Téma výzkumu
Diabetologie – Inzulin, C-peptid, proinzulin, Energetický metabolismus a regulace tělesné hmotnosti, Studie na zvířatech
Shrnutí
Inzulin je peptidový hormon vylučovaný z B-buněk Langerhansových ostrůvků ve slinivce břišní s molekulovou hmotností přibližně 5 800 a pI 5,4. Skládá se ze 2 řetězců, A a B. Má 3 disulfidické vazby vytvořené mezi A6 a A11, A7 a B7 a A20 a B19. Insulin existuje jako dimerní molekula v kyselém až neutrálním roztoku bez Zn iontů a jako hexamer včetně dvou Zn iontů v neutrálním roztoku, pokud jsou Zn ionty přítomny. Hlavními cíli inzulinu jsou játra, svaly a tuková tkáň. Působení inzulinu v těchto cílech je následující. V játrech podporuje glykogenezi, syntézu proteinů, syntézu mastných kyselin, utilizaci sacharidů a inhibici glukoneogeneze. Ve svalu podporuje propustnost membrán pro sacharidy, aminokyseliny a ionty K, glykogenezi, syntézu proteinů a zároveň inhibuje degradaci proteinů. V tukové tkáni podporuje propustnost membrán pro glukózu a syntézu mastných kyselin. V buňce se nejprve syntetizuje prekurzor inzulinu, tzv. proinzulin s jedním polypeptidovým řetězcem, poté vznikají sulfidové vazby a nakonec enzymatickým řezáním na dvou místech vzniká aktivní inzulin a c-peptid (spojovací peptid). Účinnost inzulinového přípravku byla původně stanovena biologickým testem. Celotělová biologická zkouška však nevyhnutelně vykazuje nízkou přesnost v důsledku individuální variability. WHO vydala v roce 1986 1. mezinárodní standard pro lidský inzulin, který má účinnost 26 IU/mg (0,038 mg/IU). Ve stejném roce byl vydán 1. mezinárodní standard pro hovězí inzulin, jehož účinnost je 25,7 IU/mg, a 1. mezinárodní standard pro prasečí inzulin, 26 IU/mg. Před těmito standardy byl v roce 1974 poskytnut 1. mezinárodní referenční přípravek lidského inzulinu pro imunoanalýzu v množství 3 IU/ampulku. Na základě výše uvedených údajů, pokud je biologická aktivita inzulínu na molekulu u různých živočišných druhů stejná, lze potenci zvířecího inzulínu vypočítat z jejich molekulových hmotností. Zatím však o tom nemáme experimentální důkaz. Vzhledem k tomu, že molekulové hmotnosti inzulínu různých zvířat jsou téměř stejné a rozdíly se pohybují do 1 %, nemusí být kritickou chybou, pokud se domníváme, že obecná potence inzulínu je 26 IU/mg. Potkani a myši mají dva molekulární druhy inzulínu, typ 1 a typ 2. Sekvence aminokyselin těchto molekulárních druhů jsou u potkana a myši stejné. Protože se však jejich poměry u těchto dvou živočišných druhů liší, doporučuje se použít standardní přípravek získaný od každého zvířete.