Insulin ist das jüngste Hormon.

• Hypoglykämie

Insulin ist ein Hormon mit Peptidcharakter, das in Pankreaszellen gebildet wird. Es beeinflusst die im Körper ablaufenden Stoffwechselvorgänge und deckt nahezu alle Gewebe ab. Eine der Schlüsselfunktionen besteht darin, die Glukosekonzentration im Blut zu reduzieren, so dass das Fehlen dieses Hormons häufig die Entstehung einer solchen Pathologie wie Diabetes hervorruft. Bei absolutem Insulinmangel entwickelt der Patient eine Typ-1-Erkrankung und bei einem relativen Hormonmangel tritt Typ-2-Diabetes auf.

Insulin: die Zusammensetzung des Hormons

Das im Pankreas produzierte Hormon ist eine Vorstufe von Insulin. Im Verlauf mehrerer aufeinanderfolgender chemischer Reaktionen wird es in eine aktive Form des Hormons umgewandelt, das im Körper seine vorgesehenen Funktionen erfüllen kann.
Jedes Insulinmolekül hat in seiner Zusammensetzung 2 Polypeptidketten, die durch Disulfidbrücken (C-Peptid) verbunden sind:

1. A-Kette Es enthält 21 Aminosäurereste.
2. In-Kette. Es besteht aus 30 Aminosäureresten.

Insulin hat eine hohe Wirkungsrate und wird innerhalb einer Stunde nach der Herstellung synthetisiert. Der Stimulus für die Produktion des Hormons ist die Nahrungsaufnahme mit einer großen Menge Kohlenhydraten, was zu einem Anstieg der Blutzuckerwerte führt.

Insulin hat bei jeder Spezies strukturelle Unterschiede, daher ist seine Rolle bei der Regulierung des Kohlenhydratstoffwechsels ebenfalls unterschiedlich. Dem menschlichen Hormon ist das Schweineinsulin am ähnlichsten, das sich nur durch einen Aminosäurerest von diesem unterscheidet. Insulinrinder unterscheiden sich in drei solcher Rückstände vom menschlichen Hormon.

Wie wird der Blutzucker reguliert?

Die optimale Zuckerkonzentration wird durch die Ausführung aller Funktionen der Körpersysteme aufrechterhalten. Die Hauptrolle in diesem Prozess liegt jedoch in der Wirkung von Hormonen.

Die Glukosekonzentration wird durch zwei Hormongruppen beeinflusst:

1. Insulin (ein natürliches hyperglykämisches Hormon) - reduziert seinen Spiegel.
2. Hormone der hyperglykämischen Gruppe (z. B. Wachstumshormon, Glucagon, Adrenalin) erhöhen den Spiegel.

In diesem Moment, wenn der Glukosewert unter den physiologischen Wert fällt, verlangsamt sich die Insulinproduktion. Bei einem kritischen Blutzuckerabfall beginnt die Freisetzung hyperglykämischer Hormone, die Glukose aus den Zellspeichern lenken. Zur Unterdrückung der weiteren Insulinsekretion im Blut werden Stresshormone und Adrenalin aktiviert.

Die folgenden Faktoren können die Produktion, die Wirkung von Insulin oder den Verlust der Empfindlichkeit der Zellmembran gegen dieses Hormon beeinflussen:

• Unterbrechung des Reifungsprozesses von Insulin sowie dessen Rezeptor;
• Die Entstehung modifizierter Moleküle sowie die Verletzung ihrer biologischen Funktionen;
• Das Vorhandensein von Antikörpern gegen die Wirkung des Hormons im Körper führt zu einem Kommunikationsverlust zwischen dem Hormon und seinem Rezeptor.
• Abbau von Hormonrezeptoren;
• Unterbrechung des Hormonendozytoseprozesses mit dem Rezeptor.

Jedes Hindernis für das Insulinsignal in der Zelle kann seine Wirkung auf den gesamten Stoffwechselprozess ganz oder teilweise beeinträchtigen. Es ist wichtig zu verstehen, dass in diesem Zustand des Körpers eine hohe Konzentration des Hormons die Situation nicht korrigieren kann.

Einfluss von Insulin und seiner Rolle

Insulin erfüllt wichtige Funktionen im Körper und hat vielfältige Auswirkungen auf Stoffwechselprozesse.

Die Wirkung des Hormons ist in Abhängigkeit von der Wirkung normalerweise in 3 Hauptgruppen unterteilt:

• Anabole;
• Metabolisch;
• Antikatabole

Stoffwechseleffekte manifestieren sich wie folgt:

1. Die Aufnahme von Zellen in den Körper wird verstärkt. Glukose ist eine der wichtigen Komponenten, so dass Sie durch die Absorption den Blutzuckerspiegel regulieren können.
2. Die Synthesemenge eines solchen Polysaccharids als Glykogen nimmt zu.
3. Die Intensität der Glykogenese nimmt ab (die Bildung von Glukose in der Leber verschiedener Substanzen nimmt ab).

Die anabole Wirkung des Hormons soll die Biosynthese von Proteinkomponenten und die Replikation von DNA (Desoxyribonukleinsäure) verbessern. Insulin unter dem Einfluss dieser Eigenschaft hilft dabei, Glukose in organische Verbindungen wie Triglyceride umzuwandeln. Auf diese Weise können Sie die Bedingungen für die Ansammlung von Fett zum Zeitpunkt des Hormonmangels schaffen.

Der anti-katabolische Effekt deckt 2 Bereiche ab:

• Senkt den Hydrolysegrad der Proteine ​​(Abbau);
• Reduziert das Eindringen von Fettsäuren in Blutzellen;
• Unter dem Einfluss von Insulin im Blut werden normale Zuckerspiegel aufrechterhalten.

Die Wirkung der Insulinexposition manifestiert sich durch einen speziellen Rezeptor und tritt nach einer anderen Zeitdauer auf:

• In einem kurzen Zeitraum (eine Minute oder sogar Sekunden), wenn die Funktionen Transport, Enzymhemmung, Synthese von Ribonukleinsäure, Proteinphosphorylierung durchgeführt werden;
• Nach langer Zeit (bis zu mehreren Stunden) bei DNA-Synthese, Protein- und Zellwachstumsprozess.

Wie funktioniert ein Hormon?

Insulin ist an fast allen Stoffwechselprozessen beteiligt, seine Hauptaktivität betrifft jedoch den Kohlenhydratstoffwechsel. Die Wirkung dieser Substanzen auf das Hormon ist weitgehend auf die erhöhte Abgabegeschwindigkeit überschüssiger Glukose durch die Zellmembranen zurückzuführen. Infolgedessen werden Insulinrezeptoren aktiviert und ein intrazellulärer Mechanismus wird aktiviert, der die Aufnahme von Glukose durch Zellen direkt beeinflussen kann. Der Wirkmechanismus von Insulin basiert auf der Regulierung der Anzahl der Membranproteine, die diese Substanzen abgeben.

Der Transport von Glukose in Gewebe hängt vollständig von Insulin ab. Diese Gewebe sind für den menschlichen Körper von größter Bedeutung und sind für so wichtige Funktionen wie Atmung, Bewegung, Blutkreislauf und die Bildung einer Energiereserve verantwortlich, die von der einlaufenden Nahrung isoliert wird.

Die Hormonrezeptoren in der Zellmembran haben folgende Zusammensetzung:

1. Alpha-Untereinheiten (2 Stück). Sie befinden sich außerhalb des Käfigs.
2. Beta-Untereinheiten (2 Stück). Sie durchqueren die Zellmembran und gelangen in das Zytoplasma.

Diese Komponenten werden durch zwei Polypeptidketten gebildet, die durch Disulfidbindungen miteinander verbunden sind und sich durch Tyrosinkinaseaktivität auszeichnen.

