Pengaturan Metabolisme glukosa oleh insulin. Metabolisme karbohidrat dan diabetes mellitus adalah dua mata rantai yang tidak dapat dipi dipisa sahka hkan. n. Pende Penderi rita ta diabe diabete tess mell mellit itus us akan akan menga mengala lami mi gang ganggua guan n pada pada meta metabol bolis isme me karbohidrat. Insulin berupa polipeptida yang dihasilkan oleh sel-sel β pankreas. Insulin terdiri atas dua rantai polipeptida. Insulin manusia terdiri atas 21 residu asam amino pada rantai A dan 30 residu pada rantai B. edua rantai ini dihubungkan oleh adanya dua buah rantai disul!ida. "#ranner$ 2003%
Insulin disekresi sebagai respon atas meningkatnya konsentrasi glukosa dalam plasma darah. onsentrasi ambang untuk sekresi tersebut adalah kadar glukosa pada saat puasa yaitu antara &0-100 mg'd(. )espon maksimal diperoleh pada kadar glukosa yang berkisar dar 300-*00 mg'd(. Insulin yang disekresikan dialirkan melalui aliran darah ke seluruh tubuh. +mur insulin dalam aliran darah sangat ,epat. aktu paruhnya kurang dari 3-* menit. el-sel tubuh menangkap insulin pada suatu reseptor glikoprotein spesi!ik yang terdapat pada membran sel. )eseptor tersebut berupa heterodimer yang terdiri atas subunit / dan subunit dengan kon!igurasi /22. ubunit / berada pada permukaan luar membran sel dan ber!ungsi mengikat mengikat insulin. insulin. ubunit berupa protein transmembran transmembran yang melaksanakan melaksanakan !ungsi tranduksi tranduksi sinyal. Bagian sitoplasma subunit mempunyai aktiitas tirosin kinase dan tapak auto!os!orilasi. "ing$ 200% erikat erikatnya nya insulin insulin subunit subunit / menyebabkan menyebabkan subunit subunit mengalami mengalami auto!os!or auto!os!orilas ilasii pada residu residu tirosin. tirosin. )eseptor yang ter!os!or ter!os!orilasi ilasi akan mengalami mengalami perubahan perubahan bentuk$ membentuk agregat$ internalisasi dan mnghasilkan lebih dari satu sinyal. 4alam kondisi dengan kadar insuli tinggi$ misalnya pada obesitas ataupun akromegali$ 5umlah reseptor insulin berkurang dan ter5adi resistansi terhadap insulin. )esistansi ini diakibatkan ter5adinya regulasi ke baah. )eseptor insulin mengalami endositosis ke dalam esikel berbalut klatrin. Insulin mengatur metabolisme glukosa dengan mem!os!orilasi substrat reseptor insulin "I)% melalui aktiitas tirosin kinase subunit pada reseptor insulin. I) ter!os!orilasi memi,u serangkaian serangkaian rekasi kaskade yang e!ek nettonya adalah mengurangi mengurangi kadar glukosa glukosa dalam darah. Ada beberapa ,ara insulin beker5a yaitu. "#ranner$ 2003% a. Mening Meningkat katkan kan di!u di!usi si glukos glukosaa ke dalam dalam sel sel Pengang Pengangkuta kutan n glukos glukosaa ke dalam dalam sel melalu melaluii proses proses di!usi di!usi dengan dengan bantuan bantuan protei protein n pembaa. Protein ini telah diidenti!ikasi melalui teknik kloning molekular. Ada * 5enis protein pembaa tersebut yaitu #(+1$ #(+2$ #(+3$ #(+6 dan #(+ *. #(+1 merupakan pengangkut glukosa yang ada pada otak$ gin5al$ kolon dan eritrosit. #(+2 terdapat pada sel hati$ pankreas$ usus halus dan gin5al. #(+3 ber!ungsi pada sel otak$ gin5al dan plasenta. #(+6 terletak di 5aringan adiposa$ otot 5antung dan otot skeletal. #(+ #(+* * bert bertan anggu ggung ng 5aa 5aab b terh terhad adap ap abso absorp rpsi si gluk glukos osaa dari dari usus usus halu halus. s. Insu Insuli lin n meningkatkan se,ara signi!ikan 5umlah protein pembaa terutama #(+6. inyal yang ditran ditransmi smisik sikan an oleh oleh insuli insulin n menari menarik k pengank pengankut ut glukos glukosaa ke tempat tempat yang akti! akti! pada membran plasma. ranslokasi protein pengangkut ini bergantung pada suhu dan energi serta tidak bergantung pada sintesis protein. 7!ek ini tidak ter5adi pada hati.
b. Peningkatan aktiitas en8im Pada orang yang normal$ sekitar separuh dari glukosa yang dimakan diubah men5adi energi leat glikolisis dan separuh lagi disimpan sebagai lemak atau glikogen. #likolisis akan menurun dalam keadaan tanpa insulin dan proses glikogenesis ataupun lipogenesis akan terhalang. 9ormon insulin meningkatkan glikolisis sel-sel hati dengan ,ara meningkatkan aktiitas en8im-en8im yang berperan. termasuk glukokinase$ !os!o!ruktokinase dan piruat kinase. Bertambahnya glikolisis akan meningkatkan penggunaan glukosa dan dengan demikian se,ara tidak langsung menurunkan pelepasan glukosa ke plasma darah. Insulin 5uga menurunkan aktiitas glukosa-:-!os!atase yaitu en8im yang ditemukan di hati dan ber!ungsi mengubah glukosa men5adi glukosa :-!os!at. Penumpukan glukosa :-!os!at dalam sel mengakibatkan retensi glukosa yang mengarah pada diabetes mellitus tipe 2. Banyak e!ek metabolik insulin$ khususnya yang ter5adi dengan ,epat dilakukan dengan mempengaruhi reaksi !os!orilasi dan d!os!orilasi protein yang selan5utnya mengubah aktiitas en8imatik en8im tersebut. er5a insulin dilaksanakan dengan mengakti!kan protein kinase$ menghambat protein kinase lain atau meransang aktiitas !os!oprotein !os!atase. 4e!os!orilasi meningkatkan aktiitas se5umlah en8im penting. Modi!ikasi koalen ini memungkinkan ter5adinya perubahan yang hampir seketika pada aktiitas en8im tersebut. Mekanisme de!os!orilasi en8im dilakukan melalui reaksi kaskade yang dipi,u oleh !os!orilasi substrat reseptor insulin. ebagai ,ontoh adalah pengeruh insulin pada en8im glikogen sintase dan glikogen !os!orilase. "ing$ 200% ,. Menghambat ker5a ,AMP 4alam menghambat atau meransang ker5a suatu en8im$ insulin memainkan peran ganda. elain menghambat se,ara langsung$ insulin 5uga mengurangi terbentuknya ,AMP yang memiliki si!at antagonis terhadap insulin. Insulin meransang terbentuknya !os!odiesterase-,AMP. 4engan demikian insulin mengurangi kadar ,AMP dalam darah. d. Mempengaruhi ekspresi gen er5a insulin yang dibi,arakan sebelumnya semuanya ter5adi pada tingkat membran plasma atau di dalam sitoplasma. 4i samping itu$ insulin mempengaruhi berbagai proses spesi!ik dalam nukleolus. 7n8im !os!oenolpiruat karboksikinase mengkatalisis tahap yang membatasi ke,epatan reaksi dalam glukoneogenesis. intesis en8im tersebut dikurangi oleh insulin dengan demikian glukoneogenesis akan menurun. 9asil penelitian menun5ukkan transkripsi en8im ini menurun dalam beberapa menit setelah penambahan insulin. Penurunan transkripsi tersebut menyebabkan ter5adinya penurunan la5u sintesis en8im ini. "Mayes$ 2013%
