Era il 1921 quando fu scoperta l’insulina: da quel momento è stato dato il via a una serie di studi che hanno permesso di comprendere il ruolo, le caratteristiche e l’uso clinico di questa preziosa sostanza che viene prodotta dal nostro organismo.
Cos’è l’insulina: definizione e ruolo nel corpo umano
L’insulina è un ormone: viene sintetizzata all’interno di particolari agglomerati di cellule del pancreas, noti come isole di Langerhans, per poi essere rilasciata direttamente nel flusso sanguigno.
Come tutti gli ormoni, l’insulina funziona come un messaggero chimico, cioè trasporta informazioni e istruzioni da un gruppo di cellule a un altro ed è in grado sia di stimolare il funzionamento delle cellule di vari organi sia di regolare l’equilibrio di alcuni processi vitali. In particolare, aiuta l’organismo a trasformare il cibo in energia e a gestire il livello di zuccheri nel sangue in quanto è fondamentale per il suo trasporto dal flusso sanguigno alle cellule, che lo utilizzano come fonte energetica.
Proprio in virtù di questo ruolo, l’insulina è utilizzata anche come farmaco quando l’ormone normalmente prodotto dall’organismo è insufficiente, ovvero principalmente nel trattamento e nella gestione del diabete di tipo 1.
Dove e come viene prodotta l’insulina
Come già anticipato, l’insulina viene sintetizzata dal pancreas, una ghiandola per lo più esocrina (produce e riversa nell’intestino enzimi utili per la digestione), che presenta però anche le cosiddette isole di Langerhans, che hanno invece una funzione endocrina. Nelle isole sono presenti le cosiddette cellule β, deputate proprio alla produzione di insulina.
L‘attività delle cellule β, e quindi la secrezione di insulina, è influenzata principalmente dalle variazioni delle concentrazioni di glucosio nel sangue (glicemia), ma anche di diversi nutrienti, tra cui alcuni aminoacidi, acidi grassi e vari monosaccaridi. Le isole di Langerhans sono collegate strategicamente al sistema vascolare, e questo consente alle cellule β di ricevere una quantità di sangue 10 volte superiore rispetto alle cellule delle regioni pancreatiche circostanti. I capillari che circondano le isole, inoltre, mostrano un numero notevole di piccoli pori preposti allo scambio di nutrienti tra la circolazione e i tessuti circostanti: ciò aumenta la permeabilità, consentendo un accesso illimitato ai nutrienti in modo che le cellule β possano rilevare rapidamente lo stato nutrizionale.
L’insulina viene rilasciata nel flusso sanguigno in risposta all’aumento degli zuccheri nel sangue; questo ormone, a sua volta, stimola l’ingresso di glucosio nelle cellule dell’organismo e determina, di conseguenza, una diminuzione della glicemia.
A cosa serve l’insulina: funzione nel metabolismo di glucidi, proteine e grassi
Dopo essere stata prodotta e rilasciata dalle cellule β pancreatiche, l’insulina entra rapidamente nel flusso sanguigno, proprio in virtù dell’elevata permeabilità dei capillari che circondano le isole di Langerhans. Attraverso il flusso sanguigno raggiunge le cellule e i tessuti insulino-dipendenti, in particolare fegato, muscoli e tessuto adiposo, dove regola diverse funzioni e processi metabolici. I recettori dell’insulina sono presenti in tutte le cellule, ma la loro densità dipende dal tipo di cellula, ed è massima proprio nelle cellule del fegato (epatociti) e del tessuto adiposo (adipociti).
Il fegato è l’organo principale in cui si esplica l’azione dell’insulina: a livello epatico l’ormone contribuisce infatti a promuovere il passaggio del glucosio dal sangue agli epatociti e la sua conversione e immagazzinamento sotto forma di glicogeno (glicogenesi). Il glucosio in eccesso viene convertito in acidi grassi e trigliceridi. Nelle cellule epatiche, inoltre, l’insulina inibisce la gluconeogenesi, ovvero la produzione di nuovo glucosio.
Nelle cellule dei muscoli scheletrici, il glucosio assorbito grazie all’azione dell’insulina viene invece utilizzato principalmente per produrre energia sotto forma di ATP (glicolisi); inoltre, può essere convertito in glicogeno per essere immagazzinato come fonte energetica utile nei periodi di deficit. Gli aminoacidi vengono invece utilizzati per la sintesi proteica. A livello muscolare l’insulina non solo stimola la sintesi delle proteine, ma interviene anche inibendone la degradazione.
L’insulina stimola, infine, l’assorbimento da parte del tessuto adiposo degli acidi grassi, che vengono convertiti in trigliceridi (lipogenesi) e utilizzati come riserve di energia a lungo termine. Al contempo inibisce la lipolisi, ovvero la demolizione dei trigliceridi in acidi grassi.
Il meccanismo di azione dell’insulina a livello cellulare
I recettori dell’insulina presenti sulle membrane delle cellule sono costituiti dalla subunità alfa, che sporge all’esterno della cellula, e dalla subunità beta, che attraversa la membrana cellulare. Quando l’insulina si lega alla subunità alfa determina l’attivazione della subunità beta, che a sua volta causa un aumento dell’esposizione dei trasportatori del glucosio sulla superficie cellulare, consentendo così l’afflusso nella cellula dello zucchero proveniente dal sangue. In pratica possiamo considerare l’insulina una sorta di chiave che apre le porte delle cellule al glucosio, permettendone l’ingresso.
Fonti
- https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8802620/
- https://my.clevelandclinic.org/health/body/22601-insulin
- https://www.issalute.it/index.php/la-salute-dalla-a-alla-z-menu/o/ormoni-generalita
- https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8232639/
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK560688/
- https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3934755/
- https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4892884/