Insulin

Beschreibung

Insulin ist ein aus 51 Aminosäuren bestehendes Polypeptidhormon, das aus zwei durch Disulfidbrücken verbundenen Ketten (A und B) besteht. Es war das erste Protein, dessen Aminosäuresequenz bestimmt wurde (von Frederick Sanger im Jahr 1951) und das erste Hormon, das rekombinant für medizinische Zwecke hergestellt wurde.

• Molekulargewicht: ~5,8 kDa
• Primärstruktur: 21 Aminosäuren (A-Kette) + 30 Aminosäuren (B-Kette)
• Sekretionsauslöser: Anstieg des Blutzuckerspiegels nach den Mahlzeiten (wird auch durch Aminosäuren, Inkretine und parasympathische Stimulation hervorgerufen)

Hauptfunktionen von Insulin

Insulin Wirkt als wichtigstes anaboles Hormon im Körper. Zu seinen Hauptwirkungen gehören:

Glukosestoffwechsel

• Erhöht die Glukoseaufnahme in Muskel- und Fettgewebe durch Translokation von GLUT4-Transportern zur Zellmembran
• Stimuliert die Glykogensynthese in Leber und Muskeln
• Hemmt die hepatische Glukoneogenese und Glykogenolyse

Lipidstoffwechsel

• Fördert die Lipogenese (Fettspeicherung) in Adipozyten
• Hemmt die Lipolyse (Fettabbau) durch Unterdrückung der hormonsensitiven Lipase
• Reduziert zirkulierende freie Fettsäuren

Proteinstoffwechsel

• Verbessert die Aminosäureaufnahme und die Proteinsynthese
• Hemmt den Proteinabbau (antikataboler Effekt)

Weitere Auswirkungen

• Kaliumaufnahme in Zellen (klinisch angewendet bei der Behandlung von Hyperkaliämie)
• Zellwachstum und -differenzierung (über die Wechselwirkung des IGF-1-Rezeptors)

In der Medizin verwendete Insulinarten

Die moderne Insulintherapie verwendet rekombinantes Humaninsulin oder Insulinanaloga, die für unterschiedliche Wirkungseintritts-, Wirkungsspitzen- und Wirkungsdauerprofile entwickelt wurden:

Schnell wirkende Insulinanaloga

• Insulin lispro (Humalog), Aspart (NovoRapid), Glulisin (Apidra)
• Wirkungseintritt: 10–20 Min. | Wirkungsmaximum: 1–2 Std. | Wirkungsdauer: 3–5 Std.

Kurz wirksames (Normal-)Insulin

• Humaninsulin (Humulin R, Actrapid)
• Wirkungseintritt: 30 Min. | Maximale Wirkung: 2–4 Std. | Wirkungsdauer: 6–8 Std.

Intermediär wirkendes Insulin

• NPH-Insulin (Humulin N, Insulatard)
• Wirkungseintritt: 1–2 h | Wirkungsmaximum: 4–12 h | Wirkungsdauer: 12–18 h

Langwirksame Basalanaloga

• Insulin Glargin (Lantus, Basaglar, Toujeo), Detemir (Levemir), Degludec (Tresiba)
• Nahezu flaches 24-Stunden-Profil (Degludec bis zu 42 Stunden Wirkdauer)

Ultraschnelle und ultralange Formulierungen

• Faster aspart (Fiasp), URLi lispro (Lyumjev)
• Degludec + Kombinationen

Klinische Anwendung von Insulin

Insulin Eine Therapie ist unerlässlich in:

• Typ-1-Diabetes — absoluter Insulinmangel
• Typ-2-Diabetes — fortschreitendes Beta-Zellversagen oder schwere Insulinresistenz
• Schwangerschaftsdiabetes — wenn die Diät versagt
• Diabetische Ketoazidose / Hyperosmolarer hyperglykämischer Zustand — IV-Insulinprotokolle
• Hyperkaliämie — Insulin und Glukose transportieren Kalium in die Zellen
• Schwere Krankheit — intensive Insulintherapie in einigen Intensivstationen

Gängige Insulinverabreichungsmethoden

• Mehrmals tägliche Injektionen (Basal-Bolus-Therapie)
• Insulinpumpe (kontinuierliche subkutane Insulininfusion – CSII)
• Inhalatives Insulin (Afrezza – ultraschnelle Option zu den Mahlzeiten)
• Geschlossene Regelkreise / hybride geschlossene Regelkreise (künstliche Bauchspeicheldrüse)

Nebenwirkungen und Risiken der Insulintherapie

• Hypoglykämie — häufigstes und schwerwiegendstes Risiko
• Gewichtszunahme (insbesondere bei höheren Dosen)
• Lipohypertrophie oder Lipoatrophie an der Injektionsstelle
• Ödeme (insbesondere zu Beginn oder bei Intensivierung der Therapie)
• Seltene allergische Reaktionen (bei humanen Analoga weniger häufig)

Insulin und Gewichtsmanagement (Perspektive bis 2026)

Während Insulin anabol wirkt und die Fettspeicherung fördern kann, haben moderne Basal-Bolus-Therapien in Kombination mit GLP-1-Rezeptoragonisten, SGLT2-Hemmern und neueren Insulinen (Degludec, ultraschnell wirkende Analoga) die Möglichkeiten, eine gute Blutzuckerkontrolle mit geringerer Gewichtszunahme oder sogar Gewichtsneutralität/Gewichtsverlust bei vielen Patienten zu erreichen, deutlich verbessert.

Immer verwenden Insulin unter ärztlicher Aufsicht und mit entsprechender Schulung in Dosierung, Kohlenhydratzählung, Erkennung von Hypoglykämie und Regeln für Krankheitstage.

AUCH SEHEN