4,386 matches
-
și în procesul de dezvoltare a pancreasului și de diferențiere a arborelui secretor insular. 3.5.4. Biosinteza insulinei Transcrierea mRNA în molecula de pre-proinsulină are loc în ribozomii reticulului endoplasmic rugos, acolo unde au loc toate sintezele prin asamblarea aminoacizilor în ordinea codificată de gena respectivă. Prima etapă constă în apariția unui mic peptid (denumit „de semnalizare”) alcătuit din 23 resturi aminoacidice. Sunt apoi asamblați aminoacizii lanțului insulinic B, a peptidului C și a lanțului insulinic A, în această ordine
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
loc în ribozomii reticulului endoplasmic rugos, acolo unde au loc toate sintezele prin asamblarea aminoacizilor în ordinea codificată de gena respectivă. Prima etapă constă în apariția unui mic peptid (denumit „de semnalizare”) alcătuit din 23 resturi aminoacidice. Sunt apoi asamblați aminoacizii lanțului insulinic B, a peptidului C și a lanțului insulinic A, în această ordine regăsită în structura „genei insulinei”. De fapt, sub acest termen se înțelege gena pre-proinsulinei, a proinsulinei, a insulinei și a peptidului C, molecule care, deși au
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
direct din veziculele inițiale, fără a mai trece prin granulele secretorii. Aceasta este denumită calea „secreției constitutive” și ar putea asigura secreția bazală continuă, care are loc și în condiții de normoglicemie. Proinsulina este o moleculă mai mare, conținând 86 aminoacizi și o greutate moleculară de circa 9 000 kDa. Ea este alcătuită din cele 2 lanțuri, A și B, ale insulinei, precum și a unui peptid format din 32 aminoacizi denumit peptidul C („Connecting peptide”) sau peptidul de legătură. Proinsulina este
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
condiții de normoglicemie. Proinsulina este o moleculă mai mare, conținând 86 aminoacizi și o greutate moleculară de circa 9 000 kDa. Ea este alcătuită din cele 2 lanțuri, A și B, ale insulinei, precum și a unui peptid format din 32 aminoacizi denumit peptidul C („Connecting peptide”) sau peptidul de legătură. Proinsulina este convertită la insulină în granulele secretorii mature sau pe cale de maturare. Conversia este mediată de două endopeptidaze denumite PC2 și PC3, care acționează la cele două situsuri dibazice Arg
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
două situsuri dibazice Arg 31 - Liz 32 (PC3) și Liz 64 - Arg 65 (PC2). PC2 este cunoscută și sub numele de endopeptidază tip II, iar PC3 și sub numele de endopeptidază tip I. După clivarea efectuată de PC2 ori PC3, aminoacizii dibazici (arginină sau lizină) sunt înlăturați de către endopeptidaza numită carboxipeptidaza H. Din aceste reacții rezultă insulina (51 aminoacizi), peptidul C (31 aminoacizi). Mai rezultă în plus 4 aminoacizi, 2 de arginină și 2 de lizină, care făceau legătura între peptidul
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
sub numele de endopeptidază tip II, iar PC3 și sub numele de endopeptidază tip I. După clivarea efectuată de PC2 ori PC3, aminoacizii dibazici (arginină sau lizină) sunt înlăturați de către endopeptidaza numită carboxipeptidaza H. Din aceste reacții rezultă insulina (51 aminoacizi), peptidul C (31 aminoacizi). Mai rezultă în plus 4 aminoacizi, 2 de arginină și 2 de lizină, care făceau legătura între peptidul C și insulină, și anume Liz 64 și Arg 65, precum și Liz 32 - Arg 31 (fig.5). Conversia
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
tip II, iar PC3 și sub numele de endopeptidază tip I. După clivarea efectuată de PC2 ori PC3, aminoacizii dibazici (arginină sau lizină) sunt înlăturați de către endopeptidaza numită carboxipeptidaza H. Din aceste reacții rezultă insulina (51 aminoacizi), peptidul C (31 aminoacizi). Mai rezultă în plus 4 aminoacizi, 2 de arginină și 2 de lizină, care făceau legătura între peptidul C și insulină, și anume Liz 64 și Arg 65, precum și Liz 32 - Arg 31 (fig.5). Conversia proinsulinei la insulină și
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
numele de endopeptidază tip I. După clivarea efectuată de PC2 ori PC3, aminoacizii dibazici (arginină sau lizină) sunt înlăturați de către endopeptidaza numită carboxipeptidaza H. Din aceste reacții rezultă insulina (51 aminoacizi), peptidul C (31 aminoacizi). Mai rezultă în plus 4 aminoacizi, 2 de arginină și 2 de lizină, care făceau legătura între peptidul C și insulină, și anume Liz 64 și Arg 65, precum și Liz 32 - Arg 31 (fig.5). Conversia proinsulinei la insulină și peptid C începe în granulele secretorii
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
moderne au stabilit genele stimulate (up-reglate) pentru transcriere de către creșterile glicemice sau, dimpotrivă, cele inhibate (down-reglate) de către scăderile glicemice. Numărul lor este de ~ 150. Cele mai puternic influențate de glucoză s-au dovedit a fi enzimele implicate în metabolizarea glucozei, aminoacizilor și acizilor grași, proteinele implicate în sinteza și secreția insulinei, proteinele de semnalizare, canalele ionice și transportorii. Studiul expresiei genelor prin metoda microarray a pus în evidență foarte precoce activarea unei gene denumite BCK-1 (Beta Cell Kinase 1), al cărei
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
bazale”. Stimulii sintezei de insulină sunt în parte comuni cu cei ai exocitozei. Ea depinde de creșterea intra-β-celulară a unor intermediari biochimici cu semnificație de „semnal”, care sunt produși în cursul metabolismului glucozei și, în parte, și a altor molecule (aminoacizi, acizi grași). În mod paradoxal, în celula β, cea mai sensibilă la deteriorări este funcția de „biosenzor al glucozei”. Nu întâmplător, cercetătorii din domeniul „pancreasului artificial” s-au izbit în realizarea tehnică a dispozitivului, nu atât de componenta eliberării (echivalentul
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
includ: D-glucoza, D-gliceraldehida, D-manoza, L-leucina și derivații săi - acidul ?-ketoizocaproic, inozina, și unele substanțe farmacologice. Potențiatorii exocitozei (stimulii secundari) sunt denumiți astfel întrucât sunt ineficienți singuri, dar devin eficienți în prezența glucozei. Aceștia includ: D-fructoza, unii aminoacizi, acizii grași, corpii cetonici, acetilcolina, glucagonul și alți compuși. Glucoza reprezintă de departe cel mai important controlor al secreției de insulină. În absența sa (sau la concentrații plasmatice scăzute), stimulii ne-glucozici vor avea un efect minim asupra glicemiei. Dimpotrivă, creșterile
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
difuziune facilitată mediat de tipul de transportori GLUT2 și GLUT1. GLUT2 se mai găsește exprimat și în hepatocite, epiteliul intestinal și renal, precum și în unii neuroni din hipotalamusul lateral. Transportorii de glucoză sunt molecule proteice alcătuite din aproximativ 500 de aminoacizi. GLUT2, de exemplu, e format din 524 aminoacizi, iar GLUT4 (operanți în celulele musculare și adipocite) au numai 509 aminoacizi (fig.6). GLUT2 are un Km pentru glucoză foarte înalt (20-30 mmol/l), față de GLUT4 care are un Km foarte
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
și GLUT1. GLUT2 se mai găsește exprimat și în hepatocite, epiteliul intestinal și renal, precum și în unii neuroni din hipotalamusul lateral. Transportorii de glucoză sunt molecule proteice alcătuite din aproximativ 500 de aminoacizi. GLUT2, de exemplu, e format din 524 aminoacizi, iar GLUT4 (operanți în celulele musculare și adipocite) au numai 509 aminoacizi (fig.6). GLUT2 are un Km pentru glucoză foarte înalt (20-30 mmol/l), față de GLUT4 care are un Km foarte scăzut (1-5 mmol/l). Un Km crescut înseamnă
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
și renal, precum și în unii neuroni din hipotalamusul lateral. Transportorii de glucoză sunt molecule proteice alcătuite din aproximativ 500 de aminoacizi. GLUT2, de exemplu, e format din 524 aminoacizi, iar GLUT4 (operanți în celulele musculare și adipocite) au numai 509 aminoacizi (fig.6). GLUT2 are un Km pentru glucoză foarte înalt (20-30 mmol/l), față de GLUT4 care are un Km foarte scăzut (1-5 mmol/l). Un Km crescut înseamnă o afinitate mică pentru glucoză, iar un Km scăzut o afinitate mare
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
iar un Km scăzut o afinitate mare pentru glucoză. Afinitatea mică a GLUT2 pentru glucoză este compensată de „capacitatea” lor mare, ceea ce asigură o rapidă pătrundere în interiorul celulei β. Mica afinitate a GLUT2 pentru glucoză ține de terminalul COOH al aminoacidului 32. Figura 6. Transportorul de glucoză cuprinde 12 domenii aminoacidice transmembranare care încep și sfârșesc intracelular, la o extremitate cu NH3, la cealaltă cu COOH Transportorii GLUT1 și GLUT2 din celula β (dar și GLUT4) se găsesc dispuși în interiorul celulei
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
de ~ 50 kDa și prezintă o afinitate mare pentru glucoză, nefiind inhibată de concentrațiile i.c. de glucoză-6-P. Celelalte hexokinaze (I - III) sunt rapid inhibate de glucoză-6-P, de unde și afinitatea lor mai mică pentru glucoză. Hexokinaza II (alcătuită din 919 aminoacizi) este exprimată în țesuturile insulinodependente, în special în mușchi și țesutul adipos, acționând în tandem cu transportorii de glucoză GLUT4. Glucokinaza (numită și hexokinaza IV) este exprimată în celulele insulare pancreatice, hepatocite, epiteliul intestinal, epiteliul renal și unele celule neuroendocrine
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
va acționa deschiderea canalelor de Ca+2 sensibile la voltaj (Ca+2VOLT) prezente și ele pe suprafața membranei celulei β. Acționarea electrică a unor canale ionice (de Ca+2, de K+ sau Na+) decurge din structura aminoacidică a canalului proteic. Aminoacizii cu sarcină pozitivă din regiunea transmembranară a moleculei reprezintă „senzorul” modificării de potențial care induce o anume modificare conformațională a moleculei canalului, conducând la o închidere sau, dimpotrivă, la deschiderea lui, după caz. Trebuie menționat că insulinosecreția stimulată de glucoză
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
de receptor sulfonilureic, întrucât el prezintă situsuri aminoacidice specifice pentru legarea diferitelor molecule sulfonilureice. Tetramerul Kir 6.2 se află în centrul structurii, realizând un por permeabil numai pentru K+. În ansamblu, canalele KATP sunt molecule proteice, alcătuite din 1971 aminoacizi (greutate moleculară ~ 1000 kDa). Fiecare din cele circa 3 miliarde celule β posedă ~ 3000 canele ionice, astfel încât numărul lor total în cele circa 800 000 insule Langerhans se ridică la 15 mii de miliarde. Componenta periferică a canalului KATP este
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
Fiecare din cele circa 3 miliarde celule β posedă ~ 3000 canele ionice, astfel încât numărul lor total în cele circa 800 000 insule Langerhans se ridică la 15 mii de miliarde. Componenta periferică a canalului KATP este SUR1 și conține 1581 aminoacizi, organizați în 17 domenii transmembranare (grupate în 3 regiuni), care poartă pe două din ansele lor i.c. situsurile de legare pentru ATP, denumite domeniile de legare pentru nucleotide (NBD - „Nucleotide Binding Domains”). Prezența acestor situsuri le conferă proprietatea de
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
menținerea homeostaziei glicemice. În cardiomiocite există o variantă structurală, denumită SUR2A, iar în celulele musculare netede ale vaselor o variantă denumită SUR2B. Componenta centrală a canalului KATP este reprezentată de structura tetramerică denumită Kir 6.2, care conține numai 390 aminoacizi, fiind alcătuită din doar două domenii transmembranare ?-helicoidale. Caracteristicile funcționale ale acestui „por” constau în marea selectivitate ionică (numai pentru K+) și prin proprietatea „rectificării” influxului de K+ pentru a menține constant potențialul i.c. la o valoare de circa
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
schimb, la acești șoareci KO, mușchiul scheletic prezintă o captare crescută pentru glucoză, demonstrând indirect implicarea canalului KATP în acest proces. Diferitele preparate sulfonilureice se leagă de receptorul sulfonilureic (SUR1) pe regiuni aminoacidice diferite. Situsurile de legare sunt în regiunea aminoacizilor 1035-1277, aflați în treimea terminală a moleculei. Închiderea canalului KATP de către diferite sulfonilureice are loc cu o viteză diferită, procesul fiind mai rapid sau mai lent, reversibil. Caracteristicile farmacodinamice ale diferitelor clase sulfonilureice depind de afinitatea și durata de acțiune
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
Sintaxina 1A se leagă de canalele LCA pe care le inhibă, în timp ce componenta sinaptotagmin, asociată cu Sintaxina 1A în timpul stimulării formează complexul exocitom, componentă a veziculelor pe cale de exocitoză (210). Recent s-a identificat pe SNAP25 un domeniu terminal COOH (aminoacizii 197-206) inhibitor și un altul, NH2 terminal cu acțiune stimulatorie la extremitatea opusă a moleculei (aminoacizii 1-197). Aceste date obținute pe celula β din insulinom (celule HIT) ar putea fi extrapolate și la mecanismul exocitotic din celulele β pancreatice umane
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
Sintaxina 1A în timpul stimulării formează complexul exocitom, componentă a veziculelor pe cale de exocitoză (210). Recent s-a identificat pe SNAP25 un domeniu terminal COOH (aminoacizii 197-206) inhibitor și un altul, NH2 terminal cu acțiune stimulatorie la extremitatea opusă a moleculei (aminoacizii 1-197). Aceste date obținute pe celula β din insulinom (celule HIT) ar putea fi extrapolate și la mecanismul exocitotic din celulele β pancreatice umane (98). De menționat că lista canalelor de Ca+2 implicate în cuplarea stimul-secreție în celula β
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
pentru evaluarea globală a toleranței la glucoză, în timp ce administrarea i.v. a glucozei este mai potrivită pentru evaluarea secreției de insulină reglată de glucoză (interferența cu hormonii incretinici gastro-intestinali este evitată). Secreția de insulină (și reglarea glicemiei) este influențată de aminoacizi (arginină și lizină în special - ambii aminoacizi ramificați) și de acizi grași (într-o mai mică măsură). Leucina și arginina sunt compuși secretagogi. Capacitatea leucinei de a stimula secreția de insulină este cuplată cu metabolismul mitocondrial prin decarboxilarea oxidativă și
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
în timp ce administrarea i.v. a glucozei este mai potrivită pentru evaluarea secreției de insulină reglată de glucoză (interferența cu hormonii incretinici gastro-intestinali este evitată). Secreția de insulină (și reglarea glicemiei) este influențată de aminoacizi (arginină și lizină în special - ambii aminoacizi ramificați) și de acizi grași (într-o mai mică măsură). Leucina și arginina sunt compuși secretagogi. Capacitatea leucinei de a stimula secreția de insulină este cuplată cu metabolismul mitocondrial prin decarboxilarea oxidativă și/ori proprietatea ei de a activa alosteric
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]