Η ινσουλίνη είναι μια πρωτεΐνη που συντίθεται στο πάγκρεας και αποθηκεύεται σε εκκριτικά κοκκία των β-κυττάρων του.
Το κύριο ερέθισμα για την έκκριση της ινσουλίνης από τα β-κύτταρα του παγκρέατος είναι η αύξηση των επιπέδων της γλυκόζης στο αίμα. Στα β-κύτταρα και τα ηπατικά κύτταρα εκφράζεται ο υποδοχέας γλυκόζης GLUT2 (που βοηθά στην μεταφορά της γλυκόζης μέσα στα κύτταρα) και η γλυκοκινάση (ένζυμο), οπότε το πάγκρεας και το ήπαρ λειτουργούν ως αισθητήρες των επιπέδων γλυκόζης του αίματος. Όταν η γλυκόζη αυξάνεται, μεταφέρεται μέσω των GLUT2 στο εσωτερικό των β-παγκρεατικών κυττάρων, όπου φωσφορυλιώνεται με την δράση της γλυκοκινάσης και εισέρχεται στην γλυκολυτική πορεία. Αυτό οδηγεί σε αύξηση των επιπέδων ΑΤΡ (τριφωσφορική αδενοσίνη, η υδρολυσή του απελευθερώνει ενέργεια) και στο κλείσιμο των ελεγχόμενων από το ΑΤΡ αντλιών καλίου στην κυτταρικη μεμβράνη. Η μειωμένη εκροή ιόντων καλίου αποπολώνει την κυτταρική μεμβράνη, με συνέπεια το άνοιγμα των καναλιών ασβεστίου, τα οποία είναι ευαίσθητα στη διαφορά δυναμικού της μεμβράνης. Η εισροή ασβεστίου στο εσωτερικό των κυττάρων οδηγεί σε εξωκύττωση των κοκκίων στα οποία είναι αποθηκευμένη η ινσουλίνη (έκκριση ινσουλίνης). Η έκκριση της ινσουλίνης αυξάνεται μονο αν η συγκέντρωση της γλυκόζης στο αίμα υπερβεί τα 5 mmol/L (90 mg/dl). Αν την υπερβεί, αυξάνεται κατακόρυφα, προκειμένου να αποκατασταθούν τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα. Η ινσουλίνη σταματά να εκκρίνεται όταν μειωθούν τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα, αφού αυτή προσληφθεί κυρίως από τα μυϊκά κύτταρα ως απάντηση στην δράση της ινσουλίνης (μειώνεται ο ρυθμός της αντίδρασης της εξοκινάσης και τα επίπεδα ΑΤΡ).
Τα περισσότερα αμινοξέα (που είναι οι δομικές μονάδες των πρωτεϊνών) επίσης διεγείρουν την έκκριση ινσουλίνης, σε διαφορετικό βαθμό, ώστε μετά από ένα γεύμα να δοθεί ερέθισμα για πρωτεϊνική σύνθεση. Απαραίτητα είναι επίσης και τα λιπαρά οξέα, αφού η αύξηση της συγκέντρωσής τους για μία με δύο ώρες μετά το γεύμα βοηθά στην έκκριση ινσουλίνης με σκοπό να αυξηθεί η λιπογένεση. Αν η συγκέντρωση των λιπαρών οξέων παραμείνει αυξημένη για περισσότερες από 2 ώρες μετά το γεύμα, παρατηρείται το αντίθετο φαινόμενο, δλδ δυσχεραίνεται η έκκριση της ινσουλίνης, γεγονός που σχετίζεται με την συσσώρευση των τριακυλογλυκερολών (τριγλυκεριδίων) στα β-κύτταρα. Τα κετονικά σώματα διεγείρουν και αυτά την έκκριση ινσουλίνης, γεγονός που αποτελεί ενα μηχανισμό για τον περιορισμό της επιπλέον παραγωγής κετονικών σωμάτων, αφού η ινσουλίνη αναστέλλει την απελεύθερωση των λιπαρών οξέων από τον λιπώδη ιστό και άρα την κετογένεση στο ήπαρ (και για αυτό μια κετογονική δίαιτα σε όσους έχουν διαβήτη τύπου 1, δηλαδή δεν εκκρίνουν καθόλου ινσουλίνη, μπορεί να είναι επικίνδυνη). Επιπλέον, η έκκριση της ινσουλίνης διεγείρεται και από κάποια άλλα πεπτίδια ή ορμόνες, όπως το προσομοιάζον με τη γλυκαγόνη πεπτίδιο-1 (glucagon-like peptide-1 η GLP-1), ενώ μπορεί να διεγερθεί και από διάφορους αυξητικούς παράγοντες, καθώς και από φαρμακολογικές ουσίες.
Με απλά λόγια η ινσουλίνη στο αίμα μπορεί να αυξηθεί για πάρα πολλούς λόγους και δεν εξαρτάται μόνο από την κατανάλωση υδατανθράκων.
Η ινσουλίνη, εκτός από το να ρυθμίζει την γλυκόζη, ελέγχει και το μεταβολισμό των πρωτεϊνών, κυρίως με το να μειώνει την αποικοδόμηση των μυϊκών πρωτεϊνών και με το να επάγει τη σύνθεση πρωτεϊνών από αμινοξέα, ενώ επιδρά και στον μεταβολισμό των λιποειδών, επάγοντας την σύνθεση τριαγλυκερολών και μειώνοντας την αποικοδόμηση τους. Δρα κυρίως στα μυϊκά κύτταρα και τα λιποκύτταρα, τα οποία ονομάζονται και ινσουλινοευαίσθητα και είναι απαραίτητη για τον μεταβολισμό και την ζωή.
Πηγή κειμένου: Συντώσης, Λ. και Σκενδέρη, Κ. (2016) Διατροφή & Μεταβολισμός. Nicosia, Cyprus: Broken Hill Publishers.
Cover Photo by Diana Polekhina on Unsplash
