Insulin
- Übersicht
Univ.Prof.Dr.med.
Wolfgang Hübl
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Name
- Info - Referenzbereiche - Erhöhung
- Verminderung
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Das in der Bauchspeicheldrüse hergestellte
Hormon Insulin ist das wichtigste Hormon der Blutzuckerregulation. Zu geringe
Insulinwirkung führt zur Zuckerkrankheit, übermäßige Insulinwirkung kann Hypoglykämie
("Unterzucker") verursachen. Die Insulinbestimmung im Blut hilft, verschiedene
Formen der Zuckerkrankheit zu unterscheiden, die richtige Behandlung bei Zuckerkrankheit
zu wählen und die Ursache einer Hypoglykämie zu finden. |
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In der Bauchspeicheldrüse sind die Zellen, die Insulin und andere
Hormone herstellen, nicht gleichmäßig verteilt sondern bilden einzelne Anhäufungen, die
man Inseln genannt hat. Daher der Name Insulin, für das wichtigste Hormon, das in diesen
Inseln produziert wird. |
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Was ist Insulin?
Insulin ist ein Hormon (Botenstoff), das in der
Bauchspeicheldrüse hergestellt wird. Insulin wird bei Bedarf an das Blut
abgegeben und löst dann verschiedene Wirkungen im Körper aus.
Welche Wirkungen löst
Insulin aus?
Insulin ist das wichtigste Hormon der Blutzuckerregulation.
In der Summe wirkt es stark blutzuckersenkend.
- Insulin fördert den Einstrom von Blutzucker in die Zellen
(vor allem in Fett und Muskelgewebe). Folge: Blutzuckerspiegel sinkt (das kann sehr rasch
gehen - Minuten).
- Insulin fördert den Aufbau des Zuckerspeichers Glykogen (vor
allem in Leber und Muskel).
- Es hemmt den Aufbau von Blutzucker aus Eiweiß-Bruchstücken
(das ist die sog. Gluconeogenese aus Aminosäuren).
- Insulin fördert den Fettaufbau (u.a. aus
Zucker).
Insulin steuert die
Verwertung und Speicherung des Blutzuckers (=Glucose) |
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Die Kohlenhydrate der Nahrung werden bei der Verdauung in
kleine Zuckermoleküle gespalten. Diese werden über den Dünndarm ins Blut aufgenommen.
Die Insulinausschüttung aus der Bauchspeicheldrüse sorgt dafür, dass der Blutzucker
rasch verwertet wird: Aufnahme in Muskel und Leber. Auch der Aufbau von Fettgewebe aus
überschüssigem Blutzucker wird durch Insulin gefördert. |
Anmerkung: das "Bauch-Foto"
soll nur das Fettgewebe symbolisieren. Insulin für sich macht nicht dick. Es ermöglicht
nur den Fettaufbau. |
Neben den geschilderten Wirkungen im Kohlenhydrat- und
Fettstoffwechsel fördert Insulin auch den Eiweißaufbau (z.B.
Muskelaufbau) in den Zellen. Insulin hat also allgemein eine wachstumsfördernde Funktion.
Wie wird die
Insulinausschüttung gesteuert?
Insulin muss dann von der Bauchspeicheldrüse
ausgeschüttet werden, wenn es benötigt wird. Dazu ist eine exakte Steuerung notwendig.
- Der wichtigste Faktor der Steuerung ist die Konzentration des
Blutzuckers.
- Während einer normalen Nüchternphase bei einem
Blutzuckerspiegel von etwa 90 mg/dl ist nur wenig Insulin im Blut.
- Steigt der Blutzucker (z.B. nach einer Mahlzeit), steigt der
Insulinspiegel sofort und stark an.
- In längeren Hungerphasen (etwa ab einem Blutzucker unter
80 mg/dl) werden nur mehr geringste Mengen Insulin ausgeschüttet.
- Auch Eiweißbruchstücke, sog. Aminosäuren, regen
die Insulinausschüttung an. Besonders, wenn gleichzeitig der Blutzuckerspiegel hoch ist.
Das macht durchaus Sinn, wenn Aminosäuren aus der Nahrung die Insulinausschüttung
fördern, denn Insulin seinerseits sorgt wiederum dafür, dass die Aminosäuren in die
Zellen aufgenommen werden und zum Eiweißaufbau verwendet werden.
- Auch verschiedene Hormone aus der Magen-Darm-Wand,
die bei Nahrungsaufnahme ausgeschüttet werden, fördern die Insulinausschüttung.
- Andere Hormone (z.B. Glukagon, Wachstumshormon,
Kortisol) können die Insulinausschüttung ebenfalls direkt oder indirekt erhöhen.
Die Ausschüttung von
Insulin, C-Peptid und Proinsulin |
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Insulin wird in den Inselzellen der
Bauchspeicheldrüse (genauer gesagt in den sog. beta-Zellen) gebildet. Die bilden aber
zuerst einmal eine Vorstufe von Insulin, das Proinsulin.
Dieses wird in Insulin und das sog. C-Peptid
gespalten.
Wann immer ein Molekül Insulin ausgeschüttet wird, gelangt auch ein Molekül
C-Peptid ins Blut.
Aber auch Proinsulin selbst wird (in geringen Mengen) ans Blut abgegeben. |
Warum bestimmt man Insulin im Blut?
Die Bestimmung von Insulin ist eine Spezialuntersuchung, die relativ selten durchgeführt
wird. Zur Diagnose der Zuckerkrankheit ist sie im Allgemeinen nicht nötig.
Der Insulinspiegel wird oft im Rahmen von klinischen Tests untersucht, wo man dem
Patienten eine Substanz (z.B. Zucker oder ein Hormon) verabreicht, oder ihn längere Zeit
hungern lässt und dann überprüft, wie der Insulinspiegel darauf reagiert.
Man misst Insulin im Blut:
- Bei der Hypoglykämie (Unterzucker),
- um die Ursache des niedrigen Blutzuckers zu klären.
- bei Zuckerkrankheit (Diabetes mellitus),
- um zu sehen, wieviel Insulin die Bauchspeicheldrüse noch liefert
oder bei Anregung liefern kann.
Dies hilft entscheiden, ob bei Diabetes Typ 2 eine Insulin-Behandlung sinnvoll
ist. Das C-Peptid ist hierfür allerdings der bessere
Marker.
- um spezielle, seltenere Ursachen des Diabetes zu erkennen
- um Vorstufen der Zuckerkrankheit vom Typ 1 zu erkennen (sog.
Prä-Diabetes).
Man kann Insulin bei Patienten mit Antikörpern gegen die Insulin-produzierenden
Zellen der Bauchspeicheldrüse messen, da hier ein Prä-Diabetes vorliegen könnte.
- bei Studien zur Abschätzung des
Atherosklerose-Risikos
Es gibt Hinweise, dass ein erhöhter Insulinspiegel ein Risikofaktor für
atherosklerotische Gefäßschäden ("Gefäßverkalkung") ist. Es scheint aber zu
früh, um Insulinbestimmungen mit dieser Fragestellung außerhalb von Studien
durchzuführen.
Wie kommt es zu erhöhten
Insulinspiegeln?
Prinzipiell gibt es für unpassend hohe oder wirklich erhöhte Insulinspiegel
folgende Ursachen:
Unpassend hoch (Blutzuckerspiegel ist eher niedrig,
Insulin würde nicht benötigt werden):
- Insulin wird von einem Tumor produziert (dessen Zellen unterliegen
nicht der normalen Steuerung durch den Blutzuckerspiegel).
- Die Insulinausschüttung wurde durch Medikamente angeregt.
- Insulin selbst wurde verabreicht.
- Selten auch durch bestimmte Antikörper bei Autoimmunerkrankungen.
- Der Abbau des Insulins ist gestört (Leberzirrhose)
Wirklich erhöht (über dem Referenzbereich):
- Zuckerkrankheit vom Typ 2 und andere spezielle Formen der
Zuckerkrankheit, bei denen Insulin nicht ausreichend auf die Zellen wirken kann. Als
Ausgleich wird mehr Insulin ausgeschüttet.
- Erkrankungen oder Situationen, die den Blutzucker erhöhen. Als
Reaktion wird vermehrt Insulin ausgeschüttet.
