Insulina to hormon trzustkowy. Jaka jest jej rola w organizmie?

Insulina to hormon wytwarzany przez trzustkę, odpowiedzialny przede wszystkim za metabolizm węglowodanów. Została odkryta w 1922 roku przez Fredericka Bantinga i jego współpracowników, chociaż to osiągnięcie poprzedzały lata badań i doświadczeń prowadzonych przez różnych naukowców. Jakie znaczenie dla organizmu i dla medycyny ten związek? Co się dzieje, kiedy w organizmie jest jej za dużo lub za mało?

Co to jest insulina? Podstawowe funkcje

Insulina to hormon trzustkowy produkowany przede wszystkim przez komórki beta wysp Langerhansa, chociaż niewielkie jej ilości znajdują się także w komórkach OUN (ośrodkowego układu nerwowego). Umożliwia komórkom wchłanianie glukozy z krwi, która jest głównym „paliwem” organizmu – to czynnik pozwalający na uruchamianie kolejnych procesów metabolicznych. A co robi insulina poza tym? Bierze też udział w procesie przekształcania białek i tłuszczów w energię. Główną funkcją insuliny jest regulowanie poziomu cukru we krwi. Poza tym odgrywa m.in. następujące role:

• wspomaga proces tworzenia się kości, łagodzi stany zapalne wynikające z osteoporozy,
• wspiera pracę ośrodkowego układu nerwowego,
• działa przeciwmiażdżycowo w układzie naczyniowym,
• magazynuje zapas glukozy w wątrobie, mięśniach i tkance tłuszczowej,
• wpływa na produkcję hormonów tarczycy, płciowych i hormonu wzrostu,
• ma znaczenie dla wątroby, tkanki tłuszczowej, układu mięśniowego, mózgu, serca, nerek, skóry.

Rola insuliny w regulacji funkcji wątroby

Insulina odgrywa następujące role w funkcjonowaniu wątroby:

• zachowanie homeostazy składników odżywczych – synteza glikogenu z glukozy (glikoneogeneza) i przekształcanie nadmiaru glukozy w kwasy tłuszczowe i prekursorowe triglicerydy (TAG),
• gromadzenie glikogenu w narządzie,
• przyspieszenie wykorzystania glukozy w wątrobie poprzez glikolizę (przekształcanie glukozy w pirogronian) i glikoneogenezę,
• stymulacja syntezy cholesterolu, glicerolu i VLDL,
• hamowanie następujących procesów – glikogenolizy, czyli rozkładu glikogenu do glukozy lub glukozo-6-fosforan, ketogenezy, czyli produkcji ciał ketonowych oraz glukoneogenezy, a więc produkcji glukozy.

Rola insuliny w regulacji funkcji mięśni szkieletowych

Szacuje się, że aż 70% glukozy znajdującej się w całym organizmie jest wykorzystywane właśnie przez mięśnie szkieletowe. Nie powinno zatem dziwić, że u chorych na cukrzycę typu 2. obserwuje się osłabioną siłę i kondycję mięśni szkieletowych. To dlatego, że insulina odgrywa następujące role w funkcjonowaniu układu mięśniowego:

• węglowodany (za których metabolizm odpowiada głównie insulina) i tłuszcze są podstawowym źródłem energii wykorzystywanym przez komórki mięśni do produkcji ATP (nośnika energii),
• omawiany hormon stymuluje mięśnie do wychwytywania glukozy i kwasów tłuszczowych poprzez aktywację specyficznych enzymów,
• insulina kontroluje produkcję ATP w mitochondriach mięśni,
• inicjuje za wspomnianą wcześniej glikogenolizę.

Rola insuliny w regulacji funkcji tkanki tłuszczowej

Insulina jest też ważna w regulacji niektórych funkcji tkanki tłuszczowej:

• hamuje lipolizę, czyli rozkład trójglicerydów,
• inicjuje proces lipazy lipoproteinowej, podczas której kwasy tłuszczowe wnikają do komórek tłuszczowych,
• odpowiada za gromadzenie się trójglicerydów,
• wspiera transport glukozy do komórek tłuszczowych.

Insulina jako lek. Do czego się ją wykorzystuje?

Insulina jest hormonem naturalnie wytwarzanym przez ciało człowieka, ale stanowi także ratunek dla osób chorujących na cukrzycę, w przebiegu której organizm nie wytwarza wystarczających ilości związku i konieczne jest jego dostarczanie z zewnątrz. To jednak nie wszystko! Badania prowadzone w  XXI wieku przez grupy naukowców dały m.in. następujące wyniki:

• Csajbók i Tamas odkryli, że aktywator receptorów insuliny, metformina, chroni nerki przed uszkodzeniem,
• Alarcón i in. udowodnili, że pochodna sulfonylomocznika wzmaga wydzielanie insuliny poprzez wpływ na komórki beta trzustki – ta grupa leków jest z powodzeniem wykorzystywana w terapii cukrzycy typu 2.

Niski poziom insuliny – jak się objawia? Za jakie choroby odpowiada?

