Insulin

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Insulin

• biologische, physiologische und medizinische
  Grundlagen
• Diabetes mellitus

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chemischer Aufbau des Insulins

• A-Kette 21 Aminosäuren
• zwei Disulfid-Brücken
• B-Kette 30 Aminosäuren
• Golgi-Apparat
• Molekulargewicht ca. 6000 kDa

Allgemeines
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Wirkmechanismen

• insulinabhängige Aufnahme von Glc
• Leber
• Glykogen-Aufbau zur Glc-Speicherung (kurzfristige
  Energiespeicherung)
• Hemmung der Glykogenolyse, Lipolyse, Proteolyse
• Fettgewebe
• Fettsynthese aus Acetyl-CoA (langfristige
  Energiespeicherung)
• Hemmung der Lipolyse
• Muskulatur
• Glc-Aufnahme zur Verstoffwechselung und
  Glykogen-Aufbau

Allgemeines
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Blutzuckerregelung

• Insulin-Ausschüttung
• Glucose
• Aminosäuren
• Acetacetat
• (Fettsäuren)
• Acetylcholin (autonomes Nervensystem)
• Glucagon (a-Zellen)
• Cholecystokinin, Sekretin, Gastrin, GIP
• ACTH, Somatotropin (d-Zellen)

• Insulinantagonisten
• Glucagon
• Corticoide
• Katecholamine
• Hypokaliämie

Allgemeines
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Diabetes mellitus

• lat. mellitus mit Honig versüßt
• Nüchternblutzucker gt120 mg/dl bzw. gt6,7 mmol/l
• relativer oder absoluter Insulinmangel
• Insulinmangel führt aufgrund des intrazellulären
  Glucosemangels zu gesteigerter Verstoffwechsel-
  ung von Glykogen, Fetten und Proteinen
• metabolische Azidose
• Glukosurie mit osmotischer Diurese
• Hyperglykämie - Hypoglykämie

Diabetes mellitus
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Diabetes mellitus II (NIDDM)

• Non-Insulin-Dependent Diabetes Mellitus
• Typ II - adult
• Erwachsenendiabetes, Altersdiabetes
• gehäuft familär bzw. genetisch bedingte Form mit
  erhaltener Insulinsekretion und peripherer
  Insulinresistenz
• Deutschland gt5 der Bevölkerung
• Frauen bevorzugt
• Zunahme mit höherem Alter
• Insulinresistenz und erhöhte Insulinsekretion
• weltweit 120 - 140 Mill. (2025 300 Mill.)

Diabetes mellitus
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Diabetes mellitus II (Pathogenese)
Diabetes mellitus
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diabetische Folgeerkrankungen

• Mikroangiopathie
• Retinopathie
• Nephropathie
• Makroangiopathie
• Arteriosklerose
• Koronare Herzkrankheit
• Polyneuropathie
• Dermatopathie
• diabetischer Fuß

Diabetes mellitus
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Intensivierte Insulintherapie

• langwirksames Insulin als Basis
• kurzwirksames Insulin zur Abdeckung der Mahlzeiten

Diabetes mellitus
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Glucose-Transporter (GluT)

• passiver transmembranärer Transporter
• Wärmeenergie und Konzentrationsgefälle als
  Antrieb
• Michaelis-Menten-Kinetik
• langsamer als Kanal

(figure 3.1 S. 55)
Modellierung
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SERCA-Pumpe

• Schema für zelluläre Modellierung (figure 5.1 S.
  102)

Modellierung
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vom Insulin zum Modell
Modellierung