Insuline productie vindt plaats op de eilandjes van Langerhans in de alvleesklier. Gebrek aan of afwezigheid van insulineproductie leidt tot diabetes mellitus type 1
.
Wat is insulineproductie?
Insuline de productie vindt plaats op de eilandjes van Langerhans in de alvleesklier. Een gebrek of afwezigheid van insuline productie leidt tot type 1 suikerziekte mellitus. Insuline is een essentieel hormoon dat, samen met glucagon, regelt bloed glucose niveaus. Het wordt geproduceerd in de ß-cellen (bètacellen) van de alvleesklier. De ß-cellen komen alleen voor in de eilandjes van Langerhans. Afgeleid van het Latijnse woord insula, gaven de eilandjes van Langerhans het hormoon zijn naam. Insuline heeft een regulerende taak bloed glucose niveaus. Om dit te doen, transporteert het glucose van het bloed in de lichaamscellen. Als de insulineproductie onvoldoende of afwezig is, suikerziekte mellitus type 1 ontwikkelt zich, wat een auto-immuunziekte is. Terwijl in suikerziekte mellitus type 1 is er een absoluut insulinetekort, in diabetes mellitus type 2 is er een relatief insulinedeficiëntie. Er zit voldoende insuline in het bloed, maar het is niet voldoende om de glucose door te transporteren naar de cellen insuline-resistentie van de cellen. Type op de lange termijn echter 2 diabetes mellitus kan ook leiden insulinedeficiëntie. Insulinesynthese vindt plaats op de eilandjes van Langerhans. In een eerste stap wordt het boodschapper-RNA vertaald naar preproinsuline op de ribosomen Dit is een eiwit dat bestaat uit 110 aminozuren In de volgende stap wordt het molecuul gevouwen. Dit resulteert in twee ketens die zijn verbonden door disulfide bruggen Voor deze verbinding is het signaalpeptide nodig. Het wordt afgesplitst nadat de verbinding is gemaakt. Het eigenlijke insulinemolecuul wordt gevormd door een verdere splitsing van de C-peptide nadat het door het Golgi-apparaat is gegaan. Het insulinemolecuul bestaat dan uit twee peptideketens. Na productie de individuele insuline moleculen worden opgeslagen in de blaasjes van het Golgi-apparaat. Deze bevinden zich direct aan de celmembraan van de insulineproducerende ß-cellen.
Functie en doel
De stimulans voor het vrijkomen van insuline moleculen is een bloedglucosespiegel van 5 mmol glucose of meer per liter bloed. Diverse aminozuren en gratis vetzuren kan ook afscheiding veroorzaken en de productie stimuleren. De hormonen secretin, GLP-1, GIP en gastrine stimuleren ook de afscheiding. Met name glucose-afhankelijke insulinotrope peptide (GIP) speelt een belangrijke rol. Het stimuleert de insulineproductie en insulinesecretie na voedselinname. Insulinesecretie vindt met tussenpozen plaats. Insuline dus moleculen worden elke drie tot vijf minuten in het bloed afgegeven. Er is een bifasische koers te zien. De eerste belangrijke afgifte van insuline vindt plaats drie tot vijf minuten na inname van voedsel. Deze eerste piek duurt ongeveer tien minuten. Hier komen de insulinemoleculen grotendeels uit opslag. De tweede fase duurt dan zo lang als er is hyperglycemie in het bloed. Deze fase wordt voornamelijk bepaald door nieuw gevormde insuline. De insulineproducerende cellen zijn zeer actief tijdens deze tweede fase na voedselinname en produceren overvloedig insuline. In het bloed zorgt insuline ervoor dat glucose uit het bloed naar de doelcellen wordt getransporteerd. Om dit te doen, bindt het hormoon zich aan speciale insulinereceptoren en stelt het zo de glucosemoleculen in staat de doelcellen binnen te dringen. Spier en lever cellen hebben een bijzonder groot aantal insulinereceptoren. Ze kunnen daardoor in zeer korte tijd grote hoeveelheden glucose opnemen en opslaan in de vorm van glycogeen of omzetten in energie.
Ziekten en klachten
Bij type 1 diabetes mellitus, de cellen van de immuunsysteem richten zich op de ß-cellen van de eilandjes van Langerhans. Diabetes mellitus type 1 is daarom een van de autoimmuunziekten Waarom deze auto-immuunprocessen plaatsvinden, is nog onduidelijk. Een genetische aanleg lijkt een doorslaggevende rol te spelen. De auto-immuunprocessen in de alvleesklier verlopen meestal verraderlijk en blijven lange tijd onopgemerkt. Pas als 80 procent van de ß-cellen is vernietigd, is de insulineproductie niet langer voldoende om de bloedglucosespiegel te verlagen. De eerste symptomen treden dan binnen enkele dagen of weken op. Typerend voor diabetes mellitus type 1 zijn verhoogde dorst en een sterke drang om te plassen De getroffenen zijn moe en vermoeid door gebrek aan energie. Ze hebben er last van droge huid en schilferige hoofdhuid aceton-achtige geur van de adem is een indicatie van ketoacidose en dus ook een teken van metabole ontsporing. Als de cellen niet meer voldoende glucose krijgen voor energieproductie, wekken ze energie op uit vetten. Dit produceert ketonlichamen. Deze veroorzaken in grote hoeveelheden hyperaciditeit van het lichaam. Een zogenaamde stofwisseling acidose ontwikkelt. Kenmerkend hiervoor hyperaciditeit is een hardnekkige geur in de lucht die we inademen en kussen-mond ademhaling Bij diabetes mellitus functioneren de ß-cellen van de alvleesklier aanvankelijk normaal. Ze produceren voldoende insuline, maar de cellen zijn insulineresistent. Er zijn steeds grotere hoeveelheden insuline nodig om glucose uit het bloed in de cellen te krijgen. Ondanks de verhoogde insulinespiegels in het bloed, hyperglycemie treedt op. In dit geval is er dus geen absoluut insulinedeficiëntie, zoals bij diabetes mellitus type 1, maar een relatief insulinedeficiëntie. Als dit voorwaarde aanhoudt, ontstaat er een vicieuze cirkel. De ß-cellen produceren steeds meer insuline en tegelijkertijd worden de lichaamscellen steeds ongevoeliger voor het hormoon. Als gevolg hiervan neemt de insulineproductie weer toe. Ten slotte kunnen de cellen van de alvleesklier uitgeput raken, waardoor de insulineproductie geheel of gedeeltelijk wordt gestopt. Dan is er, net als bij diabetes mellitus type 1, sprake van een absoluut insulinetekort.
