Механизм действия инсулина

Инсулин связывается со специфическим рецептором на плазматической стороне мембраны клеток. Рецептор к инсулину является гликопротеином и состоит из двух субъединиц: большей — а-субъединица (на наружной поверх­ности клеточной мембраны и связывает молекулу инсулина) и меньшей β-субъединицы (находится в цитоплазме и содержит тирозинкиназу, которая акти­вируется в ходе связывания инсулина). В результате происходит аутофосфоризация β -субъединицы и далееэффекты инсулина реализуются через активизацию тирозинкиназ, инициирующих каскад фосфорилирования и дефосфорилирования серина, что приводит к реализации основных внутриклеточных эффектов инсулина.

Рис 3. Инсулиновый рецептор

Две модели действия инсулина.

Первая модель - образование и активацию транспортных бел­ков, переносящих глюкозу в клетку, образование рецепторов к трансферину, липопротеинам низкой плотности (ЛПНП), к инсулиноподобному фактору роста 2 и передвижение этих рецепторов на поверхность мембраны клетки. Это дейст­вие инсулина происходит в период стимуляции его секреции, т. е. во время и по­сле еды, чтобы питательные вещества, которые поступили с пищей, проходили в клетку.

Вторая модель действия инсулина - гидролиз мембранных гликолипидов путем стимуляции активности фосфорилазы С. Это ведет к образова­нию потентного «второго мессенджера» инозитол монофосфата или диацилглицерола, который может модифицировать внутриклеточный ответ на инсулин. «Второй мессенджер» активирует протеинкиназу и обеспечивает внутриклеточ­ный путь фосфорилизации.

Чувствительность инсулиновых рецепторов к инсулину, главным образом β -субъединицы, зависит от уровня инсулина в плазме крови. При хроническом из­бытке инсулина (сахарный диабет тип 2, ожирение, хроническая передозировка инсулина, большое количество углеводов в пище) чувствительность к инсулину снижается, развивается так называемый эффект даун-регуляции. При низком уровне инсулина в плазме крови (натощак, при голодании, физических уп­ражнениях) чувствительность рецепторов инсулина увеличивается и повышается связывание ими инсулина. Уменьшает связывание инсулина его рецепторами кортизол. Действие кортизола осуществляется как прямо на рецептор к инсулину, так и путем увеличения секреции инсулина в кровоток.

Главная функция инсулина состоит в утилизации и запасании в клетках тела энергетических и пластических веществ (гликоген, триглицериды, белок, хо­лестерин) из поступающей в организм пищи.

Инсулин обладает эндокринным и паракринным эффектами:

Паракринный эффект — это действие инсулина, секретируемого В-клетками во внеклеточную жидкость, непосредственно в островках, на рядом лежащие клет­ки А-клетки тормозит секрецию глюкагона.

1. Эндокринный эффект — это действие инсулина на отдаленные от места его образования органы и ткани.

Таблица 2. Эффекты инсулина