Инсулин: регуляция секреции
Поджелудочная железа человека секретирует до 40-50 ед. инсулина в сутки, что соответствует 15-20% общего количества гормона в железе. Секреция инсулина - энергозависимый процесс, происходящий с участием системы микротрубочек и микрофиламентов островковых В-клеток и ряда медиаторов.
Повышение концентрации глюкозы в крови - главный физиологический стимул секреции инсулина. Пороговой для секреции инсулина является концентрация глюкозы натощак 80-100 мг%, а максимальная реакция достигается при концентрации глюкозы 300- 500мг%. секреция инсулина в ответ на повышение концентрации глюкозы носит двухфазный характер ( рис.51.10 ). Немедленный ответ, или первая фаза реакции, начинается в пределах 1 мин после повышения концентрации глюкозы и продолжается в течение 5- 10 мин. Затем наступает более медленная и продолжительная вторая фаза, обрывающаяся сразу после удаления глюкозного стимула. Согласно существующим представлениям, наличие двух фаз ответной реакции инсулина отражает существование двух различных внутриклеточных компартментов, или пулов, инсулина. Абсолютная концентрация глюкозы в плазме - не единственная детерминанта секреции инсулина. В-клетки реагируют и на скорость изменения концентрации глюкозы в плазме.
При пероральном введении глюкозы происходит гораздо более сильная стимуляция секреции инсулина, чем при ее внутривенном введении. Отсюда следует, что на секрецию инсулина помимо глюкозы влияют также и различные гормоны желулочно-кишечного тракта, такие, как секретин, холецистокинин, гастрин и энтероглюкагон. Однако наибольшая роль в этом процессе принадлежит желудочному ингибиторному полипептиду ( ЖИП ).
Предполагаются два разных механизма регуляции глюкозой секреции инсулина. Согласно одной гипотезе, глюкоза взаимодействует с рецептором, локализованным, вероятно, на поверхностной мембране В-клетки, что и приводит к активации механизма секреции. Вторая гипотеза исходит из того, что в стимуляции секреции инсулина участвуют внутриклеточные метаболиты или скорость таких метаболических путей, как пентозофосфатный шунт, цикл лимонной кислоты или гликолиз. Обе гипотезы нашли экспериментальные подтверждения.
На высвобождение инсулина влияет множество гормонов. Альфа-адренергические агонисты , особенно адреналин , подавляют секрецию инсулина даже при стимуляции этого процесса глюкозой. Бета-адренергические агонисты стимулируют секрецию инсулина, вероятно, путем повышения концентрации внутриклеточного сАМР . Именно этот механизм, по-видимому, лежит в основе действия желудочного ингибиторного пептида, который повышает секрецию инсулина, а также в основе эффектов высоких концентраций ТТГ , АКТГ , гастрина , секретина , холецистокинина и энтероглюкагона .
При хроническом взаимодействии избыточных количеств гормона роста , кортизола , плацентарного лактогена , эстрогенов и прогестинов секреция инсулина также повышается. Поэтому и неудивительно, что на поздних сроках беременности секреция инсулина значительно возрастает.
Секрецию инсулина стимулируют многие лекарственные препараты, однако в терапевтических целях чаще всего используются производные сульфонилмочевины . Для лечения диабета типа II (инсулиннезависимого) широко применяют такие средства, как толбутамид , который стимулирует секрецию инсулина иным способом, чем глюкоза.
При стимуляции секреции глюкозой возрастает потребление О2 и использование АТР. Это сопряжено с индуцированной К+деполяризацией мембраны, что приводит к быстрому проникновению в клетку Са++ по потенциал- зависимому каналу. Слияние инсулин-содержащих секреторных гранул с плазматической мембраной и происходящая в результате секреция инсулина - процесс, зависимый от кальция . Стимуляция секреции инсулина глюкозой происходит и с участием метаболитов фосфатидилинзитола .
В прцессе секреции инсулина участвует и сАМР , который потенциирует эффекты глюкозы и аминокислот. Этот нуклеотид может стимулировать высвобождение Са++из внутриклеточных органелл или активировать киназу, фосфорилирующую какой-то компонент системы микрофиламенты - микротрубочки (что обусловливает ее чувствительность к Са++ и способность к сокращению). Замена внеклеточного Na++ на какой-либо другой одновалентный катион ослабляет эффекты глюкозы и других стимуляторов секреции инсулина; Na++, возможно, регулирует внутриклеточную концентрацию Ca++ через систему транспорта.
Смотрите также:
