Insulinausschüttung

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 4. März 2024

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Als Insulinausschüttung oder Insulinsekretion wird die Ausschüttung des lebenswichtigen Hormons Insulin durch die Bauchspeicheldrüse (Pankreas) bezeichnet.

Was ist die Insulinausschüttung?

Als Insulinausschüttung oder Insulinsekretion wird die Ausschüttung des lebenswichtigen Hormons Insulin durch die Bauchspeicheldrüse (Pankreas) bezeichnet.

Insulin wird ausschließlich in den Beta-Zellen der in der Bauchspeicheldrüse befindlichen Langerhans-Inseln produziert, von denen sich auch sein Name ableitet. Die Insulinausschüttung wird durch einen gesteigerten Glucosegehalt, und in geringerer Wirkung auch durch freie Fettsäuren und einige Aminosäuren, sowie durch gastrointestinale Hormone angeregt.

Durch die Auslöser wird in den Beta-Zellen vermehrt Adenosintriphosphat (ATP) gebildet, das zu einer Blockade kaliumabhängiger Kanäle führt. Hierdurch können Calciumionen aus dem Extrazellulärraum besser in die Beta-Zellen eindringen und die Insulinausschüttung aktivieren.

Insulinvesikel verschmelzen daraufhin mit der Zellmembran der Beta-Zelle und entleeren sich in den Extrazellulärraum (Prozess der Exozytose). Die Insulinausschüttung beginnt.

Die Insulinausschüttung erfolgt nicht gleichmäßig, sondern stoßweise. Etwa alle 3 bis 6 Minuten geben die Beta-Zellen Insulin an das Blut ab.

Funktion & Aufgabe

Es ist das einzige Hormon, das in der Lage ist, den Blutzuckerspiegel zu senken. Sein Gegenspieler Glucagon, sowie in Maßen auch Kortisol, Adrenalin und die Schilddrüsenhormone lassen den Zuckergehalt im Blut hingegen ansteigen.

Wenn der Körper kohlenhydratreiche Nahrung aufnimmt, wandelt er diese in Zucker um, was den Blutzuckerwert ansteigen lässt. Als Reaktion darauf schütten die Beta-Zellen vermehrt Insulin aus. Dieses verhilft der Glucose aus dem Blut dabei, durch die Zellwände ins Zellinnere zu gelangen, worauf sich der Glucosegehalt im Blutplasma verringert. In den Körperzellen wird die Glukose daraufhin entweder als Glykogen gespeichert oder unmittelbar in Energie umgewandelt.

Das Glykogen wird so lange im Zellinneren aufbewahrt, bis ein akuter Energiebedarf besteht. Dann greift der Körper auf die Glykogenspeicher zurück und wandelt diese in die benötigte Energie um.

Der zentrale Schritt dieser Umwandlung, die sogenannte Glykolyse, findet in zehn Einzelschritten statt. Während dieser wird die Glukose mithilfe des Nukleotids Adenosintriphosphat in Milchsäure und Ethanol aufgespalten und zur weiteren Energieumwandlung vorbereitet.

Besonders die Leber- und Muskelzellen können große Mengen an Glucose aufnehmen und speichern. Sie reagieren besonders gut auf die Wirkung des Insulins, indem bei erhöhter Insulinabgabe ihre Zellmembranen durchlässiger und für die Glucose besser zugänglich gemacht werden.

Im Gegensatz dazu nehmen Nervenzellen Glucose aus dem Blut unabhängig von der Insulinausschüttung in sich auf. Wenn bei einem erhöhten Insulinspiegel die insulinabhängigen Zellen mehr Glucose aufnehmen, kann eine Glucose-Unterversorgung in den Nervenzellen entstehen, da in diesem Fall zu wenig Glucose für diese übrig bleibt. Bei schweren Hypoglykämien (Unterzuckerungen) besteht daher die Gefahr, dass das von der Glukose abhängige Nervensystem Schaden nehmen kann.

Fällt der Blutzuckerspiegel unter einen Wert von etwa 80 mg/dl, so kommen die bereits genannten Gegenspieler Adrenalin, Glucagon oder Kortisol für den Blutzuckeranstieg zum Einsatz. Die Insulinproduktion des Körpers wird währenddessen stark herabgesenkt.

Krankheiten & Beschwerden

Die Glucose im Blut kann daraufhin nicht mehr in die Zellen gelangen und fehlt diesen als Energielieferant. Daraufhin kommt es nach einer gewissen Zeit zu einem Energiemangel in den Körperzellen, zum Anstieg des Blutzuckers, zum Nährstoff- und Wasserverlust und einer Übersäuerung des Blutes.

Typ 1 Diabetes wird in der Regel mit künstlich hergestellten Insulinpräparaten therapiert, die subkutan in Form von Spritzen oder mithilfe einer Insulinpumpe verabreicht werden. Die genaue Entstehungsursache des Typ 1 Diabetes ist bis heute nicht geklärt. Man geht mittlerweile von einem multifaktoriellen Vorgang aus, an dem sowohl genetische, wie auch umweltbedinge Einflüsse beteiligt sind.

Beim Diabetes Typ 2 kann der Körper das Insulin zwar noch selbst herstellen, dieses kann aufgrund einer Insulinresistenz in den Zellen jedoch nur eingeschränkt wirken.

Der Typ 2 Diabetes entsteht oft über einen längeren Zeitraum hinweg. Bis zu einer absoluten Insulinresistenz und der tatsächlichen Diagnose des Diabetes Typ 2 können mehrere Jahre vergehen. Zu Beginn kann der Körper die verringerte Verarbeitung des Insulins in den Zellen durch eine erhöhte Insulinproduktion ausgleichen. Je länger die Störung jedoch besteht, desto schlechter kommt die Bauchspeicheldrüse mit der Produktion hinterher und der Blutzucker kann nicht mehr reguliert werden. Schließlich wird der Typ 2 Diabetes manifestiert.

Auch dem Typ 2 Diabetes werden multifaktorielle Ursachen nachgesagt. Anders als beim Typ 1 steht bei ihm jedoch Übergewicht an erster Stelle der möglichen Auslöser. Ein frisch manifestierter Typ 2 Diabetes wird daher häufig zunächst mit einer Diät zu therapieren versucht. Doch auch genetische Faktoren können dem Typ 2 als Ursache zugrunde liegen. In diesem Falle oder bei einem nach Gewichtsabnahme immer noch bestehenden Typ 2 Diabetes wird dieser mit Tabletten therapiert.

Eine weitere, jedoch weitaus seltenere Krankheit im Zusammenhang mit Insulin ist der sogenannte Hyperinsulinismus. Hier wird durch eine Überproduktion der Beta-Zellen zu viel Insulin produziert. Häufige Unterzuckerungen (Hypoglykämien) sind die Folge.

Quellen

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