Nach der Rezeptorkommunikation mit Insulin treten folgende Ereignisse auf:

1. Die Konformation des Rezeptors kann sich ändern und betrifft zunächst nur die a-Untereinheit. Als Ergebnis dieser Wechselwirkung tritt Tyrosinkinaseaktivität in der zweiten Untereinheit (Beta) auf, eine Reaktionskette wird ausgelöst, um die Wirkung von Enzymen zu verstärken.
2. Die Rezeptoren bilden in Verbindung miteinander Mikroaggregate oder Spots.
3. Es findet eine Rezeptorinternalisierung statt, die zu einem entsprechenden Signal führt.

Wenn Insulin in großen Mengen im Plasma enthalten ist, verringert sich die Anzahl der Rezeptoren und die Empfindlichkeit der Zellen gegenüber dem Hormon nimmt ab. Die Abnahme der Regulierung der Anzahl der Rezeptoren ist auf ihren Verlust während der Insulinpenetration in die Zellmembran zurückzuführen. Als Folge dieser Verletzung tritt Fettleibigkeit auf oder eine Krankheit wie Diabetes mellitus (meist Typ 2).

Arten von Hormonen und deren Dauer

Zusätzlich zum natürlichen Insulin, das die Bauchspeicheldrüse produziert, müssen manche Menschen ein Hormon in Form eines Arzneimittels verwenden. Der Agent dringt in die Zellen ein, indem er die entsprechenden subkutanen Injektionen durchführt.

Die Dauer eines solchen Insulins ist in 3 Kategorien unterteilt:

1. Der anfängliche Zeitraum, wenn Insulin in das Blut des Patienten gelangt. Zu diesem Zeitpunkt hat das Hormon eine hypoglykämische Wirkung.
2. Spitze. Während dieser Zeit ist der maximale Punkt der Glukose-Reduktion erreicht.
3. Dauer Diese Lücke dauert länger als in früheren Perioden. Während dieser Zeit nimmt der Blutzuckergehalt ab.

Abhängig von der Dauer der Wirkung von Insulin kann das in der Medizin verwendete Hormon die folgenden Arten haben:

1. Basal. Es ist für einen ganzen Tag gültig, daher genügt eine Injektion pro Tag. Das Basalhormon hat keine Spitzenwirkung, es senkt den Zucker für einige Zeit nicht, ermöglicht es Ihnen jedoch, den Hintergrundwert der Glukose den ganzen Tag aufrechtzuerhalten.
2. Bolus Das Hormon ist ein schnelleres Mittel, um den Blutzuckerwert zu beeinflussen. Wenn Sie ins Blut gelangen, wird sofort der gewünschte Effekt erzielt. Der Höhepunkt der Wirkung des Bolushormons ist nur für Mahlzeiten verantwortlich. Es wird von Patienten mit Typ-1-Diabetes verwendet, um den Zuckerspiegel mit einer geeigneten Injektionsdosis zu korrigieren.

Die Insulindosis sollte nicht von Patienten mit Diabetes selbst berechnet werden. Wenn die Anzahl der Einheiten des Hormons die Norm deutlich übersteigt, kann es sogar tödlich sein. Das Leben retten ist nur möglich, wenn der Patient einen klaren Kopf hat. Dazu müssen Sie noch vor Einsetzen des diabetischen Komas Glukose injizieren.

Hormoninjektionen: Häufig auftretende Fehler

Endokrinologen hören häufig Beschwerden von Patienten über die Ineffektivität von Insulininjektionen während der Praxis. Der Blutzucker kann nicht abnehmen, wenn die Technik während der Verabreichung des Hormons gestört wurde.

Folgende Faktoren können es provozieren:

1. Verwendung von abgelaufenem Insulin, wenn das Verfallsdatum bereits abgelaufen ist.
2. Verstoß gegen die Grundregeln der Transport- und Lagerbedingungen des Arzneimittels.
3. Mischen verschiedener Hormonsorten in einer Flasche.
4. Luft tritt in eine für die Injektion vorbereitete Spritze ein.
5. Die Anwendung von Alkohol an der Injektionsstelle führt zur Zerstörung von Insulin.
6. Verwenden Sie während der Injektion eine beschädigte Spritze oder Nadel.
7. Schnelle Entfernung der Nadel unmittelbar nach Einführung des Hormons, was zum Verlust eines Teils der Medikation führen kann. Infolgedessen wurde Insulin in unzureichenden Mengen aufgenommen. Ein solcher Fehler kann Hyperglykämie (einen starken Anstieg des Zuckers) verursachen. Andernfalls tritt Hypoglykämie (Zuckertropfen) auf, wenn mehr Insulin aufgenommen wird, als zur Glukose-Neutralisation erforderlich war. Beide Bedingungen sind gefährlich für Diabetiker.

Mechanismus zur Insulinwirkung

(Glukose-Transporter, Glukose-erleichtertes Diffusionssystem)

Die Glukoseaufnahme durch Gewebe nimmt zu

Physiologische Wirkungen von Insulin

Hypoglykämische Wirkung: erhöht den Glukosetransport durch die Zellmembranen, aktiviert die Glukosephosphorylierung, erhöht die Glykogensynthese, hemmt die Glykogenolyse und die Gluconeogenese.

Wirkung auf den Fettstoffwechsel:aktiviert die Bildung und Ablagerung von Triglyceriden, hemmt die Umwandlung von Fettsäuren in Ketosäuren, reduziert die Lipolyse und hemmt die intrazelluläre Lipase.

Wirkung auf den Eiweißstoffwechsel:erhöht die Proteinsynthese aus Aminosäuren, hemmt die Umwandlung von Aminosäuren in Ketosäuren.

Zur Behandlung von Diabetes.

Kinder entwickeln einen Typ-1-Diabetes mellitus, der durch die Zerstörung von RV-β-Zellen und durch absoluten Insulinmangel (Autoimmunerkrankungen, idiopathisch) verursacht wird.

Insulindosierung:abhängig von der Glukose im Blut, Glykosurie, Acetonurie. 1 PIECE Insulin verbraucht 2,5 bis 5 Gramm Zucker. Genauer gesagt: 1 U Insulin reduziert die Glykämie um 2,2 mmol / l (normalerweise Nüchternglukose = 3,3–5,5 mmol / l) oder 0,3–0,8 U / kg Körpergewicht pro Tag.

Nehmen Sie zuerst die maximale Zahl und wählen Sie dann die Dosis einzeln aus. Während der Auswahl der Insulindosis wird der Blutzuckerspiegel bis zu 7-9 mal pro Tag gemessen. Die Empfindlichkeit von Kindern gegenüber Insulin ist viel höher als die von Erwachsenen.

Insulinregime.

- traditionell: kurz wirkendes Insulin wird 4-5 mal täglich 30 Minuten vor den Mahlzeiten subkutan oder intramuskulär injiziert.

- Basis-Bolus (intensiviert): kurz wirkendes Insulin 30 Minuten vor den Mahlzeiten + Injektionen von Insulinen mit mittlerer und lang anhaltender Wirkung, sie liefern Basalinsulinspiegel, beseitigen jedoch keine postprandiale Hyperglykämie, die durch kurz wirkende Insuline (am besten - Humalog) beseitigt wird.

Insuline werden auch verwendet.

- um den Appetit bei fehlendem Körpergewicht zu steigern,

- als Teil der Polarisationstherapie

- bei Diabetes mellitus Typ 2,

- mit Schizophrenie (komatöse Therapie).

Hypoglykämie(härter als Hyperglykämie):

Tachykardie, Schwitzen, Tremor, Übelkeit, Hunger, gestörte Funktion des Zentralnervensystems (Verwirrung, merkwürdiges Verhalten), Enzephalopathie, Krämpfe, Koma.

Hilfe: leicht verdauliches Frühstück, Süße. Mit Koma in / in 40% iger Glukoselösung.

Lipodystrophiean den Orten der Insulinverabreichung - das Verschwinden oder die Erhöhung der Ablagerung von Unterhautfett. Es entwickelt sich als Folge der Einführung von schlecht gereinigtem Insulin im Falle einer Verletzung der Technik der Verabreichung des Arzneimittels (kalte, oberflächliche Verabreichung (muss tief subkutan sein)) an derselben Stelle. Das Insulin wird am schnellsten und vollständig aus dem Unterhautgewebe der vorderen Bauchwand resorbiert, langsamer von der Schulter, der Vorderseite des Oberschenkels und sehr langsam von der Unterhautregion und dem Gesäß. Es werden nicht mehr als 16 Einheiten Insulin an einem Ort verabreicht, ein Mal innerhalb von 60 Tagen.

Allergische Reaktionen (Juckreiz, Hautausschlag, anaphylaktischer Schock). Dies ist das Ergebnis einer schlechten Reinigung von Insulin, Konservierungsmitteln und tierischem Insulin. Es ist notwendig, den Patienten in ein weniger immunogenes Medikament (Humaninsulin) zu überführen, um Antihistaminika, HA, zu verschreiben.

Schwellung des Gehirns, der Lunge, der inneren Organe.

Gewichtszunahme (Fettleibigkeit).

Atrophie von β-Zellen, Insulinresistenz(entwickelt mit dem Insulinbedarf mehr als 2 U / kg Körpergewicht, mit der Einführung von mehr als 60 IE pro Tag).

Elektrolytveränderungen, Stoffwechselstörungen, Bewusstseinsverlust, Depression der Reflexe, Anurie, hämodynamische Störungen.

Der Unterschied ist schwierig: in / in 40% iger Glukoselösung.

Tröpfchen mit kurz wirkendem Insulin (10-20 U) und Glukose nach Bedarf ein.

Zusätzlich subkutan oder intramuskulär 5-10 U Insulin bei der Überwachung des Blutzuckerspiegels.

Infusionstherapie - isotonische Lösungen von Natriumchlorid, Kaliumchlorid.

Wenn der pH-Wert des Blutes in Natriumbicarbonatlösung unter 7,0 Gew.-% liegt.

Cocarboxylase zur Reduzierung des Ketonspiegels.

Nicht insulinabhängiger Diabetes mellitus Typ 2

Es werden orale Antidiabetika verschrieben, die in der Pädiatrie nicht verwendet werden.

Orale Antidiabetika

Insulinwirkungsmechanismen

Auswirkungen auf Zellen Bearbeiten

Insulin hat ein ganzes Spektrum biologischer Wirkungen. Seine Hauptziele sind Leber, Muskeln und Fettgewebe, die eine führende Rolle im Glukosestoffwechsel spielen, aber Insulin beeinflusst auch viele andere Gewebe. Es ist das wichtigste Hormon, das für den Transport, den Stoffwechsel und die Zellspeicherung von Nährstoffen verantwortlich ist: Es stimuliert anabole Prozesse (Verwendung und Speicherung von Glukose, Aminosäuren und Fettsäuren) und hemmt katabolische Wirkungen (Abbau von Glykogen, Fett und Proteinen). Unter der Wirkung von Insulin wird der Transport von Nährstoffen und Ionen in die Zelle stimuliert, die intrazelluläre Bewegung von Proteinen wird beschleunigt, Enzyme werden aktiviert oder inaktiviert. Die Menge an Proteinen wird durch Änderung der Transkriptionsrate ihrer Gene und der mRNA-Translation geändert (Abb. 61.3.61.4).

Einige Insulineffekte zeigen sich innerhalb weniger Sekunden oder Minuten. darunter die Stimulierung des Glukose- und Ionentransports, die Phosphorylierung und Entphosphorylierung von Enzymen und sogar die Hemmung der Transkription des Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase-Gens (Granner, 1987; O'Brien und Granner, 1996). Um andere Wirkungen von Insulin zu erreichen, insbesondere um die Transkription der meisten Gene und Änderungen in der Proteinsynthese zu verändern, dauert es mehrere Stunden. Die Wirkung von Insulin auf die Proliferation und Differenzierung von Zellen tritt erst nach mehreren Tagen auf. Es ist nicht klar, ob diese zeitlichen Unterschiede auf unterschiedliche Mechanismen der intrazellulären Signaltransduktion oder auf unterschiedliche Kinetiken der durch Insulin regulierten Prozesse zurückzuführen sind.

Regulierung des Glukosetransports

Die wichtigste physiologische Wirkung von Insulin ist die Stimulierung des Glukosetransports in Muskeln und Fettgewebe. Glukose dringt in die Zellen ein, indem sie die Diffusion erleichtert, die durch spezielle Proteine ​​- Glukose-Träger - vermittelt wird. Fünf solcher Proteine ​​sind bekannt (GLUT1, GLUT2, GLUT3, GLUT4 und GLUT5); Es wird angenommen, dass sie den unabhängigen Transport von Glukose in Zellen durch erleichterte Diffusion durchführen (Shepherd und Kahn, 1999). Proteine ​​- Glucoseträger sind Glycoproteine ​​mit einem Molekulargewicht von etwa SO LLC; Jeder von ihnen hat 12 Transmembran-a-Helix-Domänen. Die Insulinstimulation des Glukosetransports beruht zumindest teilweise auf der energieabhängigen Bewegung von intrazellulären Vesikeln, die GLUT4hGLUTI-Proteine ​​enthalten, zur Zellmembran (Suzuki und Kopo, 1980; Simpson und Cushman, 1986; Abb. 61.3). Dieser Effekt ist reversibel: Wenn Insulin zerstört wird, kehren Proteine ​​- Glukosetransporter in ihre intrazellulären Speicher zurück. Es wird angenommen, dass die Unterbrechung dieses Prozesses einer der pathogenetischen Verbindungen des Insulin-unabhängigen Diabetes mellitus ist (Shepherd und Kahn, 1999).

Regulation des Glukosestoffwechsels

Die Lichtstreuung von Glukose in Zellen entlang eines Konzentrationsgradienten wird durch Phosphorylierung von Glukose vervollständigt. Die Bildung von Glucose-6-phosphat aus Glucose wird durch Hexokinase katalysiert, deren vier Isoenzyme wie Glucose-Transporter-Proteine ​​in verschiedenen Geweben unterschiedlich verteilt sind. Die Aktivität der beiden Isoenzyme der Hexokinase wird durch Insulin reguliert. Typ IV-Hexokinase, oft als Glucokinase bezeichnet, hat ein Molekulargewicht von 50.000 und wird zusammen mit GLUT2 in Hepatozyten und β-Zellen gefunden. Glukokinase wird von einem einzelnen Gen kodiert, aber in den Leber- und Pankreasinseln werden verschiedene Promotoren und unterschiedliche erste Exons für die Transkription dieses Gens verwendet (Printz et al., 1993a). Die Transkription des Glucokinase-Gens in der Leber wird durch Insulin reguliert (Magnuson et al., 1989). Typ II-Hexokinase hat ein Molekulargewicht von 100.000; Es ist zusammen mit dem GLUT4-Protein im Skelettmuskel, Myokard und Fettgewebe vorhanden. Insulin reguliert die Transkription sowohl des GLUT4-Proteingens als auch des Typ II-Hexokinase-Gens (Printz et al., 1993b).

Glucose-6-phosphat dient als gemeinsames Substrat für zwei Stoffwechselwege. Erstens wird es in die Glykolyse einbezogen - eine Kaskade enzymatischer Reaktionen, durch die ATP gebildet wird. Viele der Glykolysereaktionen werden durch Insulinwirkung verstärkt: Entweder durch Regulierung der Transkription von Enzymen kodierenden Genen oder durch Phosphorylierung oder Dephosphorylierung von Serin- und Threoninresten, was zu Veränderungen der Enzymaktivität führt. Zweitens kann Glucose-6-phosphat in Glucose-1-phosphat umgewandelt werden, aus dem Glykogen synthetisiert wird. Insulin stimuliert die Glykogenspeicherung durch Aktivierung der Glykogensynthetase (die durch dieses Enzym katalysierte Reaktion begrenzt die Glykogenesegeschwindigkeit) und die Hemmung der Phosphorylase (die durch dieses Enzym katalysierte Reaktion begrenzt die Glykogenolyserate). Wie bei der Glykolyse werden die Wirkungen von Insulin durch Phosphorylierung und Dephosphorylierung von Enzymen vermittelt; Dies ist der wichtigste Wirkmechanismus dieses Hormons. Beispielsweise werden Acetyl-CoA-Carboxylase und ATP-Citrat-Lyase während der Phosphorylierung aktiviert, und Glykogen-Synthetase und Pyruvat-Dehydrogenase werden während der Dephosphorylierung aktiviert. Die Dephosphorylierung der letzten beiden Enzyme ist das Ergebnis der Aktivierung der Insulinphosphatase. Dutzende von Proteinen werden auf ähnliche Weise modifiziert und verändert (Denton, 1986).

