„

„

Czynniki regulujące

Czynniki regulujące

poziom glukozy w

poziom glukozy w

surowicy”

surowicy”

Homeostaza glikemii zależy od

Homeostaza glikemii zależy od

prawidłowego współdziałania różnych

prawidłowego współdziałania różnych

hormonów, napięcia układu

hormonów, napięcia układu

nerwowego, zwłaszcza

nerwowego, zwłaszcza

wegetatywnego, ilości i jakości

wegetatywnego, ilości i jakości

spożywanych posiłków, natężenia

spożywanych posiłków, natężenia

wysiłku fizycznego oraz wpływów

wysiłku fizycznego oraz wpływów

środowiska. Wśród hormonów

środowiska. Wśród hormonów

szczególnie silny wpływ na regulacja

szczególnie silny wpływ na regulacja

stężenia glukozy we krwi wywierają:

stężenia glukozy we krwi wywierają:

insulina, glukagon i adrenalina. Istotny

insulina, glukagon i adrenalina. Istotny

jest też wpływ hormonu wzrostu i

jest też wpływ hormonu wzrostu i

kortyzolu.

kortyzolu.

Po spożyciu pokarmu zwiększa się

Po spożyciu pokarmu zwiększa się

dostępność prekursorów

dostępność prekursorów

glukoneogenezy: aminokwasów,

glukoneogenezy: aminokwasów,

mleczanów i glicerolu. Związki te w

mleczanów i glicerolu. Związki te w

wyniku działania glukagonu zostają

wyniku działania glukagonu zostają

zmetabolizowane do glukozy

zmetabolizowane do glukozy

(glukoneogeneza). Zjawisko to

(glukoneogeneza). Zjawisko to

wskazuje na istotną rolę glukagonu

wskazuje na istotną rolę glukagonu

w rozwoju hiperglikemii

w rozwoju hiperglikemii

poposiłkowej.

poposiłkowej.

Stężenie glukozy we krwi na czczo

Stężenie glukozy we krwi na czczo

jest utrzymywane głównie przez:

jest utrzymywane głównie przez:



wytwarzanie glukozy w wątrobie;

wytwarzanie glukozy w wątrobie;



wychwyt i produkcję glukozy przez nerki;

wychwyt i produkcję glukozy przez nerki;



obwodowe zużycie glukozy;

obwodowe zużycie glukozy;



stężenie insuliny i hormonów

stężenie insuliny i hormonów

kontrregulujących, przede wszystkim

kontrregulujących, przede wszystkim

glukagonu, w mniejszym stopniu

glukagonu, w mniejszym stopniu

adrenaliny, hormonu wzrostu i kortyzolu.

adrenaliny, hormonu wzrostu i kortyzolu.

NIEKTÓRE METABOLICZNE

NIEKTÓRE METABOLICZNE

SKUTKI DZIAŁANIA

SKUTKI DZIAŁANIA

HORMONÓW

HORMONÓW

Insulina:

Insulina:



hamowanie glukoneogenezy w wątrobie;

hamowanie glukoneogenezy w wątrobie;



zwiększenie syntezy glikogenu w wątrobie

zwiększenie syntezy glikogenu w wątrobie

i mięśniach szkieletowych;

i mięśniach szkieletowych;



zdynamizowanie glikolizy;

zdynamizowanie glikolizy;



przyspieszenie wychwytu glukozy przez

przyspieszenie wychwytu glukozy przez

komórki, m.in. mięśni szkieletowych i

komórki, m.in. mięśni szkieletowych i

komórki tłuszczowe (stymulacja

komórki tłuszczowe (stymulacja

transportera GLUT-4);

transportera GLUT-4);



działanie antylipolityczne.

działanie antylipolityczne.

Glukagon:

Glukagon:



Zwiększenie glikogenolizy;

Zwiększenie glikogenolizy;



Zwiększenie glukoneogenezy;

Zwiększenie glukoneogenezy;



Zwiększenie lipolizy (uwolnienie

Zwiększenie lipolizy (uwolnienie

wolnych kwasów tłuszczowych i

wolnych kwasów tłuszczowych i

glicerolu);

glicerolu);



Zwiększenie katabolizmu (?)

Zwiększenie katabolizmu (?)

Adrenalina:

Adrenalina:



hamowanie wydzielania insuliny;

hamowanie wydzielania insuliny;



zwiększanie wątrobowej produkcji

zwiększanie wątrobowej produkcji

glukozy (nasilenie glikolizy);

glukozy (nasilenie glikolizy);



zwiekszenie lipolizy;

zwiekszenie lipolizy;



hamowanie obwodowego wychwytu

hamowanie obwodowego wychwytu

glukozy (zwiększenie

glukozy (zwiększenie

insulinooporności).

insulinooporności).

Hormon wzrostu:

Hormon wzrostu:



zwiększenie wątrobowej produkcji

zwiększenie wątrobowej produkcji

glukozy;

glukozy;



zmniejszenie obwodowego

zmniejszenie obwodowego

wychwytu glukozy;

wychwytu glukozy;



zwiększenie uwalniania wolnych

zwiększenie uwalniania wolnych

kwasów tłuszczowych.

kwasów tłuszczowych.

Kortyzol:

Kortyzol:



zwiększenie wątrobowej produkcji

zwiększenie wątrobowej produkcji

glukozy;

glukozy;



zmniejszenie obwodowego

zmniejszenie obwodowego

wychwytu glukozy;

wychwytu glukozy;



zwiększenie uwalniania wolnych

zwiększenie uwalniania wolnych

kwasów tłuszczowych.

kwasów tłuszczowych.

Stężenie glukozy we krwi po

Stężenie glukozy we krwi po

posiłku zależy głównie od:

posiłku zależy głównie od:



stężenia glukozy we krwi przed posiłkiem;

stężenia glukozy we krwi przed posiłkiem;



składu posiłku;

składu posiłku;



czynności mechanicznej żołądka (szybkość

czynności mechanicznej żołądka (szybkość

opróżniania);

opróżniania);



ilości glukozy przechodzącej z jelit do

ilości glukozy przechodzącej z jelit do

krwiobiegu (szybkość absorpcji

krwiobiegu (szybkość absorpcji

determinowana przez aktywność enzymów

determinowana przez aktywność enzymów

jelitowych, np.

jelitowych, np.

α

α

-glukozydazy);

-glukozydazy);



sekrecji inkretyn, w tym zwłaszcza peptydu

sekrecji inkretyn, w tym zwłaszcza peptydu

insulinotropowego zależnego od glukozy

insulinotropowego zależnego od glukozy

(GIP), sekretyny, cholecystokininy i gastryny;

(GIP), sekretyny, cholecystokininy i gastryny;

Stężenie glukozy we krwi po

Stężenie glukozy we krwi po

posiłku zależy głównie od:

posiłku zależy głównie od:

(c.d.)

(c.d.)



sekrecji insuliny w odpowiedzi na

sekrecji insuliny w odpowiedzi na

bodziec pokarmowy (podstawowe

bodziec pokarmowy (podstawowe

znaczenie ma prawidłowy charakter

znaczenie ma prawidłowy charakter

pierwszej fazy sekrecji insuliny);

pierwszej fazy sekrecji insuliny);



stężenia glukagonu;

stężenia glukagonu;



dynamiki wychwytu i metabolizmu

dynamiki wychwytu i metabolizmu

glukozy w wątrobie i tkankach

glukozy w wątrobie i tkankach

obwodowych.

obwodowych.

W warunkach fizjologicznych zasadnicza

W warunkach fizjologicznych zasadnicza

produkcja glukozy w okresie

produkcja glukozy w okresie

poabsorbcyjnym odbywa się w wątrobie,

poabsorbcyjnym odbywa się w wątrobie,

w znacznie mniejszym – glukoza jest

w znacznie mniejszym – glukoza jest

uwalniania do krążenia przez nerki. U

uwalniania do krążenia przez nerki. U

ludzi uwalnianie glukozy z wątroby do

ludzi uwalnianie glukozy z wątroby do

krwiobiegu na czczo zachodzi w wyniku

krwiobiegu na czczo zachodzi w wyniku

glikogenolizy (45%), i glukoneogenezy

glikogenolizy (45%), i glukoneogenezy

(55%) i wynosi 10-11 umol/min/kg. W

(55%) i wynosi 10-11 umol/min/kg. W

tym samym czasie zużycie glukozy przez

tym samym czasie zużycie glukozy przez

tkanki obwodowe waha się od 9 do 12

tkanki obwodowe waha się od 9 do 12

umol/min/kg.

umol/min/kg.

