Bukspottkörteln, insulin, glukagon

LÀnk till skiss över fastande tillstÄnd

Bukspottkörtelns anatomi

Bukspottkörteln (pankreas) Àr ett lÄngsmalt organ belÀget retroperitonealt bakom magsÀcken. Den delas in i ett huvud, en kropp och en svans. Den har bÄde exokrina och endokrina funktioner. Den exokrina vÀvnaden utgör majoriteten av pankreas och producerar matsmÀltningsenzymer. Den endokrina delen bestÄr av smÄ kluster av celler som kallas Langerhanska öar, vilka Àr utspridda i hela organet, mest koncentrerade i svansen.

Inom de Langerhanska öarna finns flera specialiserade celltyper. De tvĂ„ mest framtrĂ€dande Ă€r ÎČ-celler, centralt lokaliserade och ansvariga för produktion av insulin, samt α-celler, som ligger mer perifert och producerar glukagon. Öarna Ă€r rikligt vaskulariserade för att snabbt kunna kĂ€nna av och pĂ„verka blodets sammansĂ€ttning.

Bukspottkörtelns fysiologi

Den endokrina delen av bukspottkörteln reglerar glukoshomeostas via frisĂ€ttning av insulin frĂ„n ÎČ-celler och glukagon frĂ„n α-celler. Insulin sĂ€nker blodglukos genom att frĂ€mja glukosupptag i lever, muskler och fettvĂ€v samt stimulera syntes av glykogen, fett och protein. Glukagon verkar motsatt genom att höja blodglukos, frĂ€mst genom att stimulera leverns glykogenolys och glukoneogenes.

FrisĂ€ttningen av dessa hormoner styrs framför allt av blodets glukoskoncentration. Högt glukos stimulerar insulinsekretion, medan lĂ„gt glukos stimulerar glukagonfrisĂ€ttning. Även aminosyror, mag-tarmhormoner och sympatiska respektive parasympatiska signaler pĂ„verkar utsöndringen. Den tĂ€ta blodförsörjningen och nĂ€rheten till portakretsloppet möjliggör snabb respons pĂ„ förĂ€ndringar i nĂ€ringsnivĂ„er. Den endokrina pankreas Ă€r alltsĂ„ central för att kroppen ska kunna balansera energibehov, lagring och mobilisering.

Insulin

Insulin Ă€r ett peptidhormon som produceras i ÎČ-celler i de Langerhanska öarna i bukspottkörteln. Det frisĂ€tts frĂ€mst som svar pĂ„ förhöjd blodglukosnivĂ„. Hormonet Ă€r avgörande för kroppens energiupptag och lagring, genom att underlĂ€tta upptag av glukos i insulinberoende vĂ€vnader sĂ„som muskler och fett. Insulin pĂ„verkar Ă€ven proteinsyntes, fettlagring och hĂ€mmar glukoneogenes. Effekten förmedlas via bindning till insulinreceptorer vilket aktiverar intracellulĂ€ra signalvĂ€gar sĂ„som PI3K/AKT.

Insulinets verkningskedja

Nr Vad Var Stimuleras av HÀmmas av Förklaring
1 Glukossensor ÎČ-cellens membran Högt blodglukos LĂ„gt blodglukos Glukos tas upp via GLUT2 och metaboliseras. ATP/ADP-kvoten ökar, vilket stĂ€nger ATP-kĂ€nsliga kaliumkanaler.
2 Depolarisering ÎČ-cellens membran ATP-stĂ€ngda K+-kanaler Öppen K+-kanal StĂ€ngning av K+-kanaler leder till depolarisering som öppnar spĂ€nningsstyrda Ca2+-kanaler. Kalcium flödar in.
3 Exocytos av insulin ÎČ-cellens cytosol/membran IntracellulĂ€rt Ca2+ Brister i ATP/Ca2+ Förhöjt kalcium stimulerar vesikelsammansmĂ€ltning med plasmamembranet och frisĂ€ttning av insulin via exocytos.
4 Receptorbindning MÄlcellens yta (muskel, fett) NÀrvaro av insulin Insulinresistens Insulin binder till tyrosinkinasreceptorn vilket utlöser autofosforylering och intracellulÀr signaltransduktion.
5 Signalering MÄlcellens cytoplasma Receptoraktivering Defekt signalvÀg PI3K/AKT-vÀgen aktiveras, vilket leder till translokering av GLUT4 till membranet samt aktivering av enzymer.
6 Glukosupptag Muskel- och fettcellens membran GLUT4 i membranet Avsaknad av insulin GLUT4 transportörer möjliggör diffusion av glukos in i cellen för metabolism eller lagring som glykogen eller fett.
7 Proteinsyntes & enzymaktivering MĂ„lcellens cytoplasma och ribosomer AKT-mTOR-signalering Katabola signaler Aktivering av proteinsyntes genom mTOR samt uppreglering av lipogenes och glykogensyntes via enzymde-/fosforylering.

Glukagon

Glukagon Àr ett peptidhormon som produceras av α-celler i de Langerhanska öarna i pankreas. Dess huvudsakliga funktion Àr att motverka hypoglykemi genom att stimulera glykogenolys och glukoneogenes i levern. Glukagon frisÀtts i huvudsak vid lÄgt blodsocker, och verkar genom att binda till G-proteinkopplade receptorer vilket leder till aktivering av cAMP-beroende signalvÀgar.

Glukagons verkningskedja

Nr Vad Var Stimuleras av HÀmmas av Förklaring
1 Glukossensor α-cellens membran LÄgt blodglukos Högt blodglukos, insulin Vid lÄg glukosnivÄ minskar intracellulÀr ATP, vilket hÄller K+-kanaler öppna och upprÀtthÄller membranpotentialen som möjliggör exocytos av glukagon.
2 Exocytos α-cellens membran Ca2+-inflöde Insulin, somatostatin Ca2+ inflödar genom spĂ€nningsstyrda kanaler och triggar vesikelsammansmĂ€ltning med plasmamembranet → glukagonfrisĂ€ttning.
3 Receptorbindning Levercellens membran Glukagon i blodet Receptorblockad Glukagon binder till sin Gs-kopplade receptor pÄ hepatocyter, aktiverar adenylatcyklas och ökar cAMP.
4 Signaltransduktion Hepatocytens cytoplasma cAMP Fosfodiesteraser Ökat cAMP aktiverar PKA som fosforylerar mĂ„lproteiner, inklusive enzymer för glykogenolys och glukoneogenes.
5 Enzymaktivering Cytoplasma & kÀrna PKA-fosforylering Insulin Aktivering av glykogenfosforylas för nedbrytning av glykogen och stimulering av PEPCK och FBPase för glukoneogenes.
6 GlukosfrisÀttning Levercellens membran Enzymaktivitet Brister i glukos-6-fosfatas Glukos transporteras ut i blodet via GLUT2. Resultatet Àr ökad blodglukosnivÄ som motverkar hypoglykemi.