Insulin: Schlüsselhormon bei Diabetes

Insulin-Spritze bei Diabetes © istockphoto, dml5050

Der Name sei irreführend, schimpft die Zuckerindustrie: Die "Zuckerkrankheit" habe gar nichts mit Zucker zu tun, vor allem nicht mit dem Zucker, den man gern und oft mit Süßigkeiten oder Kuchen zu sich nimmt. Doch auch wenn verschiedene Studien belegen sollen, dass der Konsum von Zucker nicht ursächlich mit der Ausbildung der Zuckerkrankheit zusammenhängt, so stehen doch Übergewicht und Fehlernährung als Faktoren bei "Diabetes mellitus" inzwischen ganz oben auf der Liste.

Für den Begriff "Zuckerkrankheit" gibt es historische Gründe: bei unbehandelten Diabetikern kann der Blutzuckerspiegel so hoch ansteigen, dass er die Nierenschwelle überschreitet und mit dem Urin ausgeschieden wird. Und wie schon die Ärzte im alten Griechenland feststellten, schmeckt dieser Urin dann tatsächlich süßlich.

Häufigkeit von Diabetes

In Deutschland sind bereits 6 Millionen Diabetiker in Behandlung, davon eine steigende Zahl Kinder und Jugendlicher. Nach der Definition der Weltgesundheitsorganisation WHO ist Diabetes mellitus eine Gruppe von Stoffwechselerkrankungen, die durch erhöhten Blutzucker als Folge mangelnder Insulinfreisetzung oder Insulinwirkung oder beidem gekennzeichnet ist.

Was ist Diabetes?

Patienten, die an Diabetes leiden, fühlen sich oft schlapp und energielos. Ein Grund dafür ist die Störung der Energieaufnahme der Zellen, an der das Hormon Insulin maßgeblich beteiligt ist. Das Hormon wird in der Bauchspeicheldrüse gebildet und sorgt dafür, dass die Körperzellen mit Glukose aus der Nahrung versorgt werden.

Insulin ist das einzige Hormon im Körper, das diese Aufgabe übernehmen kann. Steigt nach dem Essen der Blutzuckerspiegel an, so wird vermehrt Insulin gebildet, das dafür sorgt, dass der Blutzucker schneller in die Zellen aufgenommen wird. Gerät dieser fein abgestimmte Mechanismus durcheinander, kommt es zur "Zuckerkrankheit".

Formen des Diabetes

  • Typ-1-Diabetes
    Bei Typ-1-Diabetikern produziert die Bauchspeicheldrüse kein Insulin mehr. Typ-1-Diabetiker sind damit immer auf die Zufuhr von Insulin von außen angewiesen. Dieser Diabetes-Typ wird vielfach auch als jugendlicher Diabetes bezeichnet, weil sich die Störung schon frühzeitig bemerkbar macht. Ein Typ-1-Diabetes kann jedoch auch bei älteren Menschen auftreten.
  • Typ-2-Diabetes
    Beim Typ-2-Diabetes produziert die Bauchspeicheldrüse zwar Insulin, aber die Zellen des Körpers reagieren nicht mehr ausreichend auf das Hormon. Durch diese sogenannte Insulinresistenz kann das vorhandene Insulin seine Wirkung nicht mehr erzielen. Zur Insulinresistenz kann es unter anderem durch Infekte, Störungen im Elektrolythaushalt oder durch fehlende Insulin-Empfänger (Rezeptoren) kommen. Als Vorstadium des Typ-2-Diabetes gilt das metabolische Syndrom, das durch Übergewicht, erhöhte Blutfettwerte, Bluthochdruck und Insulinresistenz gekennzeichnet ist und heute als typische Wohlstandskrankheit gilt. Zwar gibt es bei der Entstehung des Typ-2-Diabetes eine genetische Komponente, aber der Auslöser liegt vielfach in der ungesunden Ernährung bei mangelnder Bewegung.
  • Andere spezifische Diabetes-Typen
    Als andere spezifische Diabetes-Typen werden Diabetes-Erkrankungen bezeichnet, die ihre Ursache in bestimmten genetischen Defekten, Infektionen oder Erkrankungen der Bauchspeicheldrüse haben. Auch ein Diabetes mellitus, der durch Medikamente ausgelöst wird, gehört in diese Gruppe.
  • Gestationsdiabetes (Schwangerschaftsdiabetes)
    Als Gestationsdiabetes wird eine während der Schwangerschaft neu auftretende und diagnostizierte Störung des Glukosestoffwechsels bezeichnet, die allerdings in der Regel mit dem Ende der Schwangerschaft verschwindet. Der Grund für den "Schwangerschaftszucker" liegt in der Beanspruchung des Körpers durch die Schwangerschaft.

Bauchspeicheldrüse: Produktion verschiedener Hormone

Von allen Zellen der Bauchspeicheldrüse sind nur zwei Prozent an der Bildung von Hormonen beteiligt. Diese Zellen bestehen aus kleinen Verbänden, die wie Inseln mitten im Gewebe der Bauchspeicheldrüse verteilt sind. Deshalb werden sie auch nach ihrem Entdecker Langerhans-Inseln oder Inselzellen genannt Die Langerhans-Inseln bestehen aus drei verschiedenen Arten von Zellen:

  • Die A-Zellen produzieren das Hormon Glukagon. Glukagon ist der Gegenspieler des Insulins. Ungefähr 20 Prozent der Inselzellen sind A-Zellen.
  • Die B-Zellen bilden das Hormon Insulin. Mit einem Anteil von 70 Prozent sind sie am häufigsten in den Inselzellen vertreten.
  • Die D-Zellen bilden das Hormon Somatostatin. Die D-Zellen kommen im gesamten Verdauungstrakt vor. Somatostatin hat die Funktion, die Sekretion von Magensaft und Bauchspeichel zu hemmen.

