Insulin: peraturan rembesan

  • Produk

Pankreas manusia merembes sehingga 40-50 unit. insulin setiap hari, yang sepadan dengan 15-20% daripada jumlah hormon dalam kelenjar. Rembesan insulin adalah proses yang bergantung kepada tenaga yang melibatkan sistem microtubule dan mikrofilamens sel-sel pulau kecil B dan beberapa penengah.

Meningkatkan kepekatan glukosa dalam darah adalah rangsangan fisiologi utama untuk rembesan insulin. Ambang bagi rembesan insulin adalah kepekatan glukosa berpuasa 80-100 mg%, dan tindak balas maksimum dicapai pada kepekatan glukosa 300-500 mg%. Rembesan insulin sebagai tindak balas kepada peningkatan kepekatan glukosa adalah biphasic (Rajah.51.10). Tindak balas segera, atau fasa pertama reaksi, bermula dalam masa 1 minit selepas peningkatan kepekatan glukosa dan berlangsung selama 5-10 minit. Kemudian datang fasa kedua yang lebih perlahan dan lebih lama, berhenti sejurus selepas penghapusan rangsangan glukosa. Mengikut konsep semasa, kehadiran dua fasa tindak balas insulin mencerminkan kewujudan dua kompartemen intraselular yang berlainan, atau kolam, insulin. Kepekatan mutlak glukosa dalam plasma bukanlah satu-satunya penentu rembesan insulin. Sel B juga bertindak balas terhadap kadar perubahan kepekatan glukosa plasma.

Glukosa lisan adalah rangsangan yang lebih kuat daripada rembesan insulin daripada pentadbiran intravena. Ini berikutan bahawa rembesan insulin, selain glukosa, juga dipengaruhi oleh pelbagai hormon saluran gastrousus, seperti secretin, cholecystokinin, gastrin dan enteroglucagon. Walau bagaimanapun, peranan yang paling besar dalam proses ini adalah kepekatan polipeptida (GIP).

Dua mekanisme glukosa yang berbeza mengenai rembesan insulin disarankan. Menurut satu hipotesis, glukosa berinteraksi dengan reseptor, mungkin diletakkan di permukaan membran sel B, yang membawa kepada pengaktifan mekanisme rembesan. Hipotesis kedua adalah berdasarkan fakta bahawa metabolit intraselular terlibat dalam rangsangan rembasan insulin atau kadar jalur metabolik seperti shunt pentosa fosfat, kitaran asid sitrik atau glikolisis. Kedua-dua hipotesis mendapati bukti eksperimen.

Pelepasan insulin dipengaruhi oleh banyak hormon. Agonis Alpha-adrenergik, terutamanya adrenalin, menghalang rembesan insulin walaupun merangsang proses ini dengan glukosa. Agonis beta adrenergik merangsang rembesan insulin, mungkin dengan meningkatkan kepekatan intraselular kAMP. Ia adalah mekanisme ini yang mendasari tindakan peptida perencatan gastrik, yang meningkatkan rembesan insulin, dan juga sebagai asas kepada kesan kepekatan TSH, ACTH, gastrin, secretin, cholecystokinin, dan enteroglucagon.

Dalam interaksi kronik berlebihan jumlah hormon pertumbuhan, kortisol, laktogen plasenta, estrogen dan progestin, rembesan insulin juga meningkat. Oleh itu, tidak menghairankan bahawa rembesan insulin meningkat dengan ketara pada kehamilan lewat.

Rembesan insulin dirangsang oleh banyak ubat, tetapi derivatif sulfonylurea paling sering digunakan untuk tujuan terapeutik. Untuk rawatan kencing manis jenis II (bergantung kepada insulin), agen seperti tolbutamide, yang merangsang rembesan insulin dengan cara yang berbeza daripada glukosa, digunakan secara meluas.

Apabila rangsangan rembesan glukosa meningkatkan penggunaan O2 dan penggunaan ATP. Ini dikaitkan dengan depolarisasi membran K +, yang membawa kepada penembusan Ca ++ yang cepat ke dalam sel melalui saluran berpotensi yang berpotensi. Gabungan butiran rahasia yang mengandung insulin dengan membran plasma dan rembesan insulin yang dihasilkan adalah proses yang bergantung kepada kalsium. Stimulasi rembesan insulin oleh glukosa berlaku dengan penyertaan metabolit phosphatidylinzitol.

CAMP juga terlibat dalam rembesan insulin, yang membekalkan kesan glukosa dan asid amino. Nukleotida ini dapat merangsang pembebasan Ca ++ dari organel intraselular atau mengaktifkan kinase yang memfilmkan beberapa komponen sistem mikropilen - microtubules (yang menyebabkan kepekaannya terhadap Ca ++ dan keupayaannya untuk kontrak). Menggantikan Na ++ ekstraselular dengan mana-mana kation monovalen lain mengurangkan kesan glukosa dan rahsia insulin lain; Na ++ boleh mengawal kepekatan intraselular Ca ++ melalui sistem pengangkutan.

Hormon pankreas

Pankreas, hormon dan gejala penyakitnya

Pankreas adalah besi kedua terbesar sistem pencernaan, beratnya ialah 60-100 g, panjangnya 15-22 cm.

Aktiviti endokrin pankreas dilakukan oleh pulau-pulau kecil Langerhans, yang terdiri daripada jenis sel yang berbeza. Kira-kira 60% daripada peralatan islet pankreas adalah sel-sel β. Mereka menghasilkan insulin hormon, yang memberi kesan kepada semua jenis metabolisme, tetapi terutamanya mengurangkan tahap glukosa dalam plasma darah.

Jadual Hormon pankreas

Insulin (polipeptida) adalah protein pertama yang diperoleh secara sintetik di luar badan pada tahun 1921 oleh Beilis dan Banti.

Insulin secara mendadak meningkatkan kebolehtelapan membran sel-sel otot dan lemak untuk glukosa. Akibatnya, kadar peralihan glukosa ke dalam sel-sel ini bertambah sebanyak 20 kali berbanding dengan peralihan glukosa ke dalam sel tanpa ketiadaan insulin. Dalam sel-sel otot, insulin menggalakkan sintesis glikogen dari glukosa, dan dalam sel-sel lemak - lemak. Di bawah pengaruh insulin, kebolehtelapan membran sel meningkat untuk asid amino, di mana protein disintesis dalam sel.

Rajah. Hormon utama yang mempengaruhi tahap glukosa darah

Hormon pankreas kedua, glukagon, dirembeskan oleh sel-sel di pulau-pulau (kira-kira 20%). Glukagon adalah polipeptida oleh sifat kimianya, dan antagonis insulin dengan kesan fisiologinya. Glukagon meningkatkan pecahan glikogen di hati dan meningkatkan tahap glukosa dalam plasma darah. Glucagon membantu menggerakkan lemak dari depot lemak. Sebilangan hormon bertindak seperti glukagon: hormon pertumbuhan, glucocortucade, adrenalin, thyroxin.

Jadual Kesan utama insulin dan glukagon

Jenis pertukaran

Insulin

Glucagon

Meningkatkan kebolehtelapan sel membran ke glukosa dan penggunaannya (glikolisis)

Merangsang sintesis glikogen

Menurunkan glukosa darah

Merangsang glikogenolisis dan glukonogenesis

Menyediakan tindakan kontrainsular

Meningkatkan glukosa darah

Jumlah badan keton dalam darah berkurangan

Jumlah badan keton dalam darah meningkat

Hormon pankreas ketiga, somatostatin, disembur oleh 5 sel (kira-kira 1-2%). Somatostatin menghalang pembebasan glukagon dan penyerapan glukosa dalam usus.

Hipper dan hipofili pankreas

Apabila hipoksia pankreas berlaku, diabetes mellitus berlaku. Ia dicirikan oleh beberapa gejala, kejadian yang dikaitkan dengan peningkatan gula darah - hiperglikemia. Glukosa darah tinggi dan, oleh itu, dalam filtrat glomerular membawa kepada hakikat bahawa epitel tubulus buah pinggang tidak menyerap sepenuhnya glukosa, oleh itu ia dikeluarkan dalam air kencing (glukosuria). Terdapat kehilangan gula dalam air kencing - kencing gula.

Jumlah air kencing meningkat (polyuria) dari 3 hingga 12, dan dalam kes yang jarang berlaku sehingga 25 liter. Ini disebabkan oleh fakta bahawa glukosa yang tidak diserap meningkatkan tekanan osmosis air kencing, yang memegang air di dalamnya. Air tidak cukup diserap oleh tubula, dan jumlah air kencing yang dikeluarkan oleh buah pinggang meningkat. Dehidrasi menyebabkan dahaga yang kuat pada pesakit diabetes, yang membawa kepada pengambilan air yang banyak (kira-kira 10 liter). Sehubungan dengan penghapusan glukosa dalam air kencing secara dramatik meningkatkan perbelanjaan protein dan lemak sebagai bahan yang memberikan metabolisme tenaga tubuh.

Kelemahan pengoksidaan glukosa menyebabkan gangguan metabolisme lemak. Produk pengoksidaan lemak yang tidak lengkap - badan keton terbentuk, yang membawa kepada pergeseran darah ke sisi asidosis - asidosis. Pengumpulan badan keton dan asidosis boleh menyebabkan keadaan yang teruk dan mengancam nyawa - koma diabetik yang menyebabkan kehilangan kesedaran, gangguan pernafasan dan peredaran darah.

Hiperkfungsi pankreas adalah penyakit yang sangat jarang berlaku. Insulin yang berlebihan dalam darah menyebabkan penurunan mendadak gula di dalamnya - hypoglycemia, yang boleh mengakibatkan kehilangan kesedaran - koma hypoglycemic. Ini kerana sistem saraf pusat sangat sensitif terhadap kekurangan glukosa. Pengenalan glukosa menghilangkan semua fenomena ini.

