Nella biologia cellulare, un recettore è una regione sulla membrana cellulare che si lega a una sostanza. Di solito, i recettori sono proteine che si trovano sulla o all’interno della membrana. Molti diversi tipi di molecole possono legarsi ai recettori sulla superficie cellulare, inclusi gli ormoni. Un recettore dell’insulina è un esempio di recettore che si lega a un ormone, in particolare all’insulina.
L’insulina è un ormone molto importante in quanto regola il livello di glucosio, uno zucchero, nel sangue. Questa proteina si forma in cellule specializzate del pancreas chiamate cellule delle isole beta. In risposta ai livelli di glucosio nel sangue, queste cellule si attivano per produrre insulina. In altre parole, se il livello di glucosio è alto, le cellule delle isole producono e secernono insulina. Quando i livelli di glucosio sono bassi, interrompono la produzione dell’ormone.
L’insulina viene secreta nel flusso sanguigno in modo che possa essere trasportata in tutto il corpo. Quando raggiunge il fegato, l’insulina interagisce con i recettori dell’insulina che si trovano sulle membrane cellulari delle cellule epatiche. L’insulina non entra nella cellula dopo che si è attaccata a un recettore. Invece, il recettore viene attivato e provoca la generazione o l’attivazione di un’altra sostanza all’interno della cellula.
Quando l’insulina si lega a un recettore dell’insulina, all’interno della cellula epatica vengono influenzate diverse reazioni chimiche. In primo luogo, induce la cellula epatica ad aumentare la scomposizione del glucosio. L’attivazione dell’insulina facilita anche la conversione del glucosio in glicogeno e grasso. Il glicogeno è un polisaccaride costituito da molte molecole di glucosio ed è la principale forma di stoccaggio dei carboidrati negli animali.
Infine, la reazione che scinde il glicogeno in molecole di glucosio viene inibita quando viene attivato un recettore dell’insulina. In questo modo, l’insulina inibisce la produzione di glucosio da parte delle cellule epatiche. Influenzando questi tre processi all’interno delle cellule epatiche, l’insulina riduce efficacemente il livello di glucosio presente nel corpo.
Quando i livelli di glucosio nel flusso sanguigno diminuiscono, il pancreas produce meno insulina e alla fine si ferma. Con l’assenza di insulina nel sangue, i recettori dell’insulina non saranno attivati dal fatto che l’insulina si leghi ad essi. Questo ha l’effetto opposto sulle cellule del fegato. La scomposizione del glucosio viene inibita e si forma ulteriore glucosio dai composti di stoccaggio, portando ad un aumento dei livelli di glucosio nel sangue.
I recettori dell’insulina sono un esempio di protein chinasi. Una chinasi è un enzima che catalizza le reazioni di fosforilazione o reazioni che aggiungono un gruppo fosfato a una sostanza mediante l’ATP. L’ATP, o adenosina trifosfato, è un composto organico che ha tre gruppi fosfato e funge da riserva di energia per la maggior parte degli organismi. Nel caso dei recettori dell’insulina, un amminoacido chiamato tirosina che si trova su altre proteine viene fosforilato, rendendole tirosin chinasi.
Quando l’insulina si lega al recettore sulla superficie cellulare, il recettore cambia forma in modo che le regioni della chinasi all’interno della cellula si attivino. Il recettore dell’insulina attivato attiva quindi una serie di bersagli diversi all’interno della cellula. Gli obiettivi sono spesso enzimi, che portano all’aumento o alla diminuzione delle diverse reazioni chimiche che coinvolgono il glucosio, come descritto in precedenza. L’effetto dell’insulina sulle cellule del fegato è chiamato sistema di secondo messaggero della tirosina chinasi.