12. Januar 2025, 17:17 Uhr | Read time: 10 minutes

Hätten Sie gewusst, dass Insulin ein lebenswichtiges Hormon ist, das dem menschlichen Körper dabei hilft, Energie aus der Nahrung für sich zu nutzen? Doch damit ist nicht genug: Es reguliert den Blutzuckerspiegel und beeinflusst, wie und wo Energie gespeichert wird. Doch was passiert, wenn die Insulinproduktion plötzlich ins Stocken gerät oder die Wirkung nachlässt?

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Was ist Insulin?

Insulin ist ein lebenswichtiges Hormon, das in sogenannten „Beta-Zellen“ der Langerhans-Inseln der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) produziert und ins Blut abgegeben wird. Der Name des Hormons leitet sich aus dem Lateinischen „insula“ ab, was „Insel“ bedeutet. Insulin reguliert den Blutzuckerspiegel und fungiert als ein aufbauender Botenstoff.

Die Konzentration von Glukose im Blut (auch Glukosespiegel genannt) ist ein wichtiger Auslöser für die Freisetzung von Insulin. Es gibt jedoch noch andere Faktoren, die die Insulinproduktion beeinflussen können:

• Signale des vegetativen Nervensystems nach einer Mahlzeit
• Unterschiedliche Hormone
• Konzentration von Fettsäuren und Eiweiß im Blut¹

Wie wirkt Insulin im Körper?

Das Hormon ist dafür verantwortlich, dass Glukose (Traubenzucker) über die Blutbahn in die Zellen gelangt und dort zur Energiegewinnung genutzt wird. Gleichzeitig senkt es den Blutzuckerspiegel. Sogenannte Beta-Zellen in der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) produzieren zunächst Proinsulin – eine Vorstufe von Insulin, die in Insulin und C-Peptid umgewandelt wird. Das C-Peptid kann im Blut nachgewiesen werden. Ist der C-Peptid-Spiegel zu niedrig, benötigt der Patient Hormonersatz in Form von künstlichem Insulin. Der Gegenspieler von Insulin ist das Hormon Glukagon, das die Freisetzung von gespeicherten Zuckerreserven aus der Leber fördert und dadurch den Blutzuckerspiegel erhöht. Bei einer Diabeteserkrankung kann Insulin seine Wirkung nur eingeschränkt entfalten, was den Einsatz von künstlichem Insulin notwendig macht.

Wirkung auf Fettgewebe und Leber

Insulin erhöht die Glukoseaufnahme im Fettgewebe und fördert zusätzlich den Abbau von Glukose und deren Umwandlung in Fett. Auch in der Leber, die eigentlich unabhängig vom Hormon Zucker in die Zellen aufnehmen kann, fungiert es für den Zuckerabbau (zur Energiegewinnung) und erleichtert die Bildung von Energiespeichern.

Wirkung auf die Muskulatur

Neben der Förderung der Aufnahme von Glukose in die Muskelzellen, wo sie zur Energiegewinnung genutzt wird, fördert Insulin auch den Aufbau von Energiespeichern in den Muskeln. Sind diese Speicher voll, wird der überschüssige Zucker mithilfe des Hormons in Fett umgewandelt und zwischen den Muskelfasern gespeichert.

Wirkung auf das Gehirn

Auch im Gehirn hat das Hormon eine wichtige Funktion: So regt es die Produktion von Neurotransmittern an, die für Entspannung, Gedächtnis und allgemeine Gehirnaktivität wichtig sind. Zusätzlich wird der Dopaminspiegel beeinflusst, der bei kognitiven Funktionen und bei Belohnungsprozessen eine Rolle spielt, indem es diesen senkt.²

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Was passiert bei einer Insulinresistenz?

Leidet man an einer Insulinresistenz, reagieren die Zellen des Körpers weniger empfindlich auf Insulin. Dadurch gelangt weniger Glukose aus dem Blut in die Zellen, und der Blutzuckerspiegel bleibt erhöht. Dies führt dazu, dass die Bauchspeicheldrüse mehr Insulin produziert, um die Wirkung auszugleichen, was sie langfristig überlasten kann. Insulinresistenz ist ein zentraler Faktor bei der Entstehung von Typ-2-Diabetes.³

Übergewicht, ein ungesunder Lebensstil und genetische Faktoren können das Risiko für eine Insulinresistenz erhöhen. Sie geht auch mit einem erhöhten Risiko für bestimmte Krebsarten wie Magen-Darm-Krebs und Gebärmutterkrebs einher – da das Hormon die Zellteilung fördert und das Wachstum von Krebszellen fördern könnte.

Formen der Diabeteserkrankung

Medizinisch betrachtet lassen sich verschiedene Formen von Diabetes unterscheiden, wobei Diabetes Typ 1 und Typ 2 mellitus zu den Hauptformen zählen. Laut aktuellen Daten des Robert Koch-Instituts wurde bei insgesamt 7,2 Prozent der Erwachsenen (4,6 Millionen) im Alter von 18 bis 79 Jahren Diabetes diagnostiziert.⁴

Diabetes-Typ-1

Diese Form von Diabetes kommt durch einen absoluten Insulinmangel zustande – wobei die Zellen der Bauchspeicheldrüse, die Insulin produzieren, vollständig versagen. Daher bezeichnet man diese Form auch als insulinabhängigen Diabetes mellitus (Typ-1-Diabetes). Meistens tritt die Erkrankung im Kindes- oder Jugendalter auf. Bisher ist sie nicht heilbar. Betroffene müssen sich daher sofort und lebenslang mit dem Hormon versorgen. Sie injizieren ein- bis zweimal täglich eine festgelegte Mischung aus kurzwirksamem Insulin (vor den Mahlzeiten) und langwirksamem Insulin. Die notwendige Dosis berechnen sie selbst, nachdem sie gelernt haben, den Kohlenhydratgehalt ihrer Mahlzeiten korrekt einzuschätzen. So werden sie zu Experten ihres eigenen Blutzuckerspiegels.⁵

Diabetes-Typ-2

Diabetes-Typ-2 hingegen entsteht durch eine Kombination aus zwei Faktoren:

• einer verminderten Empfindlichkeit der Körperzellen gegenüber Insulin (Insulinresistenz)
• einer langfristigen Überbelastung der Bauchspeicheldrüse, die nicht mehr genügend Insulin produzieren kann

Problematisch an der Form der Erkrankung ist, dass sie sich oft schleichend entwickelt. Früher bezeichnete man sie auch als „Altersdiabetes“, weil sie sich häufig erst im hohen Lebensalter bemerkbar macht. Allerdings kann die Erkrankung auch bei jungen Erwachsenen oder Jugendlichen auftreten.

Diabetes Typ 2 ist die häufigste Form der Diabeteserkrankung. Dabei reagieren die Körperzellen schlechter auf Insulin, wodurch Zucker nicht mehr ausreichend in die Zellen gelangt. In der Folge steigt der Blutzuckerspiegel an. Ein Typ-2-Diabetes wird anfänglich meist medikamentös behandelt, da bei nur wenigen Betroffenen von Beginn an eine deutliche Störung der Insulinproduktion vorliegt. Lässt die Insulinproduktion der Bauchspeicheldrüse im Verlauf der Erkrankung nach, wird eine Insulintherapie eingeleitet. Vor dem Frühstück und Abendessen spritzt man dann eine feste Dosis aus kurz- und langwirksamem Insulin. Bei der intensivierten Therapie wird zu jeder Mahlzeit kurz wirkendes Insulin verabreicht, ergänzt durch lang wirkendes Insulin vor dem Schlafengehen. Doch dazu später etwas mehr.

Einfluss der Ernährung auf den Blutzuckerspiegel

Besonders für Menschen mit Diabetes stellt die Ernährung eine vielversprechende Möglichkeit dar, ihren Blutzuckerspiegel aktiv zu beeinflussen. Mithilfe der Nahrung nimmt man verschiedene Nährstoffe auf, z. B. Kohlenhydrate wie Zucker und Stärke, die für einen Anstieg des Blutzuckerspiegels sorgen.

Es gibt aber auch einige kohlenhydrathaltige Lebensmittel, die zu einem starken Anstieg des Blutzuckerspiegels führen. Dazu gehören zuckerhaltige Getränke oder stark verarbeitete Lebensmittel (z. B. Pommes oder Weißbrot). Hingegen werden wenig verarbeitet Lebensmittel (wie Vollkornprodukte, ungezuckerte Speisen), die viele Ballaststoffe beinhalten, langsamer verdaut. Somit steigt der Blutzuckerspiegel weniger stark und langsamer an, wodurch größere Blutzuckerschwankungen vermieden werden können. Trotz ihrer Wirkung auf den Blutzuckerspiegel bleiben Kohlenhydrate ein wichtiger Energielieferant für den menschlichen Körper. Nach Angaben der Deutschen Diabetes Gesellschaft können Menschen mit Diabetes etwa 45 bis 60 Prozent ihres täglichen Energiebedarfs durch Kohlenhydrate decken, was einen Verzicht nicht notwendig macht.

Freie Zucker sollten vermieden werden

Menschen, die an Diabetes erkrankt sind, sollten zugesetzten Zucker in Getränken, Speisen und natürlich vorkommenden Zucker in Fruchtsäften oder Honig vermeiden. Eine maximale tägliche Aufnahme von Zucker sollte nach Empfehlung nicht mehr als 50 Gramm sein, was ungefähr zwölf Teelöffeln entspricht.⁶

Herstellung von Insulin

Die meisten Insuline werden mithilfe von Bakterien oder Hefekulturen genetisch hergestellt. Während dieses Prozesses kann man die Wirkung des Insulins gezielt beeinflussen. Einige Insuline senken den Blutzuckerspiegel schnell, während andere ihre Wirkung verzögert über den gesamten Tag oder länger entfalten. Dadurch wird die natürliche Insulinausschüttung der Bauchspeicheldrüse im nüchternen Zustand nachgeahmt. Diese sogenannten „Basal-Insuline“ geben kontinuierlich kleine Mengen des Hormonersatzes in die Blutbahn ab, um einen stabilen Blutzuckerspiegel zu gewährleisten. Im Rahmen einer Therapie injiziert der Patient das künstliche Hormon mit einem Pen in das Unterhautfettgewebe, vorzugsweise am Bauch, oberen Gesäß oder Oberschenkel.⁷

Arten von Insulin

Die Insuline, die man als Betroffener in der Diabetes-Therapie verabreicht bekommt, müssen in der Lage sein, die Wirkung des körpereigenen Hormons nachzuahmen. Nur so lässt sich ein erhöhter Blutzuckerspiegel senken und Folgeerkrankungen wie das diabetische Fußsyndrom oder Retinopathie vermeiden. Abhängig von ihrer Herkunft lassen sie sich in tierische oder künstliche Insuline aufteilen.

Früher wurde Insulin aus der Bauchspeicheldrüse von Rindern oder Schweinen gewonnen, indem man dieses isolierte. Jedoch können tierische Insuline das menschliche Immunsystem zur Produktion von Abwehrstoffen anregen – was zu einer Beeinträchtigung der Wirkung des Hormons führt. Aus diesem Grund werden sie heutzutage seltener verwendet. Man greift stattdessen auf gentechnisch hergestelltes Human-Insulin zurück, das in seiner chemischen Struktur identisch mit dem körpereigenen Hormon ist und daher auch als Standard verwendet wird.

Wirkungsweise und Klassifizierung des Hormons

Abgesehen von ihrer Herkunft unterscheidet man die in der Therapie eingesetzten Insuline auch nach Wirkeintritt und deren Dauer. Anhand dieser Eigenschaften lässt sich bestimmen, wie und wann man ein Insulinpräparat anwenden kann. Dabei wird der Wirkeintritt von der Dosis, dem Injektionsort und der Hauttemperatur beeinflusst.

Kurzwirksame Insuline

Kurzwirksame Insuline decken den Insulinbedarf zu den Mahlzeiten (Bolus) ab. Aus diesem Grund sprechen Mediziner auch von Mahlzeiten-, Ess-, Bolus- oder auch Korrektur-Insulin.

