Insulin: Der Hauptregulator der Glukosehomöostase
Insulin, ein Peptidhormon aus den pankreatischen β-Zellen, orchestriert die Speicherung und Nutzung von Nährstoffen. Seine Abwesenheit oder Resistenz liegt dem Diabetes mellitus zugrunde.
Physiologie
Sekretion
- Ausgelöst durch ↑Blutzucker (KATP-Kanal-Schließung → Depolarisation → Ca²⁺-Instrom → Exozytose).
- Verstärkt durch Incretine (GLP-1, GIP), Aminosäuren, parasympathischen Input.
- Gehemmt durch sympathische Aktivierung (α-adrenerg), Somatostatin.
Wirkung (über Rezeptor-Tyrosinkinase → IRS/PI3K/Akt)
- GLUT4-Translokation (Muskel, Fettgewebe) → Glukoseaufnahme.
- Glykogensynthese (Leber, Muskel) über Glykogensynthase-Aktivierung.
- Lipogenese (Leber, Fettgewebe) über SREBP-1c, ACC.
- Proteinsynthese (mTOR-Aktivierung).
- Hemmung von Gluconeogenese/Glykogenolyse (Leber).
- Anti-Lipolyse (Fettgewebe).
Gegenzustände
Bei sinkendem Glukose: ↓Insulin + ↑Glukagon, Adrenalin, Cortisol, GH → Glykogenolyse, Gluconeogenese, Lipolyse.
Diabetes-Physiologie
- Typ 1: Autoimmune β-Zell-Zerstörung → absoluter Insulinmangel. Erfordert exogenes Insulin.
- Typ 2: Insulinresistenz (Muskel, Leber, Fettgewebe) + progrediente β-Zell-Insuffizienz. Relativer Mangel.
- Gestationsdiabetes: Plazentahormone induzieren Resistenz; β-Zellen können nicht kompensieren.
Insulintherapie
- Basal (langwirksam): Glargin, Detemir, Degludec – Grundabdeckung.
- Bolus (kurzwirksam): Lispro, Aspart, Glulisine – Mahlzeitenabdeckung.
- Gemischt: Feste Verhältnisse (weniger flexibel).
- Applikation: Spritze, Pen, Pumpe (CSII), inhalativ (Afrezza – nur prandial).
Komplikationen der Dysregulation
- Chronische Hyperglykämie → Glykationsendprodukte (AGEs) → Mikrovaskuläre (Retinopathie, Nephropathie, Neuropathie) + Makrovaskuläre (CVD) Schäden.
- Hypoglykämie (Insulinüberschuss) → Neuroglykopenie, Krampfanfälle, Tod.
Zusammenfassung
Insulin ermöglicht Glukoseverwertung und -speicherung. Seine präzise Regulation ist wesentlich; Versagen verursacht Diabetes mit multisystemischen Folgen. Moderne Analoga und Technologie verbessern die Nachahmung der Physiologie.
