Insulina
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Insulina
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| Identificatori | ||
| Numero CAS | ? | |
| Codice ATC | ? | |
| PubChem | ? | |
| Caratteristiche generali | ||
| Formula | ? | |
| MM | 5734 Da | |
| Dati farmacologici | ||
| Categoria farmacoterapeutica | ormoni | |
| Teratogenicità | ? | |
| Fascia farmacologica | ? | |
| Regime di dispensazione al pubblico | ? | |
| Modalità di somministrazione | ? | |
| Dati farmacocinetici | ||
| Biodisponibilità | favorisce, legandosi ad un recettore esterno della membrana cellulare, la penetrazione di glucosio nelle cellule del muscolo scheletrico, del cuore, delle ghiandole mammarie in allattamento | |
| Metabolismo | ? | |
| Emivita | ? | |
| Escrezione | ? | |
L'insulina è un ormone proteico prodotto dalle cellule beta delle isole di Langerhans all'interno del pancreas. È secreta quando il livello del glucosio ematico è alto.
Indice |
[modifica] Funzioni
Il suo ruolo è quello di favorire, legandosi ad un recettore esterno della membrana cellulare, la penetrazione di glucosio nelle cellule del muscolo scheletrico, del cuore, delle ghiandole mammarie in allattamento.
L'insulina inibisce, all'interno della cellula, l'enzima Adenilato ciclasi, responsabile della formazione di AMP ciclico (cAMP). Ciò induce la membrana a modificarsi per far entrare il glucosio, che immediatamente viene fosforilato a Glucosio-6-P dalla glucochinasi o dall'esochinasi. In questo modo il Glucosio modificato, essendo carico negativamente (per via delle cariche - del gruppo fosfato ionizzato a pH fisiologico), non può uscire dalla cellula (gradiente elettrochimico sfavorevole).
I suoi ormoni antagonisti sono il cortisolo (ormone alla base dell'insulinoresistenza), l'adrenalina, il glucagone, l'aldosterone e il GH. Gli ormoni che invece migliorano la sua azione sono il testosterone, il fattore di crescita insulino-simile e, in minor misura gli estrogeni (stimolano la sintesi della proteina, Cortisol Binding Globulin, che lega e inibisce il cortisolo).
Queste due catene derivano da un unico polipeptide da cui viene escisso il Peptide C, corto frammento proteico, apparentemente privo di funzioni fisiologiche che, in quanto secreto insieme all'insulina, è un utile indicatore della funzionalità insulare.
[modifica] Cenni storici
La storia dell'insulina è legata allo scienziato Nicolae Constantin Paulescu, nato a Bucarest il 30 ottobre 1869 [1] e morto nella stessa città il 17 luglio del 1931. Siamo nel 1921 e Paulescu, primo al mondo, è in grado di curare il diabete, tanto che l'anno successivo, per la precisione il 10 aprile del 1922, ottiene il brevetto per la scoperta della Pancreina [2]. Nel febbraio del 1922, quindi oltre otto mesi dopo, due ricercatori dell'Università di Toronto, il dottor Frederick Grant Banting ed il biochimico John James Richard Macleod pubblicano sul Journal of Laboratory and Clinical Medicine un saggio sui risultati positivi, nella normalizzazione dei livelli glicemici, ottenuti su un cane diabetico con l'uso di un estratto pancreatico acqueo. Si apre una lunga discussione perché i due ricercatori sembrano aver semplicemente messo in pratica ciò che Paulescu ha scritto nei suoi lavori precedenti ed in particolare nel saggio del 22 giugno dell'anno precedente. I due studiosi, infatti, fanno espresso riferimento a quell'articolo scientifico e dichiarano solo di confermare i rivoluzionari risultati ottenuti da Paulescu. Nel 1923, il comitato per il Nobel di Stoccolma assegna il Premio per la Fisiologia e la Medicina a Banting e Macleod, ignorando del tutto il lavoro e le ricerche di Paulescu [1]. Tutte le contestazioni e suoi nuovi lavori pubblicati sugli Archives Internationales de Physiologie sono inutili. Lo scienziato Ion Pavel, negli anni settanta, in pieno regime comunista romeno, rese pubblica una lettera del 15 ottobre 1969 ricevuta da Charles H. Best, un collaboratore di Banting e Macleod, nella quale si ammette che i due vincitori del Nobel non avevano fatto altro che riprodurre in laboratorio le ricerche di Paulescu.
[modifica] Studi sul DNA
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Grazie all'avvento dell'era biotecnologica è possibile produrre l'insulina tramite modificazione enzimatica dell'insulina prodotta dal maiale o tramite tecnologia del DNA ricombinante in sistemi batterici.
L'insulina si ottiene con la tecnologia del DNA ricombinante dal 1982, quando negli Stati Uniti fu messo a punto un sistema batterico in E. coli. L'insulina è collegata al primo brevetto e al primo farmaco biotecnologico, messo in commercio. La strategia di clonazione prevede la produzione delle catena A e B separatamente. È stata sintetizzata l'informazione per la catena A, fondendo la sequenza nucleotidica con il gene lacZ nel plasmide pBR322, vettore di clonazione in E. coli. nel punto di fusione tra lacZ e l'informazione relativa alla catena A è stato inserito il codone codificante l'amminoacido metionina.
La catena B è, invece, stata sintetizzata in due tempi: prima è stata sintetizzata la porzione N-terminale con procedimento analogo a quello seguito per la catena A; poi è stata sintetizzata la porzione C-terminale con lo stesso procedimento. In seguito all'espressione di tali geni in E. coli si sono isolati i frammenti codificanti la catena, sono stati fusi col gene lacZ inserendo nel punto di fusione l'amminoacido metionina.
L'utilizzo del sistema lacZ/ beta-galattosidasi ha numerosi vantaggi:
- il sistema è inducibile
- le catene vengono sintetizzate in fusione con la beta-galattosidasi, che svolge un'azione protettiva nei confronti della demolizione proteolitica.
I due peptidi vengono trattati quindi con bromuro di cianogeno, un agente chimico capace di scindere i peptici con taglio proteolitico in corrispondenza dell'amminoacido metionina. Non resta, quindi, che purificare i prodotti di sintesi e di mescolare le due catene, permettendo la formazione spontanea dei ponti disolfuro.
Inoltre, l'insulina in soluzione è in equilibrio tra forma dimera ed esamera. In presenza di zinco assume forma esamera, diventando un complesso cristallino od amorfo più stabile ma insolubile, quindi di più lento assorbimento. La forma cristallina viene assorbita più lentamente ed è nota come “insulina ultralenta” e la sua azione appare dopo circa 36 ore; la forma amorfa è nota come “insulina semilenta”, viene assorbita più rapidamente e la sua azione ha una durata di soli 12-16 ore.
Diversi produttori presentano diverse forme commerciali, differenti in composizione e modalità di azione:
- Eli Lilly Italia S.p.A.: Humulin R, Humulin i, Humulin 10/90 20/80 30/70 40/60 50/50 (Miscele), Humulin L e Humulin U;
- Novo Nordisk A/S Danimarca: Novorapid, Actrapid (ora fuori distribuzione);
- Sanofi Aventis: Lantus
apposito kit di infusione
[modifica] Insulinemia
L'insulinemia è la quantità di insulina nel sangue. I valori sono variabili in relazione all'assunzione di cibo -aumentano- e al digiuno -diminuiscono- Secrezione a digiuno circa 1 unità all'ora, che corrisponde a 40 microgrammi per ora. Inoltre la quantità di insulina contenuta nel circolo portale è maggiore di quella contenuta nel circolo periferico, circa 4 ng/ml contro 0,5 ng/ml.
[modifica] Note
- ^ Figlio di Costache Paulescu e Maria Dancovici
- ^ Per l'esattezza si tratta del brevetto n. 6255 rilasciato dal Ministerul Industriei si Comertului ed ha come titolo: Pancreina si procedura fabricatiei sale (La Pancreina e la sua fabbricazione).
[modifica] Voci correlate
[modifica] Altri progetti
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[modifica] Collegamenti esterni
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