Быстрые эффекты заключаются в изменении скоростей фосфорилирования и дефосфорилирования метаболических ферментов и регуляторных белков. В результате возрастает активность
· гликогенсинтазы (запасание гликогена),
· глюкокиназы, фосфофруктокиназы и пируваткиназы (гликолиз),
· пируватдегидрогеназы (получение ацетил-SКоА),
· ГМГ-SКоА-редуктазы (синтез холестерина),
· ацетил-SКоА-карбоксилазы (синтез жирных кислот),
· глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (пентозофосфатный путь),
· фосфодиэстеразы (прекращение эффектов мобилизующих гормонов адреналина, глюкагона и др).
Медленные эффекты (минуты-часы)
Медленные эффекты заключаются в изменении скорости транскрипции генов белков, отвечающих за обмен веществ, за рост и деление клеток:
1. Индукция синтеза ферментов
· глюкокиназы и пируваткиназы (гликолиз),
· АТФ-цитрат-лиазы, ацетил-SКоА-карбоксилазы, синтазы жирных кислот, цитозольной малатдегидрогеназы (синтез жирных кислот),
· глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (пентозофосфатный путь),
2. Репрессия синтеза мРНК, например, для ФЕП-карбоксикиназы (глюконегогенез).
3. Повышает фосфорилирование по серину рибосомального белка S6, что поддерживает процессы трансляции.
Очень медленные эффекты (часы-сутки)
Очень медленные эффекты реализуют митогенез и размножение клеток. Например, к этим эффектам относится
1. Повышение в печени синтеза соматомедина, зависимого от гормона роста.
2. Увеличение роста и пролиферации клеток в синергизме с соматомедином.
3. Переход клетки из G1-фазы в S-фазу клеточного цикла.
Именно группой медленных эффектов объясняется "парадокс" наличия инсулинорезистентности адипоцитов при сахарном диабете 2 типа и одновременное увеличение массы жировой ткани и запасание в ней липидов под влиянием гипергликемии и инсулина.
Патология
Гипофункция
Инсулинзависимый и инсулиннезависимый сахарный диабет.
Сахарный диабет - исключительно биохимическое заболевание
Сахарный диабет (СД) – полиэтиологическое заболевание, связанное:
· со снижением количества β клеток островков Лангерганса,
· с нарушениями на уровне синтеза инсулина,
· с мутациями, приводящими к молекулярному дефекту гормона,
· со снижением числа рецепторов к инсулину и их аффинности в клетках-мишенях,
· с нарушениями внутриклеточной передачи гормонального сигнала.
Выделяют два основных типа сахарного диабета:
1. Инсулинзависимый сахарный диабет (ИЗСД, диабет I типа) – диабет детей и подростков (ювенильный), его доля составляет около 20% от всех случаев СД.
2. Инсулиннезависимый сахарный диабет (ИНЗСД, диабет II типа) – диабет взрослых, его доля – около 80%.
Подразделение типов СД на взрослый и ювенильный не всегда корректно, так как встречаются случаи развития ИНЗСД в раннем возрасте, также ИНЗСД может переходить в инсулинзависимую форму.
Причины сахарного диабета
Развитие ИЗСД обусловлено недостаточным синтезом инсулина в β-клетках островков Лангерганса поджелудочной железы. Среди причин этого в настоящее время на первый план выдвигаются аутоиммунные поражения и инфицирование β-тропными вирусами (вирусы Коксаки, Эпштейна-Бар, эпидемического паротита).
Имеется опасность развития ИЗСД при использовании коровьего молока или молочных смесей для вскармливания младенцев из-за возможного развития иммунного ответа на молочный альбумин и переключения иммунной атаки на β-клетки поджелудочной железы.
Происходит это в результате того, что некоторые пептидные участки альбумина коровьего молока и человеческого инсулина схожи между собой. Поэтому при переходе их через кишечный барьер у носителей антигенов главного комплекса гистосовместимо-сти D3/D4 может возникнуть перекрестная иммунная реактивность и, как следствие, аутоиммунный ответ против собственных β-клеток, что приводит к инсулинзависимому сахарному диабету.
Причины инсулинзависимого сахарного диабета
Для ИНЗСД ведущей причиной является инсулинорезистентность из-за снижения чувствительности клеток-мишеней к гормону
Причины инсулинорезистентности
Рецепторные механизмы
Функциональные нарушения рецепторов - замедляют связывание инсулина и ответ на него:
· увеличение диаметра и площади поверхности жировых клеток (ожирение) - снижение скорости образования рецепторных микроагрегатов,
· повышенная вязкость мембран (снижение доли ненасыщенных жирных кислот в фосфолипидах, увеличение содержания холестерина),
· блокирование инсулиновых рецепторов антителами,
· нарушение мембран в результате активации процесов ПОЛ.
Структурные нарушения рецепторов - не позволяют связываться с гормоном или отвечать на его сигнал.
· изменение конформации рецепторов инсулина под влиянием продуктов окислительного стресса,