Gentranskriptionsverordnung Edit

Derzeit besteht kein Zweifel. dass der wichtigste Effekt von Insulin die Regulierung der Transkription bestimmter Gene ist. Ein Beispiel ist die Inhibierung der Transkription des Gens Phosphoenolpyruvatcarboxykinase (Granner et al., 1983). Dieser Effekt von Insulin beleuchtet den Mechanismus der Hemmung der Gluconeogenese (Sasaki et al., 1984) und erklärt, warum die Leber mit Insulinresistenz, die für einen insulinunabhängigen Diabetes charakteristisch ist, einen Glukosemangel im Überschuss erzeugt (Granner und O'Brien, 1992). Es ist bekannt, dass mehr als 100 Gene von Insulin transkribiert werden (O’Brien und Granner, 1996), und diese Liste wächst weiter. Der Mechanismus, durch den Insulin die Transkription beeinflusst, ist jedoch noch nicht entschlüsselt.

Insulinrezeptor Edit

Insulin übt seine Wirkungen durch Bindung an den Membranrezeptor aus. In Säugetieren sind diese Rezeptoren in fast allen Zellen zu finden, sowohl als klassische Insulinziele (Hepatozyten, Myozyten und Lipozyten) als auch auf Blutzellen, Gehirnzellen und Geschlechtsdrüsen. Die Anzahl der Insulinrezeptoren reicht von 40 (für Erythrozyten) bis 300.000 pro Zelle (für Hepatozyten und Lipozyten).

Der Insulinrezeptor ist ein großes Transmembranglycoprotein, das aus zwei α-Untereinheiten mit einem Molekulargewicht von 135.000 (719 oder 731 Aminosäurereste, abhängig vom Spleißen von mRNA) und zwei β-Untereinheiten mit einem Molekulargewicht von 95.000 (620 Aminosäurereste) besteht. Untereinheiten sind durch Disulfidbindungen mit dem β-a-a-β-Heterotetramer verbunden (Abb. 61.3) (Virkamaki et al., 1999). Beide Untereinheiten werden aus einem gemeinsamen einzelsträngigen Vorläufer gebildet, in dem die Aminosäuresequenzen der a- und β-Untereinheiten durch ein Segment aus vier basischen Aminosäureresten getrennt sind. Jede Rezeptoruntereinheit hat ihre eigene Funktion. Alpha-Untereinheiten befinden sich extrazellulär und enthalten eine Insulin-Bindungsdomäne (siehe oben), während β-Untereinheiten eine Transmembrandomäne mit Tyrosinkinaseaktivität bilden. Nach der Bindung von Insulin an Rezeptoren erfolgt deren Aggregation und rasche Internalisierung der Hormonrezeptorkomplexe. Da zweiwertige Antikörper gegen den Insulinrezeptor durch Vernetzung mit benachbarten Rezeptoren den Insulineffekt nachahmen und monovalente Antikörper diese Eigenschaft nicht besitzen, wird angenommen, dass eine Rezeptoraggregation erforderlich ist, um eine Kaskade intrazellulärer Reaktionen auszulösen. Nach der Internalisierung des Hormonrezeptorkomplexes bricht der Insulinrezeptor entweder zusammen oder kehrt zur Zellmembran zurück.

Phosphorylierung von Tyrosinresten und Mechanismen der intrazellulären Signaltransduktion. Der Insulinrezeptor hat seine eigene Tyrosinkinaseaktivität (Virkamaki et al., 1999). Die Rezeptoren vieler Wachstumsfaktoren, wie epidermaler Wachstumsfaktor, Plättchenwachstumsfaktor und M-CSF, haben auch diese Eigenschaft (Yarden und Ullrich, 1988). Das Wissen über den Mechanismus der Signalübertragung durch Rezeptoren mit intrinsischer Tyrosinkinaseaktivität wurde hauptsächlich bei der Untersuchung von Proteinen erhalten, die von Onkogenen kodiert werden und die Tumorumwandlung von Zellen, insbesondere Tyrosinkinasen der Src-Familie, verursachen.

Wenn Insulin an die α-Untereinheiten des Rezeptors bindet, tritt schnell eine Autophosphorylierung der Tyrosinreste der β-Untereinheit auf. Diese autokatalytische Reaktion führt zu einer signifikanten Erhöhung der Rezeptortyrosinkinase-Aktivität gegen andere Proteine. In normalen Zellen tritt auch eine Phosphorylierung von Serin- und Threoninresten des Insulinrezeptors auf, hauptsächlich unter der Wirkung der Proteincinasen C und A. Diese letztere Reaktion führt zur Unterdrückung der Aktivität der Rezeptortyrosinkinase (Cheatham und Kahn, 1995).

Die Tyrosinkinaseaktivität des Rezeptors ist für die Manifestation der Wirkung von Insulin notwendig. Mutationen, die das ATP-Bindungszentrum verändern oder zum Ersatz von Tyrosinresten führen, die einer Autophosphorylierung durch andere unterzogen werden, führen zu einer Abnahme der intrinsischen Tyrosinkinaseaktivität des Insulinrezeptors und zu einer Abnahme der Wirkungen des Hormons (Ellis et al., 1986). Der Insulinrezeptor, der nicht zur Autophosphorylierung befähigt ist, ist völlig ohne Aktivität.

Der aktivierte Insulinrezeptor löst eine Kaskade intrazellulärer Reaktionen aus, von denen die erste die Phosphorylierung von vier Proteinen ist, die als Insulinrezeptorsubstrate bezeichnet werden, IRS-1, IRS-2, IRS-3 und IRS-4 (White et al., 1985). Nach der Phosphorylierung erhält das IRS-2-Protein die Fähigkeit, mit anderen Proteinen zu interagieren, die BSH-Domänen enthalten (so genannt aufgrund der Homologie mit der Src-Tyrosinkinase). Eine davon ist Phosphatidylinosit-3-Kinase, ein Heterodimer, bestehend aus einer katalytischen Untereinheit mit einer Molmasse von 110.000 (pi 10) und einer regulatorischen Untereinheit mit einer Molmasse von 85.000 (p85). Die p85-Untereinheit enthält zwei BSh-Domänen, die an das IRS-1-Protein binden. Phosphatidylinose-tol-3-kinase katalysiert die Phosphorylierung von Phosphoinositiden an Position 3 von Inosit, und die Reaktionsprodukte sind an der intrazellulären Signaltransduktion (Phosphoinositidsystem) beteiligt. Phosphatidylinositol-Z-Kinase wird durch viele Hormone und Faktoren aktiviert, die die Zellproliferation stimulieren; unter ihnen sind Thrombozyten- und Epidermis-Wachstumsfaktoren und IL-4 (Virkamaki et al., 1999). Die Wirkung dieses Enzyms auf die Proliferation scheint durch die Aktivierung der Proteinkinase B und möglicherweise anderer Kinasen vermittelt zu werden.

Eines der stärksten Mitogene sind die Ras-Proteine, die von den gleichen Onkogenen kodiert werden. Sie aktivieren eine Kaskade von Mitogen-aktivierten Proteinkinasen. Die Beteiligung von Ras-Proteinen an der Vermittlung von Insulineffekten wurde angenommen, als bekannt wurde, dass Insulin neben anderen Enzymen auch diese Kaskade aktiviert (Avruch et al., 1994). Vor kurzem wurde der Mechanismus dieser Beteiligung offenbart, jedoch nicht vollständig. Die Aktivierung von Rezeptoren mit intrinsischer Tyrosinkinaseaktivität, einschließlich des Insulinrezeptors, führt zur Interaktion eines anderen SH2-Domänen enthaltenden Proteins, dem Adapterprotein Grb2, mit dem phosphorylierten IRS-1-Protein. Das Adaggrantprotein Grb2 bindet an den Austauschfaktor der Guanin-Nukleotide SOS, und dieser Komplex erhöht die Affinität der Ras-Proteine ​​für GTP. Das aktivierte Ras-Protein interagiert mit dem Raf-1-Protein (Serin-Threonin-Kinase), das wiederum eine Kaskade von Mitogen-aktivierten Proteinkinasen aktiviert. Darüber hinaus phosphoryliert der aktivierte Insulinrezeptor das Adagger-Protein She der BS-Domäne, woraufhin es an das Grb2-Protein bindet. Dies führt anscheinend zu einer Erhöhung der Wechselwirkung des Austauschfaktors der SOS-Guanin-Nukleotide mit der Zellmembran, der Aktivierung der Ras- und Raf-1-Proteine ​​und der Kaskade von mitogenaktivierten Proteinkinasen. Der Mechanismus, durch den Insulin die Zellproliferation verursacht, ist nicht endgültig etabliert, aber es ist bereits klar, dass es mehrere, möglicherweise sogar übermäßige, intrazelluläre Signaltransduktionswege beinhaltet (Avruch et al., 1994).

Die metabolische Wirkung von Insulin scheint durch das IRS-2-Protein vermittelt zu werden. Die intrazelluläre Bewegung von Proteinen - Träger von Glukose in Muskeln und Fettgewebe, die zu einem erhöhten Glukosetransport in die Zellen führen - ist die Hauptwirkung von Insulin. Die Bewegung der Trägerproteine ​​wird durch Worg-Mannin, einen Phosphatidyl-Inosit-3-Kinase-Inhibitor, blockiert. Die Wirkung von Insulin auf die Transkription von Genen der Schlüsselenzyme des Kohlenhydratstoffwechsels wird auch durch Wortmannin blockiert, daher ist es möglich, dass es durch die IRS-2-Protein- und Phosphatidyl-Inosit-3-Kinase-Substrate vermittelt wird.

Insulinpräparate. Der Wirkmechanismus von Insulin. Auswirkungen auf Stoffwechselvorgänge. Prinzipien der Insulindosierung bei der Behandlung von Diabetes. Vergleichende Eigenschaften von Insulinpräparaten.

Insulin (Insulin). Humaninsulin ist ein kleines Protein mit Mr = 5.808 Ja, bestehend aus 51 Aminosäuren. Insulin wird in Pankreas-B-Zellen als Präproinsulin produziert, das 110 Aminosäuren enthält. Nach dem Austritt aus dem endoplasmatischen Retikulum wird das 24-Aminosäure-N-terminale Signalpeptid vom Molekül abgespalten und Proinsulin wird gebildet. Im Golgi-Komplex werden durch Proteolyse 4 basische Aminosäuren und ein C-Peptid von 31 Aminosäuren aus der Mitte des Proinsulinmoleküls entfernt. Als Ergebnis werden 2 Insulinketten gebildet - eine A-Kette von 21 Aminosäuren (enthält eine Disulfidbindung) und eine B-Kette von 30 Aminosäuren. A- und B-Ketten sind untereinander durch 2 Disulfidbindungen verbunden. Anschließend wird in den sekretorischen Körnern der B-Zelle Insulin in Form von Kristallen abgelagert, die aus 2 Zinkatomen und 6 Insulinmolekülen bestehen. Im Allgemeinen enthält die Bauchspeicheldrüse des Menschen bis zu 8 mg Insulin, was ungefähr 200 TEIL Insulin entspricht.

Der Wirkmechanismus von Insulin. Insulin wirkt auf Transmembran-Insulinrezeptoren, die sich auf der Oberfläche von Zielgeweben (Skelettmuskel, Leber, Fettgewebe) befinden, und aktiviert diese Rezeptoren.

Der Insulinrezeptor enthält 2 Untereinheiten: die a-Untereinheit, die sich an der Außenseite der Membran befindet, und die b-Untereinheit, die die Membran durchdringt. Wenn Insulin an Rezeptoren bindet, werden sie aktiviert, und die Rezeptormoleküle vereinigen sich paarweise und erhalten Tyrosinkinaseaktivität (d. H. Die Fähigkeit, Tyrosinreste in Molekülen einer Anzahl von Proteinen zu phosphorylieren). Der aktivierte Rezeptor wird autophosphoryliert und seine Tyrosinkinase-Aktivität verzehnfacht. Ferner wird das Signal vom Rezeptor auf zwei Arten übertragen:

· Sofortige Reaktion (entwickelt sich innerhalb weniger Minuten). Verbunden mit der Phosphorylierung von Tyrosinresten im Protein IRS-2, das die Phosphatidylinosit-3-Kinase (PI-3-Kinase) aktiviert. Unter dem Einfluss dieses Kinase-Moleküls Phosphatidylinositol-Bisphosphat (PIP₂) phosphoryliert zu Phosphatidylinositoltriphosphat (PIP₃). Pip₃ aktiviert eine Reihe von Proteinkinasen, die Folgendes betreffen:

Nutr Transmembrantransporter-Nährstoffaktivität;

Þ Aktivität intrazellulärer Enzyme des Kohlenhydrat- und Fettstoffwechsels;

Þ Transkription einer Reihe von Genen im Zellkern.

· Langsame Reaktion (entwickelt sich nach einigen Stunden). Ursache ist die Phosphorylierung von Tyrosinresten im IRS-1-Molekül, die die mitogenaktivierten Proteinkinasen (MAPK) stimuliert und den Prozess des Zellwachstums und der DNA-Synthese startet.

Physiologische Wirkungen von Insulin Die Hauptwirkung von Insulin ist seine Wirkung auf den Transport von Glukose in Zellen. Durch die Zellmembran dringt Glukose durch Lichttransport durch spezielle Träger ein - Glukosetransporter GLUT. Es gibt 5 Arten dieser Transporter, die in 3 Familien kombiniert werden können:

· GLUT-1,3,5 - Glukose-Transporter in insulinunabhängige Gewebe. Für den Betrieb dieser Transporter ist kein Insulin erforderlich. Sie haben eine extrem hohe Affinität für Glukose (K_m"1-2 mM) und sorgen für Glukosetransport zu roten Blutkörperchen, Gehirnneuronen, Darmepithel und Nieren sowie Plazenta.

· GLUT-2 - Glukose-Transporter für Insulin regulierende Gewebe. Es benötigt auch kein Insulin für seine Arbeit und wird nur bei hohen Glukosekonzentrationen aktiviert, da es eine extrem niedrige Affinität dafür hat (K_m"15-20 mM). Es liefert den Transport von Glukose zu den Zellen der Bauchspeicheldrüse und der Leber (dh zu den Geweben, in denen Insulin synthetisiert und abgebaut wird). Es wirkt an der Regulierung der Insulinsekretion mit einem Anstieg des Glukosespiegels mit.

· GLUT-4 - Glukose-Transporter in insulinabhängige Gewebe. Dieser Transporter hat eine mittlere Affinität für Glukose (K_m"5 mM), aber in Gegenwart von Insulin nimmt seine Affinität für Glukose dramatisch zu und sorgt für die Einnahme von Glukose durch Muskelzellen, Adipozyten und die Leber.

Unter dem Einfluss von Insulin tritt die Bewegung von GLUT-4-Molekülen vom Zytoplasma der Zelle zu ihrer Membran auf (die Anzahl der Trägermoleküle in der Membran steigt an), die Affinität des Trägers zur Glukose steigt an und dringt in die Zelle ein. Infolgedessen nimmt die Glukosekonzentration im Blut ab und steigt in der Zelle an.

Tabelle 3 zeigt die Wirkung von Insulin auf den Stoffwechsel in Insulin-abhängigen Geweben (Leber, Skelettmuskel, Fettgewebe).

Tabelle 3. Die Wirkung von Insulin auf den Stoffwechsel in Zielorganen.

