İnsülin Antagonisti Hormonlara Biyokimyasal Bakış


İnsülin Antagonisti Hormonlara Biyokimyasal Bakış
İnsulin ve insulin antagonisti hormonlar
Metabolik homeostazdan sorumludurlar. Besinsel alınım ve fizyolojik durum değişikliklerine göre vücudun yakıt gereksinimini düzenlerler. İnsulin ve glukagon sürekli olarak günlük beslenme düzeni ile ilgili değişim gösterirler. Metabolik homeostazda etkin major hormonlardır. Kan şekeri düzeyini 80-100 mg/dl civarında tutarlar . Glukagon yanısıra, epinefrin, norepinefrin, kortizol ve büyüme hormonu insulin antagonisti hormonlardır.
İnsulin ne yapar?
Bir öğünden sonra, yakıtların depolanmasını sağlar. Büyümeyi uyarır. Etkilediği temel yolaklar:
1.Kas ve karaciğerde glukozun glikojen olarak depolanması → GLİKOJENEZ
2.Karbonhidrattan zengin öğünden sonra, yağ sentez ve depolanımının uyarılması → LİPOGENEZ
3. Amino asid alınımı ve protein sentezinin uyarılması
Glukagon Ne Yapar?
Besinsel glukozun yokluğunda yakıtları mobilize eder. Açlıkta, kan glukoz düzeyini düzenler. Etkilediği metabolik yolaklar?
1. Açlıkta, glukoneogenez (laktat, gliserol ve a.a lerden) ve glikojenolizin uyarılması (karaciğerde)
2. Adipoz dokudan yağ asidi açığa çıkışının uyarılması (lipoliz)
Büyüme hormonu ve insulin antagonisti etkileri
- Somototrop hormon ( STH) = Büyüme h. = Growth h.)
- Ön hipofiz somototrop hücre (asidofil h.) hormonu
- Somototroplar → hipofizde en bol olan h.ler
Büyüme h., koryonik somatomammotropin, prolaktin ailesi üyesi 190-199 a.a içeren tek zincirli polipeptid h.lar -> Büyüme h. 191 a.a içerir. Yapısında 2 adet S-S köprüsü var. Rekombinant DNA teknolojisi ile elde edilen Büyüme H. bugün tedavide kullanılıyor.
Büyüme Hormonunun Fizyolojik ve Biyokimyasal etkileri
- Postnatal büyüme (IGF-1 üzerinden etkili)
- Karbonhidrat metabolizması
- Lipid metabolizması
- Azot metabolizması ve protein sentezi
- Mineral metabolizması
- Prolaktin benzeri etkiler (meme bezlerinin uyarılması ve laktogenez)
STH’nın Karbonhidrat Metabolizmasına Etkileri
İnsulin etkilerine antagonist GH uygulanımından sonra hipergliseminin nedeni;
- Glukozun periferik kullanımı azalır.
- Glukoneogenez ile hepatik glukoz üretimi artar.
Nedeni, a.a den glukoneogenezin aktivasyonu
- K.C de glikojenoliz artar.
- Glukoz-6 fosfataz aktivitesini artar.
Glikoliz farklı basamaklarda olumsuz etkilenir
- Trigliserid depolarından yağ asidleri mobilizasyonu → kasta glikoliz azalır
GH un uzun süreli uygulanımı → Diyabetes Mellitus
Büyüme Hormonunun Lipid Metabolizmasına Etkileri
Adipoz dokudan gliserol ve yağ asidlerinin mobilizasyonu, Serbest yağ asidlerinin dolaşımda , Karaciğerde yağ a.lerinin oksidasyonlarının, İnsulin yetmezliğinde→ ketogenez ve STH’ın bu etkilerine IGF-1 aracılık yapmaz.
Kateşolaminler
- Böbrek üstü bezi medulla hormonları
- Medulla otonom sinir sisteminin sempatik bölümünün bir uzantısı
- Adrenalin (epinefrin) ve noradrenalin (norepinefrin) →fenil etilaminin 3-4 dihidroksi türevleri
Tirozin amino asidi prekürsördür. Kromaffin hücrelerde sentezlenirler. Kromaffin reaksiyon kateşolaminlerin bikromat, iyodat ile reaksiyonu ve renkli ürünlerin oluşumu ve Adrenal medullanın temel ürünü epinefrindir ( kateşolamin aktivitesinin %80’ini içerir).
