25.3 : Insulina: recettore e vie di segnalazione

L'azione dell'insulina è mediata da un recettore tirosin-chinasi, simile al recettore IGF-1. Il numero di recettori per cellula varia in modo significativo, da 40 sugli eritrociti a 300.000 sugli adipociti e sugli epatociti. Il recettore dell'insulina è costituito da dimeri di subunità α/β collegati, che formano una glicoproteina eterotetramera con due subunità α extracellulari e due subunità β che attraversano la membrana. Le subunità α inibiscono l'attività tirosin-chinasica intrinseca delle subunità β, ma questa inibizione viene rilasciata al momento del legame con l'insulina, portando all'autofosforilazione e alla transfosforilazione delle subunità β. Ciò avvia la segnalazione fosforilando proteine ​​intracellulari come IRS e proteine ​​Shc, che interagiscono con gli effettori, estendendo la cascata di segnalazione.

L'azione dell'insulina sul trasporto del glucosio dipende dall'attivazione di PI3K, che interagisce con le proteine ​​IRS per generare PIP3, regolando la localizzazione e l'attività delle chinasi a valle. L'isoforma Akt2 controlla i passaggi essenziali a valle per l'assorbimento del glucosio nel muscolo scheletrico e nel tessuto adiposo e regola la produzione di glucosio nel fegato.

Dopo l'attivazione del recettore dell'insulina, GLUT4, espresso prevalentemente nei tessuti insulino-responsivi, si trasferisce rapidamente sulla membrana plasmatica, facilitando il trasporto del glucosio verso l'interno. La segnalazione dell'insulina diminuisce anche l'endocitosi di GLUT4, aumentando il tempo di residenza della membrana plasmatica. Una volta all'interno delle cellule, il glucosio viene fosforilato a G6P dalle esochinasi e può essere immagazzinato come glicogeno o entrare nelle vie glicolitiche o dei pentoso fosfati.