Totul despre insulina: roluri, functii si importanta

Insulina este un hormon polipeptidic esential in mentinerea echilibrului metabolic, cu un foarte important rol in reglarea nivelului de glucoza (glicemiei) din sange. Este produsa de celulele β ale pancreasului si influenteaza metabolismul glucidic, lipidic si proteic. Disfunctia secretiei si actiunii insulinei este asociata cu afectiuni severe precum diabetul zaharat de tip 1 (dependent de insulina) si de tip 2 (care poate fi gestionat mai usor), sindromul metabolic si fenomenul de rezistenta la insulina. Pacientii diagnosticati cu diabet ar trebui sa aiba o comunicare stransa cu medicul diabetolog, deoarece acestia trebuie sa isi administreze insulina conform glicemiei.

Ce este insulina? Scurt istoric despre aceasta

Insulina este principalul hormon hipoglicemiant (care scade glicemia), care in structura sa are 51 de aminoacizi organizati in doua lanturi polipeptidice (A si B), unite prin punti disulfurice. A fost descoperita in 1921 de Frederick Banting si Charles Best impreuna cu John MacLeod si James Collip, cercetatori care au reusit sa izoleze insulina din pancreasul cainilor pentru ca mai apoi sa o utilizeze in tratarea diabetului. Frederick Banting si MacLeod au primit in anul 1923 Premiul Nobel pentru Medicina. In 1969, vicepresedintele Fundatiei Nobel a recunoscut faptul ca descoperirea insulinei ar trebui sa i se datoreze romanului Nicolae Paulescu (1869-1931).

Cum se produce insulina si rolul pancreasului in sinteza acesteia

Insulina este sintetizata si secretata de celulele β din insulele Langerhans ale pancreasului (cel endocrin). Procesul de biosinteza include mai multe etape:

• transcriptia genei insulinei: gena insulinei este localizata pe cromozomul 11 si codifica un compus numit „preproinsulina”;
• prelucrarea preproinsulinei: aceasta este sintetizata in reticulul endoplasmatic rugos (REG), unde este transformata in „proinsulina”;
• conversia in insulina matura: proinsulina este transportata in aparatul Golgi, unde urmeaza a fi clivata de enzime specifica in insulina activa si peptidul C;
• stocarea si eliberarea insulinei: insulina este depozitata in granule secretorii, iar de aici este eliberata in fluxul sanguin ca raspuns la nivelurile crescute de glucoza (hiperglicemie).

Acest hormon este eliberat printr-un mecanism specific, in conditiile in care valorile glicemiei cresc peste valoarea considerata normala (70-110 mg/dL).

Mecanismele de actiune ale insulinei in organism

Insulina actioneaza prin receptorii sai specifici, formati din doua subunitati α si doua subunitati β. Legarea insulinei de receptori determina autofosforilarea acestuia si activarea diferitelor cai de semnalizare intracelulara ce implica proteine precum IRS (substratul receptorului insulinei), PI3K, Akt si altele. Toate aceste cai de semnalizare sustin actiunea insulinei prin:

• translocarea transportorilor de glucoza GLUT4 la nivelul membranei celulare, ceea ce duce la cresterea absorbtiei glucozei din sange de catre tesuturile periferice (muschi, adipocite);
• sinteza glicogenului prin activarea glicogen-sintazei;
• inhibarea gluconeogenezei si glicogenolizei in ficat;
• stimularea lipogenezei si inhibarea lipolizei;
• cresterea sintezei proteine prin stimularea ribozomilor si inhibarea degradarii proteinelor.

Toate aceste mecanisme, in cele din urma, fac ca glucoza din sange sa patrunda in celule, unde fie este depozitata sub forma de rezerve (glicogen), fie este consumata imediat pentru obtinerea de energie.

Rolurile si functiile insulinei in organism

Insulina are multiple functii metabolice si anabolice:

• metabolismul glucidic: favorizeaza utilizarea glucozei de catre celule, depozitarea acesteia sub forma de glicogen;
• metabolismul lipidic: stimuleaza sinteza trigliceridelor (sub forma de tesut adipos) si inhiba degradarea acizilor grasi;
• metabolismul proteic: sustine sinteza proteinelor si inhiba catabolismul acestora.

De asemenea, insulina are implicatii la nivelurile mult mai profunde, influentand expresia unor gene si, in unele cazuri, chiar proliferarea celulara. Totusi, principalele functii le exercita asupra metabolismului energetic, cu toate cele trei componente ale acestuia.

Cum este controlata secretia de insulina?

Secretia insulinei este reglata printr-un mecanism complex, bine structurat. Glucoza reprezinta principalul stimul al secretiei de insulina. Cresterea glicemiei duce la captarea glucozei de catre celulele β prin GLUT2, generand ATP (molecula incarcata cu energie) care blocheaza canalele de potasiu ATP-dependente, determinand deschiderea canalelor de Ca2+ si eliberarea insulinei. Hormonii incretinici precum GLP-1 si GIP stimuleaza secretia insulinei in contextul aportului alimentar de glucide. Neurotransmitatorii si hormonii contrareglatori, cum ar fi adrenalina sau cortizolul, inhiba secretia insulinei in conditii de stres.

Ce indica valorile insulinei?

Valorile normale ale insulinei in sange sunt de 2-25 µU/mL in conditii bazale, desi valorile pot varia sensibil in functie de laborator. Cresterea sau scaderea acestora poate indica:

• hiperinsulinemie: asociata cu rezistenta la insulina, obezitate, sindrom metabolic.
• hipoinsulinemie: caracteristica diabetului zaharat de tip 1 sau insuficientei pancreatice.

Valorile normale ale glicemiei se situeaza in intervalul 70-110 mg/dL, desi si acestea pot varia in functie de laborator.

Afectiuni asociate cu nivelurile anormale de insulina

Exista mai multe afectiuni asociate cu nivelurile scazute sau crescute ale acestui hormon, insa cele mai importante sunt:

• diabet zaharat de tip 1: distrugere autoimuna a celulelor β duce la deficit absolut de insulina;
• diabet zaharat de tip 2: rezistenta la insulina si epuizarea progresiva a secretiei de insulina;
• sindrom metabolic: hiperinsulinemie compensatorie si rezistenta la insulina;
• insulinom: tumora pancreatica secretanta de insulina, ce determina hipoglicemie severa;
• pancreatita;
• sindromul Cushing.

Medicul endocrinolog este cel la care ar trebui sa se prezinte persoanele cu fluctuatii hormonale ale insulinei. Ulterior, in functie de suspiciune, poate fi necesar consultul diabetologului.

Insulina injectabila – caracteristici si tipuri

Insulina exogena este folosita pentru tratamentul si gestionarea diabetului, fiind disponibila in mai multe forme:

• insuline rapide si ultrarapide: actioneaza in 10-30 de minute, eficiente timp de 2-4 ore;
• insuline cu actiune normala: actioneaza in 30-40 de minute, eficiente timp de 3-6 ore;
• insuline cu actiune intermediara: actioneaza in 2-4 ore, eficiente timp de 12-18 ore;
• insuline bazale, cu actiune lenta si prelungita: actioneaza chiar si pana la 42 de ore;
• insuline premixate: combinatii de insuline rapide si intermediare.

De obicei, solutia cea mai potrivita este aleasa in functie de diferite variabile: starea de sanatate a pacientului, daca diabetul este controlat eficient sau nu, raspunsul la insulina si altele.

Importanta insulinei injectabile in contextul diabetului

Administrarea de insulina este absolut vitala pentru pacientii cu diabet de tip 1, dar este folosita si de cei cu diabet de tip 2 pentru un control mult mai eficient al hiperglicemiei. Administrarea sa previne hiperglicemia severa, cetoacidoza diabetica, reduce riscul de complicatii cronice ale diabetului.

Cum se administreaza insulina?

Insulina se administreaza subcutanat, folosind seringi, stilouri injectoare sau pompe de insulina (alternativa mai moderna, foarte eficienta). Dozajul este ajustat in functie de valoarea glicemiei, si este necesara monitorizarea constanta a acesteia. De la ce valori ale glicemiei se face insulina depinde in functie de pacient, dar este de dorit ca glicemiei sa se situeze in intervalul considerat normal, de 70-110 mg/dL (uneori 70-120 mg/dL). Injectiile se administreaza in burta, in partea superioara a bratului sau in coapsa, in unele cazuri la nivel fesier.

Cum se pastreaza insulina?

Flacoanele cu insulina se depoziteaza la frigider, la temperatura de 2-8°C, de preferat nu langa alte alimente, ci intr-un recipient separat. Flacoanele deschise pot fi pastrate si la temperatura camerei, de preferat intr-un loc curat, ferit de razele soarelui, timp de 28 de zile. Flacoanele nu se pastreaza in congelator, deoarece procesul de inghetare poate deteriora substanta. Este foarte important ca, inainte de fiecare administrare, sa se verifice daca flacoanele sunt in termenul de valabilitate (inscris pe eticheta produsului).

Posibile efecte secundare ale administrarii insulinei

In general, administrarea insulinei este sigura si, dupa cum s-a mentionat, deseori vitala. Totusi, un risc este reprezentat de administrarea insulinei fara ca anterior sa se fi masurat glicemia. Cu alte cuvinte, daca o persoana are deja glicemia stabila insa isi administreaza injectia, se ajunge la hipoglicemie, adica scaderea severa a concentratiei glicemiei. Hipoglicemia are potential de a fi letala, motiv pentru care necesita tratament cat mai rapid. Simptomele includ transpiratii si tremuraturi, respiratie rapida, batai rapide ale inimii, lesin, confuzie si ceata mentala. Din acest motiv, diabetologii recomanda ca diabeticii sa aiba mereu la indemana o sursa de glucoza.

Alte posibile reactii secundare ale administrarii insulinei includ reactii locale la locul in care s-a facut injectia (umflaturi, mancarime, roseata), lipohipertrofie (acumularea de grasime in jurul locului injectarii) sau lipoatrofie (pierderea grasimii in aceasta zona), crestere in greutate (mai ales pe fondul administrarii intense). Tulburarile electrolitice, cum ar fi hipomagnezemia (adica scaderea magneziului) sau hipokaliemia (scaderea nivelului de potasiu) pot fi observate. Pot sa apara si reactii precum vedere incetosata, neclara, mai ales la inceputul tratamentului, dar se amelioreaza in timp. Pacientii cu diabet tip 1 trebuie sa isi administreze insulina intreaga viata.

Surse:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK279087/table/mgmt-t1t2diab-child.T.types_of_insulin_p/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK560688/

https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8232639/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK278938/

https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3714061/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK279029/