- Fettleibigkeit
Genaueres siehe weiter unten unter Erhöhungen.
Wie kommt es zu erniedrigten
Insulinspiegeln?
Prinzipiell gibt es für unpassend niedrige (= für die Höhe des Blutzuckerspiegels
zu niedrig) oder wirklich erniedrigte Insulinspiegel (=unter dem Referenbereich) folgende
Ursachen:
- Zerstörung der Insulin-produzierenden Zellen (Typ 1 Diabetes, andere
Erkrankungen der Bauchspeicheldrüse, Medikamente, Gifte, Virusinfektionen),
- Überforderung und Schädigung der Insulin-produzierenden Zellen
(Typ 2 Diabetes),
- seltene Erbschäden der Insulin-produzierenden Zellen
- ein Tumor produziert ein Hormon, das die Insulinausschüttung hemmt.
Genaueres siehe weiter unten unter Verminderung.
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Bereich |
Einheit |
Bereich |
Einheit |
Nach "normalem", 12h Fasten |
6 - 25 |
mU/l = µU/ml |
36 - 150 |
pmol/l |
Nach 3-tägigem Fasten |
unter 6 |
mU/l = µU/ml |
unter 36 |
pmol/l |
Unter maximaler Stimulation
durch Glucose oder Glukagon |
bis 200 |
mU/l = µU/ml |
bis 1200 |
pmol/l |
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Hinweis: aus isolierten, leichten Erhöhungen
oder Erniedrigungen von Laborwerten kann man in den allermeisten Fällen keine
Schlussfolgerungen auf irgendeine Erkrankung ziehen. Liegen also nur leichte
Veränderungen vor, muss keineswegs irgendeine der nachfolgend genannten Erkrankungen oder
Veränderungen vorliegen! |
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ERHÖHUNG bzw. ZU
HOHE WERTE IN SPEZIELLEN TESTS: |
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A. Hohe
Insulinspiegel bei eher niedrigen Blutzuckerspiegeln
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Insulinom
(Insulin-produzierender Tumor)
Insulinome sind meist gutartige kleinere Tumoren in der Bauchspeicheldrüse. Auffällig
werden sie durch die Beschwerden des Insulin-bedingt niedrigen Blutzuckerspiegels
(Hypoglykämie-Beschwerden, siehe Abschnitt Blutzucker).
Zur Abklärung reicht eine Insulinspiegelmessung meist nicht aus. Man führt einen
Hungerversuch durch (maximal 3-tägiges Fasten). Meist zeigt der Insulinom-Patient in der
Hungerphase trotz niedriger Blutzuckerspiegel Insulinspiegel von 6 mU/l oder höher.
Auch das C-Peptid wird zu hoch sein (>= 0.2 nmol/l bzw.
>= 0.7 µg/l).
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Missbräuchliche
Verwendung von Insulin
Wenn gesunden Menschen Insulin gespritzt wird, führt das zu ähnlichen Befunden wie beim
Insulinom. Man findet im Hungerversuch trotz niedrigen Blutzuckers hohe Insulinspiegel.
Man kann dies aber vom Insulinom dadurch unterscheiden, dass beim Insulinom auch der
C-Peptid-Spiegel zu hoch ist. Bei Gabe des Insulins hingegen ist das Insulin hoch
das C-Peptid aber nicht. |
Missbräuchliche
Verwendung von Diabetes-Medikamenten
Fallweise werden auch Medikamente gegen Zuckerkrankheit missbräuchlich verwendet. Diese
Medikamente fördern die Insulinausschüttung der Bauchspeicheldrüse. Die Befunde sind
daher von denen des Insulinoms praktisch nicht zu unterscheiden. Auch hier findet man im
Hungerversuch trotz niedrigen Blutzuckers hohe Insulinspiegel. Auch das C-Peptid bringt
keine Klärung es ist in beiden Fällen hoch. Im Verdachtsfall muss man daher versuchen,
die in Frage kommenden Medikamente im Blut nachzuweisen. |
Neugeborene
zuckerkranker Mütter
Zuckerkrankheit der Mutter in der Schwangerschaft führt bei Neugeborenen
zu hohen Insulinspiegeln.
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Leberzirrhose
Die Leber ist wesentlich am Abbau des Insulins beteiligt. Fällt ihre Funktion aus, kann
der Insulinspiegel erhöht sein.
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Bestimmte
Autoimmun-Erkrankungen (sehr selten)
Bei Autoimmunerkrankungen richtet sich unsere Abwehr gegen unseren
eigenen Körper. So kommt es z.B. vor, dass unsere Abwehr Antikörper gegen Insulin
bildet. Manche dieser Antikörper können zu hohen Insulinspiegeln und niedrigen
Blutzuckerspiegeln führen: Nach der Nahrungsaufnahme, wenn Insulin freigesetzt wird,
binden sich diese Antikörper an das Insulin. Sie verhindern damit, das das Insulin
regelrecht "verbraucht" wird. Wenn die Nahrungsaufnahme schon wieder länger her
ist, wir also gar kein Insulin mehr bräuchten, setzen sie das Insulin wieder frei. Das
führt zu erniedrigtem Blutzucker. In diesen Fällen wird das C-Peptid
niedrig sein.
Noch seltener gibt es Antikörper, die die Insulin-produzierenden Zellen der
Bauchspeicheldrüse zur Ausschüttung von Insulin anregen. In diesen Fällen ist neben dem
Insulin das C-Peptid ebenfalls zu hoch.
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B. Hohe
Insulinspiegel bei hohen oder normalen Blutzuckerspiegeln
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Zuckerkrankheit (Diabetes)
- Diabetes mellitus Typ 2 ("Erwachsenendiabetes")
Patienten mit dieser Art von Zuckerkrankheit können erhöhte Insulinspiegel im
Blut zeigen. Bei Diabetes Typ 2 reagieren die Gewebe (z.B. Muskel- und Fettgewebe) zu
wenig auf Insulin. Die Bauchspeicheldrüse schüttet daher mehr Insulin aus um das
auszugleichen.
- Seltene, spezielle Formen von Zuckerkrankheit
Verschiedene angeborene Fehler des Erbguts führen dazu, dass die Zellen nicht auf
Insulin reagieren. Dass passiert z.B., wenn die Andockstelle für das Insulin auf den
Zellen defekt ist. Als Ausgleich wird mehr Insulin ausgeschüttet. Diese Erkrankungen
treten oft bereits in der Kindheit auf, manche später. Meist sind schwere Missbildungen
damit verbunden.
Nur namentlich erwähnt seien: die Insulinresistenz Typ A, der
Leprechaunismus, das Rabson-Mendenhall-Syndrom und der Lipatrophische Diabetes.
Auch seltene Autoimmunerkrankungen, bei denen unsere eigene Abwehr Antikörper
gegen die Andockstelle des Insulins bildet, können dazu führen, dass das Insulin nicht
mehr ausreichend auf die Zellen wirken kann. Man hat dies auch Insulinresistenz Typ B
genannt.
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Andere Erkrankungen mit
erhöhtem Blutzucker und erhöhtem Insulin
Prinzipiell führen viele Krankheiten mit erhöhtem Blutzucker, bei denen die
Insulinausschüttung aus der Bauchspeicheldrüse noch regelrecht funktioniert, zu
erhöhten Insulinspiegeln (Beispiele im Abschnitt Blutzucker-Erhöhungen).
Der erhöhte Insulinspiegel ist dabei als normale Antwort auf den hohen Blutzucker
aufzufassen. |
Fettleibigkeit
Auch bei Fettleibigkeit fand man erhöhte Insulinwerte.
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Zuckerkrankheit Typ 1 und
2 (Diabetes mellitus Typ 1 und 2)
- Diabetes mellitus Typ 1 ("Juveniler Diabetes")
Bei dieser Erkrankung sind die Insulin-produzierenden Zellen der Bauchspeicheldrüse
zerstört, es wird kein oder nur mehr sehr wenig Insulin gebildet.
- Prä-Diabetes mellitus Typ 1
Eine Art Vorstufe des Typ 1 Diabetes: Man findet bei Patienten, die zwar schon
Antikörper gegen Insulin-produzierende Zellen haben aber noch keinen Diabetes, eine
verminderte Insulinausschüttung bei speziellen Tests (Injektion einer Zuckerlösung in
Vene). Diese Menschen entwickeln später häufig wirklich einen Typ 1 Diabetes.
