Молекула инсулина

Молекула инсулина

Островки Лангерганса составляют 3 процента всей массы поджелудочной железы, что едва-едва «тянет» на два грамма. И тем не менее значение их трудно переоценить. Эти крохотные островки — средоточие неоднородных клеток А, В, Д и РР, секретирующих гормоны, которые регулируют углеводный, жировой и белковый обмен веществ.

Максимум пристального внимания со стороны медиков, биологов, биохимиков, а теперь и генных инженеров всегда приходился на В-кпетки, Это и понятно: они вырабатывают инсулин — гормон, снижающий содержание сахара в крови, а также оказывающий заметное влияние на жировой обмен. Нарушение секреции инсулина является одной из главнейших причин развития столь распространенного и тяжелого заболевания, как сахарный диабет. Постичь все тонкости биосинтеза инсулина — значит в будущем получить возможность направленно влиять на этот процесс.

Исследования показали, что В-клетки располагают как бы двумя производственными конвейерами: первый, эволюционно более древний, предназначен для продукции проинсулина, а второй, поздний, усовершенствованный «образец» — непосредственно для инсулина.

Сошедший с первого конвейера проинсулин не накапливается в клетке, а сразу выделяется в кровь. До сих пор не совсем ясно, для чего В-кпетка сохранила это, казалось бы, «устаревшее оборудование». Ведь продукт, который с него сходит, то есть проинсулин, почти неактивен, он не может выполнять функции гормона. Правда, и продуцируют его В-клетки в очень небольших количествах: в крови здорового человека проинсулин составляет всего 5 процентов, а инсулин 95 процентов.

Секреция инсулина на первых порах идет так же, как и проинсулина. Однако синтезировав проинсулин, В-клетка на сей раз (тут-то и начинаются различия) не выделяет его за свои пределы, а направляет для дальнейшей обработки в комплекс Гольджи—внутриклеточную структуру, где синтезируются и накапливаются различные вещества, продуцируемые клеткой. Здесь с помощью ферментов от проинсулина отщепляется так называемый С-пептид, в результате чего образуется физиологически активный инсулин. После этого инсулин пакуется в секреторные гранулы. Готовую, упакованную продукцию В-клетка накапливает в больших количествах и по мере необходимости выделяет в кровь.

А необходимость в инсулине возникает тогда, когда в крови повышается содержание глюкозы. В-клетки в этом случае усиливают выброс инсулина, и он, попав в кровяное русло, начинает активно действовать. Во-первых, он делает мембраны клеток организма более проницаемыми для глюкозы, и клетки начинают поглощать ее, а во-вторых, способствует превращению глюкозы в гликоген, который откладывается в печени и мышцах. Благодаря этим мерам содержание сахара в крови снижается.

Есть у инсулина антагонист. В роли его противника выступает гормон глюкагон, продуцируемый А-клетками островков Лангерганса. Глюкагон все делает «наоборот». Если инсулин способствует отложению глюкозы в печени и мышцах в виде гликогена и снижает содержание сахара в крови, то глюкагон, напротив, включает механизмы, извлекающие гликоген из депо и повышающие содержание сахара в крови.

Эти два гормона являются не только главными регуляторами уровня глюкозы в крови, но принимают участие в управлении деятельностью самой поджелудочной железы. При этом инсулин, в частности, стимулирует синтез пищеварительных ферментов железистыми клетками, а глюкагон тормозит их продукцию и блокирует выделение ферментов из клеток.

Помимо глюкагона, А-клетки вырабатывают гастроингибирующий полипептид (ГИП); он подавляет секрецию соляной кислоты и ферментов железами желудка, но стимулирует выделение кишечного сока. А-клетки продуцируют еще и холецистокининпанкреозимин (ХЦКП), который действует заодно с инсулином, усиливая выработку пищеварительных ферментов железистыми клетками поджелудочной железы. Эти клетки вырабатывают и эндорфины — вещества белковой природы, способные подавлять болевые ощущения в организме. До недавнего времени считалось, что эндорфины продуцируются только клетками структур головного мозга. И вот сюрприз — к их продукции оказались причастными А-клетки поджелудочной железы.

Д-клетки островков Лангерганса вырабатывают гормон соматостатин, который можно назвать гормоном местного значения, ибо регион его действия — сама поджелудочная железа. Он подавляет синтез белка в клетках поджелудочной железы и блокирует выделение пищеварительных ферментов из них. А панкреатический полипептид, продуцируемый РР-клетками, стимулирует выделение пищеварительных ферментов. Помимо этого, он оказывает влияние на деятельность желудка, вернее, его желез, заставляя их вырабатывать пищеварительные ферменты.

В. Яглов, доктор медицинских наук

© Ваш домашний доктор