Insulin - frisättning och signalering

Question 1

Hur är pankreas (bukspottskörten) uppbyggt?

Answer 1

Den består av en exokrin och en endokrin del.

Den exokrina delen består av körtlar som kallas acini vilka innehåller acinära/serösa celler som producerar proteiner/enzymer. Bland de acinära cellerna finns centro acinära celler som är början på utförsgångarna och fortsättningen är intralobulära skarvgångar –> intralobulära samlingsgångar –> interlobulära gångar. Det bildas bl.a. pankreatiska enzymer som ska sönderdela födan men i gångarna bildas också vätekarbonat som ska neutralisera magsaften från ventrikeln.

Histologiskt om man zoomar ut ser man suddiga bollar man kallar för langerhans öar och dessa består av alfa, beta, delta och pp celler. Dessa celler tömmer sina hormoner direkt i blodbanan och har inga gångar.

Question 2

Vad har alfa cellerna för funktion?

Answer 2

Alfa cellerna producerar glukagon, vilket utsöndras vid lågt blodsocker och stimulerar glukoneogenes, glukogenolys och lipolys.

Question 3

Vad har beta cellerna för funktion?

Answer 3

Beta cellerna har GLUT 1/2 transportörer som passivt tar in glukos i cellerna med dess gradient. När transporten glukos in i cellen ökar –> ATP ökar via citronsyracykeln –> Kalium kanaler (ska egentligen transportera ut K) stängs igen –> cellen depolariseras –> Kalcium kanaler öppnas –> högre intracellulärt kalcium –> exocytos av insulinfyllda vesiklar

Beta cellerna kommer vid högt blodglukos producerar insulin som höjer glukos intaget till kroppens celler genom att insulin också medför uppreglerade glukos transportörer i kroppens celler (senare fråga om hur det går till), för att sänka blodglukoset.

Question 4

Vad har delta och pp cellerna för funktion?

Answer 4

Delta cellerna frisätter somatostatin som hämmar frisättningen av glukogon och insulin.
PP celler frisätter pp horomoner som man efter en måltid ej ska äta mer.

Question 5

Hur regleras insulin utsöndringen från beta cellerna?

Answer 5

Genom negativ feedback mekanism av glukosmängden i blodet på insulinfrisättningen. Det tar dock tid innan det påverkar insulin frisättningen (för massa delsteg behöver ske). Insulin fortsätter stiga en stund efter att koncentrationen blodglukos sjunker och det gör att glukoset sjunker drastiskt (då skulle istället cellen hyperpolariseras och det skulle medföra minskad insulinutsöndring). Teoretiskt sätt skulle detta medföra svängningar i glukosnivåerna. Tack vare att glukagon frisätts från alfa celler och har ett negativt feedback system som går åt andra gållet förhindras stora svängningar i glukosnivåerna.

När man börjar äta kommer nervsystemet registrera att glukosnivåerna i kroppen kommer börja stiga inom kort. Det skapar nervsignaler som via acetylkolin får beta cellerna att frisätta insulin och på så sätt svarar man tidigt på stigande glukosnivåer. Därför tar diabetiker insulin precis innan måltid (för att förhindra svänvningarna).

Question 6

Vad sker efter att insulin binder till insulinreceptorn på t.ex. en fettcell?

Answer 6

Insulinreceptorn är en tyrosinreceptor som vid inbindning av insulin kommer aktivera flera signalvägar i cellen och genom fosforyleringar kommer signalvägarna resultera i olika genexpression och bildning av olika proteiner som medför följande:

• Uppreglering av GLUT4 (insulin beroende transportör) så mer glukos tas in i cellen (IR - IRS1 - PKB - GLUT4)
• Ökad glukogenes
• Hämning av lipolysen

Question 7

Hur signalerar mTORc när insulin binder till receptorn?

Answer 7

mTORc kommer genom positiv signal amplifiera signalen i kaskaden vilket resulterar i
- ännu fler GLUT4
- ännu mer proteinsyntes
- nedreglerad autofagi

Question 8

Hur signalerar mTORc när insulin inte binder till receptorn och när sker det?

Answer 8

Vid diabetes eller ökad insulinresistens kommer mTORc att nedregleras (för mindre signalering sker via insulinreceptorn. Effekterna blir omvända så den positiv amplifierande signalen uteblir. Det resulterar i
- färre GLUT4
- mindre proteinsyntes
- ökad autofagi