Úvodní stránka | Tato stránka v originále

Inzulín

Inzulín (Latina insula, “ostrov”) je polypeptide hormon primárně hrát rozhodující roli v pravidle uhlohydráta metabolismus; to také vezme aktivní roli v metabolismu tuku (triglycerides) a bílkoviny - to má anabolic vlastnosti. Inzulín je používán lékařsky v některých formách diabetes. Psát 1 diabetici závisí na exogenním inzulínu (typicky vstřikoval) pro jejich přežití protože nezbytně absolutní nedostatek hormonu. První úspěšná léčba s inzulínem se stala v Torontu, Kanada, na 11. ledna, 1922.

Přesný sled amino kyselin zahrnovat molekulu inzulínu, takzvaný primární struktura, byl určen britským molekulárním biologem Frederick Sanger. To bylo první bílkovina jehož struktura byla kompletně předurčená. Pro toto on získal Nobelovu cenu v chemii v roce 1958. V roce 1967, po desetiletích práce, Dorothy Crowfoot Hodgkin určoval prostorovou konformaci molekuly, prostředky rentgenovat studia difrakce.

  1. Preproinsulin (Leader, B řetěz, C řetěz, řetěz); proinsulin sestává z BCA, bez L
  2. Spontánní drážkování
  3. A B řetězy spojené svazky sirníku
  4. Vůdce a C řetěz být uříznut
  5. Molekula inzulínu zůstane

Tabulka s obsahem
1 struktura inzulínu a výroba
2 akce inzulínu na buněčné úrovni a globální metabolická úroveň
3 regulační akce inzulínu na úrovních glykémie
4 inzulín a mozek
5 intracelulární transformace signálu inzulínu
6 nemocí a syndromy způsobené poruchou inzulínu
7 inzulínu jako léčba
8 zneužívání inzulínu
9 příbuzných wikipedia článků
10 externích spojení

Struktura inzulínu a výroba

Inzulín je syntetizován v lidech a jiných savcích uvnitř buňek bety (B-buňky) Ostrůvků Langerhans ve slinivce. Jeden k tři milióny ostrůvků Langerhans (slinivkové ostrůvky) vytvoří endokrinní části slinivky, který je primárně exocrine žláza. Endokrinní část odpovídá za jen 2 % úplného množství slinivky. Uvnitř ostrůvků Langerhans, buňky bety představují 60-80 % všech buňek.

Inzulín je stavěn od 51 amino kyselin a je jeden z nejmenších bílkovin známý; kratší ' bílkoviny být obvykle odkazoval se na jak polypeptide. Inzulín hovězího masa se liší od lidského inzulínu v dva amino kyselé zbytky, a inzulín vepřového masa v jednom zbytku. Inzulín ryb je také blízký dost k inzulínu člověka k aktu jako inzulín v lidech. U lidí, inzulín má molekulární váhu 5734. Inzulín je uspořádán jak 2 polypeptide řetězy spojené 2 sírovýma mosty (vidět číslo ukázaný nahoře). Řetěz sestává z 21, a řetěz B 30 amino kyselin. Inzulín je produkován jako molekula prohormone - proinsulin - to je později transformované proteolytic akcí do aktivního hormonu.

Zbývající část je volána peptide C. toto polypeptide je propuštěn do krve - jeden C-peptide pro každého dva molekuly inzulínu. Protože externí insulins současně obsahují ne C-peptide komponenta, množství séra peptide C jsou dobré ukazatele interního inzulínu výroba. C-peptide nedávno byl objeven mít biologickou aktivitu sám; aktivita je zřejmě připoutána k účinku na svalnatou vrstvu tepen.

Akce inzulínu na buněčné úrovni a globální metabolická úroveň

Akce inzulínu na globální lidské metabolické úrovni obsahují:

Akce inzulínu na buňkách obsahují:

Regulační akce inzulínu na úrovních glykémie

Přes velké přestávky mezi jídly nebo příležitostnou spotřebou jídel se značným uhlohydrátem náklad (eg, napůl dort k narozeninám nebo pytel bramborových lupínků), člověk krev úrovně glukózy normálně zůstanou v úzkém dosahu. Ve většině lidech toto se liší od osoby k osobě od asi 70 mg/dl k možná 110 mg/dl kromě krátce poté, co jedl když úroveň glykémie zvedne se dočasně. Tento homeostatic proces je výsledek mnoha faktorů, ale pravidlo hormonu je nejdůležitější.

Tam jsou dvě skupiny nepřátelských hormonů ovlivňovat úrovně glykémie:

Toto je protože, přinejmenším v krátkém termínu, to je daleko méně škodlivé mít příliš hodně glukózy v krvi než příliš malý. Mechanismy, které obnoví příliš nízkou glykémii (hypoglycemia) musí být rychlý a efektivní protože vážných následků nedostatečné glukózy. Oni jsou většinou účinní a příznačný hypoglycemia se nalézá téměř úplně v diabeticích na léčbě pharmacologic. Hypoglycemic epizody se mění velmi v krutosti a rychlosti počátku. Ve výzvě lékařských těžkých případů lékařská pomoc je základní, jako výsledky smrti z dostatečně nízké krve glukóza srovná.

Buňky bety v ostrůvkách Langerhans jsou citlivé na změny v úrovních glykémie protože přítomnosti glucokinase, který reaguje na koncentrace glukózy. Jestliže ta úroveň se zvětší, více inzulín od buňky bety skladuje je propuštěn do krve a buňky bety výroba inzulínu se zvětší. Když úroveň glukózy sestoupí k hodnotě physiologic, vydání inzulínu se zpomalí nebo se zastaví. Předtím hladina glukózy klesne nebezpečně nízké, hyperglycemic hormony vstoupí do hry.

Inzulín a mozek

Ačkoli ostatní buňky mohou používat ostatní paliva na chvíli (nejvíce prominentně mastné kyseliny), neurons být závislý na glukóze jako zdroj energie v non-hladovící člověk. Oni nevyžadují, aby inzulín absorboval glukózu, unlike sval a tukovou tkáň a oni mají velmi malé vnitřní zásoby glycogen. Tak, dostatečně nízká glukóza vyrovnaný nejprve a nejvíce dramaticky prokáže sebe v poškozeném působení působení centrální nervové soustavy - dizzness, problémy řeči, vyrovnat ztrátu vědomí, být obyčejný. Tento jev je známý jako hypoglycemia nebo, v případech produkovat bezvědomí, bezvědomí hypoglycemic (předtím inzulínový šok). Protože endogenous příčiny přemíry inzulínu (takový jako nesidiom) být extrémně vzácný přirozeně, ohromující většina hypoglycemia případy jsou způsobeny akcí člověka (eg, iatrogenic (význam způsobený medicínou )), a být obvykle accidental. Tam byli nemnoho případů hlásilo vraždy inzulín používání se předávkuje, ale nejvíce inzulínový šok vypadá, že je způsobený mismangement inzulínu (nejedl jak hodně jak předvídal, nebo cvičil více než čekal), nebo chyba (eg, 200 jednotek inzulínu místo toho 20).

Zneužití některého tří tříd léčby jsou obvyklé příčiny iatrogenic hypoglycemia:

Intracelulární transformace signálu inzulínu

Tam jsou zvláštní dopravní kanály v buněčných membránách přes kterou glukózu z krevní plechovky zadat buňku. Tyto kanály jsou, nepřímo, pod kontrolou inzulínu v jistém těle buňka píše. Nedostatek oběžného inzulínu bude bránit glukóze v vnikání ty buňky (eg, v untreated psát já diabetes). Nicméně, více obyčejně je pokles v citlivosti buňek k inzulínu (eg, redukovaný inzulín citlivost charakteristická pro typ II diabetes), končit omezenou glukózou absorbce. V jednom případě, tam je ' hladovění buňky ', váhová ztráta, někdy extrémní. V nemnoho případů, tam je závada ve vydání inzulínu od slinivky. Jedna cesta, účinek je stejný: pozvednutá glykémie srovná.

Aktivace receptorů inzulínu vede k interním buněčným mechanismům, které přímo ovlivní vychytávání glukózy tím, že reguluje číslo a operaci molekul bílkoviny v buněčné membráně která glukóza dopravy do buňky.

