Inleiding:
Insuline, een hormoon met invloed op de glucosestofwisseling.
Insuline wordt gevormd door de bètacellen van de eilandjes van
Langerhans in de alvleesklier. Een tekort aan insuline leidt tot
suikerziekte.
Ontdekking:
Het bestaan van dit hormoon werd sinds 1890 verondersteld, toen J.
von Mering en O. Minkowski bij verwijdering van de alvleesklier
bij honden suikerziekte zagen ontstaan.
In 1920 verkreeg de Nederlander N. Waterman werkzame extracten uit
een kliertje van kraakbeenvissen, echter zonder praktisch gevolg.
In 1921 slaagden de Canadezen Frederick Grant Banting en Best erin
insuline uit alvleesklieren te extraheren.
Spoedig werd een fabrieksmatig extractieproces ontwikkeld en kon
het leven van suikerzieken met tientallen jaren worden verlengd
(zie ook antidiabetica).
De chemische samenstelling van insuline werd in 1956 door
Frederick Sanger en medewerkers in Engeland ontdekt.
Functie:
Insuline bevordert de verbranding van glucose (vrijmaking van
energie). Hoe hoger de bloedsuikerspiegel is, des te sterker is de
insulineproductie en -afgifte. Deze is het hoogst in de eerste
uren na elke maaltijd. Zie verder bloedsuiker.
Insuline stimuleert het binnendringen van glucose vanuit het bloed
in de spiercellen, waarbij tevens het transport van aminozuren
door de celmembraan en de opbouw van eiwitten daaruit wordt
verhoogd. Insuline stimuleert de vorming van enzymen die leiden
tot vorming van glycogeen in spiercellen en in de lever, waar ook
de stapeling wordt bevorderd. Insuline remt daarnaast de afgifte
van vetzuren uit vetdepots (lipolyse), die de normale omzetting
van glucose storen.
Bij relatief of absoluut tekort aan insulinewerking (dwz. bij
suikerziekte) moet veel meer glucose aan de cel worden aangeboden,
doordat dit dan slecht in de cel doordringt. Het gevolg is een
ontwrichting van de normale stofwisseling: er ontstaan abnormale,
voor het lichaam schadelijke bijproducten en de bloedsuikerspiegel
stijgt tot een veelvoud van de normale waarde (hyperglykemie).
Toegediende insuline leidt de suikerstofwisseling en de daarmee
verbonden processen snel weer in normale banen.
Aangezien insuline haar werkzaamheid verliest bij aanwezigheid van
darmsappen, kan zij niet door de mond worden ingenomen, maar
alleen worden ingespoten. Daar zuivere insuline slechts een
kortdurende werking heeft, zijn er talrijke preparaten gemaakt
waaruit de insuline langzaam vrij komt: men verkrijgt zodoende een
langdurige werking van één injectie. Een overmaat aan insuline,
die behalve door te hoge dosering ook door ziekteprocessen in het
lichaam zelf kan ontstaan, doet de bloedsuikerspiegel beneden
normale waarden dalen. Er kunnen dan krampen ontstaan die gevolgd
worden door bewusteloosheid (coma hypoglycemicum), soms ook
psychische uitzonderingstoestanden met desoriëntatie, onrust en
agressie.
Bouw en industriële productie:
Het molecule is opgebouwd uit twee achter elkaar geschakelde
ketens van resp. 21 en 30 aminozuren, die onderling door tweemaal
twee zwavelatomen (S-S-bruggen) zijn verbonden. Het
molecuulgewicht is 6000.
Insuline wordt in het lichaam aangemaakt en ook ten dele in de
bloedbaan afgescheiden als pro-insuline (met een polypeptide
geschakeld tussen beide ketens). De synthese van menselijke
insuline werd in 1966 gerealiseerd, maar bleek niet voor de
praktijk geschikt. Menselijk insuline wordt thans gemaakt via de
recombinant DNA-techniek. De fabrieksmatige extractie van insuline
uit runder- of varkensalvleesklieren is daardoor overbodig
geworden. De sterkte wordt uitgedrukt in I.E.
Bloedsuiker:
In het bloed opgeloste glucose (normaal vrijwel de enige suiker
die in bloed voorkomt), afkomstig uit het voedsel of uit andere
stoffen, gevormd in de lever.
In de darmen worden koolhydraten, zoals zetmeel, in het voedsel
afgebroken tot enkelvoudige suikers, die worden opgenomen uit de
darmholte en gebracht in het door de darmwand stromende bