Recettore dell'insulina del gene INSR
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Il gene noto come INSR dirige la produzione dei recettori dell'insulina, proteine presenti in vari tipi di cellule. I recettori dell'insulina si attaccano agli ormoni circolanti nel flusso sanguigno e sono ancorati all'interno delle membrane esterne delle cellule. Fondamentale per la regolazione dei livelli di glucosio nel sangue, l’insulina controlla la quantità di glucosio che viene trasferita dal flusso sanguigno alle cellule produttrici di energia in tutto il nostro corpo.
Inizialmente, il recettore dell'insulina viene sintetizzato come una lunga proteina che necessita della scissione in quattro frammenti: due subunità alfa e due subunità beta. Queste unità combinate costituiscono un recettore operativo in cui la superficie della cellula presenta componenti alfa sporgenti mentre il suo interno ospita elementi beta. L'insulina si collega (si lega) a queste parti alfa sporgenti, provocando così percorsi di segnalazione inculcati dai costituenti beta adiacenti che influiscono sporadicamente su varie funzioni cellulari.
L'azione primaria del recettore dell'insulina è avviare l'assorbimento del glucosio. Di conseguenza, una diminuzione della segnalazione di questo recettore – nota anche come “insensibilità all’insulina” – si traduce in un’incapacità per le cellule di assorbire adeguatamente il glucosio, portando al diabete mellito di tipo 2. La conseguenza include un aumento dei livelli circolanti di zucchero nel sangue o iperglicemia e tutte le condizioni associate legate al diabete.
L'Acanthosis nigricans può essere manifestata da pazienti che presentano resistenza all'insulina.
Sono stati osservati diversi casi di mutazioni omozigoti nel gene INSR, che portano alla sindrome di Donohue o al leprecaunismo. Questo particolare disturbo, che segue modelli di ereditarietà autosomica recessiva, ostacola completamente i recettori dell’insulina. I suoi pazienti presentano una serie di sintomi come orecchie basse e spesso prominenti; narici svasate; labbra ispessite; e grave arresto della crescita. Sfortunatamente per la maggior parte dei casi a cui viene diagnosticata questa condizione, la prognosi è infausta a causa della morte che avviene entro un anno dalla nascita. Al contrario, la sindrome di Rabson-Mendenhall causata da altre mutazioni sullo stesso gene provoca effetti meno critici tra cui la forma anomala dei denti, caratteristica formazione di ghiandole pineali ingrossate a seguito dello sviluppo di tessuto ipertrofico attorno alle gengive (gengiva). Entrambe le malattie condividono un caratteristico modello di risposta alla fluttuazione del livello di glucosio: subito dopo aver consumato i pasti si verificano aumenti sufficienti per poi essere seguiti poco dopo da livelli di zucchero nel sangue potenzialmente critici.[21] Esiste anche una grave resistenza all'insulina dovuta ad anomalie genetiche che colpiscono complessivamente diverse parti dei geni dei recettori dell'insulina.