Pankreas
Hlavní funkcí Langerhansových ostrůvků, endokrinní části pankreatu, je řízení metabolismu sacharidů.
Hormony pankreatu
V Langerhansových ostrůvcích rozptýlených v tkáni pankreatu se nachází několik typů buněk.
- Buňky typu A syntetizují glukagon, proglukagon a glukagonu podobné peptidy.
- Buňky typu B secernují inzulin, proinzulin, C-peptid, amylin a kyselinu gama aminomáselnou (GABA).
- Buňky typu D syntetizují somatostatin, v malém množství také gastrin a vazoaktivní intestinální polypeptid (VIP).
- Buňky typu F produkují pankreatický polypeptid.
Inzulin je složen ze dvou polypeptidových řetězů spojených dvěma disulfidovými můstky. Nejprve je v buňkách syntetizován pre-proinzulin, který je během postranslační modifikace upraven na proinzulin. Ten se skládá ze dvou řetězů A a B, které jsou spojeny C-peptidem.
V Golgiho aparátu je protein C odštěpen a vzniká inzulin. Inzulin má v krvi krátký poločas (3–5 min) a je degradován v játrech a v ledvinách.
Stimulem k uvolnění inzulinu z B buněk je zvýšení glykemie. Proniknutí glukózy do buněk vede přes celou kaskádu signalizačních dějů k otevření vápníkových kanálů. Ca2+ vstoupí do buněk a dává podnět k syntéze inzulinu.
Organismus denně vytvoří 50 jednotek inzulinu. Jedna mezinárodní jednotka (IU) je množství inzulinu, které u králíka o hmotnosti 2 kg hladovějícího 24 hodin sníží glykemii ze 7,4 na 2,5 mmol/l.
Účinky inzulinu lze shrnout v následujících bodech:
- Usnadňuje vstup glukózy do buněk (zvyšuje počet glukózových transportérů v cytoplasmatické membráně).
- Také zvyšuje množství aminokyselin a draslíku do vstupujících do buněk.
- Má anabolické účinky – stimuluje proteosyntézu a inhibuje proteolýzu.
- V játrech stimuluje aktivací enzymu glykogensyntázy tvorbu glykogenu (glykogenezi) a potlačuje glukoneogenezi.
- Stimuluje lipogenezi (aktivací lipogenetických enzymů)
- Ve svalech stimuluje syntézu glykogenu, potlačuje glykogenolýzu
Inzulinové receptory
Inzulin se v cílových tkáních (játra, svaly, tuková tkáň) váže na membránové receptory s tyrozinkinázovou aktivitou.Při nadbytku inzulinu dochází k spotřebovávání receptorů – down regulation. Inzulinové receptory se skládají ze dvou podjednotek alfa a ze dvou podjednotek beta. Inzulin se váže na podjednotky alfa, které jsou umístěny vně buněčné membrány, extracelulárně. Podjednotky beta procházejí buněčnou membránou a po navázání inzulinu na alfa podjednotky u nich dochází ke změně konformace a autofosforylaci. To spustí kaskádu signálních dějů, které jsou zodpovědné za zprostředkování účinku inzulinu.