Peraturan fungsi pankreas. Pengeluaran insulin dikawal oleh mekanisme umpan balik negatif bergantung kepada kepekatan glukosa dalam plasma darah. Glukosa darah yang meningkat menyumbang kepada peningkatan pengeluaran insulin; Dalam keadaan hipoglikemia, pembentukan insulin, sebaliknya, adalah menghalang. Pengeluaran insulin boleh meningkat dengan rangsangan saraf vagus.

Fungsi endokrin pankreas

Pankreas (berat badan dalam 70-80 g dewasa) mempunyai fungsi campuran. Tisu acinar kelenjar menghasilkan jus penghadaman, yang dipaparkan dalam lumen duodenum. Fungsi endokrin dalam pankreas dilakukan oleh kluster (dari 0.5 hingga 2 juta) sel-sel asal epitelium, yang dikenali sebagai pulau-pulau Langerhans (Pirogov-Langerhans) dan merupakan 1-2% daripada jisimnya.

Peraturan paracrine dari sel-sel islet Langerhans

Pulau kecil mempunyai beberapa jenis sel endokrin:

  • a-sel (kira-kira 20%) membentuk glukagon;
  • sel-sel β (65-80%), mensintesis insulin;
  • δ-sel (2-8%), mensintesis somatostatin;
  • Sel PP (kurang daripada 1%) menghasilkan polipeptida pankreas.

Kanak-kanak yang lebih muda mempunyai sel-sel G yang menghasilkan gastrin. Hormon utama pankreas yang mengawal proses metabolik adalah insulin dan glukagon.

Insulin adalah polipeptida yang terdiri daripada 2 rantai (rantaian A terdiri daripada 21 residu asid amino dan rantai B terdiri daripada 30 residu asid amino) yang disambungkan oleh jambatan disulfide. Insulin diangkut oleh darah terutamanya dalam keadaan bebas dan kandungannya adalah 16-160 μED / ml (0.25-2.5 ng / ml). Pada siang hari (3-sel seorang lelaki yang sihat dewasa menghasilkan 35-50 U insulin (kira-kira 0.6-1.2 U / kg berat badan).

Jadual Mekanisme pengangkutan glukosa ke dalam sel

Jenis kain

Mekanisme

Pembawa protein GLUT-4 diperlukan untuk pengangkutan glukosa dalam membran sel.

Di bawah pengaruh insulin, protein ini bergerak dari sitoplasma ke membran plasma dan glukosa memasuki sel dengan difusi difasilitasi.

Stimulasi insulin membawa kepada kenaikan kadar pengambilan glukosa ke dalam sel adalah 20 hingga 40 kali ijazah terbesar insulin bergantung kepada pengangkutan glukosa dalam otot dan tisu adipose

Membran sel mengandungi pelbagai protein transporter glukosa (GLUT-1, 2, 3, 5, 7), yang dimasukkan ke dalam membran secara bebas daripada insulin

Dengan bantuan protein ini, dengan memudahkan penyebaran, glukosa diangkut ke dalam sel sepanjang kecerunan tumpuan.

Tisu bebas insulin termasuk: otak, epitelium saluran gastrointestinal, endothelium, eritrosit, kanta, sel-sel p di pulau-pulau kecil Langerhans, medulla buah pinggang, vesikel benih

Rembesan insulin

Rembesan insulin dibahagikan kepada basal, dengan irama diurnal yang ketara, dan dirangsang oleh makanan.

Rembesan asas menyediakan tahap optimum glukosa darah dan proses anabolik dalam badan semasa tidur dan dalam selang waktu antara makanan. Ia adalah kira-kira 1 U / h dan ia menyumbang 30-50% daripada rembesan insulin harian. Rembasan asas berkurang dengan keterlibatan fizikal atau berpuasa.

Rangsangan makanan yang dirangsang adalah peningkatan dalam rembesan insulin basal yang disebabkan oleh pengambilan makanan. Jumlahnya ialah 50-70% setiap hari. Rembesan ini mengekalkan tahap glukosa dalam darah di bawah syarat penyebaran silang dari usus, membolehkan pengambilan dan penggunaan sel yang berkesan. Ekspresi rembesan bergantung pada masa hari, mempunyai watak dua fasa. Jumlah insulin yang disembur ke dalam darah kira-kira sepadan dengan jumlah karbohidrat yang diambil dan setiap karbohidrat 10-12 g adalah 1-2.5 U insulin (2-2.5 U pada waktu pagi, 1-1.5 U pada waktu petang, kira-kira 1 U pada waktu petang ). Salah satu sebab untuk kebergantungan rembesan insulin pada waktu siang adalah tahap hormon kontra-insulin yang tinggi (terutamanya kortisol) dalam darah pada waktu pagi dan penurunan pada waktu petang.

Rajah. Mekanisme rembesan insulin

Fasa pertama (akut) rembesan insulin yang dirangsang tidak bertahan lama dan dikaitkan dengan exocytosis sel-sel β hormon, yang telah terkumpul antara waktu makan. Ia disebabkan oleh kesan merangsang sel-sel β yang tidak banyak glukosa, seperti hormon saluran pencernaan - gastrin, enteroglucagon, glytintin, gleptagon seperti peptida 1, yang disembur ke dalam darah semasa pengambilan makanan dan pencernaan. Fasa kedua rembesan insulin adalah disebabkan oleh rangsangan rangsangan insulin pada sel-sel p oleh glukosa itu sendiri, tahap di dalam darah meningkat akibat penyerapannya. Tindakan ini dan rembesan insulin meningkat terus sehingga paras glukosa mencapai normal bagi orang itu, iaitu 3.33-5.55 mmol / l dalam darah vena dan 4.44-6.67 mmol / l dalam darah kapilari.

Insulin bertindak pada sel sasaran dengan merangsang reseptor membran 1-TMS dengan aktiviti tyrosine kinase. Sel sasaran utama insulin ialah hepatosit hati, myocytes otot rangka, adiposit tisu adipose. Salah satu kesan yang paling penting ialah pengurangan glukosa dalam darah, insulin direalisasikan melalui peningkatan penyerapan glukosa dari darah oleh sel sasaran. Ini dicapai dengan mengaktifkan pengangkut glukosa transmebranik (GLUT4), tertanam dalam membran plasma sel sasaran, di dalamnya, dan meningkatkan kadar pemindahan glukosa dari darah ke sel-sel.

Insulin dimetabolisme hingga 80% di hati, selebihnya di buah pinggang dan dalam jumlah kecil dalam sel-sel otot dan lemak. Separuh hayatnya dari darah adalah kira-kira 4 minit.

Kesan utama insulin

Insulin adalah hormon anabolik dan mempunyai beberapa kesan pada sel-sel sasaran pelbagai tisu. Telah disebutkan bahawa salah satu kesan utamanya, pengurangan kadar glukosa darah, direalisasikan dengan meningkatkan pengambilannya dengan sel target, mempercepatkan proses glikolisis dan mengoksidasi karbohidrat. Pengurangan kadar glukosa dipermudahkan oleh rangsangan sintesis glikogen insulin dalam hati dan otot, penindasan glukoneogenesis dan glikogenolisis dalam hati. Insulin merangsang pengambilan asid amino oleh sel sasaran, mengurangkan katabolisme, dan merangsang sintesis protein dalam sel. Ia juga merangsang penukaran glukosa ke dalam lemak, pengumpulan triacylglercerols dalam tisu adipos dalam adiposit, dan menghalang lipolisis di dalamnya. Oleh itu, insulin mempunyai kesan anabolik umum, meningkatkan sintesis karbohidrat, lemak, protein dan asid nukleik dalam sel sasaran.

Insulin mempunyai sel-sel dan beberapa kesan lain, yang, bergantung kepada kelajuan manifestasi, dibahagikan kepada tiga kumpulan. Kesan cepat dapat direalisasikan detik setelah mengikat hormon ke reseptor, contohnya pengambilan glukosa, asid amino, kalium oleh sel. Kesan lambat berkembang dalam beberapa minit dari awal tindakan hormon - perencatan aktiviti enzim katabolisme protein, pengaktifan sintesis protein. Kesan tertunda insulin bermula dalam masa beberapa jam selepas pengikatannya kepada reseptor - transkripsi DNA, terjemahan mRNA, dan pertumbuhan sel dan pembiakan.

Rajah. Mekanisme tindakan insulin

Pengatur utama rembesan insulin basal adalah glukosa. Peningkatan kandungannya dalam darah ke tahap melebihi 4.5 mmol / l disertai oleh peningkatan rembesan insulin oleh mekanisme berikut.

Glukosa → difusi difusi yang melibatkan pengangkut protein GLUT2 di sel → glikolisis dan akum akum → penutupan saluran kalium sensitif ATP → kelewatan dalam pembebasan, pengumpulan ion K + di dalam sel dan depolarisasi membrannya → pembukaan saluran kalsium yang bergantung kepada voltan dan kemasukan Ca 2 ion + ke dalam sel → pengumpulan ion Ca2 + dalam sitoplasma → meningkatkan eksositosis insulin. Rembesan insulin dirangsang dengan cara yang sama seperti tahap galaktosa, mannose, asid β-keto, arginine, leucine, alanine, dan lisin.

Rajah. Peraturan rembesan insulin

Hiperkalemia, derivatif sulfonylurea (ubat-ubatan untuk rawatan diabetes mellitus jenis 2), menyekat saluran kalium membran plasma sel-sel β, meningkatkan aktiviti secretory mereka. Meningkatkan rembesan insulin: gastrin, secretin, enteroglucagon, glytinin, gleptagon seperti peptida 1, kortisol, hormon pertumbuhan, ACTH. Peningkatan dalam rembesan insulin oleh acetylcholine diperhatikan apabila bahagian parasympatetik ANS diaktifkan.

Penghambatan rembesan insulin diperhatikan dengan hipoglikemia, di bawah tindakan somatostatin, glukagon. Catecholamines mempunyai kesan perencatan, yang dikeluarkan dengan peningkatan dalam aktiviti SNA.

Glucagon adalah sejenis peptida (29 residu asid amino) yang terbentuk oleh sel-sel alat keluaran pankreas. Diangkut oleh darah dalam keadaan bebas, di mana kandungannya adalah 40-150 pg / ml. Ia mempunyai kesan ke atas sel target, merangsang reseptor 7-TMS dan meningkatkan tahap cAMP di dalamnya. Hormon setengah hormon adalah 5-10 minit.

Tindakan kontaminasi glucogon:

  • Merangsang sel-sel β dari pulau-pulau Langerhans, meningkatkan rembesan insulin
  • Mengaktifkan Insulinase Hati
  • Ia mempunyai kesan antagonistik terhadap metabolisme.

Diagram sistem berfungsi yang menyokong tahap glukosa darah optimum untuk metabolisme

Kesan utama glukagon dalam badan

Glukagon adalah hormon katabolik dan antagonis insulin. Berbeza dengan insulin, ia meningkatkan glukosa darah dengan meningkatkan glikogenolisis, menekan glikolisis, dan merangsang glukoneogenesis dalam hepatosit hepatik. Glucagon mengaktifkan lipolisis, menyebabkan peningkatan bekalan asid lemak dari sitoplasma ke mitokondria untuk pengoksidaan β dan pembentukan badan keton. Glukagon merangsang katabolisme protein dalam tisu dan meningkatkan sintesis urea.

Rembesan glukagon bertambah dengan hipoglikemia, penurunan kadar asid amino, gastrin, cholecystokinin, kortisol, hormon pertumbuhan. Peningkatan rembesan diperhatikan dengan peningkatan aktiviti SNA dan rangsangan β-AR dengan katekolamin. Ini berlaku semasa penuaan fizikal, puasa.

Rembesan glukagon dihambat oleh hiperglikemia, lebihan asid lemak dan badan keton dalam darah, serta di bawah tindakan insulin, somatostatin dan secretin.

Pelanggaran fungsi endokrin pankreas dapat dilihat sebagai rembesan hormon yang tidak mencukupi atau berlebihan dan menyebabkan gangguan dramatik glukosa homeostasis - perkembangan hiper atau hipoglikemia.

Hyperglycemia adalah peningkatan dalam glukosa darah. Ia boleh menjadi akut dan kronik.

Hiperglikemia akut sering fisiologi, kerana ia biasanya disebabkan oleh aliran glukosa ke dalam darah selepas makan. Tempohnya biasanya tidak melebihi 1-2 jam kerana fakta bahawa hiperglikemia menekan pelepasan glukagon dan merangsang rembesan insulin. Dengan peningkatan glukosa darah di atas 10 mmol / l, ia mula dikeluarkan di dalam air kencing. Glukosa adalah bahan aktif osmotik, dan kelebihannya disertai dengan peningkatan tekanan osmosis darah, yang boleh mengakibatkan dehidrasi sel, perkembangan diuresis osmosis dan kehilangan elektrolit.

Hiperglikemia kronik, di mana tahap glukosa darah tinggi yang bertahan selama berjam-jam, hari, minggu atau lebih, boleh menyebabkan kerosakan pada banyak tisu (terutamanya pembuluh darah) dan oleh itu dianggap sebagai keadaan pra-patologi dan / atau patologi. Ia adalah ciri ciri sekumpulan penyakit metabolik dan gangguan fungsi kelenjar endokrin.

Salah satu yang paling biasa dan teruk di kalangan mereka adalah diabetes mellitus (DM), yang mempengaruhi 5-6% penduduk. Di negara-negara maju, jumlah pesakit yang menghidap diabetes menghidap setiap 10-15 tahun. Sekiranya kencing manis berkembang kerana pelanggaran insulin oleh sel-sel β, maka ia dikenali sebagai diabetes mellitus jenis 1 - diabetes mellitus-1. Penyakit ini juga boleh berkembang dengan penurunan keberkesanan tindakan insulin pada sel sasaran pada orang yang lebih tua, dan ia dikenali sebagai diabetes mellitus jenis 2 diabetes mellitus 2. Ini mengurangkan sensitiviti sel target untuk tindakan insulin, yang boleh digabungkan dengan pelanggaran fungsi sekretariat p-sel (kehilangan tahap 1 rembesan makanan).

Gejala umum DM-1 dan DM-2 adalah hiperglikemia (peningkatan tahap glukosa dalam darah vena pada perut kosong di atas 5.55 mmol / l). Apabila tahap glukosa dalam darah meningkat kepada 10 mmol / l dan lebih, glukosa muncul dalam air kencing. Ia meningkatkan tekanan osmotik dan jumlah urin terakhir, dan ini disertai dengan poliuria (peningkatan kekerapan dan jumlah urin yang dikeluarkan kepada 4-6 l / hari). Pesakit membangunkan dahaga dan meningkatkan pengambilan cecair (polydipsia) disebabkan peningkatan tekanan darah dan air kencing. Hyperglycemia (terutamanya dengan DM-1) sering diiringi oleh pengumpulan produk pengoksidaan asid lemak yang tidak lengkap - asid hidroksibutrik dan asetonetik (badan keton), yang ditunjukkan oleh rupa bau ciri air dan / atau air kencing, pembangunan asidosis. Dalam kes yang teruk, ini boleh menyebabkan disfungsi sistem saraf pusat - perkembangan koma diabetik, disertai oleh kehilangan kesedaran dan kematian badan.

Kandungan insulin yang berlebihan (sebagai contoh, apabila menggantikan terapi insulin atau merangsang rembesannya dengan ubat sulfonylurea) membawa kepada hipoglisemia. Bahaya ini terletak pada hakikat bahawa glukosa berfungsi sebagai substrat tenaga utama untuk sel-sel otak dan apabila kepekatannya diturunkan atau tidak ada, aktiviti otak terganggu kerana disfungsi, kerosakan dan (atau) kematian neuron. Sekiranya paras glukosa rendah berterusan cukup lama, maka kematian boleh berlaku. Oleh itu, hypoglycemia dengan penurunan dalam glukosa darah kurang daripada 2.2-2.8 mmol / l) dianggap sebagai keadaan di mana doktor mana-mana khusus harus menyediakan pesakit dengan pertolongan cemas.

Hipoglisemia boleh dibahagikan kepada reaktif, berlaku selepas makan dan perut kosong. Penyebab hipoglikemia reaktif meningkatkan rembesan insulin selepas makan dalam kes toleransi terganggu yang diturunkan kepada gula (fruktosa atau galaktosa) atau perubahan kepekaan terhadap leucine asid amino, serta pada pesakit dengan insulinoma (tumor β-sel). Penyebab hipoglikemia berpuasa boleh menjadi kegagalan glikogenolisis dan (atau) glukoneogenesis dalam hati dan buah pinggang (contohnya, jika terdapat kekurangan hormon kontrainsular: glukagon, katekolamin, kortisol), penggunaan glukosa berlebihan oleh tisu, dos berlebihan insulin, dan sebagainya.

Hipoglisemia menampakkan diri dalam dua kelompok tanda. Keadaan hipoglikemia adalah stres untuk tubuh, sebagai tindak balas terhadap perkembangan yang mana aktiviti sistem sympathoadrenal meningkat, kadar katekolamin meningkat dalam darah, menyebabkan takikardia, mydriasis, gegaran, peluh sejuk, loya, dan perasaan kelaparan yang kuat. Kepentingan fisiologi pengaktifan hipoglikemia sistem sympathoadrenal terdiri daripada pengaktifan mekanisme neuroendokrin katekolamin untuk pengerahan glukosa cepat ke dalam darah dan normalisasi tahapnya. Kumpulan kedua tanda hipoglikemia dikaitkan dengan disfungsi sistem saraf pusat. Mereka dimanifestasikan oleh manusia dengan penurunan perhatian, perkembangan sakit kepala, perasaan ketakutan, kelainan, kemerosotan kesadaran, kejang, kelumpuhan sementara, koma. Perkembangan mereka disebabkan kekurangan tenaga substrat dalam neuron, yang tidak dapat menerima ATP yang mencukupi dengan kekurangan glukosa. Neuron tidak mempunyai mekanisme untuk pemendapan glukosa dalam bentuk glikogen, seperti hepatosit atau myocytes.

Doktor (termasuk doktor pergigian) mesti bersedia untuk situasi sedemikian dan dapat memberikan pertolongan pertama kepada pesakit kencing manis sekiranya hipoglikemia. Sebelum anda memulakan rawatan pergigian, anda perlu mengetahui penyakit apa yang dihadapi oleh pesakit. Sekiranya dia menghidap diabetes, pesakit perlu ditanya tentang dietnya, dos insulin yang digunakan, dan aktiviti fizikal biasa. Perlu diingatkan bahawa tekanan yang dialami semasa prosedur rawatan adalah risiko tambahan hipoglikemia dalam pesakit. Oleh itu, doktor gigi mesti mempunyai gula siap dalam apa jua bentuk - sachets gula, gula-gula, jus atau teh manis. Apabila pesakit menunjukkan tanda-tanda hipoglikemia, anda mesti segera menghentikan prosedur rawatan dan, jika pesakit sedar, maka beri dia gula dalam bentuk apa saja dengan mulut. Sekiranya keadaan pesakit bertambah buruk, langkah-langkah perlu diambil dengan segera untuk menyediakan rawatan perubatan yang berkesan.

