Φυσιολογία β-κυττάρου

 Θα πρέπει να ειπωθεί ότι το πολυπεπτίδιο αμυλοειδούς των νησιδίων (IAPP-islet amyloid polypeptide)
είναι ένα άλλο ειδικό για τα β-κύτταρα πεπτίδιο που κανονικά παράγεται και εκκρίνεται παράλληλα με την ινσουλίνη σε μια περισσότερο ή λιγότερο σταθερή μοριακή αναλογία. Το κύριο συστατικό του αμυλεοειδούς είναι η αμυλίνη που παράγεται από τα β-κύτταρα και αποθηκεύεται στα ίδια εκκριτικά κοκκία με την ινσουλίνη, όμως διαφορετικοί υποπληθυσμοί β-κυττάρων εκκρίνουν διαφορετικές αναλογίες ινσουλίνης και αμυλίνης

Η ινσουλίνη παράγεται ως προπροινσουλίνη στο τραχύ ενδοπλασματικό δίκτυο. Με αποκοπή δύο τμημάτων προκύπτει η προινσουλίνη που συσκευάζεται σε εκκριτικά κοκκία στη συσκευή Golgi και εκεί διασπάται σε C-πεπτίδιο και ινσουλίνη. Ένα μικρό ποσοστό δεν διασπάται και εκκρίνεται ως έχει με εξωκύττωση. Η σωστή λειτουργία του β-κυττάρου μεταφράζεται ως έκκριση της κατάλληλης ποσότητας ινσουλίνης την κατάλληλη χρονική στιγμή.

Η δεξαμενή mRNA της ινσουλίνης παραμένει σταθερή στα β κύτταρα. Η διέγερση γλυκόζης οδηγεί τη μεταγραφή του γονιδίου της ινσουλίνης (INS), αλλά με μια αργή απόκριση που χρειάζεται περίπου 1 ώρα για να αυξηθούν τα επίπεδα προ-mRNA και έως και 48 ώρες για να αυξηθούν σημαντικά οι ώριμες μορφές. Τα β κύτταρα επιτυγχάνουν ταχεία επαγόμενη από τη γλυκόζη σύνθεση προϊνσουλίνης αποθηκεύοντας mRNA ινσουλίνης σε προσυναρμολογημένα πολυσώματα που μεταφέρονται στη μεμβράνη του ενδοπλασματικού δικτύου (ER) και ξεκινούν τη μετάφραση ως απόκριση στη γλυκόζη. Η βάση για τη διακίνηση και τη διαλογή της περιεκτικότητας σε κόκκους ινσουλίνης στα β κύτταρα δεν έχει λυθεί πλήρως. Η προϊνσουλίνη υπόκειται σε αναδίπλωση καθώς διέρχεται από το Golgi, όπου κατά την έξοδο, ταξινομείται στην ρυθμιζόμενη εκκριτική οδό με 99% αποτελεσματικότητα. Στις ενήλικες νησίδες το IAPP ταξινομείται επίσης αποτελεσματικά σε κόκκους στην ρυθμιζόμενη εκκριτική οδό. Σε ανθρώπινες νησίδες, η διακίνηση (pro)IAPP παραμένει στοχευμένη στην ρυθμιζόμενη εκκριτική οδό όταν καλλιεργείται υπό συνθήκες βασικής γλυκόζης. Μετά την έξοδο από τη συσκευή Golgi οι εκκριτικοί κόκκοι ωριμάζουν και με τη βοήθεια της κονβερτάσης ξεκινάει η μετατροπή της προϊνσουλίνης και του proIAPP. Αυτή η διαδικασία έχει ως αποτέλεσμα τη δημιουργία ενδιαμέσων προϊόντων μετατροπής πριν από την παραγωγή των ώριμων πεπτιδίων. Αυτές οι ενδιάμεσες μορφές  κόβονται περαιτέρω στο καρβοξυτελικό άκρο τους από την καρβοξυπεπτιδάση Ε (CPE). Στην περίπτωση της προϊνσουλίνης, αυτό οδηγεί σε ώριμη ινσουλίνη και C-πεπτίδιο. Για το proIAPP, μετά το κούρεμα με CPE, το proIAPP αμιδώνεται στο καρβοξυτελικό άκρο με μονοοξυγενάση α-αμιδιωτικής πεπτιδυλογλυκίνης (PAM) για να δώσει ώριμο IAPP.

Δεν θα εκκριθεί τελικά όλη η προϊνσουλίνη μέσα σε ένα β κύτταρο, με την (προ)αποδόμηση της ινσουλίνης από μακροαυτοφαγία και την εκλεκτική αυτοφαγία κλειδί για τη διατήρηση της πρωτεόστασης και της λειτουργίας των β-κυττάρων.Οι ηλικιωμένοι κόκκοι στα β κύτταρα αποικοδομούνται επίσης, έτσι ώστε τελικά να εκκρίνονται κατά προτίμηση οι νεότεροι.  Κάτω από συνθήκες εξάντλησης θρεπτικών συστατικών, οι νεοσυντιθέμενοι κόκκοι αποικοδομούνται επιλεκτικά στο λυσόσωμα μέσω ενός μηχανισμού ανεξάρτητου από μακροαυτοφαγία και η υπερενεργοποίηση αυτού του μηχανισμού αποδόμησης μπορεί να παίξει ρόλο στη δυσλειτουργία των β-κυττάρων του διαβήτη τύπου 2. Δεδομένης της αλλοιωμένης αυτοφαγίας σε αυτές τις δύο μορφές διαβήτη και του ρόλου της στην αποικοδόμηση της (προ)ινσουλίνης, είναι εύλογο ότι η τροποποιημένη αυτοφαγία μπορεί να συμβάλλει στους βιοδείκτες που εκκρίνονται από δυσλειτουργικά β κύτταρα στους τύπους 1 και 2 διαβήτη.