Niski poziom insuliny, nazywany inaczej hipoglikemią, to stan, kiedy poziom glukozy w organizmie spada poniżej 70 mg/dl. Towarzyszą mu takie objawy jak:

• ból i zawroty głowy,
• uczucie głodu,
• ogólne osłabienie organizmu,
• drżenie rąk,
• niepokój, nerwowość, zaburzenia koncentracji,
• mrowienie twarzy.

Hipoglikemia może być związana z niedożywieniem, nadmiernym wysiłkiem fizycznym, kiedy utrata składników odżywczych nie jest w żaden sposób rekompensowana czy z tzw. kacem mającym miejsce po spożyciu alkoholu. Diagnozuje się ją także u osób cierpiących na przewlekłe biegunki. Może też jednak towarzyszyć poważniejszym chorobom, w tym:

• niewydolności nadnerczy, nerek, przysadki mózgowej, wątroby,
• nadczynności tarczycy,
• chorobom neuroendokrynnym trzustki,
• infekcjom o ciężkim przebiegu,
• stanowi przedcukrzycowemu, predysponującemu do rozwoju cukrzycy typu 2.

Wysoki poziom insuliny – z czym się wiąże?

Wysoki poziom insuliny to hiperglikemia – stwierdza się ją, kiedy poziom cukru we krwi na czczo przekracza 125 gm/dl, a do dwóch godzin po posiłku wzrasta do 140-199 mg/dl. Objawy, jakie mogą towarzyszyć osobie ze zbyt wysokim poziomem insuliny, to:

• suchość skóry, wypadanie włosów,
• zaburzony proces gojenia się ran,
• zaburzenia widzenia,
• problemy gastryczne,
• nawracające infekcje pochwy.

Do hiperglikemii może prowadzić nieleczona cukrzyca lub niestosowanie się do zaleceń lekarza, szczególnie jeśli chodzi o dietę. Ale może być ona również wskazówką (jak i hipoglikemia), że praca trzustki jest zaburzona, a więc bywa też pierwszym sygnałem rozwijającej się cukrzycy.

Wysoki poziom insuliny a tycie – czy istnieje tutaj zależność?

Jak już wiesz, insulina jest odpowiedzialna za regulowanie poziomu cukru we krwi. Kiedy stężenie cukru jest wysokie, wzrasta także stężenie omawianego hormonu. A kiedy komórki nie potrzebują takiej ilości energii do pracy, insulina zaczyna magazynować go w tkance tłuszczowej, wątrobie i mięśniach, co w konsekwencji prowadzi do zwiększenia masy ciała. Najczęściej jednak to właśnie nadmierne tycie jest jedną z przyczyn zaburzeń wytwarzania insuliny.

Objawy wyrzutu insuliny i towarzyszące mu choroby

Wyrzut insuliny to naturalny proces, który inicjuje spożycie posiłku. Trzustka zaczyna produkować insulinę, aby organizm mógł przyswoić zawartą w nim glukozę, a także tłuszcze i białka. Zaniepokoić cię powinny jednak następujące symptomy:

• osłabienie i senność po spożyciu posiłku,
• ból głowy,
• drżenie rąk.

Mogą one świadczyć o tym, że rozwija się u ciebie stan przedcukrzycowy – w takiej sytuacji powinnaś jak najszybciej skontaktować się z lekarzem. A jakie produkty powodują wyrzut insuliny? Wszystkie, ale najbardziej gwałtownie organizm reaguje na te z wysokim indeksem glikemicznym, a więc wcale nie na słodycze, tylko np. na:

• ziemniaki,
• wyroby z mąki pszennej,
• suszone daktyle,
• dojrzałe banany,
• piwo,
• gotowaną dynię.

Bibliografia:

1. Alarcón C., Lincoln B., Rhodes C. J., The biosynthesis of the subtilisin – related proprotein convertase PC3, but no thet of the PC2 convertase, is regulated by glucose in paralel to proinsulin biosynthesis in rat pancreatic islets, Journal of Biological Chemistry 1993, 268(6): 4276-4280.
2. Csajbók E. A., Tamas G., Cerebral cortex: a target and source of insulin?, Diabetologia 2016, vol. 59, pp. 1609-1615.
3. https://my.clevelandclinic.org/health/body/22601-insulin [dostęp 13.04.2024].
4. https://www.cdc.gov/diabetes/basics/type-1-4-ways-to-take-insulin.html [dostęp 13.04.2024].
5. Rahman M. S., et. al., Role of Insulin in Health and Disease: An Update, International Journal of Molecular Sciences 2021, 22(12): 6403.
6. Siomkajło M., Kuliczkowska-Płaksej J., Insulinoterapia, Katedra i Klinika Endokrynologii, Diabetologii i Leczenia Izotopami, Uniwersytet Medyczny im. Piastów Śląskich we Wrocławiu.
7. Quianzon C. C., Cheikh I., History of insulin, Journal of Community Hospital Internal Medicine Perspective 2012, 2(2): 10.
8. Wilcox G., Insulin and Insulin Resistance, The Clinical Biochemist Reviews 2005, 26(2): 19-39.