Insulin và cơ chế co giật khi hạ đường huyết

Phần 1. INSULIN

1* Insulin là gì?

Hormone Insulin (Công thức hóa học: C₂₅₇H₃₈₃N₆₅O₇₇S₆; Trọng lượng phân tử: 5808) là một loại hormone do các "tế bào đảo tụy" của tuyến tụy tiết ra với tác dụng chuyển hóa carbonhydrate. Ngoài ra, hormone Insulin còn tác dụng đến chuyển hóa mô mỡ và gan thành năng lượng ATP cung cấp cho các hoạt động sống của cơ thể.

- Là một protein có trọng lượng phân tử cao, dễ mất hoạt tính bởi men phân hủy protein.

2* sự hình thành insulin qua các giai đoạn

-Gen insulin nằm trên nhánh ngắn NST số 11.
-Sự điều khiển DNA/RNA hệ võng nội mạc thô hình thành preproinsulin (TLPT 11500). Preproin sulin là một phân tử dạng thẳng bao gồm 1 peptid tín hiệu chứ 24 acid amin (SP), chuỗi B, peptid C với 31 acid amin(C) và chuỗi A nỗi nhau theo thứ tự SP_B_C_A.
-Men trong ty thể sẽ tách preproinsulin thành proinsulin (TLPT 9000). Lúc này, peptid tín hiệu đã bị cắt chỉ còn B_C_A.
-Proinsulin sẽ được mang tới bộ máy Golgi dự trữ trong các hạt, được tách thành một phân tử insulin và peptid C. (Do đó khi đo peptid C có thể đánh giá được đường huyết).
-Một số nhỏ proinsulin không bị tách và được tiết vào máu cùng với insulin và peptid C.
-Insulin gồm chuỗi A có 21 acid amin, chuỗi B 30 acid amin, 1 cầu nối disulfua S-S trong chuỗi A (acid amin thứ 6 và 11), 2 cầu nối S-S giữa 2 chuỗi A và B (acid amin 7-7, 20-19.)

 Hình vẽ : Điều hòa tiết insulin

- Glucose khi qua kênh GLUT2, thực hiện quá trình đường phân, giải phóng ATP, ATP sẽ ức chế kênh K+_ATPase, ngăn không cho K+ ra ngoài tế bào, dẫn đến hiện tượng khử cực trong tế bào do tăng điện tích dương nội bào, kênh Ca++ mở ra, Ca++ từ ngoài vào trong tế bào, làm giải phóng túi tiết chứa insulin ( cơ chế cụ thể sẽ trích dẫn bài sau).

-Ngoài ra, một số thuốc hạ đường huyết như Rosiglitazone, thuộc nhóm Thiazolidinedione, được kích hoạt bởi  PPARs (peroxisome proliferator-activated receptors) cũng góp phần làm giải phóng túi chứa isulin thông qua việc làm giảm sự tổng hợp cholesteron.

-sulfonylurea (SUR): là thuốc dùng trong bệnh đái tháo đường, ức chế kênh K+ (cụ thể kênh Kir6.2) nên có tác dụng làm giải phóng insulin.

3* Vai trò sinh lý của insulin:

- Insulin gắn vào thụ thể của insulin, kích hoạt lộ trình tín hiệu, làm di chuyển túi chứa GLUT4 ra màng tế bào, tăng thu nhận glucose vào trong tế bào, làm tăng tổng hợp glycogen và lipid, kích hoạt các con đường chuyển hóa khác.

4. Thụ thể của insulin:

-Là một phân tử glycoprotein gồm 2 tiểu đơn vị giống nhau.

-Mỗi tiểu đơn vị gồm 2 bán đơn vị, alpha và beta.

 +alpha (TLPT 135000), nơi bám của insulin

 +beta (TLPT 95000), chủ yếu nằm trong bào tương, chứa các Tyrosine kinase.

5. GLUTs là gì?

-Có ít nhất 14 loại GLUTs,là những protein màng tế bào, chúng đảm nhiệm chức năng chuyên chở Glucose vào tế bào.

-Ở đây, chúng ta quan tâm đến GLUT4, có ở tế bào cơ vân, cơ tim, mỡ, mô khác. Thu nạp Glucose do tác dụng kích thích insulin, vị trí gen mã hóa nó nằm ở NST 17.

Phần 2.Cơ chế co giật khi hạ đường huyết.

- Ở đây, chúng ta nói về Glutamate- chất dẫn truyền thần kinh kích thích ở hệ thần kinh trung ương,

-Thụ thể của nó chia làm 2 nhóm :

 + Thụ thể hướng ion (AMPA, NMDA, Kainate)

 + Thụ thể hướng chuyển hóa (mGluRs)- gắn với lộ trình tín hiệu thứ cấp nội bào thông qua sự trao đổi IP3(inositol triphosphat) và cAMP. Thụ thể này tìm thấy ở neuron trước synapse và cả ở TB đệm của hệ thần kinh trung ương. Glutamate ở các tế bào thần kinh đệm điều biến những tín hiệu dẫn truyền thần kinh của glutamate.

 -Khi chúng ta bị hạ đường huyết, neuron sẽ giải phóng các chất dẫn truyền thần kinh tại synapse,trong đó có glutamate,sau đó glutamate gắn vào thụ thể hướng ion AMPA, NMDA, Kainate. Theo đó, thụ thể mở kênh cho Na+, Ca++ vào hậu synapse, gây khử cực, dẫn truyền xung động thần kinh, kich thích gây ra co giật.

- Đồng thời tế bào thần kinh đệm gần kề cũng thu nhận một phần các chất dẫn truyền thần kinh này qua thụ thể hướng chuyển hóa, tạo tín hiệu thứ cấp nội bào, IP3 làm giải phóng Ca++ từ lưới nội chất, làm tăng Ca++ nội bào. Gây hiện tượng khử cực tế bào thần kinh đệm kèm theo.

- Sự giải phóng, chuyển hóa Glutamat qua sơ đồ sau:

Trên đây là những kiến thức cơ bản, sơ lược về insulin và hạ đường huyết. Vấn đề cụ thể sẽ được tìm hiểu thêm và nêu ra sau.