Teljes szöveg (PDF) - Matarka

Egészségtudományi Közlemények, 1. füzet, 1. szám (2011), 85–94.
AZ ATP SZENZITÍV KÁLIM CSATORNA:
KARMESTER A GÜKÓZHOMEOSZTÁZIS ENDOKRIN ÉS IDEGI
SZABÁLYOZÁSÁBAN
KOSKA PÉTER 1 , KISS-TÓTH ÉVA 1 , JUHÁSZNÉ SZALAI ADRIENN 1 ,
DR. KISS-TÓTH EMŐKE 1 , DR. BARKAI LÁSZLÓ 1 ,
DR. FODOR BERTALAN 1
Összefoglaló: Az inzulin vércukor szinttől függő felszabadulásában és a vegetatív idegrendszer
glükóz homeosztázist szabályozó szerepében egyaránt kulcsszerepet játszanak az
ATP szenzitív kálium csatornák (K ATP ). A növekvő vércukorkoncentárció a béta sejt növekvő
ATP termelésének következtében a csatornák záródását eredményezi, amely membrán
depolarizációt, majd a akciós potenciált eredményez. Az akciós potenciál hatására a
béta sejtekből inzulin szabadul fel. A csatorna mutációi a béta sejtek inzulin szekréciós zavaraihoz
vetnek, amelynek eredményeként csecsemőkori diabétesz vagy hyperinzulinémia
és agykárosodást okozó hiperglikémia léphet fel. A vegetatív idegrendszert szabályozó
hipotalamikus tápanyag érzékelő neuronok K ATP csatornái azok GABA felszabadulását
szabályozza. A glükóz homeosztázis idegi szabályozása a vegetatív idegrendszer szimpatikus
és paraszimpatikus efferenseinekGABA-erg gátlásán vagy gátlásoldásán (dezinhibícó)
útján valósul meg. A szimpatikus aktiváció a vér glükózszintjének növelésével, míg a paraszimpatikus
aktiváció a csökkentésével jár.
Kulcsszavak:glükóz homeosztzis, ATP szenzitív kálium csatorna, akciós potenciál, inzulin
felszabadulás, vegetatív idegrendszer
Az inzulin szekréció elektrogén modellje
A vér glükózszintjének viszonylagos állandósága dinamikus egyensúlyi állapot
következménye, amelyet hormonális és idegi szabályozó mechanizmusok tartanak
fent. A hormonális szabályozás egyik nélkülözhetetlen tényezője az inzulin vércukor
szinttől függő felszabadulása.
A hasnyálmirigy béta sejt inzulinszekréciójának kiváltója a vér
glükózszintjének 5-5,5mM értékig történő növekedése. A béta
sejtglükózkoncentráció függő inzulin szekréciója a sejt glukokináz enzimjének, és
az ATP szenzitív K + csatornáinak összehangolt működésén alapul. A béta sejtekben
lévő glükokináz enzim aktivitása eltérően más sejtek glükokinázától erősen
szubsztrátkoncentrációfüggő. Míg az egyéb testi sejtekben az enzim már 0,1mM
glükóz koncentráció esetén maximális aktivitással működik, addig a béta
sejtekglükokinázának enzimaktivitása 5,5mM glükózkoncentrációnál éri el a maximális
aktivitás 50%-át. A glükokináz enzim szükséges a glükóznak glükóz-6
1 Miskolci Egyetem Egészségügyi Kar, Nanobiotechnológiai és Regeneratív Medicina Tanszék, Miskolc

86 Koska –Kiss-Tóth –Juhászné Szalai –Kiss-Tóth – Barkai –Fodor
foszfáttá történő alakításához, amely a glikolízisbe lép. A sejtben előállított ATP
mennyisége arányos a glikolízisbe belépő glükóz-6-foszfát mennyiségével. [1]A
béta sejt inzulin szekrécióját -hasonlóan az idegsejtek neurotranszmitter felszabadulásához-
membrán depolarizáció, és Ca + beáramlás kiváltotta akciós potenciál
okozza. A béta sejt membránjának nyugalmi potenciálja -60mV. Az alappotenciál a
béta sejt membrán K/Na pumpáinak és ATP szenzitív K csatornáinak eredményeként
jön létre. A K/Na pumpa a sejtbe 2K iont kifelé viszont 3Na iont transzportál
ezért a nettó töltésegyenleg a membrán belső oldalán negatív lesz. A K ATP csatorna
a sejtben lévő K-ion többletből folyamatosan enged át valamennyit az
extracelluláris térbe, így a béta sejt membránpotenciálja -70mV körül stabilizálódik.
A K ATP csatorna pórusformáló komplexből (Kir 6.2) és egy ún. szulfonil-urea
receptor alegység komplexből (SUR) áll. Ez utóbbi fehérje komplex alegység szabályozza
a K ATP csatorna K + áteresztőképességét. A szabályozó alegység nukleotid
kötőhelyekkel rendelkezik. Ezekhez a kötőhelyekhez ATP és ADP egyaránt kapcsolódik.
Az ATP/ADP arány csökkenése a K ATP csatorna nyitását ezzel K + kiáramlást
és növekvő membrán potenciált (hiperpolarizációt), míg az ATP arányának
növekedése a csatorna zárását és csökkenő membránpotenciált (depolarizációt)
eredményez.
1.ábra
Az ATP szenzitív K csatornák szerkezete.
Sulfonilurea receptor (SUR) alegységek
Kir6.2 csatorna alegység
A SUR alegységeken ható csatorna
blokkolók:
szulfonilureák,(glibencalmid),
ATP
Csatorna aktiválók: diazoxid
A csatorna pórus formáló
alegységére ható csatorna
blokkolók: ATP
Csatorna aktiválók:foszfatidilinozitoldifos
zfát, hosszú láncú zsírsavak
Az 1. ábrán látható hogy a csatorna több transzmembrán doménből álló fehérjék
komplexéből áll. A szabályozó alegységek (kék színnel vannak jelölve, három
transzmembrán komplexből épülnek fel: TDM0, TDM1, és TDM2. Az
NBD1 és NBD2 nukleotid kötő helyek, az ADP és ATP kapcsolódásának a helye.
A szulfonilure származékok a három transzmembrán komplexhez kapcsolódva
fejtik ki hatásukat

Az ATP szenzitív kálim csatorna… 87
2. ábra
A 2. ábra „felülnézetből” ábrázolja a csatorna komplexet. A pórusformáló és a
szabályozó egység egyaránt 4-4 fehérje komplexből tevődik össze
Amíg a vércukor szint a béta sejt glükokináz Km értéke alatt van, a béta sejt
metabolizmusa és ATP termelése minimális. Ahogy a vér glükóz koncentrációja
eléri az 5,5mM-t a glükokináz aktivitás a maximálishoz közelít, amely a béta sejt
metabolizmusának és ATP termelésének gyorsulásával jár. A béta sejt ATP koncentrációjának
növekedése a K ATP csatornák záródását eredményezi, amely membrán
depolarizációval jár.
Amikor a béta sejt membrán potenciálja eléri a küszöbpotenciált (-40mV) akciós
potenciál következik be. Az akciós potenciál feszültségfüggő Ca csatornák
(VDCC) megnyílásának a következménye. A Ca beáramlás következtében a béta
sejt inzulin tartalmú vezikulái dokkolódnak membrán belső oldalán, majd a membránfúzió
után a vezikulák tartalma a vérbe ürül. Az akciós potenciál csúcsa -10mVnál
van. A béta sejt membrán repolarizációjábanban feszültség függő kálium csatornák
játszanak szerepet (K v ). Amikor a membrán potenciál -10mV értéket ér el a
feszültség függő K csatornák megnyílnak, így megkezdődik a K + kiáramlás a sejtekből,
vagyis a membránpotenciál növekedni kezd. A béta sejtek depolarizációjának
és akciós potenciáljának kiváltására nemcsak glükóz, hanem aminosavak is
képesek. Az alanin és a glicin a Na + ionnal együtt kotranszporttal jut be a sejtbe. Az
aminosavakkal bejutott Na + ionfelelős a depolarizációért. Az arginin pozitív töltést
visel, így a citoplazmába történő beáramlása szintén depolarizációt okoz. [2,3,4]
Az ATP szenzitív K csatorna (K ATP ) antagonistái és agonistái
A szulfonil-urea csoportot tartalmazó vegyületek legismertebbagja a tobutamid.
A tolbutamidot és rokon vegyületeit 2-es típusú diabetes kezelésében alkalmazzák.
A cukorbetegségnek ebben a típusában az endogén inzulin szekréció nem elégséges
a glikémiás kontroll fenntartásához, ezért az endogén inzulin szekréciót fokozni

88 Koska –Kiss-Tóth –Juhászné Szalai –Kiss-Tóth – Barkai –Fodor
kell. Ezt többek közöttK ATP csatorna blokkolókkal lehet elérni: Glibenclamid,
Glipizid, Tolbutamid, vagy a Gliclazid.[5]
A diazoxid a K ATP csatorna agonistája, azaz a csatorna „SUR” alegységéhez
kapcsolódva növeli az ioncsatorna K áteresztőképességét, ily módon
hiperpolarizációt okoz, amely az inzulinszekréció gátlásával jár.
A béta sejt membrán potenciáljának modulálása a feszültség függő kélium
csatornák csatornákfoszorilációjával
A béta sejt feszültségfüggő K + csatornái a K ATP csatornákkal együttműködve jelentősen
módosítják az inzulin szekréciót, javítják a glikémiás kontrollt.
Az inkretin hormonok felfedezésének az alapjául az a megfigyelés szolgált,
hogy az orálisan adott glükóz hatására több inzulin szabadul fel, mint ugyanolyan
mennyiségű intravénásan beadott glükóz. Az étkezés hatására bekövetkező inzulin
szekréció többletet a vékonybélből felszabaduló peptid hormonok okozzák. A vékonybél
hámsejtjeinek „K” sejtjei a bélbe kerülő tápanyagok hatására a glükóz
dependensinzulinotroppeptidet (GIP), az L sejtek pedig a glukagon szerű peptidet
(GLP) bocsátják ki. Mindkét hormonnak van receptora a hasnyálmirigy béta sejtjein.
A GIP és a GLP receptora hét transzmembrán doménből álló G fehérjével kapcsolt
receptor családba tartozik, amelyek adenilát-ciklázt aktiválnak. A cAMP a
protein kináz A-t (PKA) aktiválja. A PKA a K v csatorna
intracellulárisdoménjétfoszforillálja. Az ioncsatorna K áteresztő képessége a
foszforilláció hatására csökken, így a béta sejt membránpotenciálja a küszöbpotenciál
érték közelében marad. Ennek következtében sorozatos akciós potenciál keletkezik,
amely fokozott inzulinszekréciót eredményez. Az inkretinek a K v csatorna
blokkolásán keresztül potencírozzák a vér glükóz koncentráció növekedésének inzulin
szekréciót fokozó hatását, és gyorsítják az étkezések után bekövetkező inzulin
elválasztást.[6]
A K ATP csatorna mutációinak örökletes betegségek
A K ATP csatorna mutációi alapvetően két típusba sorolhatók. Az egyik típusba
azok a mutációk tartoznak, amelynek következményeként a csatorna záródása károsodik,pl
az ATP nem idézi elő a csatorna blokkolását. Így az ilyen típusú mutációk
az inzulin szekréció károsodásával járnak, melynek klinikai megjelenési formája
az újszülött kori diabétesz. E betegségcsoport többségében az egyetlen tünet a
magas vércukorszint, amely szulfonilurea származékokkal és inzulinterápiával
helyreállítható. Néhány esetben azonban a cukormetabolizmus zavara más kórképekkel
is társul: motoros és kognitív funkciók is károsodnak, amely a beszéd és a
járáskészség kései kialakulásában, izomgyengeségben nyilvánul meg. Ennek a
kórképnek az egyik súlyos formája a DEND szindróma, amelyben az említett tüneteken
kívül fejlődési rendellenesség és epilepszia is kialakul. A központi idegrend-

Az ATP szenzitív kálim csatorna… 89
szeri tünetek legvalószínűbb oka, hogy a K ATP csatornák a központi idegrendszerben
is fontos szerepet töltenek be, jelenlétüket kimutatták a hippocampus és a
cortex neuronjaiban is.
A mutációk másik csoportja inaktív csatornát eredményez, amely csak kismértékben
vagy egyáltalán nem engedi át a K + iont. Ekkor a béta sejt depolarizált állapota
miatt túl gyakran alakul ki akciós potenciál, amely inzulin hiperszekrécióhoz
vezet. Ez a mutáció újszülött kori hyperinzulinémiában manifesztálódik, amely
esetenként a hypoglikémia miatt bekövetkező súlyos agykárosodást okoz. A betegség
már szültéskor, de legkésőbb a gyerek egy éves koráig megnyilvánul, amely
enyhe esetben diazoxiddal, vagy megfelelő diétával karbantartható. Azonban az
esetek nagy részében részleges hasnyálmirigy eltávolítást kell végezni.Ekkor viszont
diabétesz lép fel így a beteg élethosszig tartó inzulin terápiára szorul. Születéskori
hyperinzulinémmia úgyis létrejöhet, hogy a glükokináz enzim mutációja
következtében megnövekszik az enzimaktivitása. Ennek eredményként már 5.5mM
glükóz szint alatt is az egészségesnél nagyobb lesz a béta sejt ATP produkciója,
amely blokkolva a K ATP csatornát fokozott inzulintermelést indukál. [7,8]
A K ATP csatorna szerepea glükóz homeosztázis idegrendszeri szabályozásában
A vér glükóz szintjének szabályozásában a központi idegrendszer aktívan részt
vesz. Mivel a szervezet összes nyugalmi glükóz felhasználásának több, mint feléből
az agy részesedik, ezért a hipoglikémiás epizódokra különösen érzékeny. A
központi idegrendszeri glükózszint szabályozás egy része a vegetatív idegrendszer
által alkotott reflexíveken keresztül valósul meg. A reflexív afferens paraszimpatikus
idegei alkotják az un. hepatoportalis rendszert, amely a májkapuérben lévő vér
glükóz szintjét érzékeli. A nervusvagusafferensei által közvetített ingerületek a
hypotalmusban a paraszimpatikus és a szimpatikus idegrendszer efferens idegeire
egyaránt átkapcsolódnak. A szimpatikus idegrendszer efferensei a hasnyálmirigy
alfa sejtjeiben serkentik a glukagonszekrációt, a béta sejtekben gátolják az inzulin
elválasztást. A mellékvesében fokozzák az adrenalin elválasztást és fokozzák a máj
glükóz produkcióját. A paraszimpatikus efferensek a hasnyálmirigy bétasejtjeinek
inzulinszekrécióját fokozzák, a máj glükózprodukcióját pedig gátolják. [9]
A központi idegrendszeri glükózszint szabályozás nemcsak a vegetatív idegrendszer
afferens és efferens ágai alkotta reflexíveken keresztül valósul meg. A
hipotalmuszból kiinduló paraszimpatikus és szimpatikus idegek efferens ágaira a
hipotalamuszmban lévő glükózszint érzékelő neuronok ingerületei is átkapcsolódnak.A
neuronálisglükózszint érzékelés két fő metabolikus folyamat eredményeként
valósul meg. Az egyik a közvetlen glükózérzékelés, amelynek során a
glükózlebontás útján termelt ATP hasonlóan az inzulintermelő béta sejtekhez a
K ATP csatornák blokkolását időzi elő, amely a mebrándepolarizáció következtében
akciós potenciált indukál. Az akciós potenciál gátló (GABA) vagy
excitatórikusneurotranszmitterek(Acetil-kolin)felszabadulását eredményezi. Az

90 Koska –Kiss-Tóth –Juhászné Szalai –Kiss-Tóth – Barkai –Fodor
utóbbi évek kutatásai szerint az agyi glükózszint érzékelésben a közvetlen
neuronálisglükózmetabolizmusnál fontosabb szerepet játszik az asztrocita és neuron
közötti metabolikus kölcsönhatás. Ennek során az asztrocita által felvett glükóz
laktáttámetabolizálódik. A laktátot az idegsejt laktátdehidrogenáza oxidálja
piruváttá, majd a piruvátdekarboxilázAcetil-CoA-vá, amely a terminális oxidációba
lépve ATP szintézist eredményez. Az előbbiek miatt a neuron ATP produkciója a
szomszédos asztrocitaglükózmetabolizmusának intenzitásától az általa termelt
laktát mennyiségétől függ. [10]
A neuronális K ATP csatornák aktivitását (K áteresztőképességét) nemcsak a glükóz
illetve laktát metabolizmus során keletkező ATP, hanem a vérből felvett hoszszúláncú
szabad zsírsavak is befolyásolják. A hosszú láncú zsírsavak közvetlenül,
illetve a PKC aktivitásán keresztül aktiválják a neuronális K ATP csatornákat,
hiperpolarizációt idézve elő.
A K ATP közvetített hipotalmikus válaszok hipoglikémia esetén
Amennyiben a vér glükózszintje 5mM alá csökken, a szimpatikus idegrendszer
aktiválódik. A hipoglikémiára a hasnyálmirigy alfa sejtjei fokozott
glukagonszekrécióval reagálnak, a mellékvesékből adrenalin szabadul fel, növekszik
a máj glükózprodukciója. Az utóbbi években számos kísérlettel igazolták,
hogy a vércukorszintet növelő ellensúlyozó reakciókban kulcssszerepük van bizonyos
hipotalamikusneuroncsoportoknak, amelyek K ATP csatorna dependens módon
szabályozzák a glukagonszekréciót. Intracerebroventrikulárisan(ICV) adott glükóz
antimetabolitokkal, 2-dezoxi glükózzal, vagy tioglükózzal kísérleti állatokban fokozott
glukagonszekréciót lehet előidézni. A glükóz antimetabolitokkal előidézett
glukagonszekréciót ICV adott K ATP csatorna blokkolókplglibenclamid felfüggesztik.
Más glükózantimetabolitokkal előidézett hipoglikémia modellekben a
hypotalamikus magvak aktivitását vizsgálták c-fos festéssel és azt tapasztalták,
hogy a glukagonszekréciót bizonyos nyúltvelőikatecholaminerg neuronok aktiválódása
megelőzi. Más vizsgálatokban megfigyelték, hogy a hipoglikémiával előidézett
glukagon szekréciója a hipotalamiku a GABA-erg neuronok aktivitásának
csökkenésével jár. Ebből az következik, hogy 5mM/l feletti glükóz szint esetén a
hipotalmikusglükózérzékelő neuronok K ATP csatornáit az ATP zárva tartja, amely
akciós potenciált és GABA felszabadulást eredményez. A normál körülmények
közötti fokozott hypotalamikus GABERG aktivitás a szimpatikus efferensek tónusos
gátlásával jár. A hasnyálmirigy alfa sejtjeit innerváló szimpatikus efferensek
csökkent aktivitása csak alapszintű glukagon szekréciót tesz lehetővé.
Hipoglikémia esetén a hipotalamikus K ATP csatornák áteresztőképességének növekedésével
a GABA-erg neuronok hiperpolarizálódnak, aktivitásuk lecsökken. A
szimpatikus efferensek felszabadulnak a gátlás alól, aktivitásuk fokozódik, amely a
hasnyálmirigy alfa sejtjeiben fokozott glukagonszekréciót, a májban pedig növekvő
glükózprodukciót eredményez.

Az ATP szenzitív kálim csatorna… 91
Más hipotalmikusneuroncsoportok a paraszimpatikus efferenseken keresztül gátolják
a glükózprodukciót a májban. Kísérletes modellekben az
intacerebroventrikulárisan adott hosszú láncú zsírsavak a máj glükóztermelését
csökkentették. Az agy a zsírsavakat nem metabolizálja, viszont koncentrációjuk
megemelkedése a vérben az agy „tápanyagszenzorai” számára „tápanyagbőség hírvivőként”
működik. Az agy acyl-CoAszintetázinhibítorával, a májat
innerválóvagus ág átvágásával, vagy K ATP blokkolóval az ICV injektált hosszúláncú
zsírsav glükózszint csökkentő hatása megszűnik. Így a modell szerint a neuronba
jutott zsírsav neuronálisacyl-CoAszintetáz hatására acyl-CoA-vá alakul. Az
acyl-CoA növeli a K ATP csatorna áteresztőképességét, amely hiperpolarizációval és
a neuron aktivitásának csökkenésével jár. Ennek csökkent GABA termelés a következménye.
[12,13,14]. Így a vagusefferensekfelszabdulnak a gátlás alól, amelyek
fokozott aktivitásuk lévén csökkentik a máj glükóztermelését. Összességében
K ATP csatornáknak kulcsszerepe van a szimpatikus és a paraszimpatikus idegrendszer
tónusos gátlásában, és a gátlásoldáson keresztül történő aktivációjában
(dezinhibíció). Ez a mechanizmus a vér glükóz koncentráció ingadozásaira gyorsabban
reagál, mint az endokrin szabályozás. [15,16,17]
Összefoglalás, konklúziók
A szervezet glükózegyensúlyának szabályozásában endokrin és központi idegrendszeri
folyamatok egyaránt részt vesznek. A vérben mért 4-5,5mM/l glükóz
koncentráció dinamikus egyensúlyi állapot eredménye. A szervezet energia- és ezzel
együtt glükózigénye a fizikai aktivitásváltozással párhuzamosan változik. A
glükózegyensúly mindenkori fenntartásához hormonális (endokrin) és központi
idegrendszeri szabályozórendszerre van szükség. E szabályozásának egyik fő hormonja
az inzulin. A béta sejt inzulin szekrécióját a vércukor szint szabályozza. A
béta sejt glükózkoncentráció érzékelésének kulcseleme, a glükokináz enzim, melynek
Km értéke 5,5mM, valamint az ATP szenzitív K csatornája (K ATP ). A vér
glükózszintjének emelkedésével a glükokináz enzim aktivitása nő, amely gyorsuló
glükózmetabolizmust és magasabb ATP produkciós rátát eredményez. A K ATP csatorna
SUR alegységének nukleotid kötőhelyeihez kapcsolódó ATP a csatorna záródását
okozza, amely az intracelluláris kálium szint növekedése miatt membrán depolarizációt
eredményez. A membrándepolarizáció elérve a küszöbpotenciált akciós
potenciált indukál, ennek hatására következik be az inzulin szekréciója.
