Insulin – hormon, funktion och betydelse vid diabetes
Lär dig om insulin: hur bukspottkörtelns hormon reglerar blodsocker, påverkar metabolismen och spelar en avgörande roll vid diabetes och dess behandling.
Insulin är ett hormon som produceras av bukspottkörteln i kroppen och som kontrollerar glukosnivån i blodet.
Personer som inte kan bilda insulin i sin kropp, eller som har insulin men som inte kan använda det på rätt sätt, har diabetes. När blodsockernivån sjunker under en viss nivå börjar människokroppen använda lagrat socker som energikälla genom glykogenolys. Denna process bryter ner det glykogen som lagras i levern och musklerna till glukos som sedan kan användas som energikälla. Insulin är en central metabolisk kontrollmekanism. Insulin används också som en styrsignal till andra kroppssystem (t.ex. kroppscellernas upptag av aminosyror). Dessutom har det flera andra anabola effekter i hela kroppen. Insulin påverkar den vaskulära följsamheten och kognitionen.
Humaninsulin är ett peptidhormon som består av 51 aminosyror och har en molekylvikt på 5808 Da. Langerhansöarna i bukspottkörteln producerar insulin. Namnet kommer från latinets insula som betyder "ö". Insulinets struktur varierar något mellan olika djurarter. Insulin från olika djurkällor har olika effekter på människans kolhydratomsättningsprocess. Insulin från svin ligger särskilt nära den mänskliga versionen. Därför kan personer med diabetes ta in insulin som utvinns från grisar i stället för att producera eget insulin.
Produktionen och frisättningen av insulin
Insulin bildas i betacellerna i Langerhansöarna i bukspottkörteln. Det syntetiseras först som preproinsulin som sedan klyvs till proinsulin och slutligen till aktivt insulin och C‑peptid. Frisläppningen stimuleras framför allt av förhöjt blodglukos efter måltid, men även av vissa incretiner (t.ex. GLP‑1), aminosyror och parasympatisk nervaktivitet. Stress, adrenalin och sympatisk aktivering hämmar i regel insulinfrisättningen.
Verkningsmekanismer
Insulin binder till insulinreceptorer på målceller (framför allt i muskler, fettväv och lever) och aktiverar signalvägar som leder till:
- Ökat upptag av glukos i muskler och fett genom GLUT4‑transportörer.
- Glykogensyntes i lever och muskulatur samt hämning av glykogenolys.
- Hämning av glukoneogenes i levern (minskad nybildning av glukos).
- Främjande av lipogenes (fettinlagring) och hämning av lipolys.
- Stimulering av proteinsyntes och minskat proteinkatabolism.
Därtill påverkar insulin kärlfunktion och endotelfysiologi, och det finns kopplingar mellan insulin och kognitionen, bland annat via påverkan på hjärnans energimetabolism och signalering.
Molekylär struktur och klinisk betydelse
Insulin består av två polypeptidkedjor, A‑kedjan och B‑kedjan, förbundna med disulfidbryggor. C‑peptiden som frigörs vid insulinbildningen används kliniskt som en markör för endogen insulinproduktion eftersom C‑peptid inte ingår i vanliga insulininjektioner.
Insulin och diabetes
De två huvudsakliga formerna av diabetes är:
- Typ 1‑diabetes — autoimmun destruktion av betacellerna leder till absolut insulinbrist och krav på livslång insulinbehandling.
- Typ 2‑diabetes — kombination av insulinresistens i perifera vävnader och en relativ insulinbrist; behandlingen kan innefatta livsstilsförändringar, perorala läkemedel och ibland insulin.
Otillräcklig insulinverkan ger kroniskt förhöjda blodsockernivåer vilket ökar risken för långtidsskador på ögon, njurar, nerver och kärl.
Klinisk användning av insulin
Insulin används som läkemedel vid diabetes och finns i flera beredningar: snabbverkande, kortverkande, intermediärt verkande (t.ex. NPH) samt långverkande insulinanaloger (t.ex. glargin, detemir, degludec). Modern produktion sker oftast med rekombinant DNA‑teknik så att humaninsulin och olika insulinanalogers egenskaper kan efterliknas och förbättras jämfört med äldre djurinsulin.
Reglering och samspel med andra hormoner
Insulin verkar i samspel med glukagon (som höjer blodsockret), adrenalin, kortisol och tillväxthormon för att upprätthålla energibalans. Vid fasta dominerar signaler som ökar blodsockret (glukagon, adrenalin), medan insulin dominerar efter födointag.
Kliniska aspekter: hypoglykemi och hyperglykemi
För mycket insulin eller för lite tillgängligt glukos kan leda till hypoglykemi — symtom inkluderar svettning, hjärtklappning, darrningar, förvirring och i svåra fall medvetslöshet. Hyperglykemi, å andra sidan, orsakar törst, ökad urinmängd, trötthet och på sikt organskador. Kännedom om hur insulin verkar och hur olika insulintyper fungerar är central för säker och effektiv behandling av diabetes.
Sammanfattningsvis är insulin ett livsviktigt anabolt hormon med nyckelroller i kolhydrat-, fett‑ och proteinmetabolism samt i reglering av energibalansen. Brist eller nedsatt verkan leder till diabetes, medan medicinsk insulinbehandling är ett kraftfullt verktyg för att kontrollera blodglukos och förhindra komplikationer.
Historia
Nicolae Paulescu, en rumänsk professor i fysiologi vid universitetet för medicin och farmaci i Bukarest, var den förste som isolerade insulin. Det gjorde han 1916. Han kallade det för pankreinet. Han isolerade det genom att utveckla ett vattenhaltigt bukspottkörtelextrakt som, när det injicerades i en diabetisk hund, visade sig ha en normaliserande effekt på blodsockernivåerna. Han var tvungen att avbryta sina experiment på grund av första världskriget. I början av 1921 skrev han fyra artiklar om sitt arbete som utfördes i Bukarest och sina tester på en diabetisk hund. Senare samma år detaljerade han sitt arbete genom att publicera en omfattande vitbok om effekten av bukspottkörtelextraktet som injicerades i ett diabetiskt djur, som han kallade: "Research on the Role of the Pancreas in Food Assimilation" (Forskning om bukspottkörtelns roll vid assimilering av mat), och artikeln mottogs den 22 juni 1921 av "Archives Internationales de Physiologie", och en fotokopia av artikeln finns tillgänglig i Gerstein Science Information Centre.https://insulin.library.utoronto.ca/islandora/object/insulin%3AT10137
Dr Frederick Banting, en allmänpraktiserande läkare som också undervisade i ortopedi och antropologi på deltid vid University of Western Ontario i London vid tiden för Paulescus publicerade forskning om det redan utvecklade vattenhaltiga bukspottkörtelextraktet, och Charles Best, en 22-årig läkarstuderande vid University of Toronto som vid tiden arbetade som assistent till kirurgen Dr Frederick Banting, gjorde liknande experiment när han försökte hitta ett botemedel mot diabetes. I dessa experiment använde de även hundar.
De visste för första gången att insulin kunde kontrollera diabetes hos en person när de injicerade lite insulin i en 14-årig pojke vid namn Leonard Thompson som höll på att dö av diabetes. Efter injektionen överlevde han. Banting fick 1923 Nobelpriset i fysiologi eller medicin tillsammans med John Macleod för upptäckten av insulin. Best och Paulescu fick inte någon utmärkelse vid den tidpunkten.
Det första genetiskt framställda, syntetiska "mänskliga" insulinet producerades i ett laboratorium 1977 av Herbert Boyer med hjälp av E. coli.
Frågor och svar
F: Vad är insulin?
S: Insulin är ett hormon som tillverkas av bukspottkörteln i kroppen och som kontrollerar glukosnivån i blodet. Det främjar absorptionen av socker från blodet och lagrar det som fettceller.
F: Vad är diabetes?
S: Diabetes är en sjukdom där människor inte kan producera tillräckligt med insulin för sina behov eller inte kan producera något insulin alls.
F: Hur använder människokroppen lagrat socker som energikälla?
S: När blodsockernivån sjunker under en viss nivå börjar människokroppen använda lagrat socker som energikälla genom glykogenolys. Denna process bryter ner det glykogen som lagras i levern och musklerna till glukos som sedan kan användas som energikälla.
F: Vilka andra effekter har insulin på våra kroppar?
S: Förutom att vara en central metabolisk kontrollmekanism fungerar insulin också som en kontrollsignal till andra kroppssystem (t.ex. kroppscellernas upptag av aminosyror) och har flera andra anabola effekter i hela kroppen.
F: Var produceras insulin i våra kroppar?
S: Insulin produceras av specialiserade celler som kallas Langerhansöarna och som finns i bukspottkörteln.
F: Hur många aminosyror innehåller humant insulin?
S: Humaninsulin innehåller 51 aminosyror och har en molekylvikt på 5808 Da.
Fråga: Kan personer med diabetes ta in insulin från djur i stället för att producera sitt eget?
Svar: Ja, insulin från svin (gris) ligger särskilt nära den mänskliga versionen, så personer med diabetes kan ta in denna typ av insulin från djur i stället för att producera sitt eget.
Sök