Akut ve kronik strese uyumda önemlidir. Organizmanın, homeostazını (normal fizyolojik denge) olumsuz etkileyecek anormal durumlara karşı oluşturduğu reaksiyonel yanıt oluşur. Kateşolaminler akut streste yakıt mobilizasyonu sağlar Stres yanıtı önemli organlarda akut ve bütünleşmiş bir yanıttır (beyin, kaslar, kardiyo pulmoner sistem, k.c). Cilt, GİS, lenfoid doku stres yanıtı ile daha az ilişkilidir. Yanıt oluşumunda, kateşolaminler, glukokortikoitler, büyüme h., vazopressin, anjiyotansin 2 ve glukagon yardımcıdır.
Kateşolaminlerin karbohidrat metabolizmasına etkileri
Kateşolaminler insulin antagonisti etkiler oluşturur. Epinefrin, k.c den glukoz açığa çıkışını 2 yolla etkiler:
♣ Hepatik glikojenolizi ( β2 adrenerjik reseptörler üzerinden fosforilazın cAMP bağımlı fosforilasyonu ile)
♣ Hepatik glukoneogenezi ( β2 adrenerjik reseptörler üzerinden anahtar glukoneogenik enzimlerin fosforilasyonu ile)
♣ Glukagon bu etkileri;
- Nöral kaynaklı norepinefrin
- İnsulin/glukagon oranını ¯ (sempatik sistemin destekleyici etkisi)
- İskelet kasında glikojenolizi (β2 adrenerjik reseptörler üzerinden)
Kateşolaminlerin lipid metabolizmasına etkileri
İnsulin antagonisti etkiler. Norepinefrin ve epinefrin adipoz dokuda lipolizi artar. Hormona duyarlı lipazın cAMP aracılıklı fosforilasyonu
Gliserol ve serbest yağ asidlerinin mobilizasyonu artar. Lipoliz üzerine olan etkilerini β1 ve β3 adrenerjik reseptörler üzerindendir.
Glukokortikoitlerin (kortizol) insulin antagonisti etkileri
Glukoz üretimini farklı yollardan arttırır:
¨ Periferik dokulardan glukoneogenik substrat sağlanımı (Kas proteininden aalerin mobilizasyonu) Glikoneojenez Genelde fizyolojik düzeylerde → Proteolizi
¨Glukoneogenezde anahtar enzimlerin miktar ve aktivitesi
♣ Fosfoenol piruvat karboksikinaz sentezinin indüklenmesi
¨ Hepatik glikojen depolarının yıkımına destek (glikojen fosforilazın akt. → Glikojenoliz
♣Lipolizin uyarılması ( ekstremitelerde)
♣Lipogenezin uyarılması Özellikle yüz, gövdede (genelde fizyolojik düzeylerin )
- Kemik yapımını azaltır. İmmunosupresiftir.
Tiroid Hormonlarının lipid ve karbohidrat metabolizmasına etkileri
- Yapılarında iyot iz elementi içeren tirozin türevleri
- 3-5-3’ triiyodotironin ( T3)
- 3-5-3’-5’ tetra iyodotironin T4)
- Genel metabolizma, gelişme ve doku farklılaşmasında önemli
- Steroid hormonlar gibi nukleer düzeyde hormonal etki ve gen ekspresyonunun regülasyonu ile etkili olurlar.
Tiroid hormonların karaciğer ve adipoz dokuya olan etkileri
K.H ve lipid metabolizmasını etkilerler. Hepatositleri epinefrinin glukoneogenik ve glikojenolitik etkilerine duyarlılaştırır. Dolaylı olarak hepatik glukoz üretimini etkiler (artar). Adipoz doku (yağ) hücrelerini epinefrinin lipolitik etkilerine duyarlılaştırır. Yağ asidlerinin açığa çıkışı (Lipoliz ). Hepatik trigliserid lipaz akt. (hipotiroidide lipoliz azalır). Gliserolün k.c’e girişi ( lipolizin sonucu) glukoneogenezi daha fazla uyarır.
Hipoglisemi ve insulin antagonisti hormonlar
Kan şekeri düşünce ne olur?
- Nöronal sinyaller→ major insulin antagonisti h.ların salınımı
- Hipoglisemi→ kortizol, epinefrin, ve norepinefrin salınımı sağlayan stres sinyali
- ACTH hipofizden salınır → adrenal korteksten glukokortikoit (kortizol) salınımını artar
- Nöronal sinyaller→ adrenal medulladan epinefrin, sinir uçlarından norepinefrin salınımı
- Nöronal sinyaller glukagon salınımında da etkili (minör etki)
- STH ve norepinefrinin antagonist etkileri var ancak major insulin antagonistleri değildirler.