¿Cómo se fabrica la insulina?

El páncreas es una glándula que lleva a cabo funciones endocrinas y exocrinas. Dentro de la glándula endocrina se encuentra una región llamada islotes de Langerhans , donde se encuentran las células productoras de hormonas. Hay 4 células productoras de hormonas en la glándula endocrina, pero el tipo que es específico para la producción de insulina se llama células beta.

IMAGEN 1: Esta foto muestra una sección transversal de un páncreas. Tenga en cuenta los islotes de Langerhans dentro del aspecto endocrino del páncreas. Dentro de los islotes (hay millones) es donde se encuentran las células productoras de insulina, o células beta .


Ahora, nos estamos enfocando en una célula beta dentro de uno de los islotes.

Dentro del núcleo (o centro) de esa célula beta se encuentra el material genético (ADN). El ADN está organizado en largas estructuras filiformes llamadas cromosomas (hay 46 en total). El gen de la insulina humana se puede encontrar en el cromosoma 11, y su ubicación exacta es 11p15.4

IMAGEN 2: cromosoma 11p15.4, ubicación del gen productor de insulina

Para que las células beta produzcan la proteína, la insulina, el código genético en el núcleo de la célula se copia, transcribe y transforma en ARN mensajero. Los ribosomas (constructores de proteínas) traducen el ARN mensajero en la secuencia de aminoácidos apropiada (bloques de construcción de proteínas) necesaria para la insulina. Después de este proceso, hay 4 cadenas de aminoácidos (AA) sintetizadas que consisten en un total de 110 AA. ¡Preproinsulin ha sido hecho!

Componentes de la cadena de preproinsulina:
1.) Una cadena: 21 AA
2.) B cadena de 30 AA
3.) cadena de péptido señal terminal: 26 AA
4.) cadena de péptido de conexión (péptido C): 35 AA

IMAGEN 3: Aquí hay una foto que muestra la estructura de preproinsulina y las 4 cadenas.

Aunque tenemos 110 AA en preproceso, la forma madura y activa de insulina consiste en solo 51 AA. Entonces, en el próximo paso, la cadena del péptido señal se escinde o se corta mediante una enzima llamada peptidasa señal (ver imagen 4). El único propósito de esta cadena era ayudar a la preproinsulina a translocarse desde el compartimento del ribosoma al compartimento del retículo endoplásmico rugoso (RER) (ver imagen 6). Una vez que se elimina la cadena y la proteína se transporta al RER, se ha producido la conversión de preproinsulina en proinsulina , y ahora nos quedan 3 cadenas, que constan de 86 AA.

IMAGEN 4: Estructura de la proinsulina. Compuesto por 3 cadenas, la cadena peptídica de conexión, cadena A y B.

La proinsulina ahora se transporta a un compartimento celular diferente llamado aparato de Golgi a través de pequeñas vesículas de transferencia (ver imagen 6). Aquí es donde la proinsulina elimina su enlace peptídico C que se reemplaza por enlaces disulfuro que unen las cadenas A y B. La proinsulina también se comprime y se envasa en un gránulo secretor (compartimiento de almacenamiento) que está recubierto con clatrina (proteína que recubre el gránulo). La maduración del gránulo secretor se asocia con la pérdida de la capa de clatrina, lo que significa la producción de insulina .

IMAGEN 5: Estructura de insulina. Compuesto por la cadena A y la cadena B. El enlace peptídico C se reemplaza por un enlace disulfuro.

La insulina comienza a acculumlate en el citoplasma de la célula (solución espesa en la célula, fuera de los organelos de la célula), hasta que su liberación se desencadena por la presencia de glucosa.

IMAGEN 6: Componentes estructurales de la célula beta pancreática involucrada en la biosíntesis inducida por glucosa y la liberación de insulina.

¡Espero que haya sido claro y útil!

Fuentes:
Gardner, D., y Shoback, D. (2011). Endocrinología Básica y Clínica de Greenspan. Nueva York, Nueva York: McGraw Hill Medical.
-Wikipedia

Nuestro cuerpo, nuestro páncreas normalmente lo produce. Pero creo que preguntas sobre lo “artificial”
Insulina la hormona, ya que se descubrió una sustancia en 1920, pero solo se disponía de insulina animal.
Fue analizado pero solo en 1952 pudo ser sintetizado. Es un proceso biológico muy complejo que tuve problemas para comprender. La explicación completa se puede encontrar en internet.