thuyết trình hormon insulin and glucagon

thuyết trình hormon insulin and glucagon

GVHD: VÕ VĂN TOÀN

Nội dung trình bày:

Nguồn gốcCấu tạo hóa họcCấu trúc phân tử

Cơ chế tác dụngVai trò tác dụngỨng dụng trong đời sống

1 Nguồn gốc

Nguồn gốc của insulin

Insulin được tụy tiết ra liên tục 24 giờ trong ngày Mức độ sản xuất chất này còn tuỳ theo nhu cầu từng lúc của cơ thể

Sự tăng đường máu sẽ kích thích tụy sản xuất insulin, nhất

là tăng đường máu sau các bữa ăn

Dựa vào nguồn gốc, insulin được chia 2 loại Loại có

nguồn gốc động vật được chiết xuất từ tụy lợn, bò; giá

thành rẻ nhưng hay gây dị ứng, hiệu quả hạ đường huyết không cao Loại insulin “người” được sản xuất bằng công nghệ sinh học cao cấp, ít gây dị ứng, hiệu quả hạ đường huyết tốt nhưng giá thành đắt

Nguồn gốc của glucagon

Tuyến tụy gồm những đảo Langerhans (gồm từ 1-2 triệu đảo),

là những tế bào tụ thành từng đám, chiếm 1g tổ chức tụy,

thường ở gần mạch máu, đổ vào tĩnh mạch

Mỗi tiểu đảo gồm 4 loại tế bào:

- Tế bào alpha bài tiết glucagon gây tăng đường huyết (20%)

- Tế bào beta bài tiết insulin gây hạ đường huyết (60-75%)

- Tế bào delta bài tiết somatostatin điều hòa bài tiết insulin và glucagon (5%)

-Tế bào PP bài tiết một hormon chưa rõ chức năng được gọi

là polypeptid tụy - Glucagon do tế bào alpha của đảo

Langerhans tiết ra- Glucagon làm tăng sức co bóp của cơ tim, nhịp tim và cung lượng tim, hạ huyết áp, tương tự như

isoprenalin (thuốc có tác dụng cường β adrenergic).

2.CẤU TẠO

 Insulin Là một protein gồm 51 aa tạo

thành 2 chuỗi polypeptid Chuỗi A gồm 21

aa, chuỗi B gồm 30 aa nối nhau bằng 2

cầu nối S-S

 Glucagon là một polypeptid mạch

thẳng,gồm 29 acid amin, trọng lượng phân

tử 3.485 Dalton.

3.Cấu trúc của phân tử

Cấu trúc của phân tử insulin

Cấu trúc phân tử của Glucagon

CẤU TRÚC KHÔNG GIAN CỦA INSULIN

4.CƠ CHẾ TÁC DỤNG

CƠ CHẾ TÁC DỤNG CỦA INSULIN

◦Thời gian bán hủy 3-5 phút

◦Bị phá hủy tại đường tiêu hóa bởi enzym proteinase tại dạ dày

◦Hấp thu tốt bằng đường tiêm Mức độ phụ thuộc vào nồng độ insulin, vị trí tiêm, độ sâu của mũi tiêm, vận động

◦Insulin bị chuyển hóa tại gan, thận, cơ Trong đó 50% tại gan

◦Đào thải qua thận

TÁC DỤNG CỦA INSULIN

◦Insulin kích thích quá trình:

+Tổng hợp Glycogen tại gan,cơ,xương

+Thu nhận Glucose ở cơ, xương, mô mỡ +Tổng hợp Triglyceride tại gan, mô, mỡ từ nguồn nguyên liệu Glucose

+Tổng hợp protein từ nguồn nguyên liệu Glucose

◦Insulin ức chế quá trình:

+Phân hủy Glycogen tại gan, cơ, xương

+Tân tạo Glucose tại gan

+Giáng hóa Protein, Lipid

Đặc điểm của Insulin tác dụng rất nhanh

( Insulin Lispro, Aspart )

+ Là loại insulin tác dụng nhanh nhất Bắt đầu tác dụng sau 15 phút

+ Giảm Glucose máu sau ăn tốt

+ Thời gian tác dụng ngắn vì vậy giảm tác dụng phụ gây hạ

đường huyết

Cơ chế tác dụng của Glucagon

 Glucagon tác dụng theo cơ chế hocmon màng thông qua chất trung gian AMPv

 AMPv được xem như là chất truyền tín hiệu thứ 2 trong tế

bào Hormon Glucagon là chất truyền tín hiệu thứ nhất

 Glucagon sẽ tế dụng lên màng tế bào và làm thay đổi cấu

trúc của màng tế bào, dẫn đến thay đổi tính thấm của màng tế bào, từ đó hình thành hệ thống tín hiệu thứ 2 là AMP vòng

Sơ đồ diễn tả cơ chế hoạt động của Glucagon

Theo cơ chế này tác dụng hoocmon đến tế bào đích được

thực hiện như sau:

+Trong màng nguyên sinh của tế bào đích có chứa thụ thể củaGlucagon, và thụ thể này sẽ kết hợp đặc hiệu với Glucagon

+Sự kết hợp giữa Glucagon và chất nhận làm tăng hoạt độ

của enzim Adenylcyclaza, một enzim gắn trong màng nguyên sinh + Adenylcyclaza xúa tác cho phản ứng chuyển hóa ATP thành

AMPv, do đó khi hoạt độ của nó tăng, làm tăng lượng AMPv

+ AMPv sẽ hoạt hóa photphorylaza b (không hoạt động) thành

photphorylaza a (dạng hoạt động), dưới tác dụng của enzim

+Từ photphorylaza hoạt động nó sẽ hoạt hóa và chuyển Glycgen thành Glucose – 1P

+Rồi từ Glucose – 1P nó tiếp tục chuyển hóa thành Glucose –6P +Dưới tác dụng của enzim Glucose 6 photphataz, Glucose –6P

chuyển hóa thành Glucose và đi vào máu

H ình 2:Insulin gắn với thụ thể trên màng tế bào v ình 2: Insulin gắn với thụ thể trên màng tế bào v à tuần hoàn trong máu à tuần hoàn trong máu

 Insulin thúc đẩy gan dự trữ glucoz ở dạng glycogen Glucoz

bị photphoryl hoá nhờ enzym hexokinase nhờ đó glucoz bị bẫy vào trong tế bào

 Insulin ức chế hoạt động của glucoz - 6 photphatase Khi

không có mặt insulin, quá trình tổng hợp glycogen bị dừng lại và các enzym phân huỷ glycogen hoạt động

Insulin ngăn cản lượng đường quá cao trong máu nên không được có quá nhiều insulin, do đó enzym insulinase kiểm soát mức độ insulin

Khi lượng insulin quá cao enzym insulinase sẽ phân huỷ

hoocmon này với thời gian 6 phút

Quá trình này đảm bảo cho hàm lượng insulin được ổn định trong máu và lượng glucoz không bị giảm xuống mức nguy

hiểm

Hình: insulin điều hoà glucoz trong máu

5.2 Insulin và trao đổi lipit

a- Insulin thúc đẩy sinh tổng hợp các axit béo trong gan

+Khi lượng glycogen trong gan quá cao (> 5% lượng thô của gan)

b- Insulin ức chế phân huỷ chất béo trong mô mỡ: bằng

cách ức chế quá trình thuỷ phân triglyxerit thành glixerol và axit béo tự do.

Enzym nhạy cảm với hoocmon này trở nên hoạt động được khi photphoryl hoá.

 Insulin làm ngăn cản sự kết hợp với thụ thể trên màng tế

bào

Do đó làm tăng sự tích tụ triglyxerit trong tế bào các mô mỡ.

photphat vô cơ

tạo điều kiện cho

quá trình

photphoryl hoá

và sử dụng

glucoz.

Hình: Insulin làm tăng tính thấm các ion kali,

magie và photphat vô cơ

5.3 Tổng hợp insulin trong cơ thể

Insulin được tổng hợp trong tế bào β của tuyến tụy Insulin được tạo ra từ một phần của một protein lớn hơn để đảm bảo sự gấp nếp đúng.

mARN dịch mã protein preproinsulin

Preproinsulin gồm một trình tự đầu aa để tiền chất này đi qua lưới nội chất tham gia vào quá trình sau dịch mã.

Tại quá trình sau dịch mã preproinsulin bị thuỷ phân tạo thành dạng proinsulin

Sau khi hình thành 3 cầu đisulfua một số peptitdaza cắt proinsulin thành insulin hoàn chỉnh và hoạt động

Insulin được đóng gói và chứa trong các hạt tiết tích

tụ trong tế bào chất đến khi được kích hoạt để giải phóng.

Hình : Tổng hợp insulin trong cơ thể

Các bước cải biến sau dịch mã của phân tử insulin

Vai trò tác dụng của Glucagon

Glucagon: glucagon được chế tiết bởi các tiểu đảo Langerhans

để đáp ứng với tình trạng nồng độ đường trong máu thấp

 Để làm tăng nồng độ này lên (và tăng năng lượng của cơ thể), glucagon đi đến gan Gan có rất nhiều vai trò trong cơ thể

Một trong những vai trò đó là dự trữ lượng đường dư thừa mà các tế bào của cơ thể không cần dùng để tạo ra năng lượng

 Khi nồng độ glucose tăng lên đến mức bình thường, các tiểu đảo Langerhans ngừng chế tiết glucagon

Tác dụng chính của glucagon là:

- Chuyển hóa glucid bằng cách chuyển ngược glycogen

dự trữ thành đường glucose trong máu, nghĩa là làm tăng đường huyết, cơ chế này thông qua việc hoạt hóa enzym phosphorylase

- Đối với protein, nó tăng cường dị hóa, qua đó làm tăng ure huyết

Trong hệ nội tiết, glucagon kích thích phần tủy tuyến

trên thận làm tăng tiết adrenalin, kích thích chính đảo tuỵ tăng tiết insulin, nhằm luôn duy trì được sự cân bằng

đường huyết

- Glucagon cũng kìm hàm quá trình sinh tổng hợp axit béo bằng cách làm giảm sự tạo thành axit piruvic và giảm hoạt độ của axetil- CoA- cacboxilaz Hơn nữa, glucagon cũng làm tăng lượng AMPv trong tế bào mô mỡ, kích thích quá trình phân giải triacilglicerol

- Hàm lượng glucagon trong máu bình thường là 0,3

microgam/lít Hàm lượng tăng khi đói và giảm khi no hoặc

ăn nhiều đường

Tác dụng chính của Glucagon

6.Ứng dụng trong đời sống

Sử dụng insulin trong điều trị tiểu đường

 Insulin là một hormôn có tác dụng làm giảm đường máu do tế bào beta tụy tiết ra Nó là một protein, nếu uống vào sẽ bị phân hủy nên phải dùng theo đường tiêm Các loại insulin uống và xịt qua đường

hô hấp vẫn còn trong giai đoạn thử nghiệm

 Tất cả các loại insulin đều được dùng để điều trị cho mọi thể đái tháo đường

 Bệnh nhân đái tháo đường type 1 bắt buộc sử dụng insulin để điều trị

 Bệnh nhân đái tháo đường type 2 cần được điều trị bằng insulin trong trường hợp: cấp cứu (tiền hôn mê, hôn mê do đái tháo

đường), sút cân nhiều, suy dinh dưỡng, có bệnh nhiễm khuẩn kèm theo, chuẩn bị và trong khi phẫu thuật, có biến chứng nặng do đái tháo đường (bệnh lý võng mạc, suy gan, suy thận nặng, nhồi máu

cơ tim, bệnh lý tim mạch nặng); dùng thuốc uống với liều tối đa

không có tác dụng; bệnh nhân là phụ nữ có thai

Ứng dụng của Glucagon trong đời sống

- Glucagon có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các vi khuẩn Escherichia coli đã được biến đổi gen.

Tiêm glucagon là con đường quan trọng trong trường hợp hạ đường huyết nghiêm trọng, khi mà nạn nhân bất tỉnh hoặc vì lý do khác không thể có đường miệng Các triệu chứng của hạ đường huyết bao gồm căng thẳng,

da lạnh, nhức đầu, co giật, hoặc hôn mê, Và trong

những trường hợp này, điều quan trọng là tăng lượng glucose trong máu

Liều cho người lớn thường là một milligram, và thường tiêm vào bắp tay Glucagon cũng có thể được tiêm vào đường tĩnh mạch.