Механизм действия инсулина

Инсулин, поступающий в кровь, находится в свободной и в связанной с бел­ками плазмы формах. Свободный инсулин влияет-на метаболизм всех инсу- линчувствнтельных тканей, а связанный — только на жировую ткань. К инсу- линчувствительным тканям относятся мышечная и соединительная тканн (жи­ровая ткань есть разновидность соединительной). Менее чувствительна к инсулину печень и, вероятно, совсем нечувствительна нервная ткань. В тка­нях обнаружены мембранные рецепторы к инсулину глнкопротеидной при­роды. Их число больше-в клетках, где наиболее выражено влияние инсулина на метаболизм.

Комплекс инсулин—рецептор обладает способностью резко изменять проницаемость клеточных мембран для глюкозы, аминокислот, ионов Са²⁺, К⁺, Na⁺, а именно: ускорять транспорт внутрь клеток глюкозы, аминокислот, ионов К⁺ н Са^г+. Причиной этих изменений служит местное, т. е. мембранное, действие инсулина на системы активного транспорта веществ и влияние гор­мона на образование внутриклеточных посредников.

Наиболее яркое свойство инсулина — способность усиливать активный транспорт глюкозы в клетки чувствительных к гормону тканей. Механизм стимуляции инсулином транспорта глюкозы внутрь клетки до конца неясен. Или инсулин сам взаимодействует с белками, формирующими глюкозныё каналы в мембранах, и открывает «поры» для глюкозы, или косвенно, через циклические нуклеотиды, влияет на фосфорилированиё белков мембран и тем самым на проницаемость мембран для глюкозы.

Активация Na⁺, К⁺-насоса приводит к повышению Ыа⁺/К⁺-градиента на мембране и ее гнперполяризации. Na⁺/K⁺ -градиент облегчает вторичный активный транспорт аминокислот в клетку, а в жировой ткани, возможно, и транспорт глюкозы.

Действие инсулина на внутриклеточный метаболизм реализуется через внутриклеточных посредников. Инсулин облегчает проникновение Са²⁺ в клет­ки и, очевидно, благодаря ему увеличивает активность растворимой гуанилат- циклазы и синтез цГМФ. Напротив, ионы Са²⁺ снижают содержание цАМФ, активируя фосфодиэстеразу, которая расщепляет цАМФ.

Низкая концентрация цАМФ приводит к торможению гликогенолиза, глюконеогенеза (за счет использования аминокислот), липолиэа и угнетает образование кетоновых тел. В то же время более низкое отношение цАМФ/'цГМФ, наблюдаемое при действии инсулина, облегчает синтез гли­когена, триацилглнцеринов (липогенез) и синтез белка (индукция синтеза белка в рибосомах является цГМФ-зависимым процессом, который усилива­ется инсулином). Кроме того, инсулин, вероятно черёз цГМФ и ионы Са²*,;

ускоряет синтез ДНК (репликацию) и РНК (транскрипцию), благодаря чему усиливает пролиферацию клеток, их рост и дифференцировку.

Отражением регуляторного действия инсулина на ткани-мишени орга­низма являются сдвиги показателей углеводного, липидного, белкового и ми­нерального обмена в крови, по которым судят о действии инсулина на орга­низм в клинике. Инсулин вызывает снижение концентрации глюкозы, амино­кислот, жирных кислот, глицерина и ионов К⁺ в крови, а также уменьшает потерю с мочой аминокислот и ионов К⁺- В целом действие инсулина на обмен веществ можно характеризовать как анаболическое, сопровождающее­ся положительным азотистым балансом.