Sign up with your email address to be the first to know about new products, VIP offers, blog features & more.

Insulin – eines der wichtigsten Medikamente des 21. Jahrhunderts?

Auf einen Blick – Was ist Insulin?

  • lebenswichtiges Hormon
  • wird in der Bauchspeicheldrüse produziert
  • biochemisch: Polypeptid
  • als Arzneimittel wichtig für Diabetiker

Was bewirkt Insulin? (Auszug)

  • ermöglicht Glucose-Aufnahme in Muskelzellen und Fettzellen
  • bewirkt Glykogenaufbau
  • senkt den Blutzuckerspiegel
  • regt Aufnahme von Aminosäuren in die Muskelzellen und Fettzellen an

Wo wird Insulin als Arzneimittel angewandt?

  • Diabetes mellitus Typ 1 und 2
  • Insulinom

Was sind Nebenwirkungen des Arzneimittels Insulin?

  • Unterzuckerung
  • Gewichtszuname
  • Vermehrung des Unterhautfettgewebes (sog. ‚Lipodystrophie‘)
  • selten allergische Reaktionen

Von Medizinern geprüft und nach besten wissenschaftlichen Standards verfasst

Dieser Text wurde gemäß medizinischer Fachliteratur, aktuellen Leitlinien und Studien erstellt und von einem Mediziner vor Veröffentlichung geprüft.

Quellen ansehen
Insulin ist ein körpereigenes Hormon, das eine Reihe lebenswichtiger Funktionen im Körperstoffwechsel ausübt. Im Vordergrund steht dabei die Aufnahme von Glucose aus dem Blut in die Körperzellen anzuregen und unseren Blutzuckerspiegel im Gleichgewicht zu halten.

Als Arzneimittel ist Insulin von zentraler therapeutischer Bedeutung für viele Diabetes mellitus . Bei diesen Patienten kann die Bauchspeicheldrüse kein Insulin mehr produzieren oder das Insulin „verliert“ gewissermaßen seine Wirkung. Deshalb müssen sie sich – je nach Diabetes-Typ und Krankheitsstadium – das Hormon von außen zuführen.

Auch in Zukunft wird Insulin mehr als relevant sein: Nach Daten der Weltgesundheitsorganisation (WHO) wuchs die Zahl der an Diabetes Erkrankten zwischen 1980 und 2014 von 108 Millionen auf 422 Millionen an. In Europa sollen 2045 nahezu 8 % aller Menschen an der Zuckerkrankheit leiden. In diesem Artikel klären wir Sie darüber auf, was Insulin ist, wie es wirkt und was bei einer Insulintherapie zu beachten ist.

Was ist Insulin?

Insulin ist ein Peptidhormon. Es besteht chemisch gesehen aus einzelnen Aminosäuren, die miteinander verknüpft sind – ähnlich einer Perlenschnur. Man nennt dies Peptidkette. Im Falle des Insulins haben wir es mit zwei Peptidketten zu tun: Der „A-Kette“ mit 21 Aminosäuren und der „B-Kette“ mit 30 Aminosäuren. Diese beiden Ketten sind miteinander über bestimmte chemische Verbindungen verknüpft, die sich Disulfidbrücken nennen. Insulin fungiert als Hormon in unserem Körper und nimmt Einfluss auf verschiedene, lebenswichtige Stoffwechselprozesse.

Gut zu wissen!
Ein Teil der menschlichen Hormone besteht aus Peptiden, so auch das Insulin. Damit diese Hormone ihre jeweilige Funktion ausführen können, müssen sie eine ganz bestimmte räumliche Form aufweisen. Ohne diese Form können sie nicht an ihre Rezeptoren binden und entsprechend keine Signalkaskade in Gang setzen. Dadurch würde die Wirkung dieser Hormone nicht eintreten. Der Schlüssel (Peptidhormon) muss also unbedingt ins Schloss (Rezeptor) passen. Daher spricht man hierbei auch vom „Schlüssel-Schloss-Prinzip“.

Woher kommt das Insulin?

Insulin wird in unserer Bauchspeicheldrüse (sog. ‚Pankreas‘) produziert und auch von dort in den Blutkreislauf abgegeben.

Die Bauchspeicheldrüse liegt horizontal im Oberbauch. Sie stellt zum einen viele Enzyme für die Verdauung von Eiweißen, Kohlenhydraten und Fetten her. Zum anderen ist sie in der Lage, Hormone zu produzieren und ins Blut abzugeben. Dies geschieht in den sog. ‚Langerhans-Inseln‘. Diese inselförmigen Zellen machen rund 5 % der Bauchspeicheldrüse aus. Es gibt verschiedene Zelltypen in den Langerhans-Inseln, die jeweils eine Art von Hormon ausschütten:

  • A-Zellen: Glucagon, Gegenspieler des Insulins
  • B-Zellen: Insulin
  • D-Zellen: Somatostatin, hormonelle „Universalbremse“, die unter anderem auch Glucagon und Insulin hemmen kann
  • PP-Zellen: Pankreatitisches Polypetpid, wird bei proteinreicher Ernährung ausgeschüttet und sendet ein Sättigungsgefühl aus
  • Epsilon-Zellen: Ghrelin, steuert Sättigungs- und Hungergefühl

Insulin wird also in den B-Zellen der Bauchspeicheldrüse produziert. Es wird dabei nicht direkt, sondern über eine Vorstufe synthetisiert: Das sog. ‚Präproinsulin‘. Dieses besteht neben der A- und der B-Kette zusätzlich noch aus einer C-Kette, die die beiden Teile miteinander verbindet. Die C-Kette wird später bei der weiteren Reifung zum „fertigen“ Insulin durch spezielle Enzyme abgespalten. Für die Wirkung des Insulins ist das C-Peptid ohne Bedeutung. Es ist jedoch für Differentialdiagnosen bei Diabetes mellitus klinisch relevant, weil die Menge an C-Peptid im Blutserum exakt der Menge an freigesetztem Insulin entspricht. So ist das C-Peptid ein bedeutender Parameter für folgende Diagnosen:

  • juveniler Diabetes Typ 2: Diabetes Typ 2, der bei Jugendlichen auftritt
  • ausgeprägte Insulinresistenz
  • Insulinom: Ein Tumor der Bauchspeicheldrüse, der vermehrt Insulin produziert
  • LADA-Diabetes: Form des Diabetes als latenter Autoimmundiabetes, bei der der Patient wie bei Typ 1-Diabetes auf Insulinzufuhr von außen angewiesen ist. Es besteht jedoch manchmal noch eine stark verminderte Restabgabe von Insulin durch die B-Zellen.

Wie Insulin als Medikament hergestellt wird

Schon in den 1920er Jahren wurde Insulin zur Behandlung von Diabetes mellitus (wörtlich: honigsüßer Durchfluss, gemein auch: Zuckerkrankheit) eingesetzt. Damals wurde es aus Bauchspeicheldrüsen von Rindern und Schweinen gewonnen. Dies hatte einige Nachteile: Die Herstellung war aufwendig und man brauchte verhältnismäßig viele Organe. Außerdem konnte nicht jeder Diabetespatient dieses Insulin erfolgreich anwenden, da das tierische Insulin vom Immunsystem als fremd erkannt wurde und eine Abwehrreaktion erzeugte. Auch musste dieses Insulin mehrmals täglich gespritzt werden, da es nur kurz wirkte.

Rekombinantes Insulin

Seit den 1980er Jahren kann Insulin biotechnologisch hergestellt werden. Man verwendet dazu humane DNA und Mikroorganismen wie Bakterien oder Hefe. Der genaue Prozess: Von der DNA einer menschlichen Pankreaszelle wird ein bestimmtes Gen kopiert, das die Information für die zelluläre Insulin-Synthese enthält. Dieses Gen baut man mittels bestimmter Enzyme in die Plasmid-DNA eines Bakteriums ein. Das Bakterium hat nun also gewissermaßen die „Blaupause“ für menschliches Insulin zur Verfügung. Als nächstes sorgt man unter gewissen Bedingungen dafür, dass sich die Bakterien vermehren und anhand des eingebauten Gens menschliches Insulin herstellen. Anschließend wird das hergestellte Insulin aus den Bakterien extrahiert und aufgereinigt. Nur wenn das Insulin in seiner Peptidstruktur dem im Menschen hergestellten Insulin gleicht, kann es als Medikament verwendet werden. Man nennt dies rekombinant hergestelltes Insulin.

Daneben ist es auch möglich, gentechnologisch abgewandelte Formen des Humaninsulins herzustellen, sog. ‚Insulin-Analoga‘. Sie wurden entwickelt, um Insulin mit verschiedenem Wirkungseintritt und unterschiedlicher Wirkdauer zu erhalten (kurzwirksam, langwirksam, besonders schnell eintretende Wirkung).

Gut zu wissen!
Insulin hatte schon auf vielfache Weise eine Vorreiterrolle in der Geschichte der Naturwissenschaften: Es war das erste Peptid, dessen chemische Struktur man herausfand. Es war auch das erste Peptid, von dem man die genaue räumliche Struktur ermittelte. Außerdem war Insulin das erste gentechnisch hergestellte Medikament.

Insulin wird in unserer Bauchspeicheldrüse, dem sogannten Pankreas, gebildet. Wie genau ist unsere Bauchspeicheldrüse aufgebaut? An welchen Symptomen kann man erkennen, ob etwas nicht stimmt und die Bauchspeicheldrüse erkrankt ist? In folgendem Videobeitrag klärt Dr. Dr. Tobias Weigl über dieses wichtige Organ auf:

Unser Pankreas: Total unterschätzt ⏩ Anatomie, Funktion & Erkrankungen unserer Bauchspeicheldrüse

Wie wirkt Insulin?

Was sorgt für eine Insulinfreisetzung?

Nehmen wir mit der Nahrung Kohlenhydrate oder Zucker zu uns, werden diese vom Körper letztendlich in Glucose umgewandelt und über den Darm resorbiert. Die Darmzellen geben die Glucose wiederum an das Blut ab. Haben wir dadurch nun mehr Glucose als normal im Körper (Normwert: 3,05–5,55 mmol/l oder 0,55–1,00 g/l), stellt das einen Reiz für die Insulinfreisetzung aus dem Pankreas dar. Daneben bewirken verschiedene Moleküle und Hormone eine Insulinfreisetzung:

  • erhöhter Blutspiegel freier Fettsäuren
  • erhöhte Blutspiegel bestimmter Aminosäuren (Arginin, Lysin)
  • Gastric Inhibitory Peptide (GIP): Hormon des Magen-Darm-Trakts, das zu den sog. ‚Inkretinen‘ gehört
  • Glucagon-like Peptide 1 (GLP-1): Ebenfalls ein Inkretin
  • Gastrin: Hormon, das in den G-Zellen des Magen-Darm-Trakts produziert wird und auf verschiedene Weise zur Verdauung beiträgt, u. a. durch die Anregung der Insulinausschüttung
  • Sekretin: Wird von den S-Zellen im Darm ausgeschüttet und regt u. a. die Ausschüttung von Insulin und Somatostatin an

Das Hormon Somatotropin wirkt indirekt über den Insulin-like growth factor 1 (IGF-a) und stimuliert zunächst die Senkung des Blutzuckerspiegels. In zweiter Phase hemmt es allerdings die Glucoseaufnahme und fördert die sog. ‚Glukoneogenese‘. Dieser Stoffwechselprozess setzt bei Nahrungsknappheit Glucose aus Speicherformen frei und gibt diese ins Blut ab. Er findet in der Leber und den Nieren statt.

Die Gegenspieler des Insulins

Es existieren ebenfalls Hormone, die reine Gegenspieler des Insulins sind:

  • Adrenalin: wirkt über sog. ‚Adrenorezeptoren‘ im Körper und hat unter anderem eine katabole (d. h. abbauende) Wirkung auf den Glykogen- und Glucose-Stoffwechsel. Das heißt, dass aus der Speicherform für Glucose – dem in der Leber befindlichen Glykogen – Glucose freigesetzt wird und ins Blut übergeht.
  • Somatostatin: Hemmt die Ausschüttung von Insulin.
  • Glucagon: Steigert den Blutzuckerspiegel, indem es den Glykogenabbau und die Glukoneogenese anregt.
  • Glucocorticoide und Schilddrüsenhormone: Diese Hormone sind nicht direkt am Regulationsprozess beteiligt, vielmehr verstärken sie die Effekte des Adrenalins und des Glucagons.

Es bleibt also festzuhalten, dass Insulin in einen Regelkreis des Blutzuckerspiegels eingebunden ist. Dieser Regelkreis überprüft stetig den Ist-Wert mit dem Soll-Wert und verfügt über verschiedene hormonelle Stellschrauben, um den Blutzuckerspiegel zu kontrollieren.

Genauer Weg der Insulinausschüttung

Gelangt Glucose über das Blut zu den B-Zellen der Bauchspeicheldrüse, wird sie über den Glucosetransporter-2 von ihnen aufgenommen. Dort wird sie verstoffwechselt, was die Konzentration des Moleküls Adenosintriphosphat (kurz: ATP) steigert. Dieser Anstieg bewirkt eine Schließung von Kaliumkanälen in der B-Zelle, was wiederum dafür sorgt, dass vermehrt Kalzium über Kalziumkanäle einströmt. Das Kalzium ist der finale Reiz dafür, dass insulinbeladene Vesikel vom Inneren der B-Zelle nach außen wandern und Insulin ins Blut abgegeben wird. Das Hormon strömt dabei nicht gleichmäßig aus den B-Zellen, sondern oszillierend im Takt von etwa 5 Minuten.

Wie mit Insulin der Blutzuckerspiegel sinkt

Glucose ist für den Körper lebensnotwendig um Energie zu gewinnen. Der weitere Abbau von Glucose – oder Einbau als Glykogen-Reserve – findet allerdings nicht im Blut sondern in den Körperzellen statt. Der Körper muss also dafür sorgen, dass die Glucose in diese Zellen gelangen kann. Die Zellen der meisten Gewebsarten verfügen deshalb über Insulinrezeptoren, deren Signalwege den schnellen Transport von Glucose in die Zellen anstoßen.

Alle Zellen des Körpers sind von einer Zellmembran umgeben. Diese Membran ist so beschaffen, dass einige Moleküle einfach durch sie hindurchgelangen können. Andere können sie wiederum nur schwer passieren und bestimmte Transporter. So verhält es sich auch mit der Glucose. Hier kommt das Insulin ins Spiel: Es dockt am Insulinrezeptor der Zelle an, woraufhin ein Signal ins Innere weitergegeben wird. Dieses Signal sorgt dafür, dass Vesikel mit Glucosetransporter-4-Molekülen an die Zelloberfläche gelangen. Durch diese Transporter kann die Glucose schließlich wesentlich schneller von außen ins Zellinnere strömen. Insulin stellt also gewissermaßen einen Schlüssel dar, der die Zellen für den Glucose-Einstrom „aufschließt“. Diese Wirkung tritt Sekunden bis Minuten nach der Insulinfreisetzung aus den B-Zellen ein.

Glucosetransporter-4 werden neben Insulin auch durch körperliche Betätigung wie Sport mobilisiert. Dies hat einen logischen Grund: Sinkt beispielsweise beim Joggen der Blutzuckerspiegel, wird weniger Insulin benötigt und folglich auch weniger von der Bauchspeicheldrüse ausgeschüttet. Ohne das Insulin würde aber ab einem bestimmten Zeitpunkt kaum noch Glucose in die Muskeln gelangen, um sie mit Energie zu versorgen. Die Lösung: Die körperliche Aktivität regt den Transport von Glucosetransporter-4-Molekülen an die Zellmembran an, sodass die Muskelzellen weiterhin schnell Glucose aufnehmen können und mit Energie versorgt werden.

Was mit überschüssigem Zucker passiert

Die in die Zielzellen aufgenommene Glucose kann direkt in Energie umgewandelt werden, wenn Nahrungsknappheit besteht oder man sich körperlich anstrengt. Ist dies nicht der Fall hat der Körper mehr Zucker zur Verfügung, als er aktuell braucht. Daher kann er die Glucose dann als Energiereserve speichern. Dafür werden die Glucosemoleküle zu einer langen Kette mit vielen Verzweigungen verknüpft. Diesen Vielfachzucker nennt man Glykogen. Glykogen stellt ein Zwischenlager für Zucker dar. Sinkt der Blutzuckerspiegel, nutzt der Körper zunächst diese Reserven. Er kann jedoch auf diese Weise nur in einem begrenzten Umfang von ca. 400 g Glykogen Zucker speichern. Ist dann noch immer ein Übermaß an Zucker vorhanden, wird Glucose in Fettsäuren umgewandelt. Fett stellt einen „langfristigen“ Energiespeicher dar. Deshalb trägt eine langfristig zu hohe Kohlenhydratzufuhr mit Kalorienüberschuss zu einer (ungesunden) Gewichtszunahme bei.

Insulin besitzt zahlreiche Wirkungen

Das Hormon Insulin besitzt neben seiner Fähigkeit, Zellen für die Glucoseaufnahme „aufzuschließen“ und so den Blutzucker zu senken, weitere Wirkungen. Grob lässt sich sagen, dass Insulin die Prozesse fördert, die Glucose aus dem Blut entfernen und jene hemmt, die den Zucker ins Blut einbringen. Insulin:

  • erhöht die Aufnahme von Aminosäuren und Glucose in die Zellen verschiedener Gewebsarten
  • hemmt die Gluconeogenese der Leber und verringert dadurch die Neubildung von Glucose im Körper
  • begünstigt den oxidativen Glucoseabbau
  • steigert den Aufbau von Gylkogen als Zwischenlager der Glucose und verhindert seinen Abbau
  • regt die Bildung von Fett aus Glucose an
„Insulin ist ein lebenswichtiges Hormon, das anabole Stoffwechselwege steuert und unseren Blutzuckerspiegel reguliert.“ - Dr. Dr. Tobias Weigl Klick um zu Tweeten

Was sind die Anwendungsgebiete von Insulin als Medikament?

Als Arzneistoff wird Insulin dann eingesetzt, wenn der Körper nicht mehr oder nicht ausreichend in der Lage ist den Blutzucker zu senken. Dies ist primär bei drei Anwendungsgebieten der Fall:

  • Diabetes mellitus Typ 1
  • fortgeschrittener Diabetes mellitus Typ 2
  • nach einer Pankreatektomie, also der operativen Entfernung der Bauchspeicheldrüse

Insulin bei Diabetes mellitus

Bei der Krankheit Diabetes mellitus liegt eine Stoffwechselstörung vor, die sich in einem abnorm erhöhten Blutzucker niederschlägt. Sie kommt durch verschiedene Faktoren zustande.

Diabetes mellitus Typ 1 ist eine Autoimmunerkrankung, bei der eigene Körperabwehrzellen die insulinproduzierenden B-Zellen der Bauchspeicheldrüse angreifen und zerstören. Es herrscht ein absoluter Insulinmangel. Der Typ-2-Diabetes tritt häufiger auf und wird durch familiäre Veranlagung, Übergewicht, zu wenig Sport und falsche Ernährung begünstigt. Die B-Zellen produzieren zwar noch Insulin, dieses wirkt jedoch weniger stark an den Zielzellen als beim Gesunden. Es bildet sich eine Insulinresistenz aus. Man spricht bei Diabetes mellitus Typ 2 von einem relativen Insulinmangel.

Diabetes muss medikamentös und nichtmedikamentös therapiert werden. Es ist wichtig, den Blutzuckerspiegel in einem bestimmten Rahmen zu halten, weil langfristig durch den Überschuss an Zucker im Blut verschiedene Erkrankungen begünstigt werden. Wenn Sie sich ein genaueres Bild von Diabetes mellitus machen möchten, lesen Sie sich gerne unseren entsprechenden Artikel dazu durch:

Diabetes mellitus / Zuckerkrankheit – Symptome und Behandlung

Diabetes mellitus Typ 1

Insulin spielt als Medikament beim Diabetes mellitus Typ 1 von Anfang an eine zentrale Rolle, weil die Patienten wenig oder überhaupt nicht mehr in der Lage sind, Insulin zu produzieren. Betroffene müssen sich daher lebenslang regelmäßig Insulin spritzen. Daneben ist eine Schulung zu angepasster Ernährung und Sport wichtig.

Diabetes mellitus Typ 2

Bei Patienten mit Typ-2-Diabetes gibt es verschiedene Möglichkeiten, den hohen Blutzucker zu therapieren. Aktuelle medizinische Leitlinien sehen vor, dass zunächst nichtmedikamentöse Maßnahmen angewendet werden sollen, um den Blutzuckerwert zu senken. Dies bedeutet: Ernährungstherapie, Steigerung der körperlichen Aktivität, Rauchentwöhnung. Anschließend wird nach 3–6 Monaten ärztlich kontrolliert, ob sich der sog. ‚HbA1c-Wert‘ im Blut auf 6,5 bis 7,5 % beschränkt. Dieser Wert wird auch als „Zuckergedächtnis“ bezeichnet, da darüber rückblickend ein über einen längeren Zeitraum erhöhter Blutzucker nachweisbar ist.

In der nächsten Stufe kann zusätzlich ein sog. ‚orales Antidiabetikum‘ zum Einsatz kommen. Das ist ein schluckbares Medikament wie z. B. Metformin. Wird der HbA1c-Wert durch diese Maßnahmen immer noch nicht ausreichend gesenkt, wird auf eine Injektions-Therapie mit Insulin umgestellt.

Insulin stellt nach wie vor das effektivste Mittel zur Senkung des Spiegels von Glucose im Blut dar. Bei Diabetes mellitus Typ 2 kann je nach medizinischem Ermessen die Insulintherapie mit einem oralen Antidiabetikum kombiniert werden. Zudem existieren verschiedene Kombinationsmöglichkeiten von kurzwirksamem und langwirksamem Insulin. Diese werden nachfolgend im Artikel beschrieben.

Anwendung bei einer Pankreatektomie

Ist die Bauchspeicheldrüse von einer Tumorerkrankung betroffen oder ist sie entzündet (sog. ‚Pankreatitis‘) und andere Therapieversuche wirkungslos, kann eine operative Entfernung des Pankreas nötig sein. Dieses Vorgehen bezeichnet man als Pankreatektomie. Anschließend fehlen den Patienten die Verdauungsenzyme und Hormone, die normalerweise von der Bauchspeicheldrüse bereitgestellt werden. Daher entsteht bei einer kompletten Entfernung des Pankreas ein Diabetes mellitus Typ 1. Wie oben erwähnt ist folglich lebenslang ein regelmäßiges Spritzen von Insulin nötig.

Wie nehme ich Insulin als Medikament ein?

Insulin wird meist in Form von befüllbaren Fertigpens angewendet und klassischerweise in das Unterhautfettgewebe des Bauches gespritzt. Möglich ist aber auch die Injektion an der oberen Außenseite des Oberschenkels, am Oberarm oder am Gesäß.

Gut zu wissen!
Insulin eignet sich nicht dazu als Tablette geschluckt zu werden. Zum einen ist Insulin ein Eiweißmolekül das von der Magensäure zerstört wird. Zum anderen gelangt es im Darm aufgrund seiner Größe nicht in die Darmzellen. Damit kann es auch nicht ins Blut übergehen.

Schritt-für-Schritt-Anleitung: Insulin-Fertigpen

Eine Schulung im richtigen Umgang mit Fertigpens ist für insulinabhängige Diabetespatienten von zentraler Bedeutung. Dadurch können Anwendungsfehler vermieden und falsche Dosierungen verhindert werden.

  • Pen 20-mal schwenken (nicht schütteln), bis das enthaltene Insulin gleichmäßig trüb erscheint. Nadelspitze aufstecken und Schutzkappe entfernen.
  • Durch Betätigung von Dosierknopf oder ähnlichem Bedienelement ein bis zwei Dosiereinheiten einstellen und den Pen umdrehen. Evtl. vorhandene Luftblasen herausklopfen. Nun den Pen per Knopfdruck betätigen. Dabei darauf achten, ob Tropfen aus der Nadelspitze kommen. Dies dient als Test für die Spritzbarkeit des Insulins.
  • Nun die erforderliche Dosierung einstellen. Dabei ist zu beachten, dass sich die Dosierung bei manchen Modellen nicht mehr zurückstellen lässt, wenn man versehentlich zu viel eingestellt hat. Die Dosis muss dann verworfen werden. Außerdem lässt sich bei einigen Modellen eine höhere Dosis einstellen, als noch im Reservoir vorhanden ist, sodass evtl. zu wenig injiziert wird.
  • Mit der freien Hand eine Hautfalte, z. B. am Bauch, bilden und die Nadel im 45°- oder 90°-Winkel einführen.
  • Den Injektionsknopf langsam bis zum Anschlag herunterdrücken.
  • Anschließend 10 Sekunden warten, erst danach die Spritze langsam herausziehen.
  • Alten Nadelaufsatz in ein durchstichsicheres Behältnis verwerfen (in Apotheke erhältlich).
Gut zu wissen!
Wie viel Wirkstoff in einem Medikament enthalten ist, wird meist in Milligramm oder Millilitern ausgedrückt. Die Maßeinheit des Insulins ist jedoch „I.E.“, was die Abkürzung für „internationale Einheit“ ist. Bei einer Insulinsuspension entspricht eine Internationale Einheit 41,67 Mikrogramm reinem Insulin.

Die verschiedenen Insulin-Medikamentengruppen

Man kann bei Insulin nicht pauschal von einem geeigneten Einnahmezeitpunkt sprechen, da es insgesamt vier verschiedene Gruppen von Insulin gibt. Sie unterscheiden sich darin, wie schnell und wie lange sie nach der Injektion wirken. Es gibt:

  • Normalinsulin (auch „Altinsulin“ genannt)
  • schnell- bzw. kurzwirksame Insulin-Analoga (sog. ‚Bolus-Insulin‘)
  • langwirksame Insuline bzw. Verzögerungsinsulin
  • Kombinationsinsuline (Mischung aus Normalinsulin und langwirksamem Insulin)

Zwei verschiedene Insulintherapien

Es gibt zwei Therapiekonzepte dafür Insulin als Medikament zu nutzen: Die konventionelle Insulintherapie (CT) und die intensivierte konventionelle Insulintherapie (ICT). Bei der Überlegung, welche Therapie für den Patienten am besten geeignet ist, kommt es vor allem auf die Therapietreue an.

Die konventionelle Therapie stellt ein relativ starres Verfahren dar. Hierbei wird ein langwirksames und ein kurz- oder normalwirksames Insulin benutzt, meist in Form eines Kombinationsinsulins. Dieses wird einmal morgens vor dem Frühstück und einmal abends vor dem Abendessen in jeweils gleichbleibender Dosierung gespritzt. Das kurzwirksame Insulin fängt die Glucose-Spitzen der großen Mahlzeiten ab, während das langwirksame Insulin das Mittagessen und die Zwischenmahlzeiten deckt. Wichtig dabei ist, die gesamte Nahrungszufuhr auf kleinere Zwischenmahlzeiten zu verteilen!

Die intensivierte konventionelle Insulintherapie erlaubt dem Diabetespatienten eine flexiblere Tagesgestaltung als die konventionelle Therapie. Sie setzt aber voraus, dass der Patient gut geschult und mitarbeitsfähig/-bereit ist. Bei dieser Therapieform wird zu einem immer gleichen Zeitpunkt spätabends (z. B. 22 Uhr) ein Verzögerungsinsulin als Basisinsulin gespritzt. Vor den Mahlzeiten wird dann der Blutglucosespiegel gemessen und ein kurzwirksames Insulin in entsprechender Dosis injiziert.

Die nachfolgende Tabelle gibt eine Übersicht über die verschiedenen Insulinarten, wann sie eingenommen werden und welche Besonderheiten es zu ihnen gibt:

InsulingruppeUntergruppenTherapieformZu beachten
schnell-/kurzwirksamInsulin lispro
Insulin aspart
Insulin glulisin
ICT, kurz vor den MahlzeitenSpritz-Ess-Abstand nicht notwendig, Wirkeintritt nach 5–15 min, Wirkung hält 2–3 h an
NormalinsulinCT; ICT: zu den MahlzeitenSpritz-Ess-Abstand von 15–30 min notwendig; Wirkung hält 5–8 h an
Intravenöse Gabe möglich
langwirksam/
verzögert
NPH-Insulin
Insulin glargin
Insulin detemir
NPH: CT, supportatives Basisinsulin bei Typ 2
Glargin/detemir: ICT (Basalinsulin), supportatives Basisinulin bei Typ 2
NPH: Spritz-Ess-Abstand benötigt (30-60 min), Wirkung hält 10–20 h an
Glargin/detemir: gleichmäßige und lange Wirkung bis ca. 24 h
KombinationsinsulinCTEnthält neben Normalinsulin noch Verzögerungsinsulin

Insulinpumpen

Bei der Insulinpumpe entfällt die Injektion über eine Insulinspritze. Die Pumpe wird außen z. B. an der Hose befestigt und befördert über einen Schlauch (sog. ‚Katheter‘) und eine Injektionsnadel Insulin direkt aus einem Reservoir in den Körper. Dabei erhalten die Patienten – ähnlich wie bei der ICT – eine Basalrate für den Grundbedarf und können individuell die Zufuhrmenge in Abhängigkeit des momentanen Blutzuckers und der bevorstehenden Nahrungsaufnahme kurzfristig erhöhen. Die Therapie über eine Insulinpumpe wird als Alternative der ICT für Typ-1-Diabetiker angeboten und heute routinemäßig verwendet.

Fakten-Box: Insulin

Anwendungsgebiete von Insulin

Wirkung

  • senkt den Blutzuckerspiegel
  • speichert überschüssigen Zucker in Depotformen ein
  • hemmt Stoffwechselprozesse, die den Blutzucker erhöhen würden

Nebenwirkungen

  • Unterzuckerung (sog. ‚Hypoglykämie‘)
  • Fettverteilungsstörungen (sog. ‚Lipodystrophie‘)
  • Gewichtszunahme
  • selten allergische Reaktionen

Darreichungsform

  • als Lösung zur Injektion ins Unterhautfettgewebe

Was sind die Nebenwirkungen des Medikaments Insulin?

Medikamente entfalten eine Wirkung im Körper, aber sie gehen auch mit Nebenwirkungen einher. Insulin ist von dieser Regel nicht ausgenommen. Die nachfolgende Auflistung zeigt, welche Nebenwirkungen durch die Anwendung von Insulin auftreten können. Die Nebenwirkungen müssen jedoch nicht zwangsläufig eintreten, wenn Sie Insulin einnehmen.

  • Unterzuckerung (sog. ‚Hypoglykämie‘): Kann auftreten, wenn momentaner Blutzuckerwert, Injektionsmenge und Nahrungszufuhr nicht aufeinander abgestimmt sind und zu viel Insulin gespritzt wird. Symptome einer Unterzuckerung sind u. a. Schwindel, Schwitzen, Zittern, Sehstörungen und Blässe. Um ein diabetisches Koma zu verhindern, ist eine rasche Zufuhr zuckerreicher Nahrungsmittel erforderlich. In schweren Fällen muss direkt eine Glucoselösung in die Venen eingebracht werden.
  • Allergische Reaktionen: heute meist aufgrund der Hilfsstoffe im Medikament statt durch das Insulin selbst ausgelöst.
  • Lipodystrophie: Vermehrung des Unterhautfettgewebes, die zu einer schlechteren Aufnahme des Insulins und schließlich zu einer Beeinträchtigung des Stoffwechsels führen kann. Tritt typischerweise auf, wenn Insulin mehrfach an derselben Stelle injiziert wird. Spart man diese Stelle eine Zeit lang aus, bildet sich die Lipodystrophie vollständig zurück.
  • Gewichtszunahme: Aufgrund seiner anabolen Wirkung baut Insulin Zucker in Speicherformen (Glykogen, Fett) ein. Dadurch kann eine Gewichtszunahme entstehen.

Welche Kontraindikationen und Wechselwirkungen existieren für das Medikament Insulin?

Kontraindikation bedeutet, dass es einen Umstand gibt, der eine bestimmte Therapie oder die Anwendung eines bestimmten Medikaments untersagt, weil es sonst zu nachteiligen gesundheitlichen Folgen käme. Synonym dazu verwendet man das Wort Gegenanzeige. Für Insulin sind diese:

  • Unterzuckerung
  • Überempfindlichkeit gegenüber Insulin oder den im Medikament enthaltenen Hilfsstoffen
  • Insulinom: seltener und meist gutartiger Tumor der Langerhans-Inselzellen, der zu einer erhöhten Insulinausschüttung führt und sich in der Folge durch häufigere Unterzuckerung bemerkbar macht

Was sind Wechselwirkungen und welche bestehen bei Insulin?

Wird mehr als ein Medikament gleichzeitig eingenommen, können diese im Körper miteinander in Kontakt treten und sich gegenseitig beeinflussen – man spricht von Wechselwirkungen. Dabei können Wirkung oder Nebenwirkung verstärkt oder verringert werden oder es treten neue Nebenwirkungen auf.

Verschiedene Medikamente und Substanzen können die Insulinwirkung verstärken. Folglich sinkt bei gleichzeitiger Einnahme die Menge an Insulin, die gespritzt werden muss. Dazu zählen:

  • Alkohol
  • Fibrate (Arzneimittel zur Therapie der Fettstoffwechselstörung Hyperlipidämie)
  • in hoher Dosis: Acetylsalicylsäure (z. B. Aspirin)
  • Cyclophosphamid (Zytostatikum, das in der chemischen Tumortherapie eingesetzt wird)
  • MAO-Hemmer (Psychopharmakon, das bei Depression und Parkinson eingesetzt wird)
  • Haloperidaol (Psychopharmakon, das bei Schizophrenie eingesetzt wird)
  • Betablocker, z. B. Metoprolol und Bisoprolol (v. a. gegen verschiedene Herz-Kreislauf-Erkrankungen eingesetzt, senken bei kurzfristiger Anwendung den Insulinbedarf, erhöhen diesen jedoch bei Einnahme über längeren Zeitraum)
  • Malaria-Mittel wie Chinin und Mefloquin
  • bestimmte Antibiotika wie Fluorchinolone und Sulfonamide (z. B. Cotrimoxazol)

Manche Stoffe können die Wirkung von Insulin abschwächen

Daneben gibt es Wirkstoffe, die die Wirkung von Insulin abschwächen können. Als Konsequenz ergibt sich ein erhöhter Insulinbedarf. Hierzu zählen:

  • Glucocorticoide
  • Immunsuppressiva des Typs der Calcineurin-Hemmer (insbesondere Ciclosporin und Tacrolimus in Kombination mit Glucocorticoiden)
  • Schilddrüsenhormone
  • Östrogene (bspw. bei hormoneller Verhütung mit der „Pille“)
  • Heparin (Antikoagulanz, eingesetzt zur Blutgerinnungshemmung)
  • Nicotinsäure-Derivate
  • Saluretika (Medikamente, die Wasser und Salze aus dem Körper schwemmen, z. B. Furosemid, Torasemid und HCT)
  • ß-1-Sympathomimetika wie Dobutamin (Notfall-Medikament z. B. bei akuter Herzinsuffizienz)
  • Betablocker (langfristig angewandt)
  • HIV-Proteasehemmer
  • Lithium (bei verschiedenen psychischen Erkrankungen eingesetzt, z. B. bipolare Störung)
  • Neuroleptika (z. B. bei Schizophrenie eingesetzt)
  • Trizyklische Antidepressiva, z. B. Amitriptylin
Achtung!
Diabetes ist ein Risikofaktor für Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Rund 80 % aller Typ-2-Diabetiker leiden beispielsweise an Bluthochdruck als Begleit- oder Folgeerkrankung. Daher kommt es nicht selten vor, dass sie Betablocker z. B. gegen Bluthochdruck (sog. ‚Hypertonie‘) einnehmen. Diese Arzneistoffe können jedoch die typischen Symptome einer Unterzuckerung wie Zittern und Herzrasen maskieren. Daher sollten Diabetiker, die diese Medikamente einnehmen, besonders auf eine regelmäßige Überprüfung ihres Blutzuckerwertes achten.

Aktuelle Forschung – „smarte Insuline“, der nächste Durchbruch der Diabetes-Therapie?

Bei der Diagnose Diabetes mellitus müssen Betroffene ihren Alltag oft stark anpassen: Regelmäßig Blutzuckerwerte messen und die Medikamente zum richtigen Zeitpunkt in der richtigen Dosierung einnehmen. Viel angenehmer wäre ein Medikament, das eigenständig über einen längeren Zeitraum viel Insulin frei gibt, wenn der Blutzuckerspiegel hoch ist und weniger, wenn er erniedrigt ist.

Mit Forschungen um das „smarte Insulin“, im englischen auch „glucose-responsive insulin“ genannt, wird dieser Idee derzeit nachgegangen. Es geht darum, ein Medikament zu erschaffen, das – einmal in oder an den Körper gebracht – für eine längere Zeit Insulin freisetzen kann. Dabei agiert es flexibel an den aktuellen Blutglucosespiegel angepasst, ähnlich wie eine gesunde Bauchspeicheldrüse. Unter anderem beschäftigten sich Jicheng Yu und sein Forscherteam mit diesem Konzept.

Sie testeten ein Transdermales Pflaster mit Mikronadeln, das mit Insulin und einer glucoseresponsiven Polymermatrix beladen war, an Mäusen und kleinen Schweinen. Die Versuchstiere wiesen eine verminderte Insulinproduktion auf.

Erste Ergebnisse durch Tierversuche

In der Studie konnte mithilfe dieses Pflasters, das eine Größe von 5 cm² aufwies, ein über 25 kg schweres Schwein für über 20 Stunden flexibel mit Insulin versorgt werden. Es bleibt jedoch abzuwarten, ob das Konzept auch auf den Menschen übertragbar ist. Hierfür sind weitere Untersuchungen notwendig.

Für viele Diabetespatienten ergäbe sich so eine einfachere Therapieform mit mehr Sicherheit. Selbst Insulinpumpen können derzeit nicht den Blutzucker messen und zeitgleich die angemessene Insulinmenge eigenständig berechnen und freisetzen. Daher sehen viele Forscher im „smarten Insulin“ einen zukünftigen Meilenstein der Diabetestherapie.

Quelle: Jicheng Yu et al. (2020): Glucose-responsive insulin patch for the regulation of blood glucose in mice and minipigs. Nature Biomedical Engineering volume 4, pages 499–506

Exkurs: Insulin und Morbus Alzheimer

Insulin und Insulinrezeptoren befinden sich auch im Zentralnervensystem. Ihre Funktion in diesem Teil des Körpers ist jedoch noch nicht vollständig bekannt. Sicher ist aber, dass aus der Bauchspeicheldrüse stammendes Insulin über die Blut-Hirn-Schranke gelangen und so das zentrale Nervensystem erreichen kann.

An Morbus Alzheimer erkrankte Patienten weisen bestimmte Veränderungen im Gehirn auf. So reagieren die hier befindlichen Insulinrezeptoren beispielsweise nicht so empfindlich auf Insulin. Es besteht eine Insulinresistenz. Diese kann allein im Zentralnervensystem auftreten oder durch Erkrankung an Diabetes mellitus Typ 2 hervorgerufen werden. Gleichzeitig entsteht ein Insulinmangel im Gehirn.

Aufgrund des gestörten Signalwegs und des Insulinmangels wird die Synthese bestimmter Moleküle begünstigt, die zur Entstehung von Alzheimer beitragen bzw. sie verschlimmern. Daher bezeichnet man die Alzheimer-Krankheit immer öfter auch als „Diabetes Typ 3“. Beginnt ein Patient erste Symptome von Alzheimer zu entwickeln, wird deshalb anfangs unter anderem mit einem insulinhaltigen Nasenspray behandelt.

Möchten Sie mehr zum Thema Alzheimer erfahren? Dann legen wir Ihnen unseren entsprechenden Artikel ans Herz:

Alzheimer – Ein langsamer Verfall der Denkfähigkeit

Häufige Patientenfragen

Muss ich mein Leben lang Insulin einnehmen?

Dr. Dr. T. Weigl
Bei Diabetes mellitus Typ 1 müssen Sie sich lebenslang Insulin zuführen, bei Diabetes mellitus Typ 2 nicht. Patienten, die an letzterer Form leiden, können durch gezielte Maßnahmen wie Schulungen, Sport, eine angepasste Ernährung, Gewichtsabnahme und Rauchverzicht ihren Blutzuckerspiegel senken. Dadurch können v. a. in einem frühen Stadium der Erkrankung Insulinspritzen oder andere Diabetesmedikamente entfallen.

Darf ich Injektionsnadeln mehrfach verwenden?

Dr. Dr. T. Weigl
Nein, die Infektionsnadel sollte nach jeder Injektion gewechselt werden. Nach Gebrauchsanweisung der Hersteller sind es Einmalnadeln, die nach jeder Spritzung zu ersetzen sind. Die Begründung: Die Nadeln können abstumpfen, sich verformen oder es können Gewebsreste in die Nadel gelangen und haften bleiben. Dadurch verstopft der Pen oder ist in seiner Dosiergenauigkeit eingeschränkt. Durch eine stumpfe Nadel kann es außerdem öfter zu Vernarbungen der Injektionsstelle kommen. Dies begünstigt eine Lipodystrophie. Ferner ist jede noch so kleine Eröffnung der Haut auch immer eine Eintrittspforte für Dreck und Krankheitserreger, was bei einer verunreinigten Nadel zu Infektionen und Entzündungen führen kann.

Muss ich die Einstichstelle desinfizieren, bevor ich mir Insulin spritze?

Dr. Dr. T. Weigl
Das kommt auf die Umstände. Meistens reicht es aus, auf Körperhygiene zu achten und beispielsweise nach dem Duschen Insulin zu injizieren. Eine Desinfektion ist dann nicht notwendig, da kein erhöhtes Infektionsrisiko besteht. Anders sieht es aus, wenn Sie sich in einer Arztpraxis, im Krankenhaus oder in der ambulanten Pflege befinden. Hier besteht eine erhöhte Gefahr einer erschwerten Körperhygiene oder einer keimbelasteten Umgebung. Daher ist es ratsam, in diesen Situationen die Einstichstelle vor dem Spritzen zu desinfizieren. Beachten Sie dabei aber: Vor dem Injizieren muss das Desinfektionsmittel vollständig getrocknet sein. In die Haut eingebrachter Restalkohol des Mittels kann sonst eine aseptische Entzündung auslösen.

Warum ist mein Blutzucker morgens oft hoch?

Dr. Dr. T. Weigl
Ein hoher Blutzucker am Morgen kommt durch Hormone zustande, die zu dieser Tageszeit ebenfalls in erhöhter Konzentration im Blut auffindbar sind. Dies sind Cortisol und Somatotropin. Beide Hormone wirken als Gegenspieler des Insulins und erhöhen den Blutzuckerspiegel. Man nennt diesen Umstand „Dawn-Phänomen“. Dagegen können verschiedene Maßnahmen getroffen werden, z. B. früheres Aufstehen und Injizieren oder eine höhere abendliche Insulindosis. Beachten Sie aber, die Abenddosis nicht zu hoch zu wählen, um nicht in eine Hypoglykämie zu geraten.

Warum ist mein Blutzucker abends so niedrig?

Dr. Dr. T. Weigl
Dafür kann es verschiedene Gründe geben: Wer abends Alkohol trinkt oder Sport treibt und anschließend nicht oder zu wenig Kohlenhydrate zu sich nimmt, der senkt seinen Blutzuckerspiegel. Oft liegen zu niedrige Blutglucosespiegel aber auch einfach an einer falschen Einnahme der Dosierung der Diabetesmedikament. Sprechen Sie mit Ihrem Arzt darüber, um Ihre Therapie entsprechend anzupassen.

Verwandte Themen

Die hier beschriebenen Punkte (Krankheit, Beschwerden, Diagnostik, Therapie, Komplikationen etc.) erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Es wird genannt, was der Autor als wichtig und erwähnenswert erachtet. Ein Arztbesuch wird durch die hier genannten Informationen keinesfalls ersetzt.

Sind Sie Diabetiker und regelmäßig auf Insulin angewiesen? Welche Fragen haben Sie rund um die Insulin-Therapie? Nutzen Sie unsere Kommentarfunktion unten für den Austausch untereinander und mit uns!

Autor: Dr. Dr. Tobias Weigl, Christopher Keck
Lektorat: Arlen-Celina Lücke
Veröffentlicht am: 28.06.2020

Quellen

  • Amboss – Fachwissen für Mediziner (2019): Insuline
  • Bundesärztekammer (BÄK), Kassenärztliche Bundesvereinigung (KBV), Arbeitsgemeinschaft der Wissenschaftlichen Medizinischen Fachgesellschaften (AWMF). Nationale Versorgungsleitlinie Therapie des Typ-2-Diabetes – Kurzfassung, 1. Auflage. Version 4. 2013, zuletzt geändert: November 2014
  • Gelbeliste.de: Humaninsuline
  • Lutz Hein, Jens W. Fischer (2020): Taschenatlas Pharmakologie
  • W. Kircher (2007): Arzneiformen richtig anwenden. Deutsche Apotheker Zeitung, Ausgabe 25/2008. Deutscher Apotheker Verlag, Stuttgart
  • Mutschler u. a. (2013): Arzneimittelwirkungen. 10. Auflage, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft Stuttgart
  • Jicheng Yu et al. (2020): Glucose-responsive insulin patch for the regulation of blood glucose in mice and minipigs. Nature Biomedical Engineering volume 4, pages 499–506
[Gesamt: 2   Durchschnitt:  5/5]

Noch keine Kommentare.

Was denkst Du?

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.