Hoe insuline een signaal afgeeft om glucose uit het bloed op te nemen?

Biologische signalen

Net zoals we signalen uit onze omgeving ontvangen en ernaar handelen, ontvangen en reageren onze cellen ook op signalen uit hun omgeving, ons lichaam. Dit is een noodzakelijk biologisch voorval dat cellen in leven houdt en functioneert. Insuline is een hormoon dat vrijkomt door onze alvleesklier en dat cellen op een specifieke manier signaleert om ze te stimuleren om glucose op te nemen, te gebruiken en op te slaan.

Functie van insuline

Na inname van voedsel wordt uw maaltijd afgebroken en verteerd. Als gevolg hiervan komt glucose vrij in uw bloedbaan. Hoge concentraties glucose in het bloed zijn een signaal voor de bètacellen van de alvleesklier om insuline af te geven. Dit hormoon werkt als een sleutel om de beschermende celmembranen te ontsluiten en de passage van glucose in de cel mogelijk te maken voor energie.

Insulinegenen

Insuline werkt om de glucoseconcentratie in het bloed te verlagen en transport naar de cellen te vergemakkelijken door zich te binden aan speciale receptoren ingebed in hun membranen. Hoewel er enkele weefsels zijn zoals de hersenen en de lever die geen insuline nodig hebben voor glucoseopname, zouden de meeste van onze cellen zonder bloed geen toegang tot bloedglucose kunnen krijgen. Glucose is de energiebron voor alle cellen en is nodig voor hun en uiteindelijk onze overleving.

De insulinesignaleringsroute omvat een insulinereceptor die is samengesteld uit twee receptor-subeenheden die zich aan de buitenzijde van het celmembraan bevinden en twee subeenheden die door het membraan dringen. Deze subeenheden zijn chemisch aan elkaar gebonden. De extracellulaire (buiten de cel) subeenheden bevatten een bindingsplaats voor insuline. Wanneer insuline aan de extracellulaire subeenheden bindt, activeert het een chemische reactie die door de gekoppelde subeenheden in de cel reist. Dit mechanisme stuurt chemische signalen naar eiwitten in de cel en zorgt ervoor dat ze hun activiteit veranderen, wat op zijn beurt de beweging van glucosetransporters naar het celmembraan initieert.

Glucose-transporters zijn de cellenmethode voor het overbrengen van glucose door het celmembraan van het bloed naar de cel. De glucosetransporters zijn altijd aanwezig in organellen die vesicles worden genoemd in het cytoplasma van de cellen. Ze zijn echter nutteloos om glucose te transporteren zonder activering van insuline. De binding van insuline aan de cel leidt tot een snelle beweging van de vesicles naar het celmembraan, waar ze zich ermee vermengen en de glucosetransporters inbrengen. Dit geeft de cel het vermogen zich te openen voor de overdracht van glucose uit het bloed. Wanneer de bloedglucosewaarden dalen, stopt de insuline met binden aan de celreceptoren en worden de glucosetransporters terug het cytoplasma van de cel binnengebracht.