprüsünün oluşumuyla katlanır. İki disülfür köprüsü, A ve B zincirlerini birbirine bağlar. Üçüncü disülfür grubu, A zinciri içindedir. Preproinsülin başlangıçta endoplazmik retikulumda bulunur. Oradan Golgi aparatına girmek için membrandan taşınır.

ER'nin membrandan geçişi sırasında, sinyal peptidi ayrılır ve daha sonra endoplazmik retikulumun sarnıçlarında kalır. Sinyal dizisi ayrıldıktan sonra, 84 amino aside sahip proinsülin oluşur. Golgi aparatına dahil edildikten sonra orada saklanır.

Serbest bırakılması için bir uyaran varsa, C zinciri, spesifik peptidazların etkisiyle ayrılır. Şimdi bir A-zinciri ve bir B-zincirinden oluşan insülin oluşur. İki zincir yalnızca iki disülfür köprüsü ile bağlanır. Molekülü stabilize etmek için A zinciri içinde üçüncü bir disülfür grubu bulunur.

İnsülin daha sonra Golgi aparatının veziküllerinde çinko-insülin kompleksleri şeklinde depolanır. İnsülinin yapısını stabilize eden heksamerler oluşur. İnsülin salınımı belirli uyaranlarla tetiklenir. Kan şekeri seviyesindeki artış, ana tetikleyici uyarıcıdır. Ancak çeşitli amino asitlerin, yağ asitlerinin ve hormonların varlığı da insülin salınımı üzerinde uyarıcı bir etkiye sahiptir.

Tetikleyici hormonlar arasında sekretin, gastrin, GLP-1 ve GIP bulunur. Bu hormonlar her zaman yemek yediğinizde oluşur. Yutulduktan sonra insülin salgılanması iki aşamada gerçekleşir. İlk aşamada depolanan insülin serbest bırakılırken, ikinci aşamada yeniden sentezlenir. İkinci aşama, hiperglisemi bitene kadar tamamlanmaz.

Hastalıklar ve rahatsızlıklar

İnsülin sentezi bozulduğunda kan şekeri seviyesi yükselir. Kronik bir insülin eksikliğine diabetes mellitus denir. Tip I diyabet ve tip II diyabet olmak üzere iki tür diyabet vardır.

Tip I diyabet mutlak bir insülin eksikliğidir. Langerhans adacık hücreleri yoksa veya bir hastalığa bağlıysa, çok az insülin üretilir veya hiç üretilmez. Olası nedenler, pankreasın şiddetli iltihabı veya otoimmün hastalıklardır. Bu şeker hastalığında kan şekeri seviyesi son derece yüksektir. İnsülin ikamesi olmazsa hastalık ölüme yol açar.

Tip II diyabet, göreceli bir insülin eksikliğinden kaynaklanır. İşlemde yeterli insülin üretilir ve hatta insülin sekresyonu artar. Ancak reseptör eksikliğinden dolayı insülinin etkinliği azaldığı için insülin direnci artmaktadır. Pankreasın aynı etkilere ulaşması için daha fazla insülin üretmesi gerekir. Bu artan insülin sentezi, uzun vadede Langerhans adacıklarının tükenmesine yol açar. Tip II diyabet gelişir.

Hormonal düzenleme bozuklukları bağlamında, kan şekeri seviyesinde artış da meydana gelebilir. Kortizol aktivitesinin artmasıyla, glikoneojenez yoluyla amino asitlerden daha fazla glikoz üretilir. Sonuç olarak, kan şekeri seviyesini tekrar düşürmek için insülin sentezi kalıcı olarak uyarılır. Fazla glikoz, artan yağ oluşumunun gerçekleştiği yağ hücrelerine taşınır. Bir gövde obezitesi gelişir. Hastalık, Cushing sendromu olarak bilinir.

Kalıcı olarak yüksek seviyede bir insülin sentezi, Langerhans'ın adacık hücrelerindeki bir tümör tarafından da tetiklenebilir. Genellikle bir insülinoma tarafından tetiklenen ve tekrarlayan hipoglisemiye yol açan bir hiperinsülinizmdir.