Descriere: 

Insulina este un hormon polipeptidic anabolizant produs in celulele beta din insulelele Langerhans pancreatice.

Insulele Langerhans asigura functia endocrina a pancreasului prin producerea a 4 hormoni: glucagon produs in celulele α, insulina produsa in celulele beta, somatostatina produsa in celulele β si polipeptidul pancreatic (PP) produs de celulele PP sau F. Sinteza insulinei incepe dintr-un precursor, pre-proinsulina.

Proinsulina (un polipeptid alcatuit dintr-un singur lant de aminoacizi) este transformata in insulina prin procese proteolitice catalizate de protein convertaze (PC1, PC2/PC3) si carboxipeptidaza H.

In urma acestor reactii se produc o serie de intermediari (32,33 split proinsulina, 65,66 split proinsulina, respectiv des-31,32 split proinsulina si des-64,65 split proinsulina); acesti produsi intermediari sunt co-secretati odata cu insulina. Produsele finale ale clivajelor proteolitice sunt insulina (polipeptid format din doua lanturi, lantul α de 21 aminoacizi si lantul β de 30 de aminoacizi, unite prin 2 legaturi disulfitice) si peptidul-C (polipeptid format dintr-un singur lant de 31 de aminoacizi).(1)

Secretia de insulina este reglata de nivelul glicemiei, hormoni gastrointestinali, hormoni pancreatici si sistemul nervos vegetativ. Stimularea secretiei de insulina este determinata de hiperglicemie, unii aminoacizi, glucagonul, gastrina, secretina, colecistokinina, glucagon-like peptid-1 (GLP-1) si polipeptidul inhibitor gastric (GIP). Inhibarea secretiei de insulina este determinata de hipoglicemie, somatostatina, adrenalina si noradrenalina.

Insulina poseda doua functii complementare: stimularea asimilarii glucozei din circulatia sistemica la nivelul celulelor si inhibarea gluconeogenezei hepatice, functii ce realizeaza homeostazia glucozei.

O perspectiva noua asupra insulinei o descrie ca pe un ligant ce activeaza receptori celulari specifici, receptori de insulina.

Acestia apartin superfamiliei receptorilor tyrosin-kinaza a caror activare moduleaza multiple cai de semnalizare post-receptor. In acest fel, insulina regleaza procese celulare diverse cum ar fi sinteza proteica, sinteza lipidelor, sinteza ARN si ADN, cresterea si diferentierea celulara. Insulina creste asimilarea glucozei la nivel celular prin cresterea numarului de transportori transmembranari.

Acest fenomen a fost demonstrat prima oara la adipocite, ulterior si la muschii scheletici si miocard.

Stimularea insulinei la nivelul acestor celule mobilizeaza transportorii din compartimentele intracelulare spre fata plasmatica a membranei celulare pentru a facilita patrunderea glucozei. (4).

Creierul este singurul tesut permeabil la glucoza fara participarea insulinei, de aceea scaderea glucozei in sange la valori sub 50 mg/dL provoaca ameteli, convulsii, mergand pana la coma hipoglicemica.

Efectele insulinei pot fi impartite in efecte pe termen scurt si efecte pe termen lung. Efectele pe termen scurt servesc la mentinerea homeostaziei glucozei. Se obtin prin actiunea directa a insulinei asupra membranei celulare crescand transportul transmembranar al glucozei, aminoacizilor si potasiului cu activarea enzimelor citoplasmatice ( pyruvat-dehidrogenaza, glucogen-sintetaza, acetil-CoA carbozilaza, fosforilaze).

Efectele pe termen lung necesita ore, chiar zile pana la instalarea lor si se adreseaza sintezei ADN si proteinelor, precum si reglarii expresiei unor gene si cresterii celulare (2)

Secretia insulinei ca raspuns la stimularea glucozei urmeaza un model bifazic. In prima faza, ce dureaza de la cateva secunde la aproximativ 10 minute, este eliberata insulina depozitata in granulele secretorii ale celulelor beta.

Dupa o perioada de latenta de cateva minute, pana la ore, se secreta insulina nou sintetizata, ajungand pana la o concentartie plasmatica de > 100 mU/l.

O scadere a raspunsului insulinei in prima faza poate fi primul semn de disfunctie care in timp (urmatoarele luni sau ani) poate duce la instituirea unui diabet zaharat tip I (2) Diabetul zaharat (DZ) este o afectiune metabolica complexa caracterizata prin cresterea concentratiei de glucoza ca urmare a rezistentei celulelor la actiunea insulinei, a unei secretii insuficiente de insulina sau a ambelor situatii.

Manifestarea majora in diabet este hiperglicemia, desi deficitul de insulina sau rezistenta la insulina sunt asociate si cu anomalii ale metabolismului lipidic si proteic precum si ale echilibrului electrolitilor si mineralelor. Marea majoritate a pacientilor diabetici se clasifica in doua categorii: DZ tip I si DZ tip II. La acestia se adauga femeile care fac diabet zaharat in timpul sarcinii, asa-numitul diabet gestational.

