Kuyruk kuramının insülin düzeyi ve insülin reseptörleri sayısı arasındaki ilişkiye uygulanması

An application of queueing theory to the relationship between insulin level and number of insulin receptors

Abstract

Insulin is a hormone that regulates blood glucose levels. Its deficiency or over secretion cause many disorders including polyurea, polydipsia, and weight loss in metabolism. Publications to date show strict relationships between insulin level and number of insulin receptors in a cell. In this respect a mathematical estimation on insulin level and number of insulin receptors may be important in order to understand some diseases related to insulin level and number of insulin receptors. In the present study, a queueing theory originated model is applied to insulin level and number of insulin receptors. Based on real data, some parameters such as optimum insulin level, number of insulin receptor and minimum required energy spent were calculated by using queueing theory. Our results show an indirect correlation between insulin level and receptor. The total energy spent is also decreased up to optimum number of insulin receptors and then it is increased. From the results, it could be said that queuing theory predicts the optimal number of insulin receptors. In conclusion, the data reveals that queueing theory can be applied to insulin level and number of insulin receptors. Estimation of insulin levels in insulin-insulin receptor complex and number of insulin receptors obtained through queueing analysis may identify etiological origins of some insulin-based metabolic disorders.

Özet

İnsülin kan glukoz düzeylerini regüle eden vücut hormonlarından birisidir. Eksikliği veya aşırı sekresyonu poliüre, polidipsia ve kilo kaybı gibi birçok rahatsızlıklara neden olur. Günümüze kadar insülin üzerine yapılan çalışmalara göre hücrelerde insülin düzeyi ve insülin reseptör sayısı arasında bir ilişki bulunmaktadır. Bu açıdan bakıldığında matematiksel yöntemlerle insülin düzeyi ve insülin reseptör sayısı ilişkinin ifade edilmesi insülin düzeyi ve insülin reseptör sayısına yönelik bazı metabolik rahatsızlıkların anlaşılmasında önem arzedebilir. Sunulan çalışmada kuyruk kuramı kökenli bir model insülin düzeyi ve insülin reseptör sayısı arasındaki ilişkiye uygulanmıştır. Gerçek veriler kullanılarak, optimum insülin düzeyi, insülin reseptör sayısı ve harcanması gereken minimum enerji düzeyi kuyruk kuramı ile ifade edilmiştir. Sonuçlara göre, insülin reseptör sayısı arttıkça, sistemde bulunan insülin düzeyi azalmaktadır. Toplam harcanan enerji de optimum insülin reseptör sayısına kadar azalmakta ve daha sonra artışlar gözlenmektedir. Sonuçlara göre kuyruk kuramıyla optimum insülin reseptör sayısının tahmin edilebileceği görülmektedir. Kuyruk kuramı insülin düzeyi ve insülin reseptör sayısı arasındaki ilişkinin açıklanmasında alternatif bir yaklaşım olabilir. İnsülin düzeyi ve insülin reseptör sayısının kuyruk kuramı ile tahmin edilmesi bazı insülin tabanlı metabolik hastalıkların etiyolojisinin anlaşılmasında kullanılabilir bir yaklaşım olabileceği görülmektedir.