A K ATP csatorna pórusformáló (Kir6.2) és szabályozó alegységből (SUR1) álló
membránfehérje komplex. A szulfonilurea származékok aSUR alegységekhez kapcsolódva
K ATP csatorna záródását okozzák, az intracelluláris ATP szintjétől függetlenül
idéznek elő inzulin szekréciót. A szulfonilurea származékokat így a 2-es típusú
diabetes kezelésében alkalmazzák. Az utóbbi évek kutatásai felfedték, hogy a
csatorna szabályozásában nemcsak aSUR fehérjék, hanem maga a pórusformáló
Kir6.2 fehérje komplex is részt vesz, nukleotid kötőhelyekkel rendelkeznek. Ezek a

92 Koska –Kiss-Tóth –Juhászné Szalai –Kiss-Tóth – Barkai –Fodor
régiók többek között az ATP és ADP Mg dependens kötőhelyeit tartalmazzák,
amelyek fokozzák a K ATP csatorna áteresztőképességét.
A K ATP csatorna kulcsszerepét a szervezet glükóz egyensúlyának megtartásában,
azok a kórképek mutatják, amelyeket a csatorna mutációi okoznak. A mutációk
egyik típusa a K ATP csatorna elveszíti ATP szenzitivitását, 5,5mM-nál magasabb
glükózkoncentráció esetében sem záródnak. Így a béta sejtek hiperpolarizáltak,
amely gátolja az inzulinszekréciót. Ennek klinikai megjelenési formája a születéskori
diabétesz, amely enyhébb esetekben szulfonilurea származékokkal karbantartható.
A súlyosabb formák izomgyengeséggel, valamint a kognitív és motoros funkciók
károsodásával is járnak, sőt DEND szindrómában e tünetekhez epileptikus
rohamok is társulnak, jelezve hogy a K ATP csatornáknak centrálisan is szerepük lehet.
Ezt támasztják alá azok a tanulmányok, amelyek igazolták jelenlétüket a
hippokampusz gátló interneuronjaiban és a piramidális neuronokban egyaránt. A
mutációk másik típusában a K ATP csatorna, káliumot nem enged át. Ennek következtében
a béta sejtek depolarizált állapota tartós, amely szabályozhatalan inzulintermeléssel
jár. A klinikai megjelenési forma a születéskori hiperinzulinémia,
amely súlyos életveszélyes hipoglikémiához vezet, amely visszafordíthatatlan agykárosodást
okozhat. Jelenleg egyetlen kezelési mód a szubtotálispankreatotómia,
amelynek viszont iatrogéndiabetesz a következménye, ezért a beteg élethosszig
tartó inzulinterápiára szorul.
A glükózegyensúly fenntartásának központi idegrendszeri mechanizmusaiban is
vesznek részt K ATP csatornák. Ezek egy része a vegetatív idegrendszer efferens
ágainak aktiválását szabályozza. A szimpatikus efferensek a vér glükóz szintjének
növelésében játszanak szerepet, a máj glükózprodukciójának növelésével, valamint
a glukagonszekréció fokozásával. A paraszimpatikus efferensek a máj
glükózprodukcióját csökkentik. A paraszimpatikus és a szimpatikus
efferensekethipotalamikusGABA-erg neuronok gátolják. A K ATP csatorna záródása
depolarizációt okoz, amely GABA felszabadulást és a posztszinaptikus vegetatív
efferens gátlását eredményezi. A csatorna nyitása hiperpolarizációval jár, amely a
GABA felszabadulást csökkenti. Ez a posztszinaptikus vegetatív efferens aktivációjához
vezet. A metabolizmust szabályozó hipotalamikus neuronok azonosítása,
anatómiai lokalizációjuk meghatározása intenzív kutatások tárgya.
A K ATP csatornák nélkülözhetetlen elemei a béta sejtek inzulin szekréciójának,
valamint a metabolizmus centrális szabályozásának. Szerkezetük és szabályozásuk
részletes megismerése, a csatorna újabb farmakológiai támadáspontjainak meghatározása
olyan metabolikus zavarok hatékonyabb terápiájának kifejlesztését segítheti,
mint a 2-es típusú diabétesz, vagy az elhízás.

Az ATP szenzitív kálim csatorna… 93
Köszönetnyilvánítás
Jelen munka a TÁMOP-4.2.1.B-10/2/KONV-2010-0001 jelű projekt részeként -
az Új Magyarország Fejlesztési Terv keretében- az Európai Unió résztámogatásával,
az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósult meg.
Irodalomjegyzék
[1] Burdakov D:K+ channels stimulated by glucose: a newenergy-sensingpathway
Eur J Physiol (2007) 454:19–27
[2] Hiriart M. and Aguilar-Bryan L.: Channel regulation of glucoses ensing in the pancreaticβ-cell.
Am J Physiol Endocrinol Metab 295: E1298–E1306, 2008.
[3] J. C. Henquin: Regulation of insulin secretion: a matter of phase control and amplitude
modulation. Diabetologia (2009) 52:739–751
[4] McTaggart J.S, Clark R.H, and Ashcroft F.M The role of the KATP channel in glucosehomeostasis
in health and disease: more than meets the islet: J Physiol588.17 (2010) pp
3201–3209
[5] Peter Proks, Frank Reimann, Nick Green, Fiona Gribble and Frances Ashcroft Sulfonylurea
Stimulation of Insulin Secretion. Diabes, vol. 51, Supl 3,S368–S376 December
2002
[6] YutakaSeino, MitsuoFukushima, DaisukeYabe: GIP and GLP-1, the two incretin hormones:
Similarities and differences Journal of Diabetes InvestigationVolume 1 Issue
1/2 February/April 2010
[7] Ashcroft F.M: ATP-sensitive potassium channelopathies: focus on insulin secretion J.
Clin. Invest. 115:2047–2058 (2005).
[8]James S. McTaggart, Rebecca H. Clark, and Frances M. Ashcrof: The role of the KATP
channel in glucose homeostasis in health and disease: more than meets the islet J
Physiol588.17 (2010) pp 3201–3209
[9] NellMarty, Michel Dallaporta and Bernard Thorens Brain Glucose Sensing, Counterregulation,
and Energy Homeostasis Physiology 22:241-251, 2007.
[10] Lam C.K.L, Chari M and Lam T.K.T: CNS Regulation of Glucose Homeostasis
PHYSIOLOGY • Volume 24 • June 2009
[11] Demuro G. MD, and ObiciS, MD: Central Nervous System and Control ofEndogenous
Glucose Production Current Diabetes Reports2006, 6:188−193
[12] Hiriart M. and Aguilar-Bryan L.: Channel regulation of glucose sensing in the pancreaticβ-cell
Am J Physiol Endocrinol Metab 295: E1298–E1306, 2008.
[13] Jordan D.S, A. ChristineKonner, Jens C:Bruning Sensing the fuels: glucose and lipidsignaling
in the CNS controlling energy homeostasis Cell. Mol. Life Sci. (2010)
67:3255–3273
[14] Lam T.K.T:Brain Glucose Metabolism Controls Hepatic Glucose and Lipid Production
Cellscience. 2007 ; 3(4): 63–69.
[15] Levin E.B, Dunn-Meynell A.A, Routh V.H Brain glucose sensing and body energyhomeostasis:role
in obesity and diabetes Am. J. Physiol. 276 (RegulatoryIntegrative-
Comp. Physiol. 45): R1223–R1231, 1999.

94 Koska –Kiss-Tóth –Juhászné Szalai –Kiss-Tóth – Barkai –Fodor
[16] Marty N., Dallaporta M. and Thorens B.Brain Glucose Sensing, Counterregulation,
and Energy Homeostasis Physiology22:241-251, 2007
[17] Routh V.HGlucose Sensing Neurons in the Ventromedial Hypothalamus Sensors 2010,
10, 9002-9025; doi:10.3390/s101009002