Exista o varietate de tipuri de diabet produse ca urmare a unor infectii, medicamente, endocrinopatii, distructii sau disfunctii pancreatice si defecte genetice. (4)

Caracteristicile celor doua tipuri comune de diabet zaharat (1): DZ tip I DZ tip II Frecventa 5 – 10% 90 – 95% Varsta de debut Oricare, mai frecvent la copii si adultul tanar

La varsta avansata, dar poate apare si in copilarie si adolescenta Factori de risc Genetici, autoimuni, de mediu Genetici, obezitate, rasa/etnie, sedentarism, hipertensiune, dislipidemii, ovar polichistic.

Patogeneza Distrugerea celulelor pancreatice β prin mecanisme imune (autoimune) Nu sunt incriminate mecanisme autoimune.

Rezistenta la insulina si deficit progresiv de insulina Nevelul peptidului-C Foarte scazut sau nedetectabil Detectabil Pre-diabet Pot fi prezenti autoanticorpi (GAD, IA-2, IAA) Autoanticorpi absenti Terapie medicamentoasa Insulina Antidiabetice orale; de regula si insulina Mijloace terapeutice de prevenire sau amanare a debutului bolii Pana in prezent nu se cunosc (studii clinice in desfasurare) Stilul de viata (scaderea in greutate si activitate fizica sustinuta).Medicatie orala de intentie (metformin, acarboza) Secretia autonoma neregulata de insulina produce hipoglicemie.

Aceasta conditie este data de inhibarea gluconeogenezei si poate apare ca rezultat al unei insuficiente renale sau hepatice, adenoamelor sau carcinoamelor de celule insulare.

Aproximativ 50% din insulina este indepartata rapid din circulatie prin pasajul hepatic; excretia hepatica a peptiduluiC este neglijabila (1). Insulina este metabolizata rapid, 20% la nivel hepatic, 20% la nivelul muschilor scheletici si 20% renal.

Doar 2% din concentratia plasmatica de insulina se excreta renal. Clearence-ul hepatic al glucozei variaza semnificativ si este scazut in prezenta obezitatii, diabetului zaharat tip II si cirozei hepatice; depinde de asemenea daca administrarea de glucoza s-a facut oral sau intravenos.

La o concentratie plasmatica crescuta de insulina, clearence-ul acesteia scade semnificativ, probabil prin suprasaturarea receptorilor hepatici (2)

Din cauza impactului major al ficatului asupra insulinei plasmatice, peptidul-C este considerat un maker mai bun in evaluarea functiei celulelor beta ale pancreasului (2) La indivizii sanatosi, timpul de injumatatire plasmatic al peptidului-C si proinsulinei este de aproximativ 30 de minute in timp ce al insulinei este de doar 4 – 9 minute (1)

Recomandari: 

Dozarea insulinei se recomada in suspiciunile de insulinom si pentru evaluarea pacientilor cu hipoglicemie a jeun.

Dozarea singulara a nivelelor bazale de insulina sau impreuna cu peptid-C si proinsulina, dar mai ales impreuna cu teste de hiperglicemie provocata, se recomanda pentru evaluarea persoanelor cu anticorpi anti-celule insulare (suspiciune de diabet tip I) si estimarea secretiei reziduale de insulina la pacientii diabetici.

Se recomanda ca dozarea insulinei sa fie facuta impreuna cu dozarea glicemiei pentru o mai buna evaluare a sensibilitatii/rezistentei primare la insulina; acest lucru se estimeaza utilizand indicele HOMA (Homeostasis Model Assessment)

Interpretare valori mici: 

Valori scazute ale insulinei plasmatice se obtin in (3):

  • Diabet zaharat tip I

  • Hipopituitarism

  • Hipoglicemie prelungita

 

Interpretare valori mari: 

Valori crescute de insulina se obtin in (3):

  • Insulinoame: se asociaza cu hipoglicemie bazala severa sau persistenta

  • Diabet zaharat tip II netratat

  • Acromegalie, sindrom Cushing, obezitate

  • Hiperplazie de celule insulare pancreatice

  • Sindromul insulinei autoimune

 

Interferente analitice: 

Determinarea insulinei nu prezinta utilitate clinica in diagnosticul diabetului zaharat.

In sarcina se produce o crestere a concentratiei de insulina asociata cu hipoglicemie prin cresterea relativa a rezistentei la insulina

La indivizii obezi nivelurile de insulina a jeun sunt mai mari decat la adultii cu greutate normala. Concentratii de insulina fals scazute se obtin din seruri hemolizate.

Hematiile contin enzime ce degradeaza insulina; peptidul-C este mai putin afectat de aceste enzime.

Prezenta anticorpilor anti-insulina poate produce false cresteri sau scaderi ale valorilor insulinei plasmatice.

Contraceptivele orale si medicamentele hipoglicemice pot da valori fals crescute ale concentratiei de insulina.