Im Allgemeinen ist Insulin durch eine anabole Wirkung auf den Metabolismus von Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten (dh Erhöhung der Synthesereaktionen) und anti-katabolische Wirkung (Hemmung des Glykogen- und Lipidabbaus) gekennzeichnet.

Therapeutische Wirkungen von Insulin Diabetes mellitus steht im Zusammenhang mit der Tatsache, dass Insulin den Glukosetransport in die Zelle normalisiert und alle Manifestationen von Diabetes beseitigt (Tabelle 4).

Tabelle 4. Therapeutische Wirkungen von Insulin.

Eigenschaften von Insulinpräparaten. Verwenden Sie in der medizinischen Praxis 3 Arten von Insulin - Rindfleisch, Schweinefleisch und Mensch. Insulin-Rinder unterscheidet sich von Humaninsulin nur in 3 Aminosäuren, während Schweineinsulin sich nur in einer Aminosäure unterscheidet. Daher ist Schweineinsulin homologer zu Humaninsulin und weniger antigen als Rinderinsulin. Derzeit wird in allen Industrieländern nicht empfohlen, Rinderinsulin zur Behandlung von Menschen mit Diabetes zu verwenden.

Xenogene Insuline (Rinder, Schweine) werden durch Extraktion mit einer Säure-Alkohol-Methode nach praktisch demselben Prinzip erhalten, das vor mehr als 80 Jahren von Banting und Best in Toronto vorgeschlagen wurde. Das Extraktionsverfahren ist jedoch verbessert und die Insulinausbeute beträgt 0,1 g pro 1000,0 g Pankreasgewebe. Der gewonnene Extrakt enthält anfangs 89-90% Insulin, der Rest sind Verunreinigungen - Proinsulin, Glucagon, Somatostatin, Pankreaspolypeptid, VIP. Diese Verunreinigungen machen Insulin immunogen (verursachen die Bildung von Antikörpern), verringern seine Wirksamkeit. Der Hauptbeitrag zur Immunogenität wird seitens Proinsulin geleistet Sein Molekül enthält ein C-Peptid, das in jedem Tier spezifisch ist.

Handelsübliche Insulinpräparate werden weiter verfeinert. Je nach Reinigungsgrad gibt es 3 Insulintypen:

· Kristallisierte Insuline - durch wiederholte Rekristallisation und Auflösung gereinigt.

Mono-Peak-Insuline werden durch Reinigung der kristallisierten Insuline mittels Gelchromatographie erhalten. Gleichzeitig wird Insulin in Form von drei Peaks freigesetzt: A - enthält endokrine und exokrine Peptide; B - enthält Proinsulin; C - enthält Insulin.

· Einkomponenten-Insuline - Multi-Chromatographie-Insuline, häufig mit Ionenaustauschchromatographie und Molekularsiebmethode.

Im Prinzip kann Humaninsulin auf vier Arten hergestellt werden:

· Vollständige chemische Synthese

· Extraktion des menschlichen Pankreas

Die ersten zwei der obigen Verfahren werden derzeit wegen der unwirtschaftlichen Vollsynthese und des Mangels an Rohstoffen (menschliches Pankreas) für die Massenproduktion von Insulin durch das zweite Verfahren nicht verwendet.

Halbsynthetisches Insulin wird aus dem Schwein durch enzymatischen Austausch der Aminosäure Alanin an Position 30 der B-Kette gegen Threonin erhalten. Anschließend wird das resultierende Insulin einer chromatographischen Reinigung unterzogen. Der Nachteil dieser Methode ist die Abhängigkeit der Insulinproduktion von der Rohstoffquelle - Schweineinsulin.

Die Aktivität von Insulinpräparaten biologische Methoden in ED ausdrücken. Nehmen Sie für 1 IE die Insulinmenge, die die Blutzuckerkonzentration im Blut eines Kaninchens bei leerem Magen um 45 mg / dl verringert oder bei Mäusen hypoglykämische Krämpfe verursacht. 1 U Insulin verbraucht etwa 5,0 g Blutzucker. 1 mg Insulin mit internationalem Standard enthält 24 U. Die ersten Präparate enthielten 1 E in ml. Moderne kommerzielle Insulinpräparate sind in 2 Konzentrationen erhältlich:

· U-40 - enthält 40 U / ml. Diese Konzentration wird bei der Einführung von Insulin mit einer herkömmlichen Spritze sowie bei Kindern verwendet.

· U-100 - enthält 100 U / ml. Diese Konzentration wird verwendet, wenn Insulin mit einem Spritzenstift verabreicht wird.

Nomenklatur der Insulinpräparate. Je nach Wirkungsdauer werden Insulinpräparate in mehrere Gruppen eingeteilt:

1. kurz wirkende Insuline (einfache Insuline);

2. verlängerte Insuline (Insuline mittlerer Dauer);

3. lang wirkende Insuline;

4. Gemischte Insuline (Fertigmischungen aus kurzem und langem Insulin).

Kurzwirkende Insuline. Sie sind eine Lösung aus reinem Insulin oder Insulin mit einer geringen Menge an ionisiertem Zink. Nach der subkutanen Verabreichung beginnen diese Insuline nach 0,5 bis 1,0 Stunden zu wirken, ihre maximale Wirkung beträgt 2-3 Stunden und die Dauer der hypoglykämischen Wirkung beträgt 6-8 Stunden. Die Medikamente in dieser Gruppe sind echte Lösungen, sie können subkutan, intramuskulär und intravenös verabreicht werden. In der Regel erscheinen die Wörter "schnell" oder "regelmäßig" in den Namen der Medikamente in dieser Gruppe.

Insulins mit erweiterter Wirkung. Die Wirkung des Insulins wird verlängert, indem seine Resorption verlangsamt wird. Folgende Insulinpräparate werden verwendet:

· Eine Suspension aus amorphem Zinkinsulin - enthält Insulin mit einem Überschuss an ionisiertem Zink, was die Bildung kleiner, schlecht löslicher Insulinkristalle fördert.

· Isophaninsulin oder Insulin-NPH-Suspension (Neutral Protamin Hagedorn) - enthält eine Mischung aus äquimolaren Mengen Insulin und dem Protaminprotein, das mit Insulin einen schwer löslichen Komplex bildet.

· Protamin-Zink-Insulinsuspension - eine Mischung, die Insulin und einen Überschuss an ionisiertem Zink mit Protamin enthält.

Die Entwicklungszeit des zuckersenkenden Effekts nach der Einnahme des verlängerten Insulins ist in Tabelle 7 angegeben. In der Regel enthalten die Namen der Produkte dieser Gruppe die Wörter "tard", "midi", "tape".

Früher wurde in Form von verlängertem Insulin (zum Beispiel Insulin-C) auch ein Komplex aus Insulin und der synthetischen Substanz Surfen (Aminohurid) verwendet. Diese Medikamente werden jedoch nicht häufig verwendet, da Surfen häufig Allergien verursachte und einen sauren pH-Wert hatte (seine Injektionen waren ziemlich schmerzhaft).

Lange wirkende Insuline. Stellen Sie eine kristalline Zinkinsulinsuspension dar. Lange Zeit wurde Rinderinsulin verwendet, um diese Medikamente zu erhalten Seine A-Kette enthält mehr hydrophobe Aminosäuren als Insulin von Schweinen oder Menschen (Alanin und Valin) und ist etwas schlechter löslich. Im Jahr 1986 stellte Novo Nordisk erweitertes Insulin auf der Basis von Humaninsulin her. Es sollte daran erinnert werden, dass die Schaffung eines langwirksamen Arzneimittels auf der Basis von Schweineinsulin derzeit nicht möglich ist, und jeder Versuch, ein Arzneimittel auf der Basis von Schweineinsulin als langwirkendes Arzneimittel zu deklarieren, sollte als Fälschung betrachtet werden. In der Regel gibt es in den Namen langwirkender Drogen ein Fragment "ultra".

Kombinierte Insuline. Für Patienten, die Kurz- und Langzeitinsulin verwenden, stellen sie gebrauchsfertige Mischungen aus kurz wirkendem Insulin mit NPH-Insulin in verschiedenen Kombinationen von 10/90, 20/80, 30/70, 40/60 und 50/50 her. Am beliebtesten sind die Mischungen aus 20/80 (von Personen mit NIDDM in der Phase des Insulinbedarfs verwendet) und 30/70 (von Patienten mit IDDM bei der 2-fachen Injektion).

Indikationen für die Insulintherapie. Die wichtigsten Indikationen stehen im Zusammenhang mit der Ernennung von Insulin zur Behandlung von Diabetes:

· Insulinabhängiger Diabetes mellitus (Typ I-Diabetes).

· Behandlung von hyperglykämischen Komas bei Diabetes (ketoazidotisch, hyperosmolar, hyperlaktazidämisch) - Verwenden Sie für diese Indikation nur kurz wirkende Arzneimittel, die intravenös oder intramuskulär verabreicht werden.

· Behandlung eines nicht insulinabhängigen Diabetes mellitus in der Phase des Insulinbedarfs (Langzeitpatienten, die nicht in der Lage sind, den Blutzuckerspiegel mit Diät und oralen Medikamenten zu kontrollieren).

· Behandlung eines nicht insulinabhängigen Diabetes mellitus bei schwangeren Frauen.

· Behandlung von nicht insulinabhängigem Diabetes mellitus bei Infektionskrankheiten bei chirurgischen Eingriffen.

Manchmal wird Insulin zur Behandlung von Zuständen verwendet, die nicht mit Diabetes mellitus zusammenhängen: 1) in kaliumpolarisierenden Gemischen (eine Mischung aus 200 ml 5-10% iger Glucoselösung, 40 ml 4% iger Calciumchloridlösung und 4-6 IE Insulin) bei der Behandlung von Arrhythmien und Hypokaliämie ; 2) in Insulinkatose-Therapie bei Patienten mit Schizophrenie mit ausgeprägten negativen Symptomen.

Grundsätze der Dosierung und Insulinkonsumierung:

1. Die Auswahl der Insulindosen erfolgt im Krankenhaus unter Kontrolle des Blutzuckerspiegels und unter Aufsicht eines qualifizierten Arztes.

2. Insulinfläschchen sollten im Kühlschrank aufbewahrt werden, um ein Einfrieren der Lösung zu verhindern. Vor der Verwendung muss Insulin auf Körpertemperatur erhitzt werden. Bei Raumtemperatur kann eine Insulinflasche nur in einem Spritzenstift aufbewahrt werden.

3. Insulinpräparate sollten subkutan verabreicht werden, wobei die Injektionsstelle regelmäßig verändert wird. Der Patient sollte wissen, dass das Insulin am langsamsten aus dem Unterhautgewebe des Oberschenkels absorbiert wird, im Schultergewebe ist die Absorptionsrate um das Zweifache und aus der Faser des Unterleibs viermal so hoch. Die intravenöse Verabreichung ist nur für kurz wirkendes Insulin möglich, weil Sie sind wahre Lösungen.

4. In einer Spritze kann kurz wirkendes Insulin nur mit NPH-Insulin gemischt werden, weil Diese Insuline enthalten keinen Überschuss an Protamin oder Zink. In allen anderen verlängerten Insulinen gibt es freies Zink oder Protamin, das kurz wirkendes Insulin bindet und seine Wirkung unvorhersehbar verlangsamt. Wenn Sie Insulin in eine Spritze injizieren, sollten Sie zuerst kurz wirkendes Insulin sammeln und dann erst lang wirkendes Insulin in die Spritze ziehen.

5. Die Injektion von Insulin wird 30 Minuten vor einer Mahlzeit durchgeführt, um die Wirkung von Insulin mit dem Zeitraum der postprandialen Glykämie zu synchronisieren.

6. Die primäre Wahl der Insulindosis richtet sich nach dem idealen Körpergewicht und der Dauer der Erkrankung.

Ideales Körpergewicht, kg = (Höhe, cm - 100) - 10% - für Männer;

Ideales Körpergewicht, kg = (Höhe, cm - 100) - 15% - für Frauen;

Tabelle 8. Die Wahl der Insulindosis hängt von der Dauer der Krankheit ab.

Wenn der Patient mehr als 0,9 U / kg Insulin pro Tag erhält, deutet dies auf eine Überdosis hin und es ist notwendig, die Insulindosis zu senken.

7. Die Einführung von Insulin wird so durchgeführt, dass der natürliche Rhythmus der Insulinsekretion und das glykämische Profil eines gesunden Menschen nachgeahmt werden. Verwenden Sie 2 Hauptbehandlungsschemata:

· Intensivierung oder Verabreichung von Basisbolus. Der Patient ahmt das Grundniveau der Insulinsekretion durch 1-2 Injektionen von verlängertem Insulin (⅓ Tagesdosis) und die maximale Insulinsekretion durch Injektion von kurzem Insulin vor jeder Mahlzeit (⅔ Tagesdosis) nach. Die Verteilung der kurzen Insulindosis zwischen Frühstück, Mittag- und Abendessen wird abhängig von der Menge der aus der Berechnung aufgenommenen Nahrung vorgenommen:

1,5-2,0 U Insulin pro 1 Broteinheit (1 XE = 50 kcal) vor dem Frühstück;

0,8-1,2 U Insulin für 1 XE vor dem Mittagessen;

1,0-1,5 U Insulin für 1 XE vor dem Abendessen.

· 2-fache Injektion einer Mischung aus kurz- und lang wirkendem Insulin. In diesem Modus wird vor dem Frühstück ⅔ der täglichen Insulindosis und vor dem Abendessen der verbleibende remaining verabreicht. In jeder Dosis ist ⅔ Insulin verlängert und-kurz wirkendes Insulin. Dieses Schema erfordert die strikte Einhaltung der Essenszeiten (insbesondere Mittag- und Zwischenempfänge - 2. Frühstück und Nachmittagsjause), was auf eine hohe Insulinämie während des Tages aufgrund der hohen Dosis an Insulin zurückzuführen ist.

8. Die Anpassung der Insulindosis erfolgt auf der Grundlage der Blutzuckermessungen im Nüchternzustand (vor der nächsten Mahlzeit) und 2 Stunden nach den Mahlzeiten. Es ist zu beachten, dass die Änderung der Insulindosis für eine Dosis 10% nicht überschreiten sollte.

· Die morgendliche Glykämie ermöglicht die Beurteilung der Angemessenheit der abendlichen Insulindosis.

· Glykämie 2 Stunden nach dem Frühstück - Morgendosis Kurzinsulin.

· Glykämie vor dem Mittagessen - morgendliche Dosis verlängerten Insulins.

· Glykämie vor dem Schlafengehen - eine Mittagsdosis kurzen Insulins.

9. Bei der Umstellung eines Patienten von xenogenem Insulin auf Humaninsulin sollte die Dosis um 10% reduziert werden.

NE (Komplikationen der Insulintherapie):

1. Allergische Reaktionen auf Insulin Verbunden mit dem Vorhandensein von Insulinverunreinigungen mit antigenen Eigenschaften in den Zubereitungen. Humaninsulin verursacht diese Komplikation selten. Allergische Reaktionen manifestieren sich als Juckreiz, Brennen, Hautausschlag an den Injektionsstellen. In schweren Fällen können Angioödeme, Lymphadenopathien (geschwollene Lymphknoten) und anaphylaktischer Schock auftreten.

2. Lipodystrophien - gestörte Lipogenese und Lipolyse im subkutanen Gewebe im Bereich der Insulininjektionen. Man manifestiert sich entweder durch das vollständige Verschwinden der Faser (Lipoatrophie) in Form von Vertiefungen auf der Haut oder durch das Wachstum in Form von Knoten (Lipohypertrophie). Zur Vorbeugung wird empfohlen, die Injektionsstellen regelmäßig zu wechseln, keine stumpfen Nadeln und kaltes Insulin zu verwenden.

