Hormoni pankreasa

Bosna i Hercegovina Univerzitet “Džemal Bijedić“ u Mostaru  Nastavnički fakultet fakultet Odsjek Hemija

Seminarski rad Predmet: Hormoni Tema: Hormoni pankreasa

SADRŽAJ

1. UVOD .............................................. ..................................................................... .............................................. .............................................. ........................................3 .................3 2. I!U"I ............................................ ................................................................... .............................................. .............................................. .....................................# ..............#

2. 1. Histori$a in%&'ina ........................................... .................................................................. .............................................. ......................................# ...............# 2. 2. Hemi$ska (ra)a i *iosinte%a in%&'ina ............................................. .................................................................... ..........................# ...# 2. 3. +io'o,ko d$e'o-an$e in%&'ina ........................................... .................................................................. .......................................... ...................

2. 3. 1. Dejstvo na metabolizam ugljenih hidrata ( regulacija nivoa glukoze u krvi) ...9 2. 3. 2. Dejstvo na metaboliza masti .............................................. ..................................................................... ...............................9 ........9 2. 3. bjelančevina ............................................ ...............................................................9 ...................9

3.

Dejstvo

na

metabolizam

2. #. Re(&'a/i$a '&0en$a in%&'ina ............................................................... .....................................................................................1 ......................1

3. DIA+TS "ITUS ............................................... ...................................................................... .............................................. ................................11 .........11

3. 1. U%ro/i i simptomi D4a ........................................... .................................................................. .............................................. .......................11 11

#. 5"U6A5O .............................................. ..................................................................... ............................................... ............................................... .........................13 ..13

#. 1. +iosinte%a i meta*o'i%am ('&ka(ona .............................................. ..................................................................... .......................13 13 #. 2. 7i%io'oko d$e'o-an$e ('&ka(ona ............................................. .................................................................... ................................1# .........1# #. 3. Re(&'a/i$a '&0en$a ('&ka(ona .............................................. ..................................................................... ..................................18 ...........18

9. SOATOSTA SOATOSTATI TI ............................................ ................................................................... .............................................. ..........................................1 ...................1 !

8. PA6RASI PO"IPPTID ..........................................................................................1 . ODOS I R5U"ISAJ "U;JA PA6RASIH HOROA ......................2 <.

!A6"JU;A6 .....................................................................................................................21 . "ITRATURA ...................................................................................................................22

1. UVOD "u#terača$ %oznata i %od nazivom %ankreas$ je endokrina žlijezda koja se sastoji od &' %ro#irenog dijela$ glave (caput pancreatis)* smje#tena je na desnoj strani tr+u#ne du%lje u krivini dvanaesto%alačnog crijeva sa kojim je %ovezana %reko izvodnog kanala* ,

!' srednjeg dijela$ tijela (corpus pancreatis) * i ,'

dugačkog$ suženog dijela$ re%a ( cauda pancreatis)$ koji se nalazi na lijevoj strani tr+u-a iza želuca a is%red kičmenog stu+a'

.lika &'  ankreas čovjeka "u#teraču garde dvije glavne vrste tkiva koje o+avljaju dvostruku ulogu •

•

a/in&s izlučuje sokove %otre+ne za %reradu -rane u crijevima$ koji se mije#aju sa žuči iz jetre / egzokrina funkcija* "an(er=anso-i oto0i>i$ koji luče -ormone u krv$ -ormoni dijeluju u drugim dijelovima tijela (tzv' ciljna mjesta)$ #to %redstavlja endokrinu funkciju'

Hormoni su organska jedinjenja različite hemijske prirode, koji djeluju u mali količinama. Njihovo djelovanje je specifčno pa nedostatak dovodi do karakterističnih promjena u organizmu. Riječ hormon potiče od grčke riječi koja znači 0nadražiti0 ili staviti u 0pokret, pokrenuti0'

Hormoni %ankreasa %redstavljaju %roizvode lučenja endokrinog dijela %ankreasa$ 1anger-ansovi- otočića$ koja se sastoje od %et ti%ova ćelija' One izlučuju    

insulin (izlučiju ga 2 ćelije)$ glukagon (stvara se u 3 ćelijama)$ somatostatin (sinteti#u ga D 4ćelije)$  %ankreasni %oli%e%tid (luče ga 55/ćelije)'

Hormoni se luče direktno u ka%ilare' 5ostoji mogućnost da jedan -ormon direktno kontroli#e lučenje drugog z+og +lizine različiti- vrsta ćelija'   6nsulin i glukagon su sa antagonističkim dejstvom dok insulin smanjuje koncentraciju glukoze u krvi$ glukagon je %ovećava'

2. I!U"I 6nzulin je -ormon koji luči žlijezda gu#terača (%ankreas)$ a služi za regulaciju #ećera u krvi' On %okreće ćelije koje iz krvi uzimaju %otre+ni #ećer ili jetru da ga %o-ranjuje

2. 1. Histori$a in%&'ina &789' godine student medicine 5aul 1angre-ans je u Berlinu %roučavao strukturu gu#terače  %od mikrosko%om i tada je identificirao neko tkivo razasuto %o cijeloj gu#terači koje do tada  jo# nije +ilo %rimijećeno' :unkcija ;male -r%e ćelija“ kasnije nazvane %o njemu 1angre-ansovi otočići$ jo# nisu +ili %oznati' er je  %ot%omogao da se ustanovi tačna uloga u %ro+avi' ?

&779' godine %oljsko/njemački liječnik Oscar Minko@ski u suradnji s Aose%-om von Meringom je uklonio gu#teraču zdravom %su radi utvr>ivanja njene uloge u sistemu %ro+ave'  Nekoliko dana nakon #to je gu#terača uklonjena čuvar %okusni- životinja otkrio je da se na urin tog %sa sku%ljaju mu-e' 5ri testiranju urina$ na#li su u njemu veliku koncentraciju #ećera #to i- je navelo da us%ostave %rvi %ut odnos izme>u gu#terače i dija+etesa' &9&' godine u 1angre-ansoviotočića i dija+etesa' On je otkrio da se #ećerna +olest razvija kada se uni#ti dio ili svi 1anger-ansovi otočići' U naredni- dvadesetak godina mnogi su %oku#avali izolirati sekret gu#terače "eorge 1ud@ig Cuelzer (&98' godine)$ <'1' .cott (&9&!' godine)$ 6zrael leiner (&9&E' godine)' Fivotinjski (animalni gove>i i svinjski) inzulin je ostao dugo kao jedini inzulin' &9E' godine  je otkriven sekvencijski ras%ored aminokiselina u -umanom inzulinu' 5rvi sintetski inzulin  %roizveden je rani- #ezdeseti- godina$ a %rvi genetski sintetički -umani inzulin je %roizveden &9GG' godine' Daljim istraživanjima inzulina$ tijekom devedeseti- godina dvadesetog stoljeća na%ravljena je nova generacija inzulina tzv' -umani inzulinski analozi ili moderni inzulini koji imaju +olje karakteristike (+rže ili duže djelovanje$ izazivaju manje -i%oglikemija''')

2. 2. Hemi$ska (ra)a i *iosinte%a in%&'ina 6nzulin je %oli%e%tid koji se sastoji od E& aminokiseline' 5rvi lanac = ima !& aminokiselinu$ a drugi lanac B , aminokiselina' Oni su disulfidnim mostom me>uso+no %ovezani tvoreći konačan o+lik inzulina' Disulfidne veze su neo%-odne za fiziolo#ko dejstvo inzulina %o#to nji-ovo cije%anje$ na  %rimjer redukcijom$ dovodi do inaktivisanja inzulina'

.lika !' !truktura inzulina .lika ,' "umani insulin# polipeptidni lanci $ i % Ca lučenje ovog -ormona odgovorne su /ćelije 1anger-ansovi- otočića u gu#terači' U toku  +iosinteze ovog -ormona razlukuju se &' faza u kojoj se o+razuju nizovi aminokiselina lanaca = i B koji %redstavljaju %re%roinsulin$ !' faza u kojoj se lanci %re%roinsulina vezuju u jedan  %oli%e%tidni lanac %roinsulina$ sastavljenog od 7? aminokiseline$ koji ima malu +iolo#ku ulogu' U molekulu %roinzulina N/terminalni glikokol iz =/lanca inzulina vezan je %e%tidno za I/terminalni alanin iz B/ lanca' E

,' faza u kojoj se %revodi u aktivan insulin djelovanjem enzima %e%tidaza (%roteolitički enzimi) kojima se lanac %roinsulina kida na dva mjesta i izdvaja se %oli%e%tidni'

.lika ?' !inteza inzulina u & celijama pankreasa

.lika E' %iosinteza inzulina Molekularna težina inzulina iznosi oko 8'' Iijeli %ankreas %roducira dnevno oko 7 / &  jedinica inzulina' 6nzulin se izlučuje u %ankreasnu venu koja se ulijeva u sistem vene %orte$ #to znači da inzulin %rije svog dejstva %rolazi kroz jetru' 5oluživot inzulina u organizmu je kratak od 8$E do 9 minuta$ %oslje čega se razlaže u jetri %od uticajem enzima inzulinaze'

8

.truktura inzulina se ne#to razlikuje izme>u životinjski- vrsta i -umanog (ljudskog) inzulina'  Najsličniji ljudskom inzulinu je svinjski inzulin' Jako se ranije inzulin izolirao ekstrakcijom iz svinjske ili gove>e gu#terače' Jakav inzulin nije +io najučinkovitiji iako se od ljudskog tek  neznatno razlikovao' 5ro+lem je +io i u tome #to je takav inzulin sadržavao i %rimjese ostalistruktura %ankreasa %ri čemu je moglo doći do jaki- i %o život o%asni- alergijski- reakcija' Danas se inzulin %roizvodi kao čist ljudski inzulin te-nologijom rekom+inantne DN=' 6nzulin se može vezati sa cinkom i +aznim %roteinom / %rotaminom$ iz koji- se %oslje u+rizgavanja %oste%eno oslo+a>a$ #to se koristi u %raksi$ jer takvi %re%arati 4cink/%rotamin/ inzulin/ dejstvuju znatno duže nego kristalni inzulin$ koji se relativno +rzo u organizmu inaktivi#e'

2. 3. +io'o,ko d$e'o-an$e in%&'ina Djelovanje inzulina na ciljne organe omogućuju rece%tori koji su ugra>eni u ćelijsku mem+ranu' .toga -ormon ne %rodire u ćeliju' Kezanje inzulina na rece%tor ima kao %osljedicu  %ojačanje +roja mem+ranski- %roteinski- nosača za glukozu' Jime se o+ja#njava djelovanje inzulina na ulazak glukoze u ćelije' 6ntracelularno djelovanje inzulina %rovodi se vjerovatno %osredovanjem drugog glasnika' Lni se da su to %e%tidi od & do &! aminokiselina$ koji nastaju %arcijalnom %roteolizom iz  %erkursora' 6nzulin ima dejstvo na &' meta+olizam ugljeni- -idrata$ !' meta+olizam masti$ ,' meta+olizam +jelančevina' 2. 3. 1. Dejstvo na metabolizam ugljenih gidrata (regulacija nivoa glukoze u krvi)

Ao# od otkrića inzulina +ilo je %oznato da inzulin dovodi do -i%oglikemije' O me-anizmu dejstva inzulina na meta+olizam ugljeni- -idrata mi#njenja su se mijenjala$ javljale su se i i#čezavale teorije i -i%iteze' 6%ak i %ored vrlo različiti- mi#ljenja ostalo je to da inzulin stimuli#e ulazak glukoze u ćelije skeletni- mi#ića i ćelije masnog tkiva' 5ri nedostatku inzulina ulazak glukoze u ćelije %omenuti- tkiva je otežan ili onemogućen i usljed toga se  javlja -i%erglikemija u krvi$ uz istovremeni nedostatak glukoze u ćelijama'

G

6nzulin na drastičan način snizuje razinu #ećera u krvi' On %ovisuje %ro%usnost ćelijskimem+rana za glukozu i neke druge #ećere te ujedno %ojačava razgradnju ugljiko-idrata u ćeliji$ a u jetri se to %ostiže %rvenstveno indukcijom enzima glukokinaze'  Nakon #to %ojedemo -ranu$ ona se u %ro+avnom traktu razlaže djelovanjem %ro+avni- enzima na osnovne sastojke$ koji krvotokom dos%ijevaju u jetru i zatim %o čitavom tijelu' U slučaju da je dotok osnovni- -ranjivi- tvari %revelik$ jetra skladi#ti vi#ak glukoze u o+liku glikogena' Dodatni suvi#ak -ranjivi- tvari skladi#ti se u masnim ćelijama u o+liku masti' Je su nam zali-e važne jer se izme>u o+roka nji-ovi sastojci vraćaju u krvotok da +i i- %reuzela jetra i od nji- %onovno učinila glukozu' Jako do+ivenu glukozu jetra krvotokom dostavlja svim ćelijama'  Navedeno je da se gu#terača sastoji od dva dijela

&' veći dio$ koji zovemo i egzokrini dio gu#terače$ %roizvodi i u tanko crijevo luči niz enzima %otre+ni- za razgradnju -rane$ !' manji dijelovi zovu se 1anger-ansovi otočići$ jer su %o%ut otoka razasuti %o egzokrinom dijelu gu#terače' Ji otočići zaduženi su za nadzor razine #ećera u krvi te je %roizvodnjom i izlučivanjem dvaju -ormona stalno održavaju unutar granični- vrijednosti' 5oraste li razina glukoze %rema gornjoj granici$ %očinje se u krv ot%u#tati inzulin$ a učinak toga je s%u#tanje razine glukoze'  U o+rnutom slučaju$ kada se razina glukoze %ri+ližava donjim granicama$ %restaje ot%u#tanje inzulina i %očinje se lučiti drugi -ormon$ glukagon' Njegov je učinak su%rotan učinku inzulina' "lukagon %odiže razinu #ećera u krvi' =minokiseline$ masne kiseline i %ojedini gastrointestinalni -ormoni tako>er mogu %otaknuti gu#teraču na lučenje inzulina' Od ostali- -ormona gu#terače glukagon stimulira$ a somatostatin koči sekreciju inzulina'

7

.lika 8. %iolo'ko djelovanje inzulina 1. nos glukoze 2. *os+orilacijom se glukoza zadr,ava u -eliji 3. orast omjera $/$D   zatvara $0osjetljivi kanal za    . orast koncentracije   u -elijama uzrokuje depolarizaciju -elije 4. otvara se naponski0regulirani kanal za 5a 2  6. 7gzocitoza granula inzulina.

6nzulin se luči kada se koncentracija glukoze u krvi %oveća i kada se koncentracija jona Ia u cito%lazmi %oveća' 6nzulin se u %lazmi %renosi slo+odan kao i drugi %e%tidni -ormoni' Od uku%ne količine inzulina koji u>e u krvotok$ 8 se razgra>uje kod %rvog %rolaza u jetri' Ostatak na se+e %reuzimaju +u+rezi' Odstranjuje se relativno +rzo vezanjem s rece%torima u ciljnom tkivu i razgradnjom uglavnom u jetri' 6nzulin djeluje na ciljne ćelije tako #to se veže za rece%tor u ćelijskoj mem+rani' Nakon vezivanja inzulina rece%tor koji je %ovezan sa enzimom se aktivira' ece%tori za inzulin su %ose+no zastu%ljeni na mi#ićnim$ masnim i jetrenim ćelijama' Nema i- u mozgu$ ćelijama retine' 6nzulin tako>er omogućava da se %rekomjerna glukoza s%rema u mi#ićima i u jetri (glikogeneza)$ te regulira sintezu novoga #ećera koji ulazi iz jetre u krvotok (glikogenoliza)' 2. 3. 2. Dejstvo na metabolizam masti

U masnom tkivu inzulin in-i+ira li%olizu tj' oslo+a>anje masni- kiselina' 6stodo+no se  %ojačava %retvor+a ugljiko-idrata u mast$ uglavnom z+og %risutnosti N=D5H koji nastaje z+og %ojačane aktivnosti ciklusa %entoza/fosfata' 6nzulin djeluje tako da ;#tedi“ masti jer %ovećava iskori#tavanje glukoze u većini tkiva' ada  je unos ugljični- -idrata -ranom veći od energetski- %otre+a organizma inzulin %os%je#uje sintezu masni- kiselina u jetri odakle se krvlju %renose do masni- de%oa' 6nzulin in-i+ira ot%u#tanje masni- kiselina iz masnog tkiva u krv i %os%je#uje ulazak glukoze u masne ćelije gdje iz nje nastaje alfa/glicerofosfat koji je uključen u %roces nastanka triglicerola koji se odlažu kao masti' =ko nema dovoljno inzulina ne naru#ava se samo meta+olizam ugljični-idrata nego i masti' 5oznato je da je za %ravilan kata+olizam masti neo%-odan %ravilan kata+olizam ugljeni-idrata' 6nzulin smanjuje sintezu -olesterola$ usmjeravajući +io-emijske %ret-odnike ovog  jedinjenja u %ravcu sinteze glicerola' 2. 3. 3. Dejstvo na metabolizam bjelančevina

6nzulin stimuli#e trans%ort aminokiselina u ćelije i %ozitivan +ilans aminokiselina i  +jelančevina$ uz us%oravanje nji-ovog kata+olizma$ a naročito uz in-i+iciju glikoneogeneze od %roteina' 5ostoje %odaci da inzulin stimulira %roces translacije/ sinteze %roteina na ri+osomima' 6nzulin %os%je#uje ana+oličke %rocese i rast ćelija$ a s%rječava razgradnju %roteina' .intezu i  %o-ranu %roteina inzulin %ovećava jer %os%je#uje translaciju informacione N= na 9

ri+ozomima i transkri%ciju DN= u jezgri' .manjenjem aktivnosti enzima in-i+ira kata+olizam  %roteina'

2. #. Re(&'a/i$a '&0en$a in%&'ina  Najsnažniji %oticaj za sekreciju inzulina je %orast koncentracije glukoze u krvi'

.lika G' odra,aj glukozom pove-ava lučenje inzulina 5ored %ovećane koncentracije glukoze u krvi na %ovećano lučenje inzulina djeluju       

 %ovećana koncentracija aminokiselina u krvi$ %ose+no snažno kada je koncentracija glukoze u krvi %ovi#ena$  %ovećana koncentracija slo+odni- masni- kiselina$ -ormon rasta$ kortizol$ autonomni nervni sistem$ %arasim%atikus$ sim%atikus %reko +eta rece%tora$ želučani in-i+icijski %e%tid$ glukagon djeluju samo ako ima glukoze$  %retilost &

 Na smanjenje lučenja inzulina %ored smanjene koncentracije glukoze djeluju   

somatostatin i noradrenalin koji koče izlazak inzulina iz ćelije$ gladovanje$  le%tin

egulacija lučenja insulina se odvija negativnom %ovratnom s%regom koja se %okreće %rije svega kada se koncentracija glukoze u krvi %oveća' 5orast koncentracije glukoze u krvi nakon o+roka dovodi od %ovećanja lučenja inzulina' 5rvo se luči inzulin iz zali-a u +eta ćelijama' 1učenje se nakon iscr%ljivanja zali-a u ćelijama smanjuje$ ali se %onovo %ovećava i doseže  jo# vi#i nivo za ! 4 , sata' Nakon normalizacije koncentracije glukoze u krvi$ lučenje inzulina se normalizira tokom nekoliko naredni- minuta'

3. DIA+TS "ITUS ada do>e do %oremećene regulacije inzulina u tijelu razvija se dija+etes ili #ećerna +olest (lat' Diabetes melitus)' Dia+etes mellitus (#ećerna +olest) je %oremećaj u kom je nivo glukoze (jednostavnog #ećera) u krvi nenormalno visok$ jer tijelo ne ot%u#ta ili ne koristi inzulin na odgovarajući način'  Nivo krvnoga #ećera (glukoze) različit je tokom dana$ %ovisuju se nakon jela$ a unutar ! sata vraća se na normalu' Nivo krvnog #ećera je normalan kad se kreće izme>u ,$?,/8$& mmol1 krvi ujutro nakon %osta tokom noći' Normalan nivo je sklon laganom$ ali stalnom %ovisivanju nakon E/te godine$ naročito u ljudi koji mnogo sjede'  Najras%rostranjeniji su Ji% 6 i Ji% 66 dija+etesa$ a %ose+an o+lik +olesti je gestacijski dija+etes koji se javlja kod trudnica'

.lika 7' 8jerenje 'e-era u krvi

3.1. U%ro/i i simptomi D4a

&&

Pećerna +olest nastaje kada tijelo ne %roizvodi dovoljno inzulina da održi normalan nivo krvnoga #ećera ili kada ćelije na inzulin is%ravno ne reagiraju' 1judi sa ti%om 6 #ećerne +olesti (#ećerna +olest ovisna o inzulinu) %roizvode malo ili uo%će ne %roizvode inzulin' Kećina ljudi koji imaju ti% 6 #ećerne +olesti razviju +olest %rije ,/te godine života'  Naučnici smatraju da neki činioc okoline$ vjerojatno virusna infekcija ili neki %re-ram+eni činioc u djetinjstvu ili ranoj odrasloj do+i$ uzrokuje da imunolo#ki sistem razori ćelije gu#terače koje %roizvode inzulin' Nastanku toga najvjerojatnije do%rinosi genetska sklonost' Bez o+zira na uzrok$ u ti%u 6 #ećerne +olesti vi#e je od 9 ćelija koje %roizvode inzulin (+eta/ćelije) trajno razoreno' 5osljedični manjak inzulina je težak i da +i oso+a %reživjela sa ti%om 6 #ećerne +olesti mora redovno %rimati inzulin injekcijom' U ti%u 66 #ećerne +olesti (#ećerna +olest neovisna o inzulinu) gu#terača nastavlja %roizvoditi inzulin$ katkada čak u količini većoj nego je normalno' Me>utim$ tijelo razvija ot%ornost na njegove učinke #to dovodi do relativnog manjka inzulina' Ji% 66 #ećerne +olesti može se  %ojaviti u djece i mladi- oso+a$ ali o+ično %očinje u do+i nakon ,/te godine'

ada nivo #ećera u krvi %oraste iznad &8/&7 mmol1$ glukoza %relazi u mokraću' ada nivo  %oraste jo# vi#e$ +u+rezi izlučuju dodatnu vodu da razrijede velike količine izgu+ljenoga #ećera' Budući da +u+rezi %roizvode %rekomjerno mokraću$ oso+a sa #ećernom +ole#ću mokri često velike količine urina (%oliurija)' 5rekomjerno mokrenje uzrokuje nenormalnu že> (%olidi%sija)' ako se mokraćom %retjerano gu+e kalorije$ oso+a gu+i na težini' Da to nadoknadi$ oso+a često osjeća %rekomjernu glad (%olifagija)' Drugi sim%tomi uključuju nejasan vid$ tromost$ mučninu i smanjenu izdržljivost %ri o%terećenju' ako tijelo %oku#ava is%raviti kiselost krvi$ disanje %ostaje du+oko i +rzo' Daoso+e miri#e na aceton (sredstvo za uklanjanje laka sa noktiju)' Bez liječenja dija+etička ketoacidoza može na%redovati do kome$ katkada unutar nekoliko sati'

&!

nedostatak inzulina Q značajno se %ovećava koncentracija glukoze u krvi Q glukoza se djelomično iz organizma izlučuje urinom Q kako +i +u+rezi mogli izlučiti veću količinu #ećera$ %ovećava se i količina vode koja se izlučuje / de-idracija organizma Q ćelije nemaju dovoljno glukoze / koriste zali-e masti i %roteina Q  %ovećanje meta+olizma masti i  %roteina dovodi do naku%ljanja tzv' ketonski- tijela #to uzrokuje komu i konačno smrt

