Blok 1.6 – Diabetes, obesitas & lifestyle
Casussen & notities colleges
Maastricht University
2016-2017
1
,Casus 1: De suikerdood?
Hoe wordt energie gevormd, opgeslagen en afgebroken?
Glucose is nodig in het lichaam om ATP te leveren als energie. Glucose kan worden vrijgemaakt vanuit
glycogeen, wordt in de lever en in nieren gesynthetiseerd (gluconeogenese) en is afkomstig uit de
voeding. Glucose wordt in de cellen opgenomen middels gefaciliteerde diffusie door het celmembraan
m.b.v. glucose transporters. Er zijn verschillende glucose transporters (Glut’s). Insuline stimuleert de
translocatie van een type transporter, Glut 4, uit het cytoplasma naar de celmembraan waardoor de
het glucosetransport toeneemt. Er zijn weefsels waarin insuline de glucose opname stimuleert (spier,
vet, lever) en er zijn weefsels waarin de glucose opname geheel onafhankelijk van insuline verloopt
(b.v. brein), waarbij deze opname dus afhankelijk is van de heersende bloedglucose spiegel.
Normale glucose homeostase is strak gereguleerd door drie aan elkaar gerelateerde processen:
glucose opname in de darmen uit de voeding, glucoseproductie door de lever en opname/gebruik in
weefsels. Insuline en glucagon spelen de grootste rol bij de korte termijn regulatie. Insuline is het
hormoon van opslag/overvloed, het remt de glucoseproductie door de lever en stimuleert de opname
van glucose door insulinegevoelige weefsels waardoor de bloedglucosespiegel daalt, glucagon doet
deze spiegel juist stijgen doordat het de hepatische glucoseproductie stimuleert.
Bij vasten (zoals bij een hongerstaker) zorgen lage insuline en hoge glucagon spiegels ervoor dat er
glucose wordt gesynthetiseerd in de lever (hepatic gluconeogenese) en dat glucose wordt vrijgemaakt
uit glycogeen. Dus, bij vasten, worden de glucose spiegels bepaald door de hoeveelheid glucose die
door de lever wordt gemaakt (en uit de nieren, en andere bron van glucoseproductie).
2
,Na het eten stijgen de insulinespiegel en daalt glucagonspiegel t.g.v. de toegenomen bloedglucose
concentratie. Onder invloed van insuline daalt de hepatische glucoseproductie en wordt de glucose als
glycogeen opgeslagen. Kwantitatief vindt de meeste opslag in de skeletspier plaats.
Insuline wordt gemaakt door de betacellen in het pancreas. Proinsuline wordt gesynthetiseerd in het
endoplasmatisch reticulum en wordt getransporteerd naar het Golgi apparaat. In het Golgi apparaat
wordt via proteolyse het meeste proinsuline gesplitst in insuline en C-peptide. Deze laatste twee
worden opgeslagen in secretie granules in de betacellen. Het belangrijkste signaal voor de uitscheiding
van insuline is glucose. Als de bloedglucosespiegel stijgt, wordt er meer glucose opgenomen in de
betacel via GLUT-2, een insuline onafhankelijke glucose transporter. Het glucose wordt vervolgens
geoxideerd in de mitochondrieen en hierdoor wordt ATP gemaakt. ATP remt een kaliumkanaal op het
celoppervlak, hetgeen leidt tot verminderde K efflux uit de cel. De stijging van kalium in de cel leidt tot
2+ 2+
membraan depolarisatie en een influx van Ca ionen. Deze Ca ionen stimuleren de uitscheiding van
insuline door de beta cel. Als de glucose spiegel langer verhoogd is, wordt ook de synthese van insuline
gestimuleerd.
In spiercellen en de lever wordt glucose opgeslagen als glycogeen, of geoxideerd tot ATP. Naast de
regulatie van het glucose metabolisme, speelt insuline een belangrijke rol in de regulatie van het lipide
metabolisme. Insuline zorgt in vetcellen voor een verhoogde opname van glucose, meer vetsynthese
en minder vetafbraak. In spierweefsel voor meer glucose opname, meer glycogeen en eiwit synthese.
In de lever voor minder gluconeogenese, meer glycogeen synthese en meer vetsynthese.
3
, 4
Casussen & notities colleges
Maastricht University
2016-2017
1
,Casus 1: De suikerdood?
Hoe wordt energie gevormd, opgeslagen en afgebroken?
Glucose is nodig in het lichaam om ATP te leveren als energie. Glucose kan worden vrijgemaakt vanuit
glycogeen, wordt in de lever en in nieren gesynthetiseerd (gluconeogenese) en is afkomstig uit de
voeding. Glucose wordt in de cellen opgenomen middels gefaciliteerde diffusie door het celmembraan
m.b.v. glucose transporters. Er zijn verschillende glucose transporters (Glut’s). Insuline stimuleert de
translocatie van een type transporter, Glut 4, uit het cytoplasma naar de celmembraan waardoor de
het glucosetransport toeneemt. Er zijn weefsels waarin insuline de glucose opname stimuleert (spier,
vet, lever) en er zijn weefsels waarin de glucose opname geheel onafhankelijk van insuline verloopt
(b.v. brein), waarbij deze opname dus afhankelijk is van de heersende bloedglucose spiegel.
Normale glucose homeostase is strak gereguleerd door drie aan elkaar gerelateerde processen:
glucose opname in de darmen uit de voeding, glucoseproductie door de lever en opname/gebruik in
weefsels. Insuline en glucagon spelen de grootste rol bij de korte termijn regulatie. Insuline is het
hormoon van opslag/overvloed, het remt de glucoseproductie door de lever en stimuleert de opname
van glucose door insulinegevoelige weefsels waardoor de bloedglucosespiegel daalt, glucagon doet
deze spiegel juist stijgen doordat het de hepatische glucoseproductie stimuleert.
Bij vasten (zoals bij een hongerstaker) zorgen lage insuline en hoge glucagon spiegels ervoor dat er
glucose wordt gesynthetiseerd in de lever (hepatic gluconeogenese) en dat glucose wordt vrijgemaakt
uit glycogeen. Dus, bij vasten, worden de glucose spiegels bepaald door de hoeveelheid glucose die
door de lever wordt gemaakt (en uit de nieren, en andere bron van glucoseproductie).
2
,Na het eten stijgen de insulinespiegel en daalt glucagonspiegel t.g.v. de toegenomen bloedglucose
concentratie. Onder invloed van insuline daalt de hepatische glucoseproductie en wordt de glucose als
glycogeen opgeslagen. Kwantitatief vindt de meeste opslag in de skeletspier plaats.
Insuline wordt gemaakt door de betacellen in het pancreas. Proinsuline wordt gesynthetiseerd in het
endoplasmatisch reticulum en wordt getransporteerd naar het Golgi apparaat. In het Golgi apparaat
wordt via proteolyse het meeste proinsuline gesplitst in insuline en C-peptide. Deze laatste twee
worden opgeslagen in secretie granules in de betacellen. Het belangrijkste signaal voor de uitscheiding
van insuline is glucose. Als de bloedglucosespiegel stijgt, wordt er meer glucose opgenomen in de
betacel via GLUT-2, een insuline onafhankelijke glucose transporter. Het glucose wordt vervolgens
geoxideerd in de mitochondrieen en hierdoor wordt ATP gemaakt. ATP remt een kaliumkanaal op het
celoppervlak, hetgeen leidt tot verminderde K efflux uit de cel. De stijging van kalium in de cel leidt tot
2+ 2+
membraan depolarisatie en een influx van Ca ionen. Deze Ca ionen stimuleren de uitscheiding van
insuline door de beta cel. Als de glucose spiegel langer verhoogd is, wordt ook de synthese van insuline
gestimuleerd.
In spiercellen en de lever wordt glucose opgeslagen als glycogeen, of geoxideerd tot ATP. Naast de
regulatie van het glucose metabolisme, speelt insuline een belangrijke rol in de regulatie van het lipide
metabolisme. Insuline zorgt in vetcellen voor een verhoogde opname van glucose, meer vetsynthese
en minder vetafbraak. In spierweefsel voor meer glucose opname, meer glycogeen en eiwit synthese.
In de lever voor minder gluconeogenese, meer glycogeen synthese en meer vetsynthese.
3
, 4
