Insuline is een hormoon dat de bloedsuikerspiegel reguleert. Glucose is een monosacharide, dat wil zeggen een enkelvoudig koolhydraat. Na het eten worden complexe koolhydraten in het maag-darmkanaal afgebroken tot eenvoudige koolhydraten en opgenomen in de bloedbaan.
Insuline reguleert het koolhydraatmetabolisme en neemt deel aan het eiwit- en koolhydraatmetabolisme. Dankzij dit hormoon wordt glucose uit het bloed opgenomen door de cellen van organen en weefsels. De resten worden in de vorm van glycogeen afgezet in de levercellen en spieren. Het is een polysacharide bestaande uit glucosemoleculen. Het is een opgeslagen reserve aan koolhydraten die de primaire energiebron voor ons lichaam is. Het komt vrij en wordt omgezet in glucose wanneer het lichaam een verhoogde behoefte aan energie ervaart. Dit gebeurt tijdens fysieke activiteit, stress, wanneer de bloedsuikerspiegel daalt als gevolg van het overslaan van maaltijden of een calorietekort.
De deelname van insuline aan het eiwitmetabolisme is dat dit hormoon de synthese van nucleïnezuren verbetert en de afbraak van eiwitverbindingen remt. Tijdens de vetstofwisseling activeert insuline energieprocessen in vetcellen en neemt het deel aan de synthese van vetzuren.
Hoe werkt insuline?
Het is dit hormoon dat de distributie van energie in de vorm van glucose reguleert. Volgens dit criterium zijn alle organen en weefsels verdeeld in insuline-afhankelijk en niet-insuline-afhankelijk. De lever, spieren en vetweefsel zijn insuline-afhankelijk. Glucose komt er alleen binnen als insuline "toestemming geeft" om energiedepots te creëren. Als er een tekort aan calorieën is, als er niet genoeg energie is, blijven vetweefsel en spieren zonder glucose achter, wat insuline niet in de cellen toelaat. Het wordt naar de hersenen en andere vitale organen gestuurd die insuline-onafhankelijk zijn.
Ontdekking van insuline en zijn rol in het lichaam
De alvleesklier is verantwoordelijk voor de productie van dit hormoon. Het hormoon wordt geproduceerd door speciale ß-cellen van de eilandjes van Langerhans. Insuline is een essentieel hormoon, waarvan een verminderde uitscheiding tot ernstige stofwisselingsproblemen leidt. De bekendste ziekte die gepaard gaat met een verminderde insulinefunctie van de pancreas is diabetes mellitus (DM).
De allereerste beschrijving van de symptomen van diabetes werd in 2980 voor Christus gemaakt door de Egyptenaar Imhotep. Informatie over diabetes werd ook gevonden in oude Griekse papyri die teruggaat tot 1500 voor Christus.
Er wordt al jaren onderzoek gedaan naar de aard van de ‘suikerziekte’. De ontdekking van het hormoon dat de bloedsuikerspiegel reguleert is van wetenschapper Paul Langerhans. In 1869 ontdekte hij een groep cellen in de alvleesklier die verantwoordelijk zijn voor de uitscheiding van insuline. De specialist kon bewijzen dat het de alvleesklier is die de bloedsuikerspiegel reguleert.
In 1900 zette wetenschapper L. V. Sobolev het onderzoek naar dit orgaan voort en ontdekte dat pathologische veranderingen in de eilandjes van Langerhans tot diabetes mellitus leiden, en als ze aanhouden, komt diabetes niet voor, zelfs niet in het geval van atrofie van het klierweefsel.
De afgifte van het hormoon en de ontdekking van insulinetherapie is van de Canadese arts Frederick Banting. Hij was de eerste ter wereld die het zogenaamde ‘pancreasextract’ uit zijn cellen isoleerde om het te gebruiken bij de behandeling van diabetes. Dit gebeurde pas in 1921. Insuline heette oorspronkelijk ayletin, maar kreeg daarna een nieuwe naam.
Vóór de komst van insulinetherapie waren mensen met diabetes gedoemd snel te sterven. In 1922 werd een medicijn verkregen op basis van gezuiverde insuline van dierlijke oorsprong. In 1923 begon de massaproductie van dit medicijn. Het stelde mensen met diabetes in staat de bloedsuikerspiegel kunstmatig te reguleren en zo de dodelijke complicaties van diabetes te voorkomen.
Momenteel wordt insuline voor diabetici verkregen met behulp van genetische manipulatie. Zo'n medicijn wordt recombinant genoemd. Het is gemaakt van een stof die wordt geproduceerd door giststammen die in een voedingsbodem worden geplaatst. Deze methode maakte het mogelijk om grondstoffen van dierlijke oorsprong achterwege te laten en een medicijn te verkrijgen waarvan de werking identiek is aan natuurlijke insuline.
Insulinesecretie en zijn stoornissen
Voor het normale verloop van metabolische processen is het belangrijk dat insuline in het benodigde volume wordt geproduceerd. Er wordt altijd een minimale hoeveelheid van dit hormoon geproduceerd. We hebben het over basale insulinesecretie. Nadat het eten en de glucose in het bloed terechtkomen, vindt er een actieve afgifte van het hormoon plaats - de zogenaamde prandiale piek. Dit is nodig zodat glucose de cellen van organen en weefsels kan binnendringen.
Tijdens de normale werking van de alvleesklier vindt de insulineproductie na het eten in twee fasen plaats. De snelle fase duurt 1 à 3 minuten, de langzame fase maximaal een half uur.