Insulin wird im Körper immer dann gebildet, wenn die Konzentration von Glukose im Blut steigt. Allerdings wird Insulin nicht kontinuierlich, sondern eher in Wellen gebildet und ausgeschüttet.

Insulin – Gentechnik im Einsatz

Menschen mit Diabetes, vor allem solche mit Diabetes Typ-1, müssen ihrem Körper Insulin von außen zuführen. Im Jahr 1922 wurde zum ersten Mal ein Mensch mit Insulin behandelt. Der Patient, ein 13-jähriger Junge, lag bereits im diabetischen Koma und konnte mit der Insulingabe gerettet werden.

Das erste Insulin wurde aus den Bauchspeicheldrüsen von Rindern und Schweinen gewonnen. In ihrer Wirkung entsprechen die tierischen Insuline dem menschlichen Insulin, aber ein Teil der Patienten entwickelte Antikörper gegen das artfremde Eiweiß.

Inzwischen wird Insulin gentechnisch in Zellkulturen verschiedener Hefen oder von Escherichia coli Bakterien gentechnisch produziert. Tatsächlich war Insulin das erste gentechnisch hergestellte Präparat, das damit den Weg für die innovative Medikamentenproduktion bereitete.

Insulin-Arten: Unterschiede in der Wirkdauer

Praktischerweise werden die unterschiedlichen Insuline nach ihrer Wirkdauer unterschieden in:

  • Kurzwirksame Insuline
  • Insulin mittlerer Wirkdauer
  • Langwirksame Insuline
  • Mischinsuline

Generell gilt: Je größer die gespritzte Insulinmenge ist, desto später tritt die Wirkung ein und umso länger hält sie an. Unter die Haut gespritztes, gelöstes Insulin neigt dazu, sich in größeren Molekülen zusammenzulagern. Damit ergibt sich eine Art lösliche Speicherform des Insulins im Unterhautfettgewebe. Dieser Speicher wird dann in dem Zeitraum, der zwischen Injektion und Essen liegt, aufgelöst und die Aufnahme des Insulins in den Körper beginnt. Der Grund dafür liegt in der chemischen Struktur dieses speziellen Insulins.

Kurze und mitteler Wirkdauer: Insulin vor dem Essen

Schnell wirkende Insuline, wie etwa die neuen Analog-Insuline, wirken sofort, aber nur 2-3 Stunden. Ein Spritz-Ess-Abstand ist nicht erforderlich. Ein schnell wirkendes Insulin ist z. B. das Insulin lispro, bei dem die beiden Aminosäuren Lysin und Prolin miteinander vertauscht sind.

Insuline mittlerer Wirkdauer, zu denen die Normalinsuline zählen. Sie wirken nach ca. 15-30 Minuten für rund 4-6 Stunden. Diese schnell und kurz wirkenden Bolus-Insuline (zur Mahlzeit) eignen sich für den mahlzeitenbezogenen Insulinbedarf im Rahmen der so genannten Basis-Bolus-Therapie (ICT) und können zum jeweiligen Essen unter die Haut in den Bauch gespritzt werden. Genaue Zeitangaben sind schwierig, weil es durch die individuell unterschiedliche Aufnahme aus dem Unterhautfettgewebe zu Abweichungen kommt.

Basalinsulin: Langanhaltende Wirkung

Eine lange Wirkdauer haben so genannte Verzögerungsinsuline. Sie erreichen eine Wirkdauer von bis zu 24 Stunden und werden vor allem als Basalinsuline bei der Basis-Bolustherapie (ICT) eingesetzt.

Langwirksame Insuline zeichnen sich nach der subkutanen Injektion durch einen verzögert einsetzenden Wirkungsbeginn und eine lange Wirkungsdauer aus. Synonym verwendete Bezeichnungen für langwirksame Insuline sind Verzögerungsinsulin, Depotinsulin oder auch Basalinsulin.

Menschen mit Diabetes, die eine konventionelle Therapieform (CT) anwenden, erhalten meist Insulinmischungen, die aus einem kurz wirkenden Bolus-Insulin und einem Verzögerungsinsulin bestehen. Diese Insulinmischungen stehen in unterschiedlichen Mischungsverhältnissen zur Verfügung.

Insulin glargin gegen Unterzuckerung

Ebenfalls zu den langwirksamen Insulinen gehört das gentechnologisch hergestellte Insulin glargin, das seit 2000 auf dem Markt ist. Im Gegensatz zu anderen Insulinarten kann mit Insulin glargin eine durchgehende 24stündige Wirkung erzielt werden und die bei vielen Diabetikern auftretenden nächtlichen Unterzuckerungen bleiben aus.

Allerdings fehlen noch Langzeitstudien mit Aussagen über den langfristigen Effekt des neuen Insulins. Ein anfänglich geäußerter Krebsverdacht konnte jedoch nicht erhärtet werden.

Aktualisiert: 12.01.2017 – Autor: Susanne Köhler

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