Інсулінові рецептори - дуже важлива ланка в метаболізмі глюкози, тому що від їх стану залежить, чи зможе інсулін здійснювати свою головну функцію - забезпечити надходження глюкози в клітину і знизити її рівень в крові.
Зниження чутливості інсулінових рецепторів до дії інсуліну - інсулінорезистентність - перший крок до діабету і метаболічного синдрому.
Чому глюкоза обов'язково повинна надходити в клітини?
Глюкоза - це основне джерело енергії для організму. Однак цю функцію глюкоза може виконувати тільки в тому випадку, якщо вона знаходиться всередині клітини. Потрапити ж у клітку без інсуліну глюкоза не може. Інсулін є своєрідною провідником, забезпечуючи її транспорт через клітинну мембрану.
Однак інсулін може впливати на клітину, в яку повинна надійти глюкоза, тільки зв'язавшись зі специфічним рецептором і активувавши його. Активація рецептора супроводжується рядом реакцій, які сприяють засвоєнню глюкози.
В результаті клітина може прийняти глюкозу з крові і використовувати її для отримання енергії.
Як працюють рецептори інсуліну?
Інсуліновий рецептор - це спеціальний компонент клітинної мембрани, який вибірково розпізнає і пов'язує інсулін, а також має здатність генерувати сигнали, що зумовлюють біологічну реакцію у вигляді проходження глюкози всередину клітини.
- Інсуліновий рецептор - це складний білок клітинної мембрани, який складається з двох альфа- і двох бета-субодиниць. Альфа- і бета-рецептори пов'язані між собою. Перші з них розташовані зовні на поверхні клітини, другі пронизують плазматичну мембрану і тривають в цитоплазму.
- Рецептори інсуліну є майже у всіх клітин організму, проте їх кількість різна. Все залежить від здатності клітини до зростання. Наприклад, еритроцит не може рости і ділитися, тому у нього мало рецепторів, а жирова клітина здатна рости, тому рецепторів на ній багато. У еритроцита їх 40, у м'язовій клітини - 10 000, у жировій клітини - 50 000, у гепатоцита - 200 000.
- Залежно від необхідності в інсуліні для засвоєння глюкози все тканини організму можна розділити на інсулінозалежні і ІНСУЛІННЕЗАЛЕЖНОГО.
- ІНСУЛІННЕЗАЛЕЖНОГО є нервові клітини, ендотелій судинної стінки і кришталик є, тобто для поступ¬ленія глюкози в ці тканини інсулін не потрібно. Відповідно ці клітини не мають рецепторів інсуліну. Наприклад, проникнення глюкози в клітини мозку не залежить від дії інсуліну, більш того, він просто не проходить через гематоенцефалічний бар'єр. Поступ¬леніе глюкози в нервову тканину здійснюється шляхом дифузії, без участі інсуліну.
- Рецептор інсуліну постійно розпадається і синтезується: період його напіврозпаду становить 7-10 годин.
- Рецептори інсуліну підвищують свою здатність сприймати інсулін при фізичному навантаженні.
- Здатність рецептора інсуліну сприймати інформацію залежить від енергетичних потреб клітин тканин в даний момент і від необхідності запасання енергії про запас. Наприклад, рецептори м'язових клітин більш активно зв'язуються з інсуліном саме в працюючих м'язах, коли потреба їх в енергії зростає. Наприклад, коли бодібілдер тренує м'язи рук, активність рецепторів інсуліну в цій частині збільшується. В цьому випадку, приймаючи білково-вуглеводні коктейлі під час тренування, глюкоза більш активно буде використовуватися клітинами працюючих м'язів рук для поповнення енергії. М'язові клітини ніг в цей час не потребують дозаправки енергією, тому рецептори знижують свою активність при зв'язуванні інсуліну.
- Незважаючи на те, що кількість інсулінових рецепторів у клітці може бути і 50 і 200 тисяч, для досягнення максимального біологічного ефекту використовується не більше 10% від їх кількості. Функціональний сенс існування такого «запасу міцності» полягає в тому, щоб забезпечити необхідну біологічну реакцію навіть при зниженні числа рецепторів і їх чутливості (наприклад, при ожирінні).
- Переїдання, малорухливий спосіб життя і генетична схильність можуть привести до порушень в роботі рецепторів інсуліну. Неефективна робота рецепторів інсуліну може призвести до інсулінорезистентності. Вона з'являється, коли на інсулін реагує занадто мало рецепторів, не дозволяючи глюкози проникати в клітку. Клітини в дійсності голодують, але вони не мають коштів, які дозволяють глюкози проникнути в клітину. В результаті розвивається діабет.