- Diabetes mellitus Typ 2 ("Erwachsenendiabetes")
Bei dieser Erkrankung kommen zwar erhöhte Insulinspiegel vor, trotzdem zeigen spezielle
Tests, dass die Insulin-produzierenden Zellen der Bauchspeicheldrüse weniger Insulin
liefern als bei Gesunden.
Beispiel: Glukagon-Stimulationstest. Man regt mittels des Hormons Glukagon die
Insulinausschüttung an. Der Gesunde reagiert mit einer starken Steigerung der
Insulinausschüttung. Der Typ 2 Diabetiker zeigt oft geringere Anstiege des
Insulinspiegels.
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Seltene Formen der
Zuckerkrankheit
- Erbschäden der Insulin-produzierenden Zellen
Verschiedene Erbschäden können die Insulinproduktion stören. Entweder ist die
Produktion selbst gestört oder der Erbschaden bewirkt, dass die Zellen gar nicht merken,
dass der Blutzucker hoch ist. Diese Erkrankungen treten meist bis zum 25 Lebensjahr auf,
die Patienten sind nicht übergewichtig. Ansonsten ähnelt die Krankheit aber eher einem
Diabetes Typ 2, also einem Erwachsenendiabetes (man kommt in der Behandlung meist ohne
Insulin aus). Daher werden Erkrankungen dieser Gruppe auch "Erwachsenendiabetes des
jungen Menschen" genannt (engl. "maturity-onset diabetes of the young",
kurz "MODY").
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Erkrankungen der
Bauchspeicheldrüse
Jede Erkrankung, bei der größere Anteile der Bauchspeicheldrüse geschädigt werden,
kann die Insulinausschüttung vermindern und einen Diabetes mellitus verursachen.
- Entzündung der Bauchspeicheldrüse (Pankreatitis)
- Tumor (Karzinom) der Bauchspeicheldrüse
- Entfernung der Bauchspeicheldrüse (Operation)
- Verletzung der Bauchspeicheldrüse
- Schädigung der Bauchspeicheldrüse bei Eisenspeicherkrankheit
(Hämochromatose)
- Schädigung der Bauchspeicheldrüse bei Cystischer Fibrose
(Mucoviscidose; Erbschaden mit abnorm zäher Schleimbildung in verschiedenen Drüsen)
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Medikamente und Gifte
(selten)
Bestimmte Medikamente können die Ausschüttung von Insulin behindern, manche Medikamente
und Gifte können die Insulin-produzierenden Zellen zerstören.
Eine Medikamenten-verursachte Zerstörung der Zellen ist bei Anwendung des
Parasitenmittels Pentamidin (Lomidine) vorgekommen. |
Virusinfektionen
(selten)
Fallweise konnte man Diabetes-Fälle mit Zerstörung der
Insulin-produzierenden -Zellen auf Virusinfektionen zurückführen.
(z.B. angeborene Rötelnerkrankung bei Röteln der Mutter in der Schwangerschaft,
Coxsackie-Virusinfektion, Zytomegalievirusinfektion) |
Andere seltene
Erbkrankheiten, die mit Insulinmangel und Diabetes einhergehen können
Dazu gehören Krankheiten, die schon im Kindes- oder Jugendalter zu Tage treten. Meist
sind schwere Missbildungen damit verbunden.
Erwähnt sei das das Wolfram-Syndrom (= DIDMOAD-Syndrom), bei dem die
Insulin-produzierenden Zellen fehlen. |
Hormon-produzierende
Tumoren (selten)
Es gibt Tumoren, die Hormone produzieren, die die Insulinausschüttung hemmen. Dazu
gehört das sehr seltene Somatostatinom, ein Tumor der meist in der Bauchspeicheldrüse
oder im Dünndarm vorkommt und Zuckerkrankheit und Durchfälle verursacht. Er produziert
das Hormon Somatostatin.
Auch bei Aldosteron-produzierenden Tumoren der Nebennierenrinde wurde eine Hemmung
der Insulinausschüttung beobachtet. |
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