Dva druhy tkání jsou nejvíce silně ovlivňované inzulínem: svalové buňky (myocytes) a tukové buňky (adipocytes). Bývalý být důležitý protože jejich centrální role v hnutí, dýchat, cirkulace, etc, a latter protože oni hromadí kalorie přemíry proti budoucím potřebám. Spolu, oni odpovídají za o 2/3 všech buňek v typickém lidském těle.

Nemoci a syndromy způsobené poruchou inzulínu

Tam je několik podmínek ve kterém inzulínu porucha pathologic:

Inzulín jako léčba

Inzulín je absolutně vyžadován pro celé zvíře (včetně člověka) život. Mechanismus je téměř totožný v nematode červech (ie, C. elegans) a v savcích. U lidí, nedostatek inzulínu náležitý k odstranění vedení slinivky k smrti ve dnech nebo u většiny týdnů. Inzulín musí být poskytnut k pacientům v kom je nedostatek hormonu pro toto, nebo některý jiný, důvod. Klinicky, toto je voláno diabetes mellitus píší 1.

Ačkoli to bylo zřejmé výzkumníkům to nějaký výměšek ze slinivky byl zodpovědný za kontrolu glukózy, úsilí izolovat účinnou složku byla neúspěšná. Pokrok byl jen dělán, když to bylo uvědomilo si to zažívací enzymes také produkoval slinivkou zničil aktivní materiál během pokusů o těžbu. Mnoho po celém světě přišel blízko, ale announcment izolace inzulínu od slinivek zárodečných telat (který přesto nezahájil výrobu zažívací enzymes) byl dělán na 27 červenci 1921 u Univerzita Toronto ( Frederick Banting, Charles Best, James Collip, a J.J.R. Macleod. Pro tento objev průlomu, Macleod a Banting získal Nobelovu cenu v Fyziologii nebo Medicíně v 1923. Banting a Macleod rozdělil některé finanční odměny s jiní.

Slinivky sklízení od lidských mrtvol byly nemožné v praxi, tak inzulín od kráv nebo prasat nebo rybí slinivky byli používáni místo toho. Všichni mají ' aktivita inzulínu ' u lidí. Inzulín je bílkovina, která byla velmi silně udržovaná přes evoluční čas. Rozdíly v vhodnosti hovězího masa, vepřovém mase nebo inzulínu ryb přípravy na zvláštní pacienty byly primárně výsledek čistoty přípravy a alergických reakcí k rozmanitým substancím v těch přípravách. Inzulín člověka může nyní vyráběl, používat genetické inženýrství molekulární biologie techniky, v dostatečném množství pro rozšířeném klinickém použití, hodně redukovat nečistotu problémy reakce. Eli Lilly prodával první takový syntetický inzulín, Humulin, v 1982. Genentech Inc rozvinul techniku Lilly používal.

Tam je několik potíží s použitím inzulínu jako klinická léčba pro diabetes:

Diabetici dávají sebe inzulín, obvykle přes subcutaneously injekční stříkačku. Toto je oba:

Tam bylo několik pokusů zlepšit tento nevhodný režim poskytovat inzulín. Tam jsou vstřikovací trysky proudového letadla (také užitý na některé vaccinations některými klinikami) který mít různý inzulín doručení vyvrcholí a durations jak se vyrovnal jehlové injekci stejného množství a druhu inzulínu. Někteří diabetici najdou kontrolu možný se vstřikovacími tryskami proudového letadla, ale ne s injekční stříkačkou. Tam být také ' pumpy inzulínu je různých typů, které jsou ' elektrické vstřikovací trysky je spojený s polořadovkou-trvale zasadil popichovat (cévku). Někteří kdo nemůže dosáhnout adekvátní glukózy kontrola konvenční jehlou být schopný k s vhodnou pumpou.

Unlike mnoho lékařství, inzulín nemůže být vzat orálně. To je zpracované jako nějaká jiná bílkovina v gastrointestinální ploše. Jako všechny jiné přijaté bílkoviny, to je zredukované na jeho amino kyselé komponenty a ztrácí všechny ' aktivita inzulínu '. Tam jsou úsilí výzkumu underway vyvinout metody chránícího inzulínu od trávícího ústrojí tak to to může být vzato orálně, ale žádný přesto se ukázal jako oba bezpečný a efektivní.

