Insulin verstehen: Struktur, Synthese und metabolische Funktionen

Insulin ist ein essentielles Peptidhormon für die Glukoseregulation. Hergestellt von den Betazellen der Bauchspeicheldrüse, ermöglicht seine präzise Struktur seine metabolische Rolle.

Molekulare Struktur

• Zusammensetzung: 51 Aminosäuren in zwei Polypeptidketten.
• Kette A: 21 Aminosäuren.
• Kette B: 30 Aminosäuren.
• Verbindung: Zwei interkettige Disulfidbindungen (A7–B7, A20–B19) und eine intrakettige Disulfidbindung in Kette A (A6–A11).
• Molekulargewicht: ~5.808 Dalton.

Synthese und Freisetzung

Insulin wird als Preproinsulin synthetisiert, zu Proinsulin gespalten, dann im Golgi gefaltet und verarbeitet. Proinsulin wird in Insulin und C-Peptid gespalten, die in Sekretionsgranula gespeichert und äquimolar als Reaktion auf steigenden Blutzucker freigesetzt werden.

Primäre Funktionen

• Fördert Glukoseaufnahme in Muskel- und Fettgewebe durch GLUT4-Translokation.
• Stimuliert Glykogensynthese in Leber und Muskel.
• Hemmung von Gluconeogenese und Glykogenolyse in der Leber.
• Fördert Lipogenese und hemmt Lipolyse.
• Verbessert Aminosäureaufnahme und Proteinsynthese.

Klinische Relevanz

Bei Typ-1-Diabetes verursacht die autoimmun bedingte Zerstörung der Betazellen einen absoluten Insulinmangel. Bei Typ-2 dominieren Insulinresistenz und relativer Mangel. Rekombinantes menschliches Insulin und Analoga sind lebensrettende Therapien.