فعالية وتأثير الأنسولين.. تثبيط إنتاج الجلوكوز عن طريق الكبد من خلال تحلل الجليكوجين وتكوين الجلوكوز

يبدأ تأثير الأنسولين من خلال ارتباطه بمستقبل، مستقبل الأنسولين (IR) الموجود في غشاء الخلية.

يحتوي جزيء المستقبل على وحدتين فرعيتين α- و β.

يتم ربط جزيئين لتشكيل ما يعرف باسم homodimer.

يرتبط الأنسولين بالوحدات الفرعية α في homodimer، والتي تواجه الجانب خارج الخلية من الخلايا.

الوحدات الفرعية لها نشاط إنزيم التيروزين كيناز الذي يتم تشغيله بواسطة ارتباط الأنسولين.

يثير هذا النشاط الفسفرة الذاتية للوحدات الفرعية وبالتالي فسفرة البروتينات داخل الخلية المعروفة باسم ركائز مستقبلات الأنسولين (IRS).

تعمل الفسفرة في IRS على تنشيط سلسلة تحويل الإشارة التي تؤدي إلى تنشيط كينازات أخرى بالإضافة إلى عوامل النسخ التي تتوسط التأثيرات داخل الخلايا للأنسولين.

الشلال الذي يؤدي إلى إدخال ناقلات الجلوكوز GLUT4 في أغشية خلايا العضلات والخلايا الدهنية، وإلى تخليق الجليكوجين في أنسجة الكبد والعضلات، وكذلك تحويل الجلوكوز إلى دهون ثلاثية في الكبد، والدهون، والثدي المرضع أنسجة الغدة، تعمل عن طريق التنشيط، بواسطة IRS-1، لـ phosphoinositol 3 kinase (PI3K).

يقوم هذا الإنزيم بتحويل الفوسفوليبيد في غشاء الخلية باسم phosphatidylinositol 4،5-bisphosphate (PIP2)، إلى phosphatidylinositol 3،4،5-triphosphate (PIP3)، والذي بدوره ينشط بروتين كيناز B (PKB).

تسهل PKB المنشط اندماج الجسيمات الداخلية المحتوية على GLUT4 مع غشاء الخلية، مما يؤدي إلى زيادة في ناقلات GLUT4 في غشاء البلازما.

PKB أيضًا فسفوريلات سينثاز الجليكوجين كيناز (GSK)، وبالتالي تعطيل هذا الإنزيم.

هذا يعني أن ركيزة الجليكوجين سينثاز (GS)، لا يمكن فسفرتها، وتبقى منزوعة الفسفرة، وبالتالي نشطة.

يحفز الإنزيم النشط، سينثاز الجليكوجين (GS)، خطوة الحد من المعدل في تخليق الجليكوجين من الجلوكوز.

تؤثر عمليات إزالة الفسفرة المماثلة على الإنزيمات التي تتحكم في معدل تحلل السكر مما يؤدي إلى تخليق الدهون عبر malonyl-CoA في الأنسجة التي يمكن أن تولد الدهون الثلاثية، وكذلك الإنزيمات التي تتحكم في معدل تكوين السكر في الكبد.

التأثير الكلي لعمليات نزع الفسفرة النهائية للإنزيم هو أنه في الأنسجة التي يمكنها تنفيذ هذه التفاعلات، يتم تحفيز تخليق الجليكوجين والدهون من الجلوكوز، ويتم تثبيط إنتاج الجلوكوز عن طريق الكبد من خلال تحلل الجليكوجين وتكوين الجلوكوز.

يتم أيضًا منع تكسير الدهون الثلاثية بواسطة الأنسجة الدهنية إلى أحماض دهنية حرة والجلسرين.

بعد إنتاج الإشارة داخل الخلايا التي نتجت عن ارتباط الأنسولين بمستقبلاته ، هناك حاجة إلى إنهاء الإشارة.

كما هو مذكور أدناه في القسم الخاص بالتدهور، فإن الالتقام الخلوي وتدهور المستقبل المرتبط بالأنسولين هو آلية رئيسية لإنهاء الإشارات.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم إنهاء مسار الإشارات أيضًا عن طريق إزالة الفسفرة من بقايا التيروزين في مسارات الإشارات المختلفة بواسطة فوسفاتاز التيروزين.

من المعروف أيضًا أن كينازات سيرين / ثريونين تقلل من نشاط الأنسولين.

تم تحديد هيكل معقد مستقبلات الأنسولين - الأنسولين باستخدام تقنيات التصوير البلوري بالأشعة السينية.