Inhaloval inzulín je pod aktivním vyšetřováním jak být několik jiný, exotičtější, techniky.

pumpa inzulínu je dobré řešení. Nicméně tam je několik hlavních limitací - cena, potenciál pro epizody hypoglycemic, a, tak daleký, žádné approvable prostředky k řízení doručení inzulínu založené na úrovních glykémie. Jestliže příliš hodně inzulín je dodán nebo pacient jí méně než normální, tam bude hypoglycemia. Na druhé straně, jestliže příliš malý inzulín je dopraven pumpou, tam bude hyperglycemia. Oba tito mohou vést k potenciálně life-threatening podmínky. Navíc, cévky indwelling položí značné nebezpečí nákazy a ulceraci. Tak daleký, pumpy inzulínu vyžadují značnou opatrnost a úsilí k použití správně. Někteří diabetici jsou schopní udržovat jejich glukózu v rozumné kontrole jen na pumpě.

Výzkumníci produkovali hlídání-jako zařízení to zkouší pro úrovně inzulínu v krvi přes kůži a dá korektivní dávky přes póry v mechanickém zařízení být zaujatý kůží pacienta. Inzulín aspekt administrace zůstane experimentální u tohoto psaní. Glykémie aspekt testu je, u tohoto psaní, komerčně dostupný nezbytně jak popsal.

Jiný ' řešení ' k diabetes by byl se vyhnout periodickému inzulínu administrace úplně tím, že instaluje self-regulovat zdroj inzulínu. Například, slinivkový, nebo buňka bety, transplantace. To je poněkud těžké technicky, tak transplantace celé slinivky (jako jednotlivec orgán) je ne obyčejný. Obecně to je vykonáváno v spojení s játry nebo ledvinou chirurgie transplantace. Nicméně, transplantace slinivkové bety buňky sám je možnost. To bylo velmi experimentální (ie, náchylný k poruše) na mnoho let, ale někteří výzkumníci v Albertě, Kanada, mají vyvinuté techniky, které produkovaly mnohem vyšší úspěch míru (asi 90 % v jedné skupině). Beta transplantace buňky může stát se praktickou zkouškou, a obyčejný, v blízké budoucnosti. Několik jiných non-transplantovat metody automatu doručení inzulínu být bytí se vyvíjelo v laboratořích výzkumu, zatímco toto je psáno. Žádný je současně blízký klinickému schválení.

Hlavní problém pro ty vyžadovat externí inzulín vybere si pravou dávku inzulínu a pravé načasování.
To by bylo nejlepší ukazovat toto graficky. Eg, graf typické glykémie srovná a inzulín krve srovná v lidech bez diabetes a v těch s cukrovkou píchat si 1, 2, 3 nebo čtyřikrát den.

Fyziologické pravidlo glykémie, jak v non-diabetický, by byl nejlepší. Zvýšená glykémie srovná poté, co jídlo je podnět pro výzvové vydání inzulínu od slinivky. Zvýšený inzulín vyrovnaně způsobí absorbci glukózy a ukládání, redukovat úrovně glykémie a redukovat vydání inzulínu. Výsledek je že úroveň glykémie zvedne se poněkud po jedení, a během jedné hodiny nebo tak vrátí se k normální ' půst ' vyrovnaný. Vyrovnat nejlepší diabetickou léčbu s lidským inzulínem, nicméně poskytl, postrádá kontrolu glukózy v non-diabetický.

Komplikovat věci je to složení jídla jedený (vidět glycemic index) ovlivní střevní pohltivosti. A, tuky a bílkoviny oba zaviní zdržení v absorpci uhlohydráta jedeného zároveň. A, cvičení redukuje potřebu inzulínu dokonce, když všechny jiné faktory zůstanou stejné.

To je nemožné vědět to pro jistý jak hodně inzulínu (a který typ) je potřebován k ' kryt ' zvláštní jídlo aby dosáhl rozumné glykémie úroveň během jedné hodiny nebo dva poté, co jedl. Non-beta diabetiků buňky stále a automaticky řídit toto neustálým sledováním a seřízení vydání inzulínu. Všechna taková rozhodnutí diabetikem musí být založená na obecném zážitku a školení (ie, u směru lékaře nebo PA) a, další, specificky založený na individuální zkušenosti pacienta. To není přímé a should nikdy být dělán zvykem nebo rutinou.

Například, někteří diabetici vyžadují více inzulínu po pití sbírat mléko než oni dělají poté, co vzal rovnocenné množství tuku, bílkoviny, uhlohydráta a tekutiny v nějakém jiném ročníku. Jejich zvláštní reakce sbírat mléko je jiný než jiní diabetici , ale stejný množství plnotučného mléka pravděpodobně způsobí ještě různou reakci dokonce v té stejné osobě. Plnotučné mléko obsahuje značnou tučnou chvíli prohlédnout mléko má hodně méně. To je neustálý vyrovnávací akt pro všechny diabetiky, obzvláště pro ty brát inzulín.

Lékařské přípravy inzulínu (od hlavních dodavatelů - Eli Lilly a Novo Nordisk -- nebo od některého jiný) být nikdy právě ' inzulín ve vodě '. Klinicky insulins jsou speciálně připravil směsi inzulínu plus jiných substancí. Tito zdrží absorpci inzulínu, nastavit pH řešení redukovat reakce u místa injekce, a tak dále. Některé nedávné insulins nejsou přesně inzulín, ale tak volaný inzulín analogs. Molekula inzulínu v inzulínu analogový je mírně modifikován tak že oni jsou

Vedení volby typu inzulínu a jeho dávky a načasování by měli být kontrolováni lékařským profesionálem pracovat s diabetikem.
Dovolovat úrovně glykémie ke svahu, tak dlouho jak oni nejdou vysoce dost způsobit akutní hyperglycemic symptomy je ne slušný výběr. Několik velký, dobře navržený, dlouhá termínová studia přesvědčivě ukázala, že diabetické komplikace se sníží zřetelně, linearly, a souhlasně jako glykémie úrovně se přiblíží ' normální ' vzory přes dlouhá období. V krátkosti, jestliže diabetik silně řídí úrovně glykémie (ie, v průměru, přes dny a týdny, a vyhýbat se příliš vysokým vrcholům po jídlech) rychlost diabetických komplikací jde dolů. Jestliže velmi blízko kontrolovaný, že míra může dokonce se přiblížit ' normální '. Chronické diabetické komplikace zahrnují cerebrovascular nehody (CVA nebo mrtvice), infarkt, slepota (od proliferative diabetik retinopathy), toehr cévní škoda, nervová škoda od diabetického neuropathy nebo selhání ledviny od diabetika nephropathy. Tato studia demonstrovala za pochybností, že, jestliže to je možné pro pacienta, takzvaný intenzivní insulinotherapy je nadřazený konvenčním insulinotherapy. Nicméně, blízká kontrola nad úrovněmi glykémie (jak v intenzivních insulinotherapy) laně vyžadují péči a značnou snahu, pro hypoglycemia je nebezpečný a moci být fatální.
Dobrá míra dlouhého termínu diabetická kontrola (approx 90 dnů ve většině lidech) je sérum úroveň glycoslyated hemoglobin (HbA1c). Kratší termín integroval míru (dva týdny nebo tak) je takzvaný ' fructosamine ' vyrovnaný, který je míra podobně glyclosylated bílkovin (hlavně bílkovina) s kratším polovičním životem v krvi. Tam je komerční dostupný metr který měří tuto úroveň na poli.
Zneužívání inzulínu
Tam být hlásí, že někteří pacienti zneužívají inzulín tím, že napíchne větší dávky, které vedou ke slabému pivu hypoglycemic říká. Toto je Extrémně nebezpečné a je nezbytně ekvivalentní k experimentování sufokace. Hrozný akutní nebo prodloužené hypoglycemia mohou vyústit v poškození mozku.
Příbuzné wikipedia články
Externí odkazy