Đề tài Hormon insulin & glucagon

HORMON INSULIN & GLUCAGONSV: Nguyễn Thị Chín Nguyễn Thị Ngàn Phan Thị Kim ThảoLỚP: NH31AGVHD: VÕ VĂN TOÀNNội dung trình bày:Nguồn gốcCấu tạo hóa họcCấu trúc phân tử Cơ chế tác dụngVai trò tác dụngỨng dụng trong đời sống1. Nguồn gốcNguồn gốc của insulinInsulin 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 GlucagonCẤU TRÚC KHÔNG GIAN CỦA INSULIN4.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 thậnTÁC 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, LipidĐặc 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 GlucagonGlucagon 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 độcủa enzim Adenylcyclaza, một enzim gắn trong màng nguyên sinh. + Adenylcyclaza xúa tác cho phản ứng chuyển hóa ATP thànhAMPv, do đó khi hoạt độ của nó tăng, làm tăng lượng AMPv. + AMPv sẽ hoạt hóa photphorylaza b (không hoạt động) thànhphotphorylaza 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. Hình 2:Insulin gắn với thụ thể trên màng tế bào và 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 lipita- Insulin thúc đẩy sinh tổng hợp các axit béo trong gan. +Khi lượng glycogen trong gan quá cao (> 5% lượng thô của gan) thì quá trình tổng hợp bị ức chế. +Lượng glucoz hấp thụ vào tế bào gan chuyển sang tổng hợp axit béo và chuyển khỏi gan ở dạng lipoprotein. +Các lipoprotein đi vào vòng tuần hoàn, cung cấp các axit béo tự do cho các mô khác như mô mỡ để tổng hợp triglyxerit. 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 đượckhi 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.5.3. Những tác động khác của insulin	- Insulin làm tăng tính hấp thụ của các axitamin.	- Insulin làm tăng tính thấm các ion kali, magie và 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 cơ5.3. 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 GlucagonGlucagon: 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 ngay lúc đó. Để có thể dự trữ được lượng đường đó, gan chuyển nó thành glycogen (một dạng tinh bột của đường glucose được tạo thành từ hàng nghìn đơn vị glucose). Glucagon kích thích gan chuyển glycogen ngược trở lại thành glucose và chuyển nó vào máu để các tế bào sử dụng 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 đườngTác dụng chính của Glucagon 6.Ứng dụng trong đời sống Sử dụng insulin trong điều trị tiểu đườngInsulin 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.