Η έκκριση ινσουλίνης από τα παγκρεατικά β-κύτταρα ήταν αντικείμενο έντονης μελέτης για σχεδόν έναν αιώνα. Η κύρια εκκριτική οδός της ινσουλίνης διαγείρεται από τη γλυκόζη, με σύνθετη ηλεκτρική δραστηριότητα κατά μήκος της μεμβράνης του κυττάρου, που επιτρέπει την εισροή ιόντων ασβεστίου και ενεργοποίηση του εκκριτικού μηχανισμού. Αυτή η εκκριτική δραστηριότητα συνδέεται με τον μεταβολισμό του κυττάρου, που δρα σαν αισθητήρας γλυκόζης αυξάνοντας τον ενδοκυττάριο λόγο ATP/ADP, προκαλώντας κλείσιμο των KATP καναλιών, αποπολώνοντας την μεμβράνη και οδηγώντας στην έναρξη του μηχανισμού δράσης
Τα μαθηματικά μοντέλα παρέχουν ένα ιδανικό πλαίσιο για τη διερεύνηση της πολύπλοκης αλληλεπίδρασης μεταβολικών και ηλεκτρικών οδών στα β-κύτταρα σε διαφορετικές χρονικές κλίμακες
Η ρύθμιση των επιπέδων γλυκόζης στο πλάσμα επιτυγχάνεται κυρίως μέσω της δράσης της ινσουλίνης, της γλυκαγόνης και της σωματοστατίνης. Η ινσουλίνη προάγει την απορρόφηση της γλυκόζης από το ήπαρ και τους περιφερικούς ιστούς, μειώνοντας έτσι τη γλυκόζη στο αίμα. Σε αυτούς τους ιστούς η γλυκόζη στη συνέχεια μετατρέπεται σε γλυκογόνο ή λίπος και αποθηκεύεται. Η γλυκαγόνη παίζει τον αντίθετο ρόλο μετατρέποντας τα αποθηκευμένα υποστρώματα σε γλυκόζη και έκκριση στην κυκλοφορία. Η σωματοστατίνη αναστέλλει την έκκριση και της ινσουλίνης και της γλυκαγόνης, απο α και β- κύτταρα του παγκρέατος , που βρίσκονται στα νησίδια του Langerhans.
Τα μαθηματικά μοντέλα συμπεριφοράς των β-κυττάρων είναι μια τυπική ηλεκτρική δραστηριότητα, που ξεκινάει από τις διαύλους ιόντων που εμπλέκονται στην έκκριση ινσουλίνης. Τα πρόσφατα μοντέλα επίσης περιλαμβάνουν τη γλυκολυτική δραστηριότητα και τα μιτοχονδριακά συστατικά
Ο πρωταρχικός ρόλος των μοντέλων αυτών είναι να διασαφηνιστούν οι μηχανισμοί που προκαλούν παλμική έκκριση ινσουλίνης ανά περίπου 5 λεπτά. Φαίνεται ότι τα ιόντα ασβεστίου και η γλυκολυτική δραστηριότητα μπορεί να ταλαντεύονται ανεξάρτητα το ένα από το άλλο, αλλά μαζί δημιουργούν ταλαντώσεις συνεργατικά για τη ρυθμική έκκριση ινσουλίνης
Τα μαθηματικά μοντέλα παρέχουν ένα ιδανικό πλαίσιο για τη διερεύνηση της πολύπλοκης αλληλεπίδρασης μεταβολικών και ηλεκτρικών οδών στα β-κύτταρα σε διαφορετικές χρονικές κλίμακες
Η ρύθμιση των επιπέδων γλυκόζης στο πλάσμα επιτυγχάνεται κυρίως μέσω της δράσης της ινσουλίνης, της γλυκαγόνης και της σωματοστατίνης. Η ινσουλίνη προάγει την απορρόφηση της γλυκόζης από το ήπαρ και τους περιφερικούς ιστούς, μειώνοντας έτσι τη γλυκόζη στο αίμα. Σε αυτούς τους ιστούς η γλυκόζη στη συνέχεια μετατρέπεται σε γλυκογόνο ή λίπος και αποθηκεύεται. Η γλυκαγόνη παίζει τον αντίθετο ρόλο μετατρέποντας τα αποθηκευμένα υποστρώματα σε γλυκόζη και έκκριση στην κυκλοφορία. Η σωματοστατίνη αναστέλλει την έκκριση και της ινσουλίνης και της γλυκαγόνης, απο α και β- κύτταρα του παγκρέατος , που βρίσκονται στα νησίδια του Langerhans.
Τα μαθηματικά μοντέλα συμπεριφοράς των β-κυττάρων είναι μια τυπική ηλεκτρική δραστηριότητα, που ξεκινάει από τις διαύλους ιόντων που εμπλέκονται στην έκκριση ινσουλίνης. Τα πρόσφατα μοντέλα επίσης περιλαμβάνουν τη γλυκολυτική δραστηριότητα και τα μιτοχονδριακά συστατικά
Ο πρωταρχικός ρόλος των μοντέλων αυτών είναι να διασαφηνιστούν οι μηχανισμοί που προκαλούν παλμική έκκριση ινσουλίνης ανά περίπου 5 λεπτά. Φαίνεται ότι τα ιόντα ασβεστίου και η γλυκολυτική δραστηριότητα μπορεί να ταλαντεύονται ανεξάρτητα το ένα από το άλλο, αλλά μαζί δημιουργούν ταλαντώσεις συνεργατικά για τη ρυθμική έκκριση ινσουλίνης
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου