گیرنده های انسولین و نقش شان در ایجاد بیماری ها

گروه سلامت و تغذیه:  نسولین پلی پپتیدی است که از دو زنجیره A و  B ساخته شده است که با دو پل دی سولفیدی به هم متصل اند. (پپتیدها از شمار زیادی از آمینواسیدها ساخته شده اند و پلی پپتید، پپتیدی است که از شمار بسیار زیادی از آمینواسیدها تشکیل شده است.) انسولین در غلظت های فیزیولوژیک به صورت یک مونومر (مولکولی که واحد پایه پلیمر است.) ساده است و در غلظت های بالاتر پلیمریزه شده و ساختمان کمپلکس (ساختمانی متشکل از بخش های مختلف زیاد و متصل به هم) به خود می‌گیرد. (پلیمریزه فرایند واکنش مولکول های مونومر با هم در یک واکنش شیمیایی به شکل زنجیره های پلیمری یا شبکه های سه بعدی است.) یون های روی (Zn) نقش بسیار مهمی را در ایجاد این کمپلکس بر عهده دارند.

به گزارش بولتن نیوز، انسولین پلی پپتیدی است که از دو زنجیره A و B ساخته شده است که با دو پل دی سولفیدی به هم متصل اند. (پپتیدها از شمار زیادی از آمینواسیدها ساخته شده اند و پلی پپتید، پپتیدی است که از شمار بسیار زیادی از آمینواسیدها تشکیل شده است.) انسولین در غلظت های فیزیولوژیک به صورت یک مونومر (مولکولی که واحد پایه پلیمر است.) ساده است و در غلظت های بالاتر پلیمریزه شده و ساختمان کمپلکس (ساختمانی متشکل از بخش های مختلف زیاد و متصل به هم) به خود می‌گیرد. (پلیمریزه فرایند واکنش مولکول های مونومر با هم در یک واکنش شیمیایی به شکل زنجیره های پلیمری یا شبکه های سه بعدی است.) یون های روی (Zn) نقش بسیار مهمی را در ایجاد این کمپلکس بر عهده دارند.

انسولین در شبکه اندوپلاسمی (بزرگ ترین اندامک داخل سلولی) زبر سلول های پانکراس سنتز می گردد و سپس به دستگاه گلژی (اندامک داخل سلول های یوکاریوتی) انتقال می یابد در این دستگاه انسولین درون گرانول های ترشحی بسته بندی میگردد.

پروتئین انسولین به صورت یک پیش ساز بزرگ تر پری پرو انسولین سنتز می گردد. ژن انسولین در روی بازوی کوتاه کروموزوم شماره 11 قرار گرفته است. که دارای 2 اینترون  و 3 اگزون است.

افزایش گلوکز خون، مهم ترین عامل فیزیولوژیک تنظیم کننده ترشح انسولین است.

غذاهای غنی از پروتئین، ترشح انسولین را تحریک می کنند و اسیدهای آمینه آرژینین، لیزین و لوسین از محرک های قوی ترشح انسولین اند.

انسولین به طورمستقیم و غیرمستقیم باعث انتقال گلوکز به داخل سلول ها می شود.

گيرنده انسولين دارای دو زير واحد تنظيمي α و كاتاليتيك β است.

عمل انسولين با اتصال هورمون به زير واحد خارج سلوليα  شروع مي شود. زمانی که انسولین روی این گیرنده ها قرار می گیرد با فسفریله کردن گیرنده باعث فعال شدن مسیرهای متابولیسمی گلیکوژنز و لیپوژنز داخل سلولی می شود و در نتیجه گلوکز وارد سلول ها می شود و میزان آن در خون کاهش می یابد.

میزان این گیرنده ها بر سطح گلبول های قرمز و سلول های مغزی که به انرژی زیادی احتیاج دارند بیشتر است. کاهش این گیرنده ها باعث پیشرفت بیماری دیابت نوع دو می گردد. در این بیماری به دلیل کاهش تعداد گیرنده های انسولین و همچنین کاهش میل ترکیبی انسولین به این گیرنده ها مقاومت به انسولین ایجاد می شود.

با توجه به همبستگی زیادی که بین پیشرفت بیماری دیابت و تعداد و میل ترکیبی گیرنده های انسولینی وجود دارد، می توان داروهایی را شناسایی کرد که از طریق افزایش میزان اتصال انسولین به گیرنده اش باعث افزایش بهبود سلامت بیماران می شوند.

چاقی و مقاومت به انسولین

چاقی با افزایش فعالیت بافت چربی همراه است. بافت چربی به عنوان اندوکرين، پروتئين هاي فعال از نظر متابوليکي موسوم به اديپوکايين شامل لپتين، اديپونکتين، رزيستين و اینترلوکین ترشح می کند. این پروتئین ها باعث غیرفعال کردن مسیرهای انتقال انسولین و مقاومت به انسولین می گردد. اسیدهای چرب اشباع بلند زنجیره مانند سرآمیدها نیز از طریق اختلال در این مسیر باعث مقاومت به انسولین می گردد. این اسیدهای چربی به دلیل این که قابلیت عبور از سد خونی مغزی را نیز دارند باعث مقاومت به انسولین مغزی در سلول های مغزی نیز می گردد.

انسولین در بافت مغزی دامنه ی وسیعی از فعالیت های نورون را تنظیم می کند. بنابراین زمانی که گیرنده های انسولین دچار مشکل شوند و مقاومت به انسولین به وجود بیاید باعث تخریب نورون ها می گردد. پراکندگی این گیرنده ها در مناطقی از مغز مانند هیپوکامپ، هیپوتالاموس و حباب های بویایی که نقش مهمی در یادگیری دارند بیشتر است. انسولین در بافت مغزی  باعث بیان آنزیم  Insulin-degrading Enzyme یا IDE است. این آنزیم از یک سو اتصال انسولین و گیرنده اش را جدا می کند تا گیرنده برای دریافت انسولین بعدی آماده شود و از سوی دیگر تجزیه کننده پلاک های آمیلولوئید بتا می گردد که در بیماری آلزایمر در محل سیناپس ها تشکیل می شود. بنابراین فقدان انسولین باعث کاهش این آنزیم و افزایش رسوب های آمیلوئیدی می گردد. به همین دلیل شیوع آلزایمر در بیماران دیابتی زیاد است. در مطالعاتی که صورت گرفته، مشاهده شده است که تجویز انسولین در ناحیه هیپوکامپ موش های دیابتی باعث بهبود اختلالات یاد گیری شده است.

منابع:

ارتباط بين بيماری ديابت نوع دو و چاقي (T2DM & Obesity)- ستار گرگاني فيروزجايي- مجله دانشكده پیراپزشکی ارتش جمهوري اسلامي ايران- سال چهارم شماره 2 پاييز و زمستان1388

Brain Insulin Resistance and Deficiency as Therapeutic Targets in Alzheimer's Disease

 Suzanne M. de la Monte*

Departments of Medicine, Pathology, Neurology, and Neurosurgery, Rhode Island Hospital and the Warren Alpert

Medical School of Brown University, Providence, RI, USA

The Role of Insulin Receptor Signaling in Synaptic Plasticity and Cognitive Function

Chiung-Chun Huang1 , PhD; Cheng-Che Lee1 , PhD; Kuei-Sen Hsu1,2, PhD 

Mini Review  Insulin resistance and Alzheimer’s disease

Suzanne M. de la Monte*

Departments of Neurology, Pathology, and Medicine, Rhode Island Hospital and the Warren Alpert Medical School of Brown University,