Insulina , hormona que regula el nivel de azúcar (glucosa) en la sangre y que es producido por las células beta de los islotes de Langerhans en el páncreas . La insulina se secreta cuando aumenta el nivel de glucosa en sangre, como después de una comida. Cuando baja el nivel de glucosa en sangre, secreción de insulina se detiene y el hígado libera glucosa a la sangre. La insulina se informó por primera vez en extractos de páncreas en 1921, habiendo sido identificada por los científicos canadienses Frederick G. Banting y Charles H. Best y por el fisiólogo rumano Nicolas C. Paulescu, que trabajaba de forma independiente y llamaba a la sustancia pancreína. Después de que Banting y Best aislaron la insulina, comenzaron a trabajar para obtener un extracto purificado, lo que lograron con la ayuda del fisiólogo escocés J.J.R. Macleod y el químico canadiense James B. Collip. Banting y Macleod compartieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1923 por su trabajo.
insulina, descubrimiento de Una ilustración de los científicos canadienses Frederick G. Banting y Charles H. Best en el laboratorio, probando insulina en un perro diabético, 14 de agosto de 1921. Cortesía de la Biblioteca Nacional de Medicina
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Insulina es una proteína compuesta por dos cadenas, una cadena A (con 21 aminoácidos) y una cadena B (con 30 aminoácidos), que están unidas entre sí por átomos de azufre. La insulina se deriva de una molécula de prohormona de 74 aminoácidos llamada proinsulina. La proinsulina es relativamente inactiva y, en condiciones normales, solo se secreta una pequeña cantidad. En el retículo endoplásmico de las células beta, la molécula de proinsulina es hendido en dos lugares, produciendo las cadenas A y B de la insulina y un péptido C biológicamente inactivo que interviene. Las cadenas A y B se unen mediante dos enlaces azufre-azufre (disulfuro). La proinsulina, la insulina y el péptido C se almacenan en gránulos en las células beta, desde donde se liberan a los capilares de los islotes en respuesta a los estímulos apropiados. Estos capilares desembocan en la vena porta, que transporta sangre desde el estómago, los intestinos y el páncreas hasta el hígado. El páncreas de un adulto normal contiene aproximadamente 200 unidades de insulina y la secreción diaria promedio de insulina a la circulación en individuos sanos varía de 30 a 50 unidades.
Las hormonas secretadas por el tejido adiposo, el tracto gastrointestinal y los islotes pancreáticos de Langerhans regulan una variedad de procesos fisiológicos. Encyclopædia Britannica, Inc.
Varios factores estimulan la secreción de insulina, pero el más importante es la concentración de glucosa en la sangre arterial (oxigenada) que irriga los islotes. Cuando aumentan las concentraciones de glucosa en sangre (es decir, después de una comida), las células beta absorben y metabolizan grandes cantidades de glucosa y aumenta la secreción de insulina. Por el contrario, a medida que disminuyen las concentraciones de glucosa en sangre, disminuye la secreción de insulina; sin embargo, incluso durante rápido , se secretan pequeñas cantidades de insulina. La secreción de insulina también puede ser estimulada por ciertos aminoácidos, ácidos grasos, cetoácidos (productos de la oxidación de los ácidos grasos) y varias hormonas secretadas por el organismo. tracto gastrointestinal . La secreción de insulina es inhibido por somatostatina y por activación de la sistema nervioso simpático (la rama del sistema nervioso autónomo responsable de la respuesta de lucha o huida).
La insulina actúa principalmente para estimular la absorción de glucosa por tres tejidos: adiposo (grasa), músculo e hígado, que son importantes en el metabolismo y almacenamiento de nutrientes. Al igual que otras hormonas proteicas, la insulina se une a receptores específicos en la membrana externa de sus células diana, activando así los procesos metabólicos dentro de las células. Una acción clave de la insulina en estas células es estimular la translocación de los transportadores de glucosa (moléculas que median la absorción celular de glucosa) desde el interior de la célula a la membrana celular.
En tejido adiposo , la insulina estimula la captación y utilización de glucosa. La presencia de glucosa en las células adiposas a su vez conduce a una mayor absorción de ácidos grasos de la circulación, una mayor síntesis de ácidos grasos en las células y una mayor esterificación (cuando una molécula de ácido se une a un alcohol) de los ácidos grasos con glicerol formar triglicéridos , la forma de almacenamiento de grasa . Además, la insulina es un potente inhibidor de la degradación de los triglicéridos (lipólisis). Esto evita la liberación de ácidos grasos y glicerol de las células grasas, guardándolos para cuando el cuerpo los necesite (por ejemplo, al hacer ejercicio o en ayunas). A medida que disminuyen las concentraciones séricas de insulina, aumentan la lipólisis y la liberación de ácidos grasos.
En el tejido muscular, la insulina estimula el transporte de glucosa y aminoácidos al interior de las células musculares. La glucosa se almacena como glucógeno, una molécula de almacenamiento que se puede descomponer para suministrar energía para la contracción muscular durante el ejercicio y para suministrar energía durante el ayuno. Los aminoácidos transportados a las células musculares en respuesta a la estimulación de la insulina se utilizan para la síntesis de proteínas. Por el contrario, en ausencia de insulina, la proteína de las células musculares se descompone para suministrar aminoácidos al hígado para su transformación en glucosa.
La insulina no es necesaria para el transporte de glucosa a las células del hígado, pero tiene efectos profundos sobre el metabolismo de la glucosa en estas células. Estimula la formación de glucógeno y inhibe la descomposición del glucógeno glucogenólisis ) y la síntesis de glucosa a partir de aminoácidos y glicerol (gluconeogénesis). Por lo tanto, el efecto general de la insulina es aumentar el almacenamiento de glucosa y disminuir la producción y liberación de glucosa por el hígado. Estas acciones de la insulina se oponen al glucagón, otra hormona pancreática producida por las células de los islotes de Langerhans.
La producción inadecuada de insulina es responsable de la condición llamada diabetes mellitus . Los diabéticos graves requieren inyecciones periódicas de insulina. Las primeras inyecciones de insulina utilizaron extractos de hormonas de cerdos, ovejas y ganado, pero a principios de la década de 1980, ciertas cepas de bacterias habían sido modificadas genéticamente para producir humano insulina. Hoy el tratamiento de la diabetes mellitus se basa principalmente en una forma de insulina humana que se fabrica utilizando tecnologia de ADN recombinante .
