Insulin aufgabe
Insulin ist ein lebenswichtiges Hormon, das zentral den Glukosestoffwechsel steuert. Es sorgt dafür, dass Zellen Glukose aus dem Blut aufnehmen und verwerten können – ein Prozess, der für die Energieversorgung aller Organe unabdingbar ist. Störungen der Insulinwirkung führen zu Stoffwechselkrankheiten wie Diabetes mellitus.
Bildung und Freisetzung
1. Synthese in den Betazellen
Insulin wird in den insulinproduzierenden Betazellen der Langerhans-Inseln in der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) gebildet. Dort entsteht zunächst das Vorläuferprotein Präproinsulin, das in Proinsulin umgewandelt und schließlich zu aktivem Insulin und C-Peptid gespalten wird.
2. Stimulatoren der Insulinfreisetzung
Der wichtigste Auslöser ist ein erhöhter Blutzuckerspiegel nach einer Mahlzeit. Weitere Faktoren sind bestimmte Aminosäuren, fettlösliche Hormone (z. B. Inkretine wie GLP-1) und parasympathische Nervenimpulse. Gegenspieler sind Stresshormone wie Adrenalin und Glukagon.
Wirkmechanismen
1. Bindung an den Insulinrezeptor
Insulin dockt an spezifische Rezeptoren auf Zelloberflächen an (v. a. Muskel-, Fett- und Leberzellen). Die aktivierte Rezeptorkinase löst eine Signalkaskade aus, die zur Einlagerung von Glukosetransportern (GLUT4) in der Zellmembran führt.
2. Glukoseaufnahme und -verwertung
Durch das Zusammenspiel von GLUT-Transportern kann Glukose aus dem Blutstrom in die Zelle gelangen. Dort wird sie entweder sofort zu Energie (ATP) verstoffwechselt oder als Glykogen (Leber, Muskel) bzw. Fett (Adipozyten) gespeichert.
3. Anabole Effekte
Insulin fördert außerdem die Proteinsynthese, hemmt den Proteinabbau und stimuliert die Lipogenese (Fettsäure- und Triglyzeridbildung). Es wirkt damit als zentrales anaboles Hormon, das Zellwachstum und Geweberegeneration unterstützt.
Regulation des Insulinspiegels
1. Feedback durch Blutzucker
Steigt der Blutzucker an, erhöht sich die Insulinsekretion; sinkt er, wird die Freisetzung entsprechend reduziert. Dieses kurzzyklische Feedback sichert einen engen Blutzuckerkorridor.
2. Langfristige Anpassungen
Chronisch erhöhte Blutzucker- oder Fettsäurespiegel können zu Insulinresistenz der Zielzellen und adaptiv gesteigerter Insulinproduktion führen. Auf Dauer kann dies die Betazellfunktion schwächen und zu Insuffizienz führen.
Klinische Bedeutung
1. Diabetes mellitus
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Typ-1-Diabetes: Autoimmune Zerstörung der Betazellen, Insulinmangel und Notwendigkeit exogener Insulingabe.
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Typ-2-Diabetes: Kombination aus Insulinresistenz und relativer Insulinsekretionsstörung; Behandlung mit Lebensstilmaßnahmen, oralen Antidiabetika und häufig Insulin.
2. Hypoglykämie
Eine zu hohe Insulindosis oder ungenügende Nahrungsaufnahme kann den Blutzucker gefährlich absenken. Symptome reichen von Schwindel und Schwitzen bis zu Bewusstlosigkeit und Krampfanfällen.
Praktische Anwendung
1. Insulintherapie
Verschiedene Insulinpräparate mit unterschiedlicher Wirkdauer (schnell wirksam, lang wirkend) ermöglichen die individuelle Anpassung an Mahlzeiten und Tagesrhythmus. Moderne Pumpensysteme und kontinuierliche Glukosemessung unterstützen eine exakte Dosierung.
2. Ernährung und Bewegung
Eine ausgewogene Kost mit regelmäßigem Kohlenhydratverzehr und sportlicher Aktivität verbessert die Insulinempfindlichkeit und erleichtert das Management von Insulin-pflichtigem Diabetes.