Redoxní homeostáza beta-buněk pankreatu při sekreci inzulinu a její amplifikaci GLP-1

Abstract

Regulace sekrece pankreatických hormonů, inzulinu a glukagonu, představuje základní mechanismus, jak naše tělo udržuje stabilní příjem energetických substrátů pro naše buňky. Primárním spouštěčem sekrece inzulinu je glukóza, ačkoliv i další nutrienty z přijaté potravy mohou tuto sekreci ovlivnit. Oxidace glukózy vede ke vzniku ATP, jež svým působením zajistí depolarizaci cytoplazmatické membrány, vzestup koncentrace vápenatých iontů v cytosolu a následnou exocytózu inzulinových sekrečních váčků z beta-buněk do systémového oběhu. Nedávné poznatky upozorňují na význam redoxní signalizace při tomto procesu, zejména na roli H2O2 jakožto nezbytného faktoru pro inzulinovou sekreci, který vzniká aktivitou enzymu NADPH oxidázy 4. Inzulin poté anabolicky ovlivňuje cílové buňky, jako jsou myocyty, hepatocyty a adipocyty. Dysregulace tohoto procesu může vést ke vzniku onemocnění diabetu mellitu. Inkretin glukagonu podobný peptid 1 je po jídle vylučovaný z enteroendokrinních L-buněk. Jeho přímé působení na beta-buňky způsobuje společně s dalšími mechanismy efektivní snížení postprandiální hyperglykémie, díky čemuž jeho syntetické analogy představují důležitý terapeutický nástroj pro diabetické pacienty. Tyto látky rovněž přispívají k redukci tělesné hmotnosti u obézních pacientů, a jsou proto využívány i k...

The regulation of pancreatic hormone secretion, specifically of insulin and glucagon, is a fundamental mechanism by which the body maintains a stable supply of energy substrates to our cells. Glucose acts as the primary trigger for insulin release, though other nutrients also influence this endocrine response. Oxidation of glucose leads to the production of ATP, which ensures depolarization of the cytoplasmic membrane, rise in calcium ion concentration in the cytosol, and subsequent exocytosis of insulin secretory vesicles from beta cells into the systemic circulation. Recent findings highlight the significance of redox signaling in this process, particularly the role of H2O2 as an essential factor for insulin secretion, which is produced by the activity of the enzyme NADPH oxidase 4. Insulin then influences target cells such as myocytes, hepatocytes, and adipocytes to promote the synthesis of energy-rich molecules. Dysregulation of this process can lead to the onset of diabetes mellitus. The incretin glucagon-like peptide 1 is secreted from enteroendocrine L-cells after food intake. Its direct effect on beta cells, along with other mechanisms, effectively reduces postprandial hyperglycemia, making its synthetic analogs an important therapeutic tool for diabetic patients. Moreover, these agents...