Normal-Insulin

Die Wirkung setzt nach ungefähr 15 bis 30 Minuten nach der Injektion ein. Man sollte das Hormon etwa 30 Minuten vor einer Mahlzeit spritzen, was auch als sogenannter „Spritz-Ess-Abstand“ bezeichnet wird. Die maximale Wirkung wird ungefähr nach 1,5 bis drei Stunden entfalten und hält etwa vier bis acht Stunden an.

Insulin-Analoga

Die Wirkung tritt häufig bereits nach fünf bis zehn Minuten ein. Im Gegensatz zu dem Normal-Insulin ist kein zeitlicher Abstand zwischen der Mahlzeit und dem Spritzen notwendig. Hierbei wird die maximale Wirkung nach etwa einer bis anderthalb Stunden erreicht. Jedoch wirken Insulin-Analoga mit einer Wirkungsdauer von etwa zwei bis drei Stunden kürzer als Normal-Insulin.

Langwirksame Insuline

Langwirksame Insuline sind dafür verantwortlich den nahrungsunabhängigen Grundbedarf an Insulin (Basis) abzudecken, wodurch sie auch als „Basalinsuline“ bezeichnet werden.

Intermediär-Insuline

Es ist möglich, dass man durch die Zugabe bestimmter Substanzen wie Protamin oder Zink die Wirkungsdauer oder den Wirkungseintritt von Human-Insulin verzögern kann. In der heutigen Praxis werden besonders Verzögerungsinsuline mit Protamin-Zusatz, sogenannte NPH-Insuline (NPH = Neutrales Protamin Hagedorn) eingesetzt. Dabei beginnen die Insuline nach etwa zwei Stunden zu wirken, nachdem man sie injiziert hat. Sie erreichen nach etwa vier bis sechs Stunden ihr Wirkungsmaximum und flachen dann wieder ab. Insgesamt können sie zwölf bis 14 Stunden wirken.

Jedoch ist die Wirkung von Intermediär-Insulinen nicht immer gleichmäßig. So können nächtliche Unterzuckerung auftreten, nachdem das Wirkungsmaximum erreicht wird. Aber auch Morgens, wenn die Wirkung nachgelassen hat, können erhöhte Blutzuckerwerte die Folge sein.

Langwirkende Insulin-Analoga

Diese Art wirkt bis zu 24 Stunden, sodass man sie nur einmal täglich verabreichen muss. Zudem haben sie über den gesamten Zeitraum eine gleichmäßige Wirkung und kein Wirkungsmaximum, anders als es bei den Intermediär-Insulinen der Fall ist. Somit wird auch die Gefahr von zu hohen morgendlichen Blutzuckerwerten oder nächtlichen Unterzuckerungen reduziert.

Auch die Anwendung von Insulin-Analoga ist durchaus einfacher, als die von verzögerten Human-Insulinen. Als eine klare, gelöste Flüssigkeit, kann man sie leicht dosieren und regulieren den Blutzucker gleichmäßig. Die Problematik bei Human-Insulinen ist, dass sie als Suspension erhältlich sind, bei welcher sich Kristalle in der Ampulle absetzen können. Damit es zu keinen Dosis-Schwankungen kommt, muss man sie vor jeder Injektion sorgfältig mischen.

Misch-Insuline

Hier handelt es sich um eine Kombination aus kurzwirksamen und intermediär- oder langwirksamen Insulinen, die sich in einem festen Mischungsverhältnis befinden. Zwar bieten die fertigen Mischungen eine praktische Alternative, setzten jedoch eine strikte Einhaltung von Zeitplänen voraus.⁸

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Gibt es Nebenwirkungen?

Bei einigen Menschen kann die Insulintherapie zu einer Gewichtszunahme führen. Selten kann es sein, dass es zu folgenden Nebenwirkungen kommt:

• Insulinallergie
• Abfall der Kaliumkonzentration im Blut
• Verlust von Unterhautfettgewebe an der Injektionsstelle
• Akute Hautreaktionen

Findet eine Überdosierung des Hormons statt, kann ein hypoglykämischen Schock ausgelöst werden. In diesem Fall sinkt der Blutzuckerspiegel nach der Injektion so stark, dass gefährliche gesundheitliche Komplikationen wie Bewusstlosigkeit, Krampfanfälle oder ein Koma die Folge sein können.