.lika 9'  Diabetes melitus

#. 5"U6A5O "lukagon (lat' glucagon)  je drugi -ormon  %ankreasa kojeg luče 3/ćelije (=/ ćelije) 1anger-ansoviotočića %ankreasa'  Nastaje iz %re%roglukagona$ odnosno %roglukagona izrezivanjem dijela %oli%e%tidnog lanca' .astoji se od jednog lanca od !9 aminokiselina čiji je redoslijed %oznat$ i ne sadrži cistein' 5o svom dejstvu glukagon je u mnogome antagonist inzulinu' Ca njega se kaže da je -ormon stresa i gladovanja' &,

Hemijsku strukturu su de#ifrovali Ptau+ sa saradnicima i Bromer sa saradnicima u %eriodu od &9EE/&9EG'g' edosljed aminokiselina je isti za sve sisare$ a isti ili jako sličan kod svikičmenjaka (konzervativnost)' 6ma malu molekulsku masu od oko ,E Da i +ruto formulu I&E,H!!E N?,O?9.' Canimljivo je da glukagon nije -omologan sa inzulinom$ već sa sekretinom' .lika &' olipeptidni lanac aminokiselina glukagona

.lika &&' lukagon

#. 1. +iosinte%a i meta*o'i%am ('&ka(ona "lukagon je %oli%e%tid koji se luči kada se koncentracija glukoze u krvi snizi u %eriodu izme>u o+roka' "lukagon su%rotno inzulinu %ovećava koncentraciju glukoze u krvi'  Najizrazitiji učinak ima na ćelije jetre' .inteza glukagona se odvija u alfa ćelijama %ri čemu %rvo nastaje %re%roglukagon$ koji %roteolitičkom razgradnjom  %relazi u %roglukagon$ a zatim u aktivni o+lik glukagon' .lika &!' :astanak glukagona "en koji kodira sintezu %roglukagona nalazi se kod čoveka na -romozomu !' "lukagon se u  %lazmi nalazi u slo+odnoj formi i %o#to se ne veže za trans%ortne %roteine$ ima mali %eriod  %oluživota$ oko E minuta'

"lukagon za razliku od inzulina %ovećava količinu #ećera u krvi' On %ovećava količinu glukoze izlučene iz jetre na dva načina • •

 %ovećanom glukoneogenezom i razgradnjom glikogena u jetri (glikogenoliza)

"lukagon se veže na glukagonski rece%tor na hepatocitima$ #to uzrokuje da jetra ot%u#ta u krv glukozu koja je u njenim ćelijama %o-ranjena u o+liku glikogena$ u %rocesu koji se naziva glikogenoliza' &?

 Nakon #to se is%razne zali-e glikogena$ glukagon stimulira jetru da %očne stvarati dodatne količine glukoze u %rocesu koji se naziva glukoneogeneza' O+a ova %rocesa s%rečavaju razvoj -i%oglikemije' 6naktivacija glukagona vr#i se u jetri djelovanjem enzima koji raskida vezu izme>u serina i glicina (!' i ,' aminokiseline) i na taj način skraćuje %oli%e%tidni lanac za dvije aminokiseline na N/kraju'

.lika &,' ;egulacija glukoze u krvi Aedan od najjači- stimulansa za oslo+a>anje glukagona je %ad koncentracije glukoze u krvi (-i%oglikemija)' ad se koncentracija glukoze %oveća$ sla+i lučenje glukagona$ a %oveća se lučenje inzulina' Na taj način se uzajamnim djelovanjem glukagona i inzulina održava stalna koncentacija glukoze u krvi'

#. 2. 7i%io'o,ko d$e'o-an$e ('&ka(ona  Djelovanje glukagona na metabolizam ugljičnih hidrata

"likogenoliza u jetri se de#ava kaskadnom reakcijom' "lukagon ostvaruje djelovanje vezivanjem za rece%tore na ćelijama jetre$ -e%atocitima' =ktiviranjem rece%tora$ %reko "  %roteina aktivira se enzim adenilat ciklaza koji iz =J5/a stvara ciklični adenozin monofosfat (I/=M5)$ koji djeluje kao drugi %renosilac' I/=M5 dalje aktivira enzim %rotein kinazu$ čime se %okreće enzimska kaskada koja dovodi do fosforilacije razni- drugi- enzima' azlaganjem glikogena %rvo nastaje glukoza/&/fosfat$ koji se zatim %revodi u glukoza/8/ fosfat' =ktiviranjem enzima glukoza/8/fosfataza$ %od čijim djelovanjem nastaje o+ičan molekul glukoze$ koji može na%ustiti ćelije jetre i otići u krvotok'

&E

.lika &?' Djelovanje glukagona  Djelovanje glukagona na metabolizam masti

"lukagon %ovećava količinu masni- kiselina koju mogu koristiti energetski sistemi u organizmu' U masnom tkivu on stimulira kata+olizam masti i oslo+a>anje slo+odni- masnikiselina jer aktivira li%azu masni- kiselina' Jako>e onemogućava odstranjivanje slo+odnimasni- kiselina iz krvi jer in-i+ira %o-ranjivanje triglicerola u jetri'

#. 3. Re(&'a/i$a '&0en$a ('&ka(ona egulacija lučenja glukagona se odvija negativnom %ovratnom s%regom koja se %okreće kada se koncentracija glukoze u krvi smanji' 5ad koncentracije glukoze u krvi$ -i%oglikemija$ vodi  %ovećanom lučenju glukagona' &8

5ojačano lučenje glukagona uzrokuju • • • • • •

smanjenje koncentracije glukoze u krvi$  %ovećanje lučenja adrenalina i noradrenalina$  %ovećanje koncentracije aminokiselina u krvi$ sim%atički živčani sistem$ acetilkolin$ kolecistokinin'

.manjeno lučenje glukogona uzrokuju • • • •

somatostatin$ inzulin$  %ovećane koncentracije slo+odni- masni- kiselina i ketonski- kiselina u krvi$  %ovećano stvaranje uree'

9. SOATOSTATI

&G

.omatostaitn je %oli%etid koji se luči iz delta ćelija endokrinog %ankreasa u %eriodu kada se u krvi %oveća koncentracija glukoze i aminokiselina' 5o -emijskoj strukturi je %oli%e%tid izgra>en od &? aminokiselina' .lika &E' !omatostatin 5rvi %ut je izolovan &9G,' g' iz -i%otalamusa ovce$ a kasnije je %rona>en u %ankreasu$ gastrointestinalnom traktu$ centralnom i  %erifernom nervnom sistemu i #titnoj žlijezdi' Jrans%ortuje se krvlju' Djelovanje mu je kratkotrajno$ u cirkulaciji ostaje samo %ar  minuta' Djeluje dvojako$ lokalno z+og +lizine alfa$ +eta i delta ćelija u 1anger-ansovim otočičima$ ali i %arakrino jer difunduje i %renosi se kroz me>ućelijsku tečnost do alfa i +eta ćelija endokrinog %ankreasa te in-i+ira nji-ovu sekreciju' .omatostatin djeluje i na udaljena tkiva i in-i+ira različite digestivne funkcije' .manjuje  %okretljivost želuca$ duodenuma i žučne kesice kao i sekreciju i a%sor%ciju u digestivnoj cijevi' 5rodužava vrijeme ras%oloživosti -ranjivi- materija u organizmu jer %rodužava nji-ovo zadržavanje u krvi i us%orava nji-ovo iskori#tavanje nakon a%sor%cije' .omatostatina %otiče %orast koncentracije glukoze$ aminokiselina i slo+odni- masni- kiselina u krvi kao i sekrecija neki- %ro+avni- -ormona nakon o+roka' azlikuje se dvije +iolo#ki aktivne forme koje su %roizvod jednog %oli%e%tida$  %re%rosomatostatina$ koji različitom o+radom daje •

 %rosomatostatin (somatostatin !7)$ koji se sastoji od !7 aminokiselina sa redosljedom

H4Ser4A'a4Asn4Ser4Asn4Pro4A'a4et4A'a4Pro4Ar(45'&4 Ar(4"?s4A'a45'?4 @?s4"?s4Asn4P=e4P=e4Trp4"?s4T=r4P=e4T=r4Ser4@?s4OH •

somatostatin &?$ izolovan iz ekstakta -i%otalamusa$ sa redosljedom aminokiselina

H4A'a45'?4@?s4"?s4Asn4P=e4P=e4Trp4"?s4T=r4P=e4T=r4Ser4 @?s4OH

&7

.lika &8' !omatostatin .omatostatin je -ormon koji sudjeluje u regulaciji lučenja -ormona rasta i u regulaciji  %ro+avnog sistema' .omatostatin u mozgu nastaje u živčanim ćelijama (neuronima)  %araventrikularni- jezgara -i%otalamusa$ koji %rojiciraju svoje nastavke do eminencije medijane$ gdje iz svoji- okončina ot%u#taju somatostatin u -i%otalamusno/-i%ofizni %ortalni krvotok' Ovim krvotokom somatostatin dos%ijeva do %rednjeg režnja -i%ofize gdje u somatotro%nim ćelijama in-i+ira lučenje -ormona rasta'

8. PA6RASI PO"IPPTID &9

5ankreasni %oli%e%tid je %oli%e%tid koji izlučuju 55 ćelije u endokrinom %ankreasu' On se sastoji od ,8 aminokiselina i ima molekulsku masu od oko ?! Da' :unkcija %ankreasnog %oli%e%tida je samoregulacija %ankreasni- sekrecioni- aktivnosti (endokrini- i egzokrini-)' On tako>e utiče na nivoe -e%atičkog glikogena i gastrointestinalnu sekreciju'  Njegova sekrecija je kod ljudi %ovećana nakon %roteinskog o+roka$ %ostovanja$ vjež+anja$ i akutne -i%oglikemije$ i umanjuje je somatostatin i intravenozna glukoza'

.lika &G' 
. ODOS I R5U"ISAJ "U;JA PA6RASIH HOROA

!

U%orede li se izložena dejstva inzulina i glukagona la-ko se dolazi do zaključka da inzulin stimuli#e %rocese ana+olizma$ tj' de%onovanje ugljeni- -idrata$ masti i +ijelančevina$ dok  glukagon na%rotiv$ stimuli#e %rocese razlaganja ugljeni- -idrata$ masti i +ijelančevina' 6zgleda da je glikemija jedan od osnovni- faktora od koji- zavisi lučenje o+a -ormona' 5ri -i%oglikemiji dolazi do lučenja glukagona tako>er stimuli#e lučenje inzulina' . o+zirom na svoja meta+olička dejstva inzulin i glukagon su me>uo+no antagonisti' 5ored visine glikemije na lučenje inzulina utiče i niz drugi- faktora$ kao na %rimjer .JH -i%ofize i glikokortikosteroidi kore nad+u+režne žlijezde$ koji dejstvujući in-i+itorno na trans%ort glukoze kroz ćelične o%ne dovodi do -i%erglikemije$ a time stimuli#u lučenje inzulina' 5ri dugotrajnom dejstvu %omenuta dva -ormona mogu dovesti do insuficijencije endokrinog %ankreasa i #ećerne +olesti$ +ilo iscr%ljivanje +eta 4ćelija 1anger-ansovi otočići ili nji-ovim o#tećenjem'  Nesumljivo je da i drugi -ormoni mogu indirektno uticati na lučenje -ormona %ankreasa$ svojim dejstvom na meta+olizam ugljeni- -idrata ili na glikemiju$ kao na %rimjer -ormoni #titne žlijezde$ srži nad+u+režne žlijezde ili %olni -ormoni'

<. !A6"JU;A6  !&

6nzulin$ -ormon koji luči gu#terača$ je %rva tvar odgovorna za održavanje odgovarajućeg nivoa krvnog #ećera' 6nzulin omogućuje glukozi da %re>e u ćelije tako da one mogu %roizvesti energiju ili glukozu %o-raniti dok nije %otre+na' Budući da mi#ići u%otre+ljavaju glukozu za stvaranje energije$ nivo #ećera u krvi može %adati i tokom fizičke aktivnosti' 6nzulin ima dejstvo na &' meta+olizam ugljeni- -idrata$ !' meta+olizam masti$ ,' meta+olizam +jelančevina' ada do>e do %oremećene regulacije inzulina u tijelu razvija se dija+etes ili #ećerna +olest (lat'  Diabetes melitus)' Dia+etes mellitus je %oremećaj u kom je nivo glukoze u krvi nenormalno visok$ jer tijelo ne ot%u#ta ili ne koristi inzulin na odgovarajući način' "lukagon (lat' glucagon)  je drugi -ormon %ankreasa kojeg luče 3/ćelije (=/ćelije) 1anger-ansovi- otočića %ankreasa' "lukagon za razliku od inzulina %ovećava količinu #ećera u krvi' On %ovećava količinu glukoze izlučene iz jetre na dva načina • •

 %ovećanom glukoneogenezom i razgradnjom glikogena u jetri (glikogenoliza)'

"likemija je jedan od osnovni- faktora od koji- zavisi lučenje o+a -ormona' 5ri -i%oglikemiji dolazi do lučenja glukagona' . o+zirom na svoja meta+olička dejstva inzulin i glukagon su me>uo+no antagonisti'

. "ITRATURA !!

6JI5: Božidar Nikolić$ Osnovi fiziologije čovjeka$ 6K %re#tam%ano izdanje$ medicinska knjiga$ Beograd$ &9G8' 2. 5eter arlson$ Biokemija$ Pkolska knjiga$ Cagre+$ &99,' ,' 5etrovi Aelena$ Irkvenjaković i sur' Bio-emija 6 molekularna +iologija sa  %raktikumom$ Naučna knjiga$ Beograd$ &97' ?' Jadžer 6' O%#ta %atolo#ka fiziologija$ medicinska knjiga$ Beograd$ &9G8' 1.

"6TROS6I DIJI: &'internet a) -tt%@@@'mef'unizg'-rRmtaradinastavafiziologijaseminariendokrinainzulininzulinS%  %frame'-tm  +) -tt%@@@'+ionet/skola'com@Hormoni

!,