Insulin og glukagon

Bukspyttkjertelen, pankreas, har to hovedfunksjoner. Den skiller ut enzymer som har en sentral rolle i nedbrytningen av føden i tarmen, og den produserer og skiller ut hormonene insulin og glukagon som er helt avgjørende for den normale reguleringen av kroppens glukose-, fett- og proteinomsetning.

Bukspyttkjertelen skiller også ut andre hormoner som amylin, somatostatin og pankreas polypeptid, men deres funksjon er ikke så godt kjent.

Bukspyttkjertelen

Bukspyttkjertelen inneholder 1-2 millioner Langerhanske øyer som er organisert rundt små kapillærer som cellene skiller ut hormonene til. Øyene inneholder tre typer celler: alfa-, beta- og deltaceller. Bukspyttkjertelen er sammensatt av to hovedtyper vev: Acini, som skiller ut fordøyelsesvæsker til tolvfingertarmen (duodenum), og de Langerhanske øyer, som skiller ut insulin og glukagon direkte i blodet.

• Betacellene utgjør 60 prosent av cellene i øyene og ligger sentralt i øyen og skiller ut insulin og anylin, sistnevnte et hormon som skilles ut samtidig med insulin, men som har uklar funksjon.
• Alfacellene utgjør omtrent 25 prosent av det totale og skiller ut glukagon.
• Deltacellene som utgjør 10 prosent av cellene, skiller ut somatostatin.

Naboskapet og samarbeidet mellom disse ulike cellene i de Langerhanske øyer gjør at cellene kommuniserer direkte med hverandre og i fellesskap samordner utskillelsen av noen av hormonene ved hjelp av andre hormoner. Eksempelvis hemmer insulin utskillelsen av glukagon, amylin hemmer insulinutskillingen, og somatostatin hemmer utskillelsen av både insulin og glukagon.

Insulin og dets metabolske effekter

Insulin ble først isolert fra bukspyttkjertelen i 1922. Selv om insulin er mest kjent for sin sentrale rolle i metabolismen (forbrenningen) av karbohydrater, så påvirker hormonet fett- og proteinmetabolismen nesten like mye.

Utskillelse av insulin skjer når det er overskudd av energi i kroppen. Når det er rikelig med energigivende mat i kosten, spesielt store mengder karbohydrater, skilles insulin ut i store mengder. Insulin spiller da en viktig rolle i lagringen av overskuddsenergien. Overskudd av karbohydrater lagres som glykogen hovedsakelig i leveren og musklene. Overskrides kapasiteten til å lagre glykogen, omdannes karbohydratene under stimulus av insulin, til fett som lagres i fettvevet.

Insulinets kjemi og "levetid"

Insulin er et lite protein som består av to aminosyrekjeder. Det syntetiseres i betacellene og gjennomgår flere steg i sin utvikling. Insulin skilles direkte ut i blodet og har en plasmahalveringstid på ca. 6 minutter, slik at det er ute av blodet i løpet av 10 til 15 minutter. I hovedsak skjer denne elimineringen i leveren. Denne muligheten til raskt å fjerne insulin fra sirkulasjonen er avgjørende, fordi det det er like viktig å kunne slå av effekten av insulin hurtig, som det er å slå den på.

Hvordan virker insulinet

Insulin binder seg til reseptorer på målcellene og aktiverer reseptorene. Ulike kjemiske prosesser gjør at noen enzymer inne i cellene aktiveres mens andre inaktiveres. På denne måten kan insulin dirigere det intracellulære metabolske maskineriet til å utøve de ønskede effektene på karbohydrat-, fett- og proteinmetabolismen.

Effektene av insulinstimuleringen på cellene, er følgende:

• I løpet av sekunder etter at insulin har bundet seg til membranreseptorene, vil ca. 80 prosent av kroppens celler markant øke sitt opptak av glukose. Dette gjelder særlig muskelceller og fettceller, men ikke hjerneceller (nevroner).
• Cellemembranene blir også mer gjennomtrengelige for mange av aminosyrene (proteinenes byggesteiner), kalium-ioner og fosfat-ioner og letter transporten av disse substansene inn i cellen.
• En rekke andre effekter oppstår mye langsommere, som å danne nye proteiner for å vedlikeholde cellens indre maskineri.