3. Insulinödem - tritt zu Beginn der Behandlung auf, verbunden mit dem Abbruch der Polyurie und einer Zunahme des Volumens der intrazellulären Flüssigkeit (da der Einstrom von Glukose in die Zelle und folglich der intrazelluläre osmotische Druck, der den Wasserfluss in die Zelle bewirkt) zunimmt. Passieren Sie normalerweise unabhängig.

4. Das Phänomen der "Morgendämmerung". Hyperglykämie in den frühen Morgenstunden (zwischen 5-8 Uhr). Sie wird durch zirkadiane Rhythmen der Sekretion kontrainsularer Hormone - Cortisol und STH - verursacht, die zu einer Erhöhung des Glukosespiegels sowie zu einer unzureichenden Dauer der Wirkung von längerem Insulin führen, die der Patient vor dem Abendessen einnimmt. Um diesen Effekt zu reduzieren, sollten Sie die abendliche Injektion von längerem Insulin zu einem späteren Zeitpunkt verschieben.

5. Hypoglykämische Zustände und hypoglykämisches Koma. Sie sind entweder mit einem Überschuss der injizierten Insulindosis oder mit einer Verletzung des Insulintherapiesystems (Verabreichung von Insulin ohne nachfolgende Nahrungsaufnahme, intensive körperliche Anstrengung) verbunden. Es ist durch das Auftreten von Hungergefühlen, Schwitzen, Schwindel, Doppelbildern, Taubheit der Lippen und der Zunge gekennzeichnet. Die Pupillen des Patienten sind stark erweitert. In schweren Fällen treten Muskelkrämpfe mit der nachfolgenden Entwicklung von Koma auf. Hilfe Ist die Aufnahme von 50,0-100,0 g Zucker in warmem Wasser oder Tee gelöst, können Sie Süßigkeiten, Honig, Marmelade verwenden. Wenn der Patient das Bewusstsein verloren hat, ist es notwendig, 20-40 ml 40% ige Glucoselösung intravenös zu injizieren oder Honig in sein Zahnfleisch zu reiben (es enthält Fructose, die durch die Mundschleimhaut gut aufgenommen wird). Es ist wünschenswert, eines der kontrainsularen Hormone einzuführen - 0,5 ml einer 0,1% igen Lösung von Adrenalin subkutan oder 1-2 ml Glucagon intramuskulär.

6. Insulinresistenz (Verringerung der Empfindlichkeit des Gewebes gegenüber der Wirkung von Insulin und der Notwendigkeit, seine tägliche Dosis auf 100-200 U zu erhöhen). Die Hauptursache für Insulinresistenz ist die Produktion von Antikörpern gegen Insulin und dessen Rezeptoren. In der Regel wird die Produktion von Antikörpern durch xenogene Insuline verursacht. Diese Patienten müssen daher auf humane Insuline übertragen werden. Aber auch menschliches Insulin kann zur Bildung von Antikörpern führen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass es durch subkutanes Insulingewebe unter Bildung von antigenen Peptiden zerstört wird.

7. Sommodji-Syndrom (chronische Insulindosis). Die Verwendung hoher Insulindosen führt zu einer Hypoglykämie am Anfang, aber dann entwickelt sich eine reflexartig entwickelte Hyperglykämie (eine kompensatorische Freisetzung kontrainsularer Hormone - Cortisol, Adrenalin, Glucagon). Gleichzeitig werden Lipolyse und Ketogenese stimuliert, es entsteht eine Ketoazidose. Das Syndrom manifestiert sich durch starke Schwankungen des Blutzuckerspiegels während des Tages, Episoden von Hypoglykämie, Ketoazidose und Ketonurie ohne Glykosurie, erhöhter Appetit und Gewichtszunahme trotz des schweren Diabetesverlaufs. Um dieses Syndrom zu beseitigen, müssen Sie die Insulindosis reduzieren.

FV: Flaschen und Kartuschen von 5 und 10 ml mit einer Aktivität von 40 U / ml und 100 E / ml.

Neue Insulinpräparate.

Ultrakurz wirkende Insulinpräparate.

Lizproinsulin (Lysproinsulin, Humalog). Traditionelles Insulin bildet in Lösung und in hexaminischen Gewebekomplexen, die die Aufnahme in das Blut etwas verlangsamen. In Lisproinsulin wird die Sequenz der Aminosäuren an den Positionen 28 und 29 der B-Kette mit β-pro-Lys-yl-pro geändert. Diese Änderung wirkt sich nicht auf das aktive Insulinzentrum aus, das mit dem Rezeptor interagiert, verringert jedoch die Fähigkeit, Hexamer und Dimere 300 Mal zu bilden.

Die Wirkung von Insulin lispro beginnt bereits in 12-15 Minuten und die maximale Wirkung hält 1-2 Stunden bei einer Gesamtdauer von 3-4 Stunden an.Diese Kinetik der Wirkung führt zu einer stärker physiologischen Kontrolle der postprandialen Glykämie und verursacht seltener hypoglykämische Zustände zwischen den Mahlzeiten.

Lizproinsulin sollte unmittelbar vor einer Mahlzeit oder unmittelbar danach eingenommen werden. Dies ist besonders bei Kindern praktisch, weil Die Einführung von normalem Insulin erfordert, dass eine Person eine streng gemessene Anzahl von Kalorien zu sich nimmt, aber der Appetit des Kindes hängt von seiner Stimmung, Launen und Eltern ab und kann ihn nicht immer davon überzeugen, die richtige Menge an Nahrung zu sich zu nehmen. Lizproinsulin kann nach einer Mahlzeit eingegeben werden und berechnet die Anzahl der Kalorien, die das Kind erhalten hat.

FV: 10 ml Vials (40 und 100 U / ml), 1,5 und 3 ml Kartuschen (100 U / ml).

Aspartsinsulin (Insulin Aspart, NovoRapide). Es ist auch ein modifiziertes ultrakurzes Insulin. Durch Ersetzen des Prolinrests durch Asparaginsäure an Position 28 der B-Kette erhalten. Es wird unmittelbar vor einer Mahlzeit verabreicht, wobei es möglich ist, die postprandiale Glykämie stärker als bei der Einnahme von normalem Insulin zu reduzieren.

FV: Kartuschen mit 1,5 und 3 ml (100 U / ml)

Insulinpräparate ohne Spitzenwirkung.

Glargininsulin (Glargineinsulin). Insulin mit drei Substitutionen in der Polypeptidkette: Glycin an Position 21 der A-Kette und zusätzliche Argininreste an Position 31 und 32 der B-Kette. Eine solche Substitution führt zu einer Änderung des isoelektrischen Punktes und der Insulinlöslichkeit. Verglichen mit NPH-Insulinen ist die Konzentrationskurve von Glargin flacher und der Wirkungspeak ist schwach ausgeprägt.

Dieses Insulin wird zur Modellierung der Basalinsulinsekretion bei Personen mit einem intensivierten Insulintherapieprogramm empfohlen.

Insulinpräparate zur enteralen Verwendung.

Derzeit entwickelte Insulinpräparate zur oralen Verabreichung. Zum Schutz vor Zerstörung durch proteolytische Enzyme wird Insulin in solchen Präparaten in ein spezielles Aerosol (Oraline, Generex) gegeben, das auf die Mundschleimhaut gesprüht wird, oder in ein Gel (Ransuline), das oral eingenommen wird. Das letzte Medikament, das in der Russischen Akademie der Medizinischen Wissenschaften entwickelt wurde.

Der Hauptnachteil dieser Wirkstoffe ist derzeit die Unmöglichkeit einer ausreichend genauen Dosierung, da Ihre Absorptionsrate ist variabel. Es ist jedoch möglich, dass diese Medikamente in der Insulinbedarfsphase als Alternative zur subkutanen Verabreichung von Insulin bei Menschen mit Insulinunabhängigem Diabetes Anwendung finden.

In den letzten Jahren gab es Berichte, dass der Konzern Merck besorgt Co. untersucht die im Pilz enthaltene Substanz, parasitär auf den Blättern einiger afrikanischer Pflanzenarten. Wie vorläufige Daten zeigen, kann diese Verbindung als insulinomimetisch aktivierende Insulinrezeptoren von Zielorganen betrachtet werden.

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