Insulin ist das Blutzucker senkende Hormon und der Gegenspieler des Glucagon. Es spielt eine wesentliche Rolle bei der Regulation der Blutzuckers und der Therapie der Diabetes mellitus.
Allgemeines
Der Name Insulin kommt von den Inselzellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas), die das Insulin bilden.
Insulin besteht aus 2 längeren Aminosäureketten, die A-Kette mit 21 und die B-Kette mit 30 Aminosäuren.
Insulin ist für Tiere und den Menschen ein lebensnotwendiges Hormon.
Geschichte
In den 1920er Jahren gelang es Frederick Banting und Charles Best erstmals, Insulin aus Pankreasgewebe zu gewinnen. Schon seit einigen Jahrzehnten war klar, dass Sekrete der Bauchspeicheldrüse den Blutzuckerspiegel senken können. Frühere Versuche anderer Wissenschaftler waren jedoch nicht erfolgreich, da sie die komplette gemahlene Bauchspeicheldrüse verwendeten, wobei andere Verdauungssäfte des Pankreas das Insulin zerstörten. Die ersten Versuche von Banting und Best wurden an Hunden durchgeführt, denen die Bauchspeicheldrüse operativ entfernt worden war. 1922 gelang ihnen die erste Rettung eines Diabetikers, einem 13 Jahre alten Jungen, der seit eineinhalb Jahren an der Krankheit litt und bereits ins Koma gefallen war. 1923 erhielten Banting und John MacLeod, der Leiter des Instituts, den Nobelpreis für Medizin. Sie teilten den Preis freiwillig mit Best und James Collip, der einen verbesserten Extrakt erfunden hatte.
In den folgenden Jahrzehnten wurde Insulin aus den Bauchspeicheldrüsen von Rindern und Schweinen großtechnisch gewonnen. Rinder- und Schweineinsulin unterscheiden sich vom menschlichen Insulin nur geringfügig, beim Schwein ist nur eine, beim Rind sind drei Aminosäuren durch andere Aminosäuren ersetzt. Obwohl auch tierisches Insulin beim Menschen wirkt, wurde trotzdem versucht, menschliches Insulin zu produzieren. 1982 gelang es erstmals, Humaninsulin durch gentechnisch veränderte Bakterien herzustellen. Inzwischen übernehmen auch Hefepilze diese Aufgabe. Seit 1996 sind auch künstliche Insuline (Analoginsuline) verfügbar, die schneller wirken als natürliches Insulin.
Verabreichung
subcutan, intravenös
Insulin sollte subcutan oder kann intravenös gespritzt werden. Bei letzterer ist unbedingt auf die Stimmigkeit der Korrekturfaktoren mit Insulin (siehe Insulintherapie) zu achten. Es kann auch intramuskulär gespritzt werden. Die 3 Verabreichungsarten haben unterschiedliche Wirkeintritte. Die Standardaussagen über die Wirkung des (Alt-)Insulins gehen immer von der subcutanen Verabreichung aus. Die Intramuskuläre Verabreichung bringt meist eine Wirkungsbeschleunigung von ca. 30-50 %. Wenn jedoch in noch nicht regnerierte, vernarbte Muskelarale gespritzt wird kann die Wirkung sogar ganz ausbleiben.
Intravenös darf Insulin nur mit äußerster Vorsicht gespritzt werden (oder durch Infusor oder Pumpe, die Kleinstmengen abgibt), weil ein unmittelbarer Wirkungseintritt erfolgt.
nasal
An einer nasalen Gabe wird experimentiert. Bisher tritt bei nasal gegebenem Insulin ein Wirkungsverlust von ca. 80% auf. Lediglich 20% wirken dort, wo sie es sollen, dies aber unmittelbar und rasch.
Oral gegeben ist Insulin unwirksam.
Insulinresistenz
(siehe auch Metabolisches Syndrom)
... stellt eine Wirkungseinschränkung auf Seiten des Insulins bzw. der Rezeptoren dar. Entweder liegt ein Rezeptordefekt oder ein Defekt im Bauplan des Insulins vor, oder aber die Vorgänge des Metabolischen Syndroms (=> Verfettung der Rezeptoren). Die Insulinresistenz geht immer einher mit einer Erhöhung des im Blut vorhandenen Insulins. Diese Insulinresistenz kann durchbrochen werden a) durch Bewegung (Erhöhung des Wirkungsgrades des Insulins um ein vielfaches je nach Bewegungsintensität), b) durch Reduktion der Fettaufnahme (Entfettung der Rezeptoren; Gewichtsabnahme) auch bei gleichzeitiger Kompensation mit Kohlenhydraten und c) durch Insulinsensithizer.
Insulinanaloga
Zur Beschleunigung der normalen Wirkung von "Alt-Insulin" (Wirkmaximum ca. nach 1-2 Std. bei einer maximalen Wirkung zwischen 4 und 6 Stunden) hat man dahingehend geforscht, ob durch den Austausch von Aminosäuren eine Veränderung in der Wirkung der Aminosäureketten (Elektronegativität) insgesamt erzielbar ist. Erreicht hat man dies bei den kurzzeitwirksamen Insulinanaloga Lispro (Austaus der Aminosäuren Lysin und Prolin) sowie bei Novorapid. Aventis ist gegenwärtig dabei ein rasch wirksames Insulin auf den Markt zu bringen. Insulinanaloga wirken in etwa halb so lange wie "Alt-Insuline" (Wirkungsmaximum ca. nach 1 Stunde, maximale Wirkdauer zwischen 2 und 6 Stunden (6 Stunden werden vermutet bei unerklärlichen Hypoglycämien nach solchen Mahlzeiten und passender Basalrate!)
Zur Schaffung gleichmäßig verfügbarer Langzeitinsuline hat man bei Lantus (von Aventis) Aminosäuren hinzugefügt und somit eine deutliche Wirkungsverlängerung erreicht.
Risiken der Insulinanaloga
Kurzwirksame Insuline werden aber aufgrund von Untersuchungen als den Wachstumsfaktoren nahekommend diskutiert. Infolgedessen dürfen Insulinanaloga gegenwärtig NICHT in der Schwangerschaft eingesetzt werden und sollten bei Risikopatienten (Retinopathie) nicht verwendet werden.
Lantus (Insulin glargin) wird ebenfalls als Förderer von Augenschädigungen diskutiert.
Siehe auch: Insulintherapie -- [Korrekturfaktoren_mit_Insulin]]