Insulin und Insulinanaloga

Insulin ist ein bedeutendes Peptidhormon des Intermediärstoffwechsels. Es wird von den β-Zellen des Pankreas gebildet und bei erhöhtem Blutzuckerspiegel freigesetzt. Endogenes Insulin wie auch exogen verabreichte, therapeutisch genutzte Insuline wirken z.B. auf den Kohlenhydratstoffwechsel (u.a. Steigerung der Glykolyse, Hemmung der Gluconeogenese), den Lipidstoffwechsel (u.a. Steigerung der Fettsäuresynthese, Hemmung der Lipolyse), den Proteinstoffwechsel (u.a. Steigerung der Proteinsynthese, Hemmung des Proteinabbaus) und sie senken die K⁺-Konzentration im Blut.

Je nach Formulierung und auch Modifikation der Aminosäuresequenz unterscheiden sich die therapeutisch genutzten Humaninsuline in ihren pharmakokinetischen Eigenschaften und werden in folgende Gruppen eingeteilt:

• kurz wirkende Insuline:

  • Normalinsulin: unverändertes Humaninsulin, durch Zn²⁺-Ionen stabilisiert

  • rasch wirkende Insulinanaloga (Insulin aspart, Insulin glulisin, Insulin lispro): Modifikation der Aminosäure-(AS-)Sequenz sorgt für einen rascheren Wirkbeginn und eine kürzere Wirkdauer als von Normalinsulin

• Verzögerungsinsuline mit einer verzögerten Resorption:

  • NPH-Insulin (NPH für Neutrales Protamin Hagedorn): Zusatz von Protamin und Zn²⁺-Ionen führt zur Bildung von Insulinkristallen in der Injektionslösung

  • lang wirkende Insulinanaloga (Insulin glargin, Insulin detemir): Insulin glargin: Modifikation der AS-Sequenz führt zur Bildung von Kristallen im Subkutangewebe; Insulin detemir: Konjugation mit einer Fettsäure führt zur Bindung an endogenes Albumin in Gewebe und Blut.

Indikationen sind z.B. Diabetes mellitus Typ I und II, diabetisches Koma, Gestationsdiabetes oder auch Hyperkaliämie. Zu den unerwünschten Wirkungen zählen Hypoglykämie, Gewichtszunahme oder auch vorübergehende Sehstörungen. Zudem können das Dawn-Phänomen oder der Somogyi-Effekt auftreten, die durch einen Blutzuckeranstieg in den frühen Morgenstunden charakterisiert sind, aber unterschiedliche Ursachen haben. Kontraindikationen sind Hypoglykämie und eine Überempfindlichkeit gegen Insulin. Es gibt einige Wechselwirkungen mit blutzuckersteigenden Wirkstoffen (z.B. β₂-Sympathomimetika) oder auch blutzuckersenkenden Wirkstoffen (z.B. β-Blocker), die den Insulinbedarf beeinflussen.