Gangguan metabolisme glukosa dalam tubuh manusia

Oleh kerana banyak faktor yang berlainan, proses pertukaran glukosa dalam badan dapat diganggu dan membawa akibat yang tidak menyenangkan. Pertimbangkan gangguan metabolik yang paling biasa glukosa.

Insulin hipersecretion

Orang yang berpegang kepada diet dan cuba untuk melawan berat badan berlebihan sering menghadapi masalah seperti kekurangan hasil atau, sebaliknya, peningkatan berat badan yang lebih tinggi.

Hakikatnya adalah bahawa banyak orang mempunyai metabolisme yang lebih perlahan, iaitu insensitivity insulin yang dipanggil. Apa itu? Secara ringkasnya, ini adalah ketika, sebagai tindak balas untuk makan makanan yang kaya dengan karbohidrat, pankreas anda menghasilkan terlalu banyak insulin, yang memberikan karbohidrat langsung ke sel lemak, di mana ia ditukar menjadi lemak.

Dengan apa-apa pelanggaran metabolisme glukosa dalam badan perlu mengikuti diet, memberi perhatian kepada karbohidrat dengan indeks glisemik rendah.

Indeks glisika adalah penunjuk yang menentukan perubahan dalam kandungan glukosa (gula) dalam darah, iaitu jumlah kandungan gula dalam darah meningkat bergantung pada produk tertentu yang dimakan. Semakin tinggi indeks glisemik suatu produk, semakin tinggi kadar gula dalam darah ketika memasuki tubuh, yang pada gilirannya akan mengakibatkan tubuh menghasilkan porsi insulin yang kuat, di mana karbohidrat yang dimakan tidak akan disimpan sebagai glikogen di hati dan otot, tetapi akan dihantar terutamanya kepada depot lemak.

Itulah sebabnya bagi orang yang menderita insensitivity insulin, adalah penting untuk mengambil karbohidrat dengan indeks glisemik yang rendah, yang secara perlahan meningkatkan paras gula darah.

Perlu diingat bahawa indeks glisemik adalah konsep yang relatif. Glukosa diambil sebagai asas penyediaannya, indeks glisemiknya bersamaan dengan 100, dan indeks semua produk lain membentuk sebilangan peratus berbanding dengan indeks glikemik glukosa. Sebagai contoh, GI kentang rebus panas adalah 98, GI roti putih adalah 69, GI kismis adalah 64.

Malah, indeks glisemik telah dibangunkan dalam masa yang sesuai untuk lebih sengaja mengarang diet untuk pesakit diabetes. Walau bagaimanapun, ternyata bahawa untuk peminat latihan dengan beban, indeks glisemik mempunyai kepentingan yang besar. [4]

Diabetes

Diabetes mellitus adalah sindrom klinikal hiperglikemia kronik dan glikosuria, disebabkan oleh kekurangan insulin mutlak atau relatif, yang membawa kepada gangguan metabolik, kerosakan vaskular (pelbagai angiopati), neuropati, dan perubahan patologi dalam pelbagai organ dan tisu. [6]

Harus diingat bahawa pentadbiran hormon pertumbuhan jangka panjang boleh membawa kepada kencing manis. Dengan menyebabkan hyperglycemia, ia merangsang rembesan berterusan insulin, yang akhirnya membawa kepada pengurangan sel B. [8]

Sintesis insulin tidak mencukupi. Gangguan metabolik juga termasuk kerosakan glikogen yang meningkat dalam hati dan otot, melambatkan biosintesis protein dan lemak, mengurangkan kadar pengoksidaan glukosa dalam tisu, mengembangkan keseimbangan nitrogen negatif, meningkatkan kolesterol dan lipid lain dalam darah. [5]

Rembesan insulin meningkat

Sebelum ini diandaikan bahawa rembesan insulin hanya dikawal oleh kepekatan glukosa dalam darah. Walau bagaimanapun, semasa kita mengkaji peranan insulin dalam metabolisme protein dan lemak, menjadi jelas bahawa dalam peraturan tersebut peranan penting diberikan kepada asid amino darah bersama dengan faktor lain.

Peningkatan glukosa darah merangsang rembesan insulin. Pada perut kosong, apabila kadar glukosa normal antara 80 hingga 90 mg / dL, kadar rembesan insulin adalah minimum - dalam lingkungan 25 ng / min setiap 1 kg berat badan, yang mencirikan aktiviti fisiologi yang sangat kecil. Sekiranya tiba-tiba kepekatan glukosa dalam darah meningkat sebanyak 2-3 kali berbanding dengan norma dan kekal pada tahap itu untuk beberapa waktu, rembesan insulin meningkat dengan ketara, dan dalam dua peringkat.

1. Kepekatan insulin dalam plasma meningkat hampir 10 kali dalam 3-5 minit selepas kenaikan pesat dalam paras glukosa; ini adalah hasil daripada pembebasan segera insulin yang sudah dituai dari sel beta di pulau-pulau kecil Langerhans. Walau bagaimanapun, tahap pelepasan insulin yang tinggi tidak berterusan untuk jangka masa yang lama, kepekatan insulin berkurangan, menjadi sama dengan hampir separuh nilai normal selepas 5-10 minit.

2. Selepas kira-kira 15 minit, kenaikan rembesan insulin kedua bermula, membentuk dataran tinggi sebanyak 2-3 jam; pada masa ini, kadar rembesan biasanya melebihi maksimum sebelumnya. Proses pemerhatian adalah akibat daripada pelepasan tambahan insulin yang sudah disimpan dan pengaktifan sistem enzim yang mensintesis dan melepaskan bahagian-bahagian insulin baru dari pulau-pulau kecil.

Hubungannya adalah berdasarkan prinsip maklum balas antara kepekatan glukosa dalam darah dan tahap rembesan insulin.
Sebaik sahaja kepekatan glukosa dalam darah melebihi 100 mg / dl darah, kadar rembesan insulin meningkat dengan pesat dan mencapai puncak, menjadi 10-25 kali lebih tinggi daripada tahap rembesan dasar apabila kepekatan glukosa dalam darah mencapai 400-600 mg / dl. Oleh itu, peningkatan dalam rembesan insulin, yang dirangsang oleh glukosa, sangat tinggi dalam kelajuan dan tahap yang dicapai.

Penamatan rembesan insulin berlaku secepat peningkatannya, hampir 3-5 minit selepas mengurangkan kepekatan glukosa dalam darah ke tahap yang direkodkan dalam puasa normal.

Sifat rembesan insulin yang dikaitkan dengan peningkatan kepekatan glukosa disediakan oleh mekanisme umpan balik yang sangat penting untuk mengekalkan kepekatan glukosa dalam darah. Selaras dengan itu, sebarang peningkatan dalam glukosa darah meningkatkan rembesan insulin. Dan insulin, seterusnya, meningkatkan aliran glukosa ke dalam sel-sel hati, otot dan tisu lain dan menurunkan tahap glukosa, mengembalikannya ke nilai normal.

Insulin adalah hormon termuda.

Struktur

Insulin adalah protein yang terdiri daripada dua rantaian peptida A (21 asid amino) dan B (30 asid amino) yang dikaitkan dengan jambatan disulfide. Secara keseluruhannya, 51 asid amino terdapat dalam insulin manusia yang matang dan berat molekulnya adalah 5.7 kDa.

Sintesis

Insulin disintesis dalam sel-sel β-pankreas dalam bentuk preproinsulin, di end-N yang merupakan urutan isyarat terminal 23-amino, yang berfungsi sebagai konduktor untuk seluruh molekul ke rongga retikulum endoplasma. Di sini, urutan terminal segera dipadamkan dan proinsulin diangkut ke radas Golgi. Pada peringkat ini, rantaian A, rantai B dan C-peptida hadir dalam molekul proinsulin (menghubungkan adalah penyambung). Dalam alat Golgi, proinsulin dibungkus dalam butiran rahsia bersama dengan enzim yang diperlukan untuk "kematangan" hormon tersebut. Apabila granul dipindahkan ke membran plasma, jambatan disulfida terbentuk, pengikat C-peptida (31 asid amino) dipotong dan molekul insulin akhir terbentuk. Dalam granul siap, insulin berada dalam keadaan kristal dalam bentuk hexamer yang terbentuk dengan penyertaan dua ion Zn 2+.

Skim Synthesis Insulin

Peraturan sintesis dan rembesan

Rembesan insulin berlaku secara berterusan, dan kira-kira 50% daripada insulin yang dikeluarkan dari sel-sel β sama sekali tidak dikaitkan dengan pengambilan makanan atau pengaruh lain. Pada siang hari, pankreas mengeluarkan kira-kira 1/5 daripada rizab insulin di dalamnya.

Perangsang utama rembesan insulin adalah peningkatan dalam kepekatan glukosa dalam darah di atas 5.5 mmol / l, rembesan maksimum mencapai 17-28 mmol / l. Ciri khas rangsangan ini adalah peningkatan biphasic dalam rembesan insulin:

  • Fasa pertama berlangsung 5-10 minit dan kepekatan hormon boleh meningkat 10 kali ganda, setelah jumlahnya menurun,
  • Fasa kedua bermula kira-kira 15 minit selepas permulaan hyperglycemia dan berterusan sepanjang tempohnya, menyebabkan peningkatan tahap hormon sebanyak 15-25 kali.

Semakin lama kepekatan darah kekal, lebih banyak bilangan sel-sel β disambungkan kepada rembesan insulin.

Induksi sintesis insulin berlaku dari saat penembusan glukosa ke dalam sel ke terjemahan mRNA insulin. Ia dikawal oleh peningkatan dalam transkripsi gen insulin, peningkatan kestabilan mRNA insulin dan peningkatan terjemahan mRNA insulin.