Głównymi magazynami glikogenu u

Głównymi magazynami glikogenu u

człowieka są mięsnie szkieletowe i

człowieka są mięsnie szkieletowe i

wątroba, przy czym jedynie w

wątroba, przy czym jedynie w

wątrobie występuje glukozo-6-

wątrobie występuje glukozo-6-

fosfataza. Rozpad glikogenu dzięki

fosfataza. Rozpad glikogenu dzięki

działaniu tego enzymu prowadzi do

działaniu tego enzymu prowadzi do

uwalniania glukozy. Rozpad glikogenu

uwalniania glukozy. Rozpad glikogenu

w mięśniach szkieletowych prowadzi

w mięśniach szkieletowych prowadzi

do uwalniania mleczanów.

do uwalniania mleczanów.

Wyspy trzustkowe

Wyspy trzustkowe



Komórki

Komórki

typu A

typu A

(ok. 20%)

(ok. 20%)

syntetyzują i uwalniają glukagon.

syntetyzują i uwalniają glukagon.



Komórki

Komórki

typu B

typu B

(ok. 60-75%)

(ok. 60-75%)

syntetyzują i uwalniają insulinę.

syntetyzują i uwalniają insulinę.



Komórki

Komórki

typu D

typu D

(ok. 5%)

(ok. 5%)

syntetyzują i uwalniają somatostatynę (SOM,

syntetyzują i uwalniają somatostatynę (SOM,

SRIF)

SRIF)



Komórki

Komórki

typu F

typu F

lub

lub

PP

PP

(ok. 5-10%)

(ok. 5-10%)

syntetyzują i uwalniają polipeptyd trzustkowy

syntetyzują i uwalniają polipeptyd trzustkowy

(PP).

(PP).

Regulacja czynności

Regulacja czynności

trzustki

trzustki

W trzustce istnieje charakterystyczny

W trzustce istnieje charakterystyczny

układ krążenia

układ krążenia

wrotnego

wrotnego

– krew w tętniczkach zrazikowych przepływa przez część

– krew w tętniczkach zrazikowych przepływa przez część

wewnątrzwydzielniczą, gdzie tworzy pierwotną sieć naczyń

wewnątrzwydzielniczą, gdzie tworzy pierwotną sieć naczyń

włosowatych, a następnie część zewnątrzwydzielniczą,

włosowatych, a następnie część zewnątrzwydzielniczą,

gdzie tworzy sieć wtórną, co umożliwia regulację

gdzie tworzy sieć wtórną, co umożliwia regulację

wewnątrzgruczołową dzięki układowi sprzężeń zwrotnych

wewnątrzgruczołową dzięki układowi sprzężeń zwrotnych

(tzw. oś endokrynno- egzokrynna).

(tzw. oś endokrynno- egzokrynna).

Regulacja czynności

Regulacja czynności

trzustki

trzustki

Czynność trzustki podlega wpływom regulacyjnym podwzgórza i

Czynność trzustki podlega wpływom regulacyjnym podwzgórza i

układu autonomicznego.

układu autonomicznego.

Część brzuszno-boczna podwzgórza (VLH) poprzez receptory dla

Część brzuszno-boczna podwzgórza (VLH) poprzez receptory dla

insuliny i glukozy rejestruje stan metaboliczny organizmu i drogą

insuliny i glukozy rejestruje stan metaboliczny organizmu i drogą

nerwu błędnego zwrotnie reguluje czynność trzustki (pobudza

nerwu błędnego zwrotnie reguluje czynność trzustki (pobudza

wydzielanie insuliny). Część brzuszno-przyśrodkowa (VMH)

wydzielanie insuliny). Część brzuszno-przyśrodkowa (VMH)

hamuje wydzielanie insuliny, a pobudza wydzielanie glukagonu.

hamuje wydzielanie insuliny, a pobudza wydzielanie glukagonu.

Włókna przywspółczulne – cholinergiczne nerwu błędnego

Włókna przywspółczulne – cholinergiczne nerwu błędnego

pobudzają wydzielanie insuliny, a współczulne – adrenergiczne

pobudzają wydzielanie insuliny, a współczulne – adrenergiczne

poprzez receptor

poprzez receptor





hamują ten proces.

hamują ten proces.

Insulina

Insulina

Jest polipeptydem, którego strukturę koduje gen znajdujący się w krótkim

Jest polipeptydem, którego strukturę koduje gen znajdujący się w krótkim

ramieniu chromosomu 11, zbudowanym z dwu podjednostek (A-21aa

ramieniu chromosomu 11, zbudowanym z dwu podjednostek (A-21aa

i B-30aa) połączonych mostkiem disiarczkowym, syntetyzowanym

i B-30aa) połączonych mostkiem disiarczkowym, syntetyzowanym

w komórkach B trzustki w postaci jednołańcuchowej proinsuliny.

w komórkach B trzustki w postaci jednołańcuchowej proinsuliny.