Het insulinegehalte in het bloed van gezonde mensen fluctueert over een groot bereik. Het hangt af van de leeftijd en de fysiologische toestand. Bij kinderen varieert deze waarde van 3 tot 20 μU/ml; bij volwassenen bedraagt de bovengrens 25 μU/ml.
Vrouwen ervaren aanzienlijke hormonale veranderingen tijdens de zwangerschap en na de menopauze. Normale insulineniveaus variëren in dit geval van 6 tot 27/36 µU/ml.
Een overtreding wordt niet alleen als een verminderde afscheiding van het hormoon beschouwd, maar ook als een verhoogde. Er zijn verschillende factoren waardoor de alvleesklier geen insuline in de benodigde hoeveelheid kan produceren:
- Type 1-diabetes. Het pathologische proces wordt veroorzaakt door een auto-immuunreactie. Bij mensen met deze ziekte worden de ß-cellen van de eilandjes van Langerhans vernietigd en kunnen ze niet voldoen aan de lichaamsbehoefte aan het hormoon.
- Pancreatitis. Ontsteking van de alvleesklier leidt tot een verminderde secretoire functie en een tekort aan insuline als gevolg van weefselfibrose. Diabetes mellitus die ontstaat bij pancreatitis wordt pancreatogene of type 3-diabetes genoemd.
- Trauma, operatie aan de alvleesklier. Ze veroorzaken schade aan het eilandapparaat, dat insuline produceert.
- Misbruik van snelle koolhydraten. Overmatige inname van glucose uit voedsel zorgt ervoor dat het orgaan harder werkt. Na verloop van tijd leidt dit tot een verminderde insulinefunctie als gevolg van slijtage van de alvleesklier.
- Intoxicatie. Alcohol, sterke medicijnen, chemische en natuurlijke gifstoffen en radioactieve stoffen beschadigen de cellen van de pancreas.
- Insulinoom. Tumor van β-cellen van de pancreaseilandjes leidt tot overmatige secretie van insuline.
Verhoogde niveaus van het hormoon veroorzaken aanhoudende hypoglykemie. Cellen van organen en weefsels kunnen niet genoeg energie ontvangen vanwege lage glucosewaarden.
Insuline voor diabetici
Wanneer de insulineproductie verstoord of afwezig is, komt glucose uit voedsel in het bloed, maar kan niet in de cellen van insuline-afhankelijke weefsels terechtkomen, dat wil zeggen spieren en vet. Tegelijkertijd ontvangen insuline-onafhankelijke organen een teveel aan glucose, wat tot pathologische veranderingen leidt. Bij diabetes mellitus worden vooral de doelorganen aangetast: bloedvaten, zenuwen, nieren.
Insulinetherapie wordt gebruikt bij de behandeling van type 1- en type 2-diabetes. Bij type 1-diabetes worden de cellen van de pancreas beschadigd, waardoor injecties van het medicijn de enige manier worden om de glucosespiegels onder controle te houden.
Bij diabetes type 2 treden aandoeningen op als gevolg van een afname van de gevoeligheid van insulinegevoelige weefsels. Het kan in voldoende hoeveelheden of zelfs in overmaat worden geproduceerd, maar de lever, het vet- en spierweefsel merken het effect van dit hormoon niet meer op. Chronische hyperglykemie treedt op - verhoogde glucosespiegels in het bloed.
Een fundamentele rol bij de behandeling van diabetes type 2 wordt gespeeld door een koolhydraatarm dieet, waarbij medicijnen worden ingenomen om de suikerspiegel te verlagen en de celgevoeligheid voor insuline te vergroten. Insuline-injecties voor diabetes type 2 worden voorgeschreven aan patiënten met progressieve ziekte. In de regel gebeurt dit wanneer de bètacellen van de alvleesklier de productie van endogeen hormoon niet aankunnen en suikerverlagende medicijnen geen effect meer hebben.
Diabetes raakt gedecompenseerd, dat wil zeggen ongecontroleerd, wat gepaard gaat met ernstige complicaties. In dit geval komt exogene insuline te hulp - degene die van buitenaf komt.
Voorbereidingen voor insulinetherapie
Bij de behandeling van diabetes worden verschillende soorten insulinepreparaten gebruikt. Ze hebben hetzelfde effect, maar verschillen qua snelheid en duur van de impact. Dit is nodig om de behandeling fysiologischer te maken, omdat bij gezonde mensen de insulinespiegels gedurende de dag van nature stijgen en dalen.
Bij diabetes worden vier soorten insuline gebruikt:
- Het snelwerkende medicijn wordt vóór het eten toegediend. Het treedt binnen 15 minuten in werking en behoudt zijn werking gedurende 3-4 uur.
- Kortwerkende insuline wordt ook vóór de maaltijd gebruikt. Het werkt binnen 30-60 minuten. Het effect houdt 5-8 uur aan.
- Intermediaire insuline werkt 1-2 uur na de injectie. Het effect houdt 14-16 uur aan.
- Langwerkende insuline werkt twee uur na de injectie. Het effect houdt maximaal een dag of langer aan.
Het behandelingsregime en de dosering van het medicijn worden door de behandelende arts gekozen op basis van het klinische geval. Voor type 1-diabetes wordt meestal basale bolus-insulinetherapie gebruikt. Het omvat kort- en snelwerkende medicijnen om de suiker uit elke maaltijd te verbruiken en de hele dag een normaal glucosegehalte te behouden.