Pengaktifan rembesan insulin

1. Selepas glukosa menembusi sel-sel β (melalui GluT-1 dan GluT-2), fosforilasi oleh hexokinase IV (glucokinase, mempunyai afinosa yang rendah untuk glukosa)

2. Selanjutnya, glukosa dioksidakan oleh aerobik, sementara kadar pengoksidaan glukosa linear bergantung kepada kuantiti,

3. Akibatnya, ATP terkumpul, jumlahnya juga bergantung kepada kepekatan glukosa dalam darah,

4. Pengumpulan ATP merangsang penutupan saluran K + ionik, yang menyebabkan depolarisasi membran,

5. Depolarization membran membawa kepada pembukaan saluran Ca 2+ berpotensi yang berpotensi dan kemasukan ion Ca 2+ ke dalam sel,

6. Enam Ca 2+ mengaktifkan phospholipase C dan mencetuskan mekanisme transduksi isyarat kalsium-phospholipid untuk membentuk DAG dan inositol-triphosphate (IF3),

7. Penampilan IF3 di sitosol membuka saluran Ca 2+ dalam retikulum endoplasma, yang mempercepatkan pengumpulan Ca 2+ ion dalam sitosol,

8. Peningkatan ketara dalam kepekatan ion Ca 2+ di dalam sel membawa kepada pemindahan granul penyembur ke membran plasma, gabungannya dengannya dan exocytosis kristal insulin matang ke luar,

9. Seterusnya, kerosakan kristal, pemisahan ion Zn2 ​​+ dan pembebasan molekul insulin aktif ke dalam aliran darah.

Skim peraturan intraselular sintesis insulin dengan penyertaan glukosa

Mekanisme utama yang dijelaskan dapat diselaraskan dalam satu arah atau yang lain di bawah pengaruh beberapa faktor lain, seperti asid amino, asid lemak, hormon gastrointestinal dan hormon lain, regulasi saraf.

Daripada asid amino, lisin dan arginin paling banyak menjejaskan rembesan hormon. Tetapi dengan sendirinya, mereka hampir tidak merangsang rembesan, kesannya bergantung kepada kehadiran hiperglikemia, iaitu. Asid amino hanya mempercepatkan tindakan glukosa.

Asid lemak bebas juga merupakan faktor yang merangsang rembesan insulin, tetapi juga hanya dengan kehadiran glukosa. Apabila hipoglikemia mereka mempunyai kesan yang bertentangan, menekan ungkapan gen insulin.

Ia adalah rembesan logik positif sensitiviti insulin kepada tindakan hormon saluran gastrousus - incretins (enteroglyukagona dan polipeptida yg melarang gastrik), cholecystokinin, secretin, gastrin, gastrik polipeptida yg melarang.

Meningkatkan rembesan insulin dengan pendedahan yang berpanjangan kepada hormon somatotropik, ACTH dan glucocorticoids, estrogen, progestin secara klinikal penting dan sedikit sebanyak berbahaya. Ini meningkatkan risiko pengurangan sel-sel β, penurunan sintesis insulin dan berlakunya diabetes mellitus yang bergantung kepada insulin. Ini boleh diperhatikan apabila menggunakan hormon ini dalam terapi atau dalam patologi yang berkaitan dengan hiperfaks mereka.

Peraturan syaraf sel β pankreas termasuk peraturan adrenergik dan cholinergik. Apa-apa tekanan (emosi dan / atau penuaan fizikal, hipoksia, hipotermia, kecederaan, luka bakar) meningkatkan aktiviti sistem saraf simpatetik dan menghalang rembesan insulin kerana pengaktifan α2-adrenoreceptors. Sebaliknya, rangsangan β2-adrenoreceptor membawa kepada peningkatan rembesan.

Rembesan insulin juga dikawal oleh n.vagus, yang pada gilirannya dikawal oleh hipotalamus, yang sensitif terhadap kepekatan glukosa darah.

Sasaran

Organ sasaran insulin termasuk semua tisu yang mempunyai reseptor untuknya. Reseptor insulin terdapat di hampir semua sel kecuali sel saraf, tetapi dalam kuantiti yang berbeza. Sel-sel saraf tidak mempunyai reseptor insulin, kerana ia hanya tidak menembusi halangan darah-otak.

Reseptor insulin adalah glikoprotein yang dibina dari dua dimer, masing-masing terdiri daripada α- dan β-subunit, (αβ)2. Kedua-dua subunit dikodkan oleh satu gen kromosom 19 dan dibentuk sebagai hasil daripada proteolisis separa pendahulunya. Separuh hayat reseptor adalah 7-12 jam.

Apabila insulin mengikat kepada reseptor, pengubahan reseptor berubah dan mereka saling mengikat, membentuk mikrogregat.

Pengikatan insulin kepada reseptor ini memulakan litar enzimatik tindak balas fosforilasi. Pertama sekali, sisa tyrosin autofosforilasi pada domain intraselular reseptor itu sendiri. Ini mengaktifkan reseptor dan membawa kepada fosforilasi sisa serina pada protein tertentu yang dipanggil substrat reseptor insulin (SIR, atau lebih kerap IRS dari substrat reseptor insulin bahasa Inggeris). Terdapat empat jenis IRS - IRS - 1, IRS - 2, IRS - 3, IRS - 4. Juga substrat reseptor insulin termasuk protein Grb-1 dan Shc, yang berbeza daripada urutan asid amino IRS.

Dua mekanisme untuk menyedari kesan insulin

Peristiwa selanjutnya dibahagikan kepada dua bahagian:

1. Proses yang berkaitan dengan pengaktifan fosfoinositol-3-kinase - terutamanya mengawal tindak balas metabolik metabolisme protein, karbohidrat dan lipid (kesan cepat dari insulin). Ini juga termasuk proses-proses yang mengawal aktiviti pengangkut glukosa dan penyerapan glukosa.

2. Reaksi yang berkaitan dengan aktiviti enzim MAP kinase - secara amnya, mereka mengawal aktiviti kromatin (kesan perlahan dan perlahan insulin).

Walau bagaimanapun, subbahagian itu bersyarat, kerana terdapat enzim dalam sel yang sensitif terhadap pengaktifan kedua-dua jalan lata.

Reaksi yang berkaitan dengan aktiviti fosfatidylinositol-3-kinase

Selepas pengaktifan, protein IRS dan sejumlah protein tambahan menyumbang kepada penetapan enzim heterodimer phosphoinositol-3-kinase yang mengandungi p85 peraturan (nama berasal dari protein MM 85 kDa) dan subunit p110 pemangkin pada membran. Phosphorylates ini kinase membran fosfatidil inositol fosfat pada kedudukan ke-3 untuk phosphatidyl inositol-3,4-diphosphate (PIP2) dan sebelum phosphatidylinositol-3,4,5-triphosphate (PIP3). Dianggap sebagai pip3 boleh bertindak sebagai jangkar membran untuk unsur-unsur lain di bawah tindakan insulin.

Kesan fosfatidylinositol-3-kinase pada phosphatidylinositol-4,5-diphosphate

Selepas pembentukan phospholipid ini diaktifkan protein kinase PDK1 (3-phosphoinositide protein bergantung kinase-1), yang bersama-sama dengan kinase DNA-protein (DNA-PK, Engl. DNA yang bergantung kepada protein kinase, DNA-PK) dua kali phosphorylates protein kinase B (juga sering dipanggil AKT1, Bahasa Inggeris RAC-alpha serine / threonine-protein kinase), yang dilampirkan pada membran melalui PIP3.

Fosforilasi mengaktifkan protein kinase B (AKT1), ia meninggalkan membran dan bergerak ke dalam sitoplasma dan nukleus sel, di mana ia memfosforasikan banyak protein sasaran (lebih daripada 100 keping), yang memberikan tindak balas selular lebih lanjut:

Mekanisme phosphoinositol 3-kinase tindakan insulin
  • khususnya, ia adalah tindakan protein kinase B (AKT1) yang membawa kepada pergerakan pengangkut glukosa GluT-4 ke membran sel dan penyerapan glukosa oleh myosit dan adiposit.
  • juga, sebagai contoh, phosphorylates protein kinase B (AKT1) yang aktif dan mengaktifkan fosfodiesterase (PDE), yang menghidrolisis cAMP ke AMP, dengan keputusan bahawa kepekatan cAMP di sel target menurun. Sejak penyertaan kem diaktifkan protein kinase A, yang merangsang TAG-lipase dan glikogen phosphorylase, menyebabkan tindakan insulin dalam adipocytes ditindas lipolisis dalam hati dan - berhenti glycogenolysis.
Reaksi Pengaktifan Phosphodiesterase
  • Satu lagi contoh adalah tindakan protein kinase B (AKT) pada kinase glikogen sintase. Fosforilasi kinase ini tidak aktif. Akibatnya, ia tidak dapat bertindak pada sintetik glikogen, untuk mengepositkan dan menyahaktifkannya. Oleh itu, kesan insulin menyebabkan pengekalan sintesis glikogen dalam bentuk aktif dan sintesis glikogen.

Reaksi yang berkaitan dengan pengaktifan laluan kinase MAP

Pada permulaan laluan ini, satu lagi substrat reseptor insulin dimulakan - protein Shc (Src (domain homologi 2 yang mengandungi protein berubah 1)), yang mengikat reseptor insulin diaktifkan (autofosforikasikan). Seterusnya, protein Shc berinteraksi dengan protein Grb (protein terikat reseptor faktor pertumbuhan) dan memaksanya untuk menyertai reseptor.

Juga dalam membran sentiasa hadir protein Ras, yang dalam keadaan tenang yang berkaitan dengan KDNK. Dekat protein Ras terdapat protein "tambahan" - GEF (faktor penukaran GTF) dan SOS (anak lelaki tanpa tujuh) dan protein GAP (faktor pengaktifan GTPase).

Pembentukan kompleks protein Shc-Grb mengaktifkan kumpulan GEF-SOS-GAP dan membawa kepada penggantian GDP oleh GTP dalam protein Ras, yang menyebabkan pengaktifannya (kompleks Ras-GTP) dan penghantaran isyarat kepada kinase protein Raf-1.

Apabila mengaktifkan kinase protein Raf-1, ia melekat pada membran plasma, memfosikan kinase tambahan pada tyrosine, serine, dan sisa threonine, dan juga berinteraksi serentak dengan reseptor insulin.

Seterusnya, diaktifkan Raf-1 phosphorylates (mengaktifkan) MAPK-K - kinase MAPK protein (mitogen-diaktifkan English protein kinase, kerana ia dipanggil MEK, Engl MAPK / ERK kinase..), Yang seterusnya phosphorylates enzim Lihat Mark (MAP-kinase, atau ERK, kinase yang terkawal isyarat extraselular bahasa Inggeris).

1. Selepas mengaktifkan MAP-kinase, secara langsung atau melalui kinase tambahan, phosphorylates protein sitoplasma, mengubah aktiviti mereka, sebagai contoh:

  • pengaktifan fosfolipase A2 membawa kepada penyingkiran asid arakidonik dari fosfolipid, yang kemudian ditukar menjadi eikosanoid,
  • pengaktifan kinase ribosomal memicu terjemahan protein,
  • Pengaktifan phosphatases protein membawa kepada dephosphorylation banyak enzim.

2. Kesan yang sangat besar ialah pemindahan isyarat insulin ke nukleus. MAP kinase secara bebas phosphorylates dan dengan itu mengaktifkan beberapa faktor transkripsi, memastikan bacaan gen tertentu penting untuk pembahagian, pembezaan, dan tindak balas selular yang lain.

Jalur yang bergantung kepada MAP untuk kesan insulin

Salah satu protein yang dikaitkan dengan mekanisme ini ialah faktor transkripsi CREB (maklum balas unsur CAMP tindak balas bahasa Inggeris). Dalam keadaan yang tidak aktif, faktor itu dikurangkan dan tidak menjejaskan transkripsi. Di bawah tindakan menghidupkan isyarat, faktor itu mengikat rangkaian tertentu CRE-DNA (unsur-unsur tindak balas CAMP), memperkuat atau melemahkan bacaan maklumat dari DNA dan pelaksanaannya. Selain laluan MAP-kinase, faktor sensitif terhadap jalur isyarat yang berkaitan dengan protein kinase A dan calcium-calmodulin.

Kelajuan kesan insulin

Kesan biologi insulin dibahagikan dengan kadar perkembangan:

Kesan yang sangat pantas (saat)

Kesan ini dikaitkan dengan perubahan dalam pengangkutan transmembran:

1. Pengaktifan Na + / K + -ATPases, yang menyebabkan pelepasan ion Na + dan kemasukan ion K + ke dalam sel, yang mengakibatkan hyperpolarisasi membran sel sensitif insulin (kecuali hepatosit).

2. Pengaktifan penukar Na + / H + pada membran sitoplasma dari banyak sel dan keluar dari sel ion H + sebagai pertukaran untuk ion Na +. Kesan ini penting dalam patogenesis hipertensi dalam diabetes mellitus jenis 2.

3. Penghambatan membran Ca 2+ -ATPases menyebabkan kelambatan ion Ca 2+ dalam sitosol sel.

4. Keluar dari membran myocytes dan adipocy pengangkut glukosa GluT-4 dan peningkatan 20-50 kali jumlah pengangkutan glukosa ke dalam sel.

Kesan cepat (minit)

Kesan yang cepat adalah perubahan dalam kadar fosforilasi dan dephosphorylation enzim metabolik dan protein pengawalseliaan. Akibatnya, aktiviti meningkat.

  • glikogen sintetik (penyimpanan glikogen)
  • glucokinase, phosphofructokinase dan pyruvate kinase (glikolisis)
  • pyruvate dehydrogenase (mendapatkan asetil-SkoA)
  • HMG-Scoa reductase (sintesis kolesterol),
  • asetil-SCA-karboksilase (sintesis asid lemak),
  • glukosa-6-fosfat dehidrogenase (laluan pentos fosfat),
  • fosfodiesterase (pemberhentian kesan menggerakkan hormon adrenalin, glukagon, dan sebagainya).

Kesan perlahan (minit ke jam)

Kesan perlahan ialah perubahan dalam kadar transkripsi gen protein yang bertanggungjawab untuk metabolisme, pertumbuhan dan pembahagian sel, contohnya:

1. Induksi sintesis enzim

  • glucokinase dan pyruvate kinase (glikolisis),
  • Lyase ATP-sitrat, asetil-SCA-karboksilase, sintetik asid lemak, cytosolic malate dehydrogenase (sintesis asid lemak),
  • glukosa-6-fosfat dehidrogenase (laluan pentos fosfat),

2. Penindasan sintesis mRNA, sebagai contoh, untuk PEP carboxykinase (gluconeogenesis).

3. Meningkatkan fosforilasi serum protein ribosom S6, yang menyokong proses terjemahan.

Kesan yang sangat perlahan (jam sehari)

Kesan yang sangat lambat menyedari mitogenesis dan pembiakan sel. Sebagai contoh, kesan ini termasuk

1. Meningkatkan hati sintesis somatomedin, bergantung kepada hormon pertumbuhan.

2. Meningkatkan pertumbuhan sel dan proliferasi dalam sinergi dengan somatomedin.

3. Peralihan sel dari fasa G1 ke fasa S kitaran sel.

Patologi

Hypofunction

Diabetes mellitus yang bergantung kepada insulin dan bukan insulin. Untuk mendiagnosis patologi ini di klinik secara aktif menggunakan ujian tekanan dan penentuan kepekatan insulin dan C-peptida.

Peraturan rembesan insulin pada jenis normal dan diabetes mellitus 2: peranan incretin

Mengenai artikel itu

Pengarang: Ametov A.S. (FSBEI DPO RMANPO dari Kementerian Kesihatan Rusia, Moscow; Institusi Kesihatan Belanjawan Negara "Z.A.Bashlyaeva Hospital Klinik Kanak-Kanak", Moscow DZ)

Untuk rujukan: Ametov A.S. Peraturan rembesan insulin pada jenis normal dan diabetes mellitus 2: peranan incretins // BC. 2006. №26. Ms 1867

Kencing manis jenis 2 adalah penyakit heterogen yang berkembang akibat gabungan faktor kongenital dan diperolehi. Menurut Profesor Ralph De Fronzo, patofisiologi diabetes mellitus jenis 2 mewakili kemunculan dua proses yang berlaku secara serentak: di satu pihak, rintangan insulin, pada yang lain, fungsi sel b tidak mencukupi untuk mengatasi ketahanan insulin dengan meningkatkan kadar insulin. Dalam hal ini, kajian tentang fungsi sel-sel dalam keadaan normal dan patologi adalah di bawah pengawasan penyelidik.

Biasanya, sel-sel b cepat menyesuaikan diri dengan penurunan kepekaan insulin pada tahap hati atau tisu periferal, meningkatkan rembesan insulin dan mencegah perkembangan hiperglikemia berpuasa. Dalam diabetes mellitus jenis 2, hiperglisemia berpuasa berkembang dalam kes-kes fungsi sel-b yang tidak mencukupi dari segi pengeluaran dan rembesan insulin, yang diperlukan untuk mengatasi ketahanan insulin. Tidak syak lagi, faktor-faktor ini berkait rapat antara satu sama lain, walaupun nampaknya jelas bahawa tanpa rembesan insulin hyperglycemia tidak dapat berkembang, dan sel-sel b dan fungsi mereka adalah "jantung" masalah ini.
Lebih 25 tahun yang lalu, ia menunjukkan dengan jelas bahawa pada pesakit yang mempunyai toleransi glukosa yang cacat atau dengan diabetes mellitus jenis 2, terdapat pelanggaran kinetik rembesan insulin dan penurunan tindak balas insulin terhadap beban makanan.
Memandangkan isu-isu rembesan insulin dalam diabetes biasa dan jenis 2, perlu diingatkan bahawa dalam individu yang sihat ada rembesan insulin asas berterusan, yang berlaku walaupun tiada rangsangan eksotik untuk rembesan insulin. Dan walaupun dalam keadaan ini apabila tahap glukosa plasma rendah selepas rembung semalaman (4.4-5.5 mmol / l), rembesan insulin basal masih dikekalkan dalam tubuh manusia.
Telah diketahui bahawa dalam tempoh pasca-akhir, glukosa memasuki peredaran darah secara langsung dari karbohidrat yang diserap dengan makanan, dan kemudiannya diedarkan - terutama pada otot-otot rangka melalui peningkatan jumlah glukosa pengambilan glukosa (HGI). Dan disebabkan oleh fakta bahawa pesakit dengan diabetes mellitus jenis 2 mempunyai keupayaan terhad untuk meningkatkan HGI dengan cepat, glikemia postprandial akan meningkat dengan ketara.
Perlu ditekankan bahawa hiperglikemia postprandial boleh berkembang dan wujud selama beberapa tahun sebelum perkembangan dan kemunculan hiperglikemia puasa dan sebelum manifestasi klinik diabetes mellitus.
Organisasi rizab glukosa adalah terutamanya disebabkan oleh tisu otot, sebahagiannya kerana hakikat bahawa tisu ini dapat menyerap glukosa dengan cepat dan dalam jumlah besar, mencegah perkembangan hiperglikemia postprandial di bawah keadaan fisiologi. Lebih-lebih lagi, turun naik dalam tahap glukosa pasca-koma merupakan komponen penting dalam jumlah keseluruhan hiperglikemia harian.
Kini dengan jelas menunjukkan bahawa sel-sel b serius bertanggungjawab untuk mengekalkan tahap glukosa dalam julat yang agak sempit di dalam tubuh manusia. Menurut P.D. Home (2000), tahap glukosa di kalangan orang muda dan pertengahan umur normal sememangnya stabil semalaman dan 4.3 mmol / l sebelum sarapan pagi. Selepas sarapan pagi, kepekatan glukosa meningkat, mencapai 7.0 mmol / l selama 30 minit, kemudian menurun, mencapai 5.5 mmol / l selama hampir sama.
Harus diingat bahawa pada pesakit dengan diabetes jenis 2, peningkatan rembesan insulin sebagai tindak balas terhadap pengambilan makanan adalah perlahan dan lemah. Dalam sesetengah pesakit, tindak balas insulin terhadap pengambilan makanan tidak hadir sepenuhnya.
Tempat khas dalam penyelidikan diduduki oleh maklumat mengenai rembesan biphasic insulin dalam keadaan normal dan patologi.
Sekarang diketahui bahawa rembesan insulin berlaku dengan cara biphasic, yang dicirikan oleh kehadiran puncak tajam, berlangsung secara purata selama 10 minit (fasa pertama), diikuti dengan peningkatan secara beransur-ansur dalam rembesan insulin (fasa kedua).
Terdapat satu pandangan bahawa kedua-dua fasa ini sebenarnya mewakili dua kolam insulin pulau dalaman yang berlainan. Kolam pertama, atau kolam tindak balas segera, adalah dalam istilah kuantitatif kira-kira 5-10% daripada kandungan dalaman insula insula. Kami bercakap tentang granul insulin yang sedekat mungkin ke membran sel-b, dan dipercayai bahawa kolam yang dikendalikan cepat ini memberikan fasa awal, pertama dalam rembesan insulin.
Kolam kedua, sama ada kolam insulin siap sedia atau kolam sandaran, yang memerlukan penggumpalan adenosin trifosfat yang bergantung kepada granul yang mengandungi insulin, secara beransur-ansur berpindah ke kolam pertama, diikuti dengan exocytosis, sebenarnya mewakili 90-95% daripada rizab insulin yang terdapat dalam sel-sel b unit waktu ini.
Tidak ada keraguan bahawa kedua-dua fasa dalam rembesan insulin adalah penting dalam mengekalkan homeostasis glukosa biasa. Walau bagaimanapun, pada masa ini, lebih banyak perhatian diberikan kepada fasa pertama rembesan insulin. Dianggap bahawa ini adalah penentu utama dalam pembebasan "awal" insulin pada 30 minit pertama selepas pengambilan makanan atau glukosa.
Adalah menarik untuk diperhatikan bahawa tindak balas penyembuhan insulin sel-sel pankreas kepada rangsangan glukosa adalah perkembangan fasa pertama, yang muncul dengan serta-merta selepas pentadbiran glukosa intravena. Ini diikuti dengan pengurangan rembesan insulin kepada nilai-nilai terendah dan kemudian perkembangan fasa kedua tindak balas yang berpanjangan. Fasa pertama rembesan insulin berkembang disebabkan pengaktifan saluran yang bergantung kepada KATF (pencetus), yang meningkatkan kepekatan kalsium dan, seperti yang diharapkan, melepaskan granul dari kolam "siap sedia". Daripada ini, fasa kedua memerlukan penyediaan granul untuk pengosongan, mungkin melibatkan translocation dan keupayaan untuk diisi sebelum exocytosis. Mekanisme yang bertanggungjawab untuk pembangunan rembesan insulin fasa kedua termasuk jalan saluran KATP bergantung kepada keperluan untuk meningkatkan kepekatan kalsium dan isyarat tambahan secara bebas dari saluran yang bergantung kepada KATF. Mekanisme yang mendasari isyarat tambahan itu masih belum diketahui. Hipotesis moden mencadangkan peningkatan asetil-CoA rantaian panjang cytosolic, kitaran malat - piruvat, "eksport" glutamat dari mitokondria, dan peningkatan nisbah ATP / ADP.
Pada manusia, setiap sel b mengandungi kira-kira 10,000 granul insulin, yang hanya 100 adalah "bersedia untuk melepaskan" kolam.
Adalah jelas bahawa rangsangan pelepasan dengan bantuan bahkan satu stimulator rembesan, seperti glukosa, berlaku mengikut interaksi ketat yang diselaraskan oleh banyak faktor yang berkaitan dengan pergerakan granul: lampiran ke membran plasma, persiapan untuk melepaskan (pengisian) dan exocytosis. Jumlah granul yang mengandungi insulin dalam sel-sel b amat ketara melebihi jumlah yang diperlukan untuk mengawal glikemia yang berkaitan dengan satu hidangan. Ia adalah ciri bahawa hanya peratusan granul yang sangat kecil dan, dengan itu, jumlah kandungan insulin dalam granul, dirembeskan sebagai tindak balas kepada rangsangan glukosa [Proks P. et al, 1996].
Adalah diketahui bahawa terdapat rangsangan rembesan insulin glukosa, seperti asid amino, asid lemak bebas dan hormon. Peraturan saraf juga memainkan peranan penting dalam merangsang rembesan insulin.
Ia juga harus diperhatikan bahawa banyak hormon mempengaruhi sel-sel b, sama ada dengan merangsang, atau menekan, atau memodulasi tindak balas insulin kepada glukosa.
Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, banyak kepentingan saintifik dan praktikal adalah kajian peranan hormon saluran gastrointestinal dalam peraturan rembesan insulin, dan oleh itu dalam peraturan rumahostasis glukosa dalam tubuh manusia.
Dalam hal ini, perlu ditekankan bahawa dalam kesusasteraan terdapat bukti peranan penting hormon saluran gastrointestinal, seperti glucagon-like peptide 1 (GLP-1) dan glucose-dependent-insulinotropic polypeptide atau peptide inhibitory gastric (HIP). Hormon-hormon ini dipanggil increkins, dan tindakan mereka, yang membawa kepada peningkatan rembesan insulin yang bergantung kepada glukosa oleh sel b pankreas, dipanggil "kesan incretin". Dengan cara ini, "kesan incretin" mula-mula digambarkan pada tahun 1960 dan dikaitkan dengan hormon peptida yang dirahsiakan oleh sel K- dan L usus sebagai tindak balas kepada pengambilan makanan.
Yang paling popular dan yang paling banyak dikaji ialah GLP - 1.
GLP-1 adalah produk pasca translasi gen proglucagon, ahli superfamili glukagon, yang merangkumi hormon peptida seperti glukagon, glucagon seperti peptida 1, gleptagon seperti peptida 2, peptida menghambat gastrik dan exendin-4. Artikel kami akan memberi tumpuan kepada GPP - 1.
GLP - 1 dihasilkan oleh sel - endokrin L - sel usus kecil, dan peraturan rembesannya dari sel endokrin saluran gastrointestinal dilakukan menggunakan beberapa isyarat intraselular, termasuk kinase A protein, kinase protein C dan kalsium. Banyak kajian eksperimen telah menunjukkan bahawa rembesan GLP-1 dikawal oleh nutrien, serta faktor saraf dan endokrin. Harus diingat bahawa paras GLP -1 pada dasar manusia plasma berada dalam lingkungan 5 hingga 10 pM, dan meningkat selepas makan hingga 50 pMol.
Dalam kajian Kieffer T.Y. (1999), Drucker D.J. (1998), Massimo S.P. (1998), ditunjukkan bahawa GLP-1 dirembes sebagai tindak balas kepada pengambilan makanan campuran dan nutrien tertentu seperti glukosa, asid lemak dan serat makanan. Oleh itu, glukosa oral pada manusia mengakibatkan peningkatan biphasic dalam GLP - 1 dalam plasma, sedangkan infusi glukosa intravena mempunyai kesan minima [Hermann C., 1995]. Disebabkan fakta bahawa kebanyakan sel - sel yang menghasilkan GLP - 1 terletak di bahagian distal usus kecil, peningkatan pesat dalam tahap GLP - 1 dalam plasma, diperhatikan selepas makan, mungkin disebabkan oleh kesan merangsang tidak langsung. Dalam hubungan ini, Roberge J.N. (1993) andaian dibuat mengenai kehadiran gelung proksimal-distal, yang menghantar isyarat stimulasi nutrien dari saluran usus proksimal melalui kesan saraf dan endokrin ke sel-sel distal.
Apabila menganalisis kerja eksperimen, ISU dan acetylcholine boleh menjadi calon untuk pemancar sedemikian. Walau bagaimanapun, pada manusia, HIP tidak merangsang rembesan GLP - 1, yang meyakinkan ditunjukkan dalam kajian oleh Nauck M.A. (1993). Kesusasteraan juga membincangkan peranan peptida penghasil gastrin [Hermann - Rinke C., 2000] dan n. vagus, yang memainkan peranan penting dalam memastikan pelepasan pantas GLP - 1 dari sel-sel distal L sebagai tindak balas kepada pengambilan nutrien [Rocca A.S., 1999].
Oleh itu, rembesan biphasic GLP - 1 mungkin berlaku kerana integrasi faktor hormon dan saraf yang merangsang pelepasan awal GLP - 1 (10-15 minit), dan hubungan nutrien langsung dengan sel - sel L merangsang fasa kedua (30-60 minit) GLP - 1 rembesan [Kieffer TY, 1999].
Walaupun masalah ini kurang dipelajari, perlu juga diperhatikan bahawa insulin dan somatostatin - 28 [Hansen L., 2000], serta neuropeptide galanine [Hermann - Rinke C., 2000], ditekan oleh rembesan GLP - 1.
Separuh hayat beredar, secara aktif biologi GLP - 1 kurang dari 2 minit. Separuh hayat plasma yang pendek dalam plasma adalah disebabkan aktiviti protease enzim dipeptidil peptidase IV (DPP-IV). DPP - IV secara meluas dinyatakan dalam banyak tisu dan organ, termasuk pankreas, sistem saraf pusat, rangkaian vaskular endothelium usus kecil, yang berdekatan dengan tapak rembesan GLP - 1.
Perlu diingat bahawa laluan utama untuk pelepasan GLP - 1 dilakukan melalui buah pinggang menggunakan mekanisme yang termasuk penapisan glomerular dan metabolisme tiub [Dearcor C.F, 1996]. Dalam hal ini, kepentingan adalah data yang diberikan kepada pesakit selepas nefrectomy bilateral atau pada pesakit uremia, tahap GLP-1 immunoreaktif dalam plasma dinaikkan.
Berbagai kesan biologi GLP - 1 ditunjukkan pada pelbagai peringkat (Jadual 1).
Telah didapati bahawa tindakan GLP - 1 tidak hanya terhad kepada peningkatan exocytosis granul penyembur yang mengandungi insulin dari sel-sel b, tetapi, seperti berikut dari data yang ditunjukkan dalam jadual 1, GLP-1 juga memberi kesan kepada sel-sel pankreas, menindas rembesan glukagon, yang pada gilirannya, mengehadkan kenaikan postprandial dalam glukosa.
GLP - 1 meningkatkan semula sel semula pulau dengan mempengaruhi faktor transkripsi seperti PDX - 1. Kesan pertumbuhan GLP-1 mungkin memainkan peranan dalam penyesuaian pulau kecil kepada peningkatan keperluan untuk sel-sel b, contohnya, dalam keadaan ketahanan insulin, terhadap latar belakang obesiti. GLP-1 mempunyai kesan tambahan pankreas, termasuk pengedaran glukosa bukan insulin dan kepekaan insulin yang bertambah baik [M.A. Nauck et al., 1997].
Kepentingan tertentu adalah data yang kesan GLP-1 ditunjukkan oleh penguatan kuat, seperti letupan (flash) rembesan insulin. Walau bagaimanapun, pentadbiran GLP-1 tidak menjejaskan kekerapan dan amplitud rembesan insulin berdenyut [Porksen W., 1998].
Di samping itu, terdapat bukti bahawa GLP-1 bertindak sebagai bahan yang meningkatkan sensitiviti sel-sel ke glukosa. Oleh itu, GLP-1 dapat menggalakkan pembentukan ATP dalam mitokondria. Walau bagaimanapun, fakta bahawa ubat sulfonylurea yang mengikat saluran potassium sensitif ATP dan menutupnya, sehingga menyebabkan depolarization membran dan kemasukan ion kalsium ke dalam sel, boleh mematikan ketergantungan glukosa, adalah kepentingan klinikal yang penting. Oleh itu, pentadbiran GLP-1 untuk pankreas tikus terpencil dalam penyelesaian perfusi dengan kepekatan glukosa yang rendah, yang biasanya tidak menjejaskan rembesan insulin, menyebabkan rangsangan penting dalam rembesan insulin dalam kes-kes di mana persediaan sulfonylurea sebelum ini disuntik ke dalam kelenjar. Ia menunjukkan bahawa kem yang terhasil daripada pengaktifan GLP-1 reseptor boleh juga secara langsung menjejaskan proses exocytosis, dan penyelidik menganggarkan bahawa proses ini membentuk 70% daripada tindak balas yg mengeluarkan insulin. Klinikal akibat penting bergantung kepada GLP-1 kesan pada kepekatan glukosa darah yang sepadan dengan glukosa darah piawaian puasa normal atau lebih tinggi, sudah tentu, adalah hakikat bahawa GLP-1 boleh menyebabkan pembangunan hipoglisemia yang teruk (kecuali, mungkin, hal permohonan serentak sulfonylurea a).
Baru-baru ini, GLP - 1 telah terbukti menghalang apoptosis sel-b. Oleh sebab bilangan sel-sel b normal disokong oleh keseimbangan proses apoptosis dan proliferasi, data ini sangat menarik dan membuka kemungkinan bahawa GLP-1 mungkin berkesan dalam keadaan patologi yang berkaitan dengan apoptosis sel b yang dipertingkatkan. Semua ini menunjukkan bahawa GLP-1 mungkin dapat merangsang pembentukan sel-sel baru (neogenesis) pada pesakit diabetes jenis 2 dan jumlah sel yang tidak berfungsi (walaupun belum jelas bagaimana proses ini dinyatakan pada manusia).
Kepentingan tertentu adalah data yang berkaitan dengan kajian rembesan HIP dan GLP - 1 dalam diabetes jenis 2.
Sebagai contoh, dalam kajian Toft - Nielsen, didapati bahawa tahap puasa HIP pada pesakit dengan diabetes jenis 2 adalah hampir dengan nilai normal. Pada masa yang sama, penulis-penulis ini, yang mempelajari rembesan GLP - 1 pada pesakit dengan diabetes jenis 2, mendedahkan gangguan ketara etogontamin ini dalam penyakit ini.
Apabila membandingkan rembesan insulin sebagai tindak balas kepada beban glukosa lisan dan intravena di bawah keadaan kepekatan glukosa yang sama, ternyata bahawa lebihan rembesan insulin untuk pentadbiran lisan pada individu yang sihat adalah jauh lebih tinggi daripada jenis diabetes mellitus jenis 2 [Nauck, 1986].
Bercakap mengenai pelanggaran kesan incretin dalam diabetes mellitus jenis 2, adalah penting untuk menekankan bahawa dengan penyakit ini, rembesan GLP - 1 dikurangkan sebanyak 20-30%, sambil mengekalkan tindakan merangsang insulin secara umum. Pada masa yang sama, perlu ditekankan bahawa rembesan HIP di diabetes mellitus tidak berubah, tetapi penurunan dalam kesan merangsangnya pada sel-sel pankreas telah ditubuhkan.
Penyebab gangguan ini tidak dapat dipastikan, walaupun kebanyakan penyelidik menyimpulkan bahawa pencabulan rembesan GLP-1 jelas merupakan akibat dari diabetes tipe 2.
Kesimpulannya, perlu dikatakan bahawa dalam dekad yang lalu, terima kasih kepada penyelidikan asas dan klinikal, trend baru dan menjanjikan dalam rawatan diabetes mellitus jenis 2, berdasarkan penggunaan kesan incretin, telah berkembang. Oleh itu, sifat dan potensi terapeutik GLP - 1 telah dikaji, dan hari ini tidak ada keraguan tentang keberkesanan terapeutiknya. Secara dasarnya penting dalam hal ini adalah rangsangan bergantung kepada glukosa rembesan insulin dan perencatan rembesan glukagon. Pada masa yang sama, perencatan yang mungkin untuk apoptosis sel-sel pankreas dan penambahan semula regenerasi mereka memberi harapan bahawa dengan diabetes jenis 2, kemungkinan untuk menghentikan penurunan progresif dalam jisim sel-sel b berfungsi dengan perkembangan defisit rembesan insulin.
Hasil penyelidikan klinikal bertahun-tahun yang dijalankan bersama oleh syarikat-syarikat Eli Lilly dan Amilin Pharmaceuticals adalah pembangunan Exenatide, analog berfungsi eksternal GLP-1 dan wakil pertama kelas mimetics incretin. Exenatide ditunjukkan untuk diabetes mellitus jenis 2 sebagai tambahan kepada metformin, derivatif sulfonilurea, atau gabungan metformin dan derivatif sulfonilurea untuk meningkatkan kawalan glisemik. Kelebihan Exenatide yang tidak dapat dinafikan, yang menjadikan kemungkinan penggunaan klinikalnya (berbanding dengan GLP-1), adalah separuh hayat selama 2.4 jam (1-2 minit untuk GLP-1). Susunan asid amino exenatide sebahagiannya sepadan dengan urutan GLP-1 manusia, sebagai akibatnya ia mengikat dan mengaktifkan reseptor GLP-1 pada manusia, yang membawa kepada peningkatan dalam sintesis yang bergantung kepada glukosa dan rembesan insulin dari sel-sel pankreas dengan AMP kitaran dan / atau jalur isyarat intraselular lain. Pada masa yang sama Exenatide merangsang pelepasan insulin dari sel-sel b dengan kehadiran kepekatan glukosa tinggi, yang paling sedikit mempengaruhi pelepasan insulin semasa glukemia normal, yang membawa kepada risiko rendahnya hipoglikemia. Normalisasi metabolisme karbohidrat dalam pelantikan exenatide dicapai bukan sahaja disebabkan oleh rangsangan yang bergantung kepada glukosa sintesis insulin, tetapi juga melalui pelaksanaan kesan-kesan penting seperti penindasan tahap glukagon yang tidak cukup meningkat, selera makan menurun, penghambatan pengangkatan kandungan gastrik dan peningkatan massa sel-b akibat rangsangan proliferasi dan neogenesis, dalam satu tangan, dan perencatan apoptosis, di sisi lain. Kesemua di atas memberi kita keyakinan bahawa meniru incretin akan mendapati tempatnya yang sah dalam satu siri ubat yang digunakan untuk merawat kencing manis.

Pada bulan September 2006, Alexander Sergeevich Ametov, ahli endokrinologi terkenal, adalah doktor.