We krwi insulina transportowana jest w postaci wolnej, a okres jej

We krwi insulina transportowana jest w postaci wolnej, a okres jej

półtrwania w krążeniu wg różnych źródeł wynosi od 3-5 do nawet

półtrwania w krążeniu wg różnych źródeł wynosi od 3-5 do nawet

20 minut.

20 minut.

Za jej eliminację z krążenia odpowiada głównie wątroba, nerki i łożysko.

Za jej eliminację z krążenia odpowiada głównie wątroba, nerki i łożysko.

Insulina

Insulina

„Dojrzewanie” prohormonu

„Dojrzewanie” prohormonu

Charakterystyczna sekwencja sygnałowa na N-końcu łańcucha

Charakterystyczna sekwencja sygnałowa na N-końcu łańcucha

proinsuliny umożliwia transport cząsteczki z miejsca syntezy do

proinsuliny umożliwia transport cząsteczki z miejsca syntezy do

wnętrza cysterny siateczki, gdzie następuje odszczepienie

wnętrza cysterny siateczki, gdzie następuje odszczepienie

proinsuliny i takie zwinięcie jej łańcucha, które umożliwia

proinsuliny i takie zwinięcie jej łańcucha, które umożliwia

powstanie odpowiednich mostków disiarczkowych.

powstanie odpowiednich mostków disiarczkowych.

Insulina

Insulina

„Dojrzewanie” prohormonu

„Dojrzewanie” prohormonu

„

„

Pączkowanie” błon siateczki umożliwia transport proinsuliny do aparatu

Pączkowanie” błon siateczki umożliwia transport proinsuliny do aparatu

Golgiego, gdzie dochodzi do ostatecznego dojrzewania jej cząsteczki

Golgiego, gdzie dochodzi do ostatecznego dojrzewania jej cząsteczki

(odszczepianie fragmentów białkowych przez egzopeptydazy i endopeptydazy).

(odszczepianie fragmentów białkowych przez egzopeptydazy i endopeptydazy).

Pączkowanie błon aparatu Golgiego umożliwia powstanie pęcherzyków

Pączkowanie błon aparatu Golgiego umożliwia powstanie pęcherzyków

wydzielniczych, w których dochodzi do stopniowego zagęszczenia zawartości

wydzielniczych, w których dochodzi do stopniowego zagęszczenia zawartości

(heksamery z cynkiem), czyli powstania ziarnistości

(heksamery z cynkiem), czyli powstania ziarnistości





.

.

Wzrost wewnątrzkomórkowego stężenia wapnia zjonizowanego powoduje

Wzrost wewnątrzkomórkowego stężenia wapnia zjonizowanego powoduje

zmiany konformacji układu mikrotubul przypominające skurcz komórki

zmiany konformacji układu mikrotubul przypominające skurcz komórki

mięśniowej, co prowadzi do przesunięcia pęcherzyków pod błonę komórkową

mięśniowej, co prowadzi do przesunięcia pęcherzyków pod błonę komórkową

i ich egzocytozy.

i ich egzocytozy.

Synteza insuliny

Synteza insuliny

Insulina

Insulina

W komórkach docelowych insulina wiąże się z receptorem

W komórkach docelowych insulina wiąże się z receptorem

błonowym indukując odpowiedni sygnał metaboliczny.

błonowym indukując odpowiedni sygnał metaboliczny.

Kompleks

hormon-receptor

ulega

następnie

internalizacji,

Kompleks

hormon-receptor

ulega

następnie

internalizacji,

receptosomy wędrują do aparatu Golgiego, gdzie ulegają

receptosomy wędrują do aparatu Golgiego, gdzie ulegają

przebudowie polegającej na rozpadzie kompleksu.

przebudowie polegającej na rozpadzie kompleksu.

Receptor powraca do błony komórkowej, a pęcherzyki z insuliną

Receptor powraca do błony komórkowej, a pęcherzyki z insuliną

zlewają się z lizosomami, co prowadzi do ostatecznej proteolizy

zlewają się z lizosomami, co prowadzi do ostatecznej proteolizy

hormonu.

hormonu.

Mechanizm działania

Mechanizm działania

insuliny

insuliny

NIE ZOSTAŁ DO KOŃCA ROZSZYFROWANY !!!

NIE ZOSTAŁ DO KOŃCA ROZSZYFROWANY !!!

Receptor insulinowy, dla którego gen znajduje się w chromosomie 19,

Receptor insulinowy, dla którego gen znajduje się w chromosomie 19,

to heterodimer (2

to heterodimer (2





+ 2

+ 2





połączone mostkiem disiarczkowym).

połączone mostkiem disiarczkowym).

Podjednostka

Podjednostka





zlokalizowana na zewnątrz błony komórkowej

zlokalizowana na zewnątrz błony komórkowej

odpowiada za przyłączenie insuliny. Podjednostka

odpowiada za przyłączenie insuliny. Podjednostka





jest białkiem

jest białkiem

transbłonowym pełniącym rolę przekaźnika sygnału, a jej część

transbłonowym pełniącym rolę przekaźnika sygnału, a jej część

cytoplazmatyczna ma aktywność kinazy tyrozynowej i posiada obszar

cytoplazmatyczna ma aktywność kinazy tyrozynowej i posiada obszar

o właściwościach autofosforylujących.

o właściwościach autofosforylujących.

RECEPTOROWA KINAZA TYROZYNOWA

RECEPTOROWA KINAZA TYROZYNOWA

Mechanizm działania

Mechanizm działania

insuliny

insuliny

Powstanie kompleksu hormon-receptor

Powstanie kompleksu hormon-receptor





autofosforylacja

autofosforylacja





zmiany

zmiany

konformacji receptora

konformacji receptora





mikroagregacja (dimeryzacja) receptorów

mikroagregacja (dimeryzacja) receptorów





internalizcja receptorów

internalizcja receptorów





powstanie tzw. IRS

powstanie tzw. IRS





aktywacja licznych

aktywacja licznych

kinaz białkowych, fosfataz, innych białek umożliwiających interakcje

kinaz białkowych, fosfataz, innych białek umożliwiających interakcje

z białkami G monomerycznymi (Ras), fosfolipazami, kanałami

z białkami G monomerycznymi (Ras), fosfolipazami, kanałami

błonowymi, oddziaływania genomowe (IRE)

błonowymi, oddziaływania genomowe (IRE)





wyzwolenie wielu

wyzwolenie wielu

zróżnicowanych sygnałów wewnątrzkomórkowych.

zróżnicowanych sygnałów wewnątrzkomórkowych.

Dotychczas nie wyjaśniono ostatecznie istoty śródkomórkowych

Dotychczas nie wyjaśniono ostatecznie istoty śródkomórkowych

sygnałów tego hormonu. Propozycje obejmują: samą insulinę, wapń,

sygnałów tego hormonu. Propozycje obejmują: samą insulinę, wapń,

cykliczne

nukleotydy

(cAMP,

cGMP),

peptydy

pochodzenia

cykliczne

nukleotydy

(cAMP,

cGMP),

peptydy

pochodzenia

błonowego, błonowe pochodne fosfatydyloinozytolowe, kationy

błonowego, błonowe pochodne fosfatydyloinozytolowe, kationy

jednowartościowe, kinazy tyrozynowe, treoninowe, serynowe.

jednowartościowe, kinazy tyrozynowe, treoninowe, serynowe.

Receptor insulinowy

Receptor insulinowy

Insulina

Insulina

Czynniki pobudzające

Czynniki pobudzające

wydzielanie insuliny:

wydzielanie insuliny:

•

wzrost glikemii;

wzrost glikemii;

•

wzrost stężenia we krwi aminokwasów, WKT, substancji pośrednich

wzrost stężenia we krwi aminokwasów, WKT, substancji pośrednich

cyklu Krebsa (pirogronian, fumaran) i ciał ketonowych;

cyklu Krebsa (pirogronian, fumaran) i ciał ketonowych;

•

wzrost stężenia hormonów jelitowo-żołądkowych: GIP (IRP), CCK,

wzrost stężenia hormonów jelitowo-żołądkowych: GIP (IRP), CCK,

sekretyny, enteroglukagonu (tzw. oś jelitowo-trzustkowa);

sekretyny, enteroglukagonu (tzw. oś jelitowo-trzustkowa);

•

pobudzenie części podwzgórza (VLH) i nerwów błędnych

pobudzenie części podwzgórza (VLH) i nerwów błędnych

(acetylocholina

(acetylocholina





receptory muskarynowe

receptory muskarynowe





IP

IP

3

3

i DAG, Ca

i DAG, Ca

2+

2+

);

);

•

wzrost stężenia glukagonu (cAMP);

wzrost stężenia glukagonu (cAMP);

•

wysokie stężenia STH, kortyzolu, laktogenu łożyskowego,

wysokie stężenia STH, kortyzolu, laktogenu łożyskowego,

estrogenów i gestagenów (prawdopodobnie przez wzrost glikemii);

estrogenów i gestagenów (prawdopodobnie przez wzrost glikemii);

•

agoniści receptorów

agoniści receptorów





-adrenergicznych? – bardzo mało tych

-adrenergicznych? – bardzo mało tych

receptorów w kom. B;

receptorów w kom. B;

•

wzrost galaktozemii u noworodków;

wzrost galaktozemii u noworodków;

•

leki stosowane w cukrzycy typu II (pochodne sulfonylomocznika)

leki stosowane w cukrzycy typu II (pochodne sulfonylomocznika)

wpływając bezpośrednio na kanały potasowe.

wpływając bezpośrednio na kanały potasowe.

Mechanizm działania

Mechanizm działania

glukozy na wydzielanie

glukozy na wydzielanie

insuliny

insuliny





glikemii

glikemii





dyfuzja ułatwiona glukozy do komórek B

dyfuzja ułatwiona glukozy do komórek B





nasilenie

nasilenie

metabolizmu glukozy (glukokinaza)

metabolizmu glukozy (glukokinaza)









syntezy ATP

syntezy ATP





zamknięcie

zamknięcie

kanałów potasowych zależnych od ATP i depolaryzacja błony

kanałów potasowych zależnych od ATP i depolaryzacja błony

komórkowej

komórkowej





otwarcie bramkowanych elektrycznie kanałów

otwarcie bramkowanych elektrycznie kanałów

wapniowych

wapniowych









Ca

Ca

2+

2+

w cytoplazmie

w cytoplazmie





aktywacja endopeptydazy

aktywacja endopeptydazy

wapniowowrażliwej (nasilenie potranslacyjnych przemian insuliny)

wapniowowrażliwej (nasilenie potranslacyjnych przemian insuliny)

i egzocytoza ziarnistości

i egzocytoza ziarnistości





Czynniki hamujące

Czynniki hamujące

wydzielanie insuliny

wydzielanie insuliny



Agoniści receptorów

Agoniści receptorów





2

2

-adrenergicznych poprzez hamowanie

-adrenergicznych poprzez hamowanie

aktywności cyklazy adenylanowej prowadzące do zmniejszenia

aktywności cyklazy adenylanowej prowadzące do zmniejszenia

wewnątrzkomórkowego stężenia cAMP.

wewnątrzkomórkowego stężenia cAMP.



Parakrynnie somatostatyna uwalniana przez komórki D.

Parakrynnie somatostatyna uwalniana przez komórki D.

Efekty biologiczne insuliny

Efekty biologiczne insuliny

Gospodarka węglowodanowa

Gospodarka węglowodanowa

(działanie hipoglikemizujące)

(działanie hipoglikemizujące)

•

kontrola dokomórkowego transportu glukozy w tkankach

kontrola dokomórkowego transportu glukozy w tkankach

insulinozależnych (GLUT 4 w miocytach i adipocytach);

insulinozależnych (GLUT 4 w miocytach i adipocytach);

•

kontrola napływu glukozy do komórek wątroby poprzez wpływ

kontrola napływu glukozy do komórek wątroby poprzez wpływ

na aktywność enzymów fosforylujących glukozę;

na aktywność enzymów fosforylujących glukozę;

•

aktywacja glikolizy, cyklu heksozomonofosforanowego (HMP)

aktywacja glikolizy, cyklu heksozomonofosforanowego (HMP)

i glikogenogenezy;

i glikogenogenezy;

•

hamowanie glukoneogenezy i glikogenolizy.

hamowanie glukoneogenezy i glikogenolizy.

Kinetyka głównych

Kinetyka głównych

kierunków działania

kierunków działania

insuliny

insuliny

Szybkie (sekundy)

Szybkie (sekundy)

Zwiększony transport glukozy, aminokwasów, jonów K

Zwiększony transport glukozy, aminokwasów, jonów K

+

+

do komórek wrażliwych na insulinę.

do komórek wrażliwych na insulinę.

