Tutkimusaihe
Diabetologia – Insuliini, C-peptidi, proinsuliini, energia-aineenvaihdunta ja ruumiinpainon säätely, eläinkokeet
Yhteenveto
Insuliini on haiman Langerhansin saarekkeen B-soluista erittyvä molekyylipainoltaan noin 5800 molekyylinen hormoni, jonka pI-arvo on 5,4. Se koostuu kahdesta ketjusta, A:sta ja B:stä. Siinä on kolme disulfidisidosta, jotka muodostuvat A6:n ja A11:n, A7:n ja B7:n sekä A20:n ja B19:n välille. Insuliini esiintyy dimeerimolekyylinä happamassa tai neutraalissa liuoksessa ilman Zn-ioneja ja heksaamerina, joka sisältää kaksi Zn-ionia, neutraalissa liuoksessa, jos Zn-ioneja on läsnä. Insuliinin tärkeimmät kohteet ovat maksa, lihas- ja rasvakudos. Insuliinin vaikutukset näissä kohteissa ovat seuraavat. Maksassa se edistää glykogeneesiä, proteiinisynteesiä, rasvahapposynteesiä, hiilihydraattien hyödyntämistä ja glukoneogeneesin estämistä. Lihaksessa se edistää kalvon läpäisevyyttä hiilihydraateille, aminohapoille ja K-ionille, glykogeneesiä, proteiinisynteesiä ja estää proteiinien hajoamista. Rasvakudoksessa se edistää kalvon läpäisevyyttä glukoosille ja rasvahapposynteesille. Solussa syntetisoidaan ensin insuliinin esiaste, proinsuliini, jossa on yksi polypeptidiketju, jonka jälkeen muodostuu sulfidisidoksia, ja lopulta entsymaattisella leikkauksella kahdesta kohdasta muodostuu aktiivinen insuliini ja c-peptidi (yhdistävä peptidi). Insuliinivalmisteen teho määritettiin alun perin biotestillä. Koko kehon biotestaus on kuitenkin väistämättä epätarkka yksilöllisen vaihtelun vuoksi. WHO julkaisi vuonna 1986 ihmisinsuliinin ensimmäisen kansainvälisen standardin, jonka teho on 26 IU/mg (0,038 mg/IU). Samana vuonna annettiin naudan insuliinin ensimmäinen kansainvälinen standardi, jonka teho on 25,7 IU/mg, ja sian insuliinin ensimmäinen kansainvälinen standardi, 26 IU/mg. Ennen näitä standardeja, vuonna 1974, immunomäärityksessä käytettävän ihmisinsuliinin ensimmäinen kansainvälinen vertailuvalmiste oli 3 IU/ampulli. Edellä esitettyjen tietojen perusteella, jos insuliinin biologinen aktiivisuus molekyyliä kohti on sama eri eläinlajeilla, eläininsuliinin potentiaalit voidaan laskea niiden molekyylipainojen perusteella. Toistaiseksi meillä ei kuitenkaan ole kokeellisia todisteita tästä. Koska eri eläinten insuliinin molekyylipainot ovat lähes samat ja erot ovat 1 prosentin sisällä, ei liene kriittinen virhe, jos ajattelemme, että insuliinin yleinen teho on 26 IU/mg. Rotilla ja hiirellä on kaksi insuliinin molekyylilajia, tyyppi 1 ja tyyppi 2. Näiden molekyylilajien aminohapposekvenssit ovat samat rotilla ja hiirellä. Mutta koska niiden suhteet ovat erilaiset näiden kahden eläinlajin välillä, on suositeltavaa käyttää kummastakin eläimestä peräisin olevaa standardivalmistetta.