Insulina – działanie, rodzaj, insulina jako lek na cukrzycę

Co to jest insulina?

Co to jest insulina? Insulina jest to hormon polipeptydowy produkowany przez komórki B wysp trzustkowych. Hormon to taka substancja, która ma za zadanie wywoływać w komórkach zdolnych do odbioru bodźców określoną reakcję. Jest to cząsteczka sygnałowa pozwalająca na regulację konkretnych procesów organizmu i utrzymanie równowagi. Słowo „polipeptydowy” oznacza, że substancja ta jest zbudowana z kilku peptydów, czyli krótkich form białka składających się z kilkunastu-kilkudziesięciu aminokwasów.

Insulina jest zbudowana z dwóch łańcuchów peptydowych: łańcucha A oraz łańcucha B. Pierwszy z nich składa się z 21 aminokwasów, drugi z 30. Podczas produkcji insuliny w komórkach B wysp trzustkowych zostaje odcięty fragment peptydowy łączący dwa łańcuchy insuliny – peptyd C. Jest on wydzielany wraz z insuliną. Dzięki temu może służyć do oceny funkcji wydzielniczej trzustki w cukrzycy.

Insulina – rola w organizmie

Co wytwarza insulinę? Insulinę produkuje trzustka, a dokładniej komórki B wysp trzustkowych. Uwalnianie wytworzonej insuliny odbywa się w dwóch szczytach: pierwszy po spożyciu posiłku, gdy wzrasta nagle poziom glukozy we krwi, drugi kilka godzin po posiłku. Pierwszy wyrzut insuliny jest krótkotrwały, a ilość wydzielonego hormonu jest duża, adekwatna do poziomu cukru. Drugi szczyt wyrzutu insuliny to wydzielanie powolne, zależne od glikemii (poziomu cukru). Ilość hormonu, który dostaje się wtedy do krwi w krótkim czasie jest znacznie mniejszy niż w pierwszym przypadku.

Rola w organizmie i funkcja insuliny to przede wszystkim utrzymanie prawidłowego poziomu glikemii. Dokładniej, insulina obniża poziom cukru we krwi. Jest to hormon anaboliczny, a zatem odpowiada za wzrost i rozbudowę komórek ciała, poprzez umożliwienie komórkom „zjedzenia” glukozy oraz różne mechanizmy przestawiania metabolizmu białek i tłuszczów.

Jakie działanie ma insulina?

Insulina ma działanie hipoglikemizujące, czyli obniża poziom cukru we krwi. Jest to podstawowy efekt działania tego hormonu, zaliczany do efektów szybkich (czyli czas liczony w sekundach). Podobnie efektem szybkim jest przesuwanie aminokwasów oraz jonów potasu (K⁺) do wnętrza komórek.

Do działań pośrednich insuliny, gdzie czas odpowiedzi organizmu mierzy się w minutach, należą:

• pobudzanie tworzenia białka,
• hamowanie procesów rozkładania białka,
• pobudzanie wątroby i mięśni do magazynowania glukozy w formie glikogenu wewnątrzkomórkowego,
• pobudzanie tworzenia enzymów glikolitycznych, odpowiedzialnych za trawienie wielocukrów do cukrów prostych,
• zatrzymywanie szlaków enzymatycznych odpowiedzialnych za syntezę glukozy w organizmie.

Insulina posiada także działania późne. Są to efekty hormonalne, których uruchomienie wymaga godzin. Należy do nich np. zwiększenie ilości cząsteczek mRNA, z których powstają enzymy potrzebne do tworzenia tłuszczów.

Ogólne działanie insuliny na organizm człowieka, jak już wspomniano, jest działaniem anabolicznym. Insulina działa podobnie jak hormon wzrostu (GH), co najlepiej widać na przykładzie dzieci chorych na cukrzycę typu 1, u których niedobór insuliny często objawia się jako spowolnienie lub zahamowanie wzrastania. Organizm „na insulinie” rośnie. Między innymi z tego też powodu jest ona wpisana na listę środków dopingujących.

Insulina jako lek w cukrzycy

Cukrzyca jest to choroba wynikająca z hiperglikemii (zbyt wysokiego poziomu cukru we krwi) spowodowanej niedoborem insuliny w organizmie (niszczenie komórek produkujących insulinę – cukrzyca typu 1, cukrzyca LADA) lub insulinoopornością (niewrażliwość na działanie insuliny – cukrzyca typu 2).

Insulina w cukrzycy typu 1 jest jedynym skutecznym lekiem, ponieważ jest to działanie przyczynowe – usuwa się niedobór, podając sztuczną insulinę.

W cukrzycy typu 2 sprawa włączenia insuliny do leczenia jest bardziej skomplikowana. Wymaga pochylenia się nad stanem pacjenta, jego aktualnymi problemami zdrowotnymi, a także przejściowymi zmianami w równowadze organizmu (np. zabiegi operacyjne). Niemniej jednak w terapii cukrzycy typu 2 stosowanie insuliny może się okazać koniecznością.

Celem w leczeniu cukrzycy jest zawsze okiełznanie glikemii. Jeśli chodzi o cukrzycę typu 1, bez insuliny pacjent w krótkim czasie jest skazany na śmierć z powodu wyniszczenia, zaburzeń elektrolitowych oraz metabolicznych. W cukrzycy typu 2 pacjent ma zachowane własne wydzielanie insuliny latami, a ilość wyprodukowanego hormonu zabezpiecza go przed najgroźniejszymi skutkami niedoboru. Jednak glikemia w cukrzycy typu 2 nie jest prawidłowa i u pacjenta nieleczonego właściwie zaczynają się rozwijać powikłania narządowe, jak choroby oczu, nerek, układu nerwowego, a przede wszystkim choroby sercowo-naczyniowe, głównie miażdżyca.

Analogi insuliny

W praktyce klinicznej wyróżnia się następujące rodzaje insulin ze względu na budowę chemiczną: insuliny ludzkie oraz analogi insuliny ludzkiej. Insuliny ludzkie to związki chemiczne identyczne składem i budową z insuliną człowieka, produkowane przez specjalnie zmodyfikowane mikroorganizmy (głównie bakterie). Analogi insulin ludzkich to związki o działaniu identycznym jak insulina, jednak o zmienionej nieco budowie chemicznej, dzięki czemu różnią się od insulin ludzkich np. czasem działania lub szybkością wchłaniania.

Insuliny ludzkie dzielą się na:

• krótko działająca insulina ludzka – insulina neutralna;
• średnio długo działające insuliny ludzkie – insulina izofanowa (NPH).

Natomiast analogi insulin ludzkich:

• szybko działające analogi insulin ludzkich:
  • insulina aspart,
  • insulina glulizynowa,
  • insulina lizpro,
• długo działające anallogi insulin ludzkich:
  • insulina detemir,
  • insulina glargine,
  • insulina degludec.

W terapii wykorzystuje się niejednokrotnie różne rodzaje insulin, starając się naśladować naturalne wydzielanie tego hormonu.

Insulinę należy zawsze przechowywać w lodówce (temperatura +2°C do +8°C), a w przypadku penu może być przez miesiąc poza nią, jednak należy zadbać, by nie znajdowała się w temperaturze <2°C lub >30°C, ponieważ wówczas traci swoje właściwości.