Pośrednie (minuty)

Pośrednie (minuty)

Stymulacja syntezy białek.

Stymulacja syntezy białek.

Hamowanie rozpadu białek.

Hamowanie rozpadu białek.

Aktywacja syntezy glikogenu i enzymów glikolitycznych.

Aktywacja syntezy glikogenu i enzymów glikolitycznych.

Hamowanie fosforylazy i enzymów glukoneogenezy.

Hamowanie fosforylazy i enzymów glukoneogenezy.

Późne (godziny)

Późne (godziny)

Zwiększenie ilości mRNA dla enzymów odpowiedzialnych

Zwiększenie ilości mRNA dla enzymów odpowiedzialnych

za lipogenezę.

za lipogenezę.

TRANSPORTER

TRANSPORTER

FUNKCJA

FUNKCJA

WYSTĘPOWANIE

WYSTĘPOWANIE

SGLT 1

SGLT 1

Absorpcja glukozy

Absorpcja glukozy

Jelito cienkie, kanaliki nerkowe

Jelito cienkie, kanaliki nerkowe

SGLT 2

SGLT 2

Absorpcja glukozy

Absorpcja glukozy

Kanaliki nerkowe

Kanaliki nerkowe

GLUT 1

GLUT 1

Pobieranie glukozy

Pobieranie glukozy

Łożysko, mózgowie, bariera krew-

Łożysko, mózgowie, bariera krew-

mózg, erytrocyty, nerki, okrężnica,

mózg, erytrocyty, nerki, okrężnica,

inne narządy

inne narządy

GLUT 2

GLUT 2

Czujnik glukozy kom. B

Czujnik glukozy kom. B

Transport z jelit i kom.

Transport z jelit i kom.

nabłonka nerkowego

nabłonka nerkowego

Kom. B wysp trzustki, wątroba,

Kom. B wysp trzustki, wątroba,

nabłonek jelita cienkiego, nerki

nabłonek jelita cienkiego, nerki

GLUT 3

GLUT 3

Pobieranie glukozy

Pobieranie glukozy

Mózgowie, łożysko, nerki, inne

Mózgowie, łożysko, nerki, inne

narządy

narządy

GLUT 4

GLUT 4

Insulinozależne

Insulinozależne

pobieranie glukozy

pobieranie glukozy

Mięśnie szkieletowe, mięsień

Mięśnie szkieletowe, mięsień

sercowy,

sercowy,

tkanka tłuszczowa,

tkanka tłuszczowa,

GLUT 5

GLUT 5

Transport fruktozy

Transport fruktozy

Jelito czcze, sperma

Jelito czcze, sperma

GLUT 6

GLUT 6

Brak

Brak

Pseudogen

Pseudogen

GLUT 7

GLUT 7

Transport glukozo-6-

Transport glukozo-6-

fosforanu w siateczce

fosforanu w siateczce

sarkoplazmatycznej

sarkoplazmatycznej

Wątroba, inne tkanki

Wątroba, inne tkanki

Glukagon

Glukagon

Zbudowany jest z jednego łańcucha polipeptydowego (29aa)

Zbudowany jest z jednego łańcucha polipeptydowego (29aa)

syntetyzowanego

w

komórkach

A

trzustki,

w

osoczu

syntetyzowanego

w

komórkach

A

trzustki,

w

osoczu

transportowany jest w postaci wolnej, na komórki docelowe

transportowany jest w postaci wolnej, na komórki docelowe

wpływa przez receptory błonowe, a jego narządami docelowymi są

wpływa przez receptory błonowe, a jego narządami docelowymi są

jedynie

wątroba

jedynie

wątroba

i tkanka tłuszczowa.

i tkanka tłuszczowa.

Okres półtrwania glukagonu we krwi wynosi około 5 minut,

Okres półtrwania glukagonu we krwi wynosi około 5 minut,

a głównym narządem eliminującym go z krążenia jest wątroba, a

a głównym narządem eliminującym go z krążenia jest wątroba, a

także proteazy osoczowe.

także proteazy osoczowe.

Glukagon jest metabolicznym antagonistą insuliny, choć (z pozoru

Glukagon jest metabolicznym antagonistą insuliny, choć (z pozoru

paradoksalnie) nasila jej wydzielanie. Pozwala to jednak na

paradoksalnie) nasila jej wydzielanie. Pozwala to jednak na

pełniejsze wykorzystanie przez tkanki obwodowe uwolnionej pod

pełniejsze wykorzystanie przez tkanki obwodowe uwolnionej pod

jego wpływem z wątroby glukozy.

jego wpływem z wątroby glukozy.

Glukagon

Glukagon

Czynniki pobudzające wydzielanie

Czynniki pobudzające wydzielanie

:

:

•

obniżenie glikemii;

obniżenie glikemii;

•

wzrost stężenia aminokwasów we krwi (głównie glukogennych);

wzrost stężenia aminokwasów we krwi (głównie glukogennych);

•

obniżenia stężenia lipidowego materiału energetycznego we

obniżenia stężenia lipidowego materiału energetycznego we

krwi (WKT);

krwi (WKT);

•

pobudzenie układu współczulnego i agoniści receptorów

pobudzenie układu współczulnego i agoniści receptorów





-adr.;

-adr.;

•

cholecystokinina i gastryna;

cholecystokinina i gastryna;

•

kortyzol;

kortyzol;

•

wysiłek fizyczny, stres;

wysiłek fizyczny, stres;

•

infekcje;

infekcje;

•

teofilina.

teofilina.

Glukagon

Glukagon

Czynniki hamujące wydzielanie

Czynniki hamujące wydzielanie

:

:

•

podwyższenie stężenia glukozy (nie ustalono czy

podwyższenie stężenia glukozy (nie ustalono czy

bezpośrednio, czy pośrednio przez insulinę lub IGF-I);

bezpośrednio, czy pośrednio przez insulinę lub IGF-I);

•

podwyższenie stężenia insuliny i insulinopodobnych czynników

podwyższenie stężenia insuliny i insulinopodobnych czynników

wzrostu (bezpośrednio); GABA

wzrostu (bezpośrednio); GABA

•

agoniści receptorów

agoniści receptorów





-adrenergicznych? – bardzo niewiele tych

-adrenergicznych? – bardzo niewiele tych

receptorów w komórkach A

receptorów w komórkach A

•

somatostatyna;

somatostatyna;

•

sekretyna;

sekretyna;

•

podwyższone stężenie WKT i ciał ketonowych we krwi;

podwyższone stężenie WKT i ciał ketonowych we krwi;

Mechanizm działania

Mechanizm działania

glukagonu

glukagonu

Praktycznie

wszystkie

skutki

działania

glukagonu

można

Praktycznie

wszystkie

skutki

działania

glukagonu

można

wytłumaczyć aktywacją cyklazy adenylowej i zwiększeniem

wytłumaczyć aktywacją cyklazy adenylowej i zwiększeniem

wewnątrzkomórkowego stężenia cAMP, co prowadzi do aktywacji

wewnątrzkomórkowego stężenia cAMP, co prowadzi do aktywacji

kinazy białkowej A.

kinazy białkowej A.

Ponadto glukagon może aktywować cykl inozytolofosforanowy, co

Ponadto glukagon może aktywować cykl inozytolofosforanowy, co

prowadzi do wzrostu stężenia IP

prowadzi do wzrostu stężenia IP

3

3

i DAG, do aktywacji kinazy

i DAG, do aktywacji kinazy

białkowej C i zwiększenia wewnątrzkomórkowego stężenia wapnia

białkowej C i zwiększenia wewnątrzkomórkowego stężenia wapnia

zjonizowanego.

zjonizowanego.

Efekty biologiczne

Efekty biologiczne

glukagonu

glukagonu

Wpływy metaboliczne

Wpływy metaboliczne

•

aktywacja glikogenolizy i glukoneogenezy w wątrobie;

aktywacja glikogenolizy i glukoneogenezy w wątrobie;

•

hamowanie glikolizy i glikogenogenezy w wątrobie;

hamowanie glikolizy i glikogenogenezy w wątrobie;

•

aktywacja lipolizy w tkance tłuszczowej;

aktywacja lipolizy w tkance tłuszczowej;

•

aktywacja ureogenezy i ketogenezy;

aktywacja ureogenezy i ketogenezy;

Wpływ hipoglikemii na

Wpływ hipoglikemii na

wydzielanie niektórych

wydzielanie niektórych

hormonów

hormonów

Przygotowali:

Przygotowali:

Marta Kujawska

Marta Kujawska

Marta Zagozda

Marta Zagozda

Grzegorz Kajak

Grzegorz Kajak

Łukasz Wyrowski

Łukasz Wyrowski

Gr.II, dietetyka, II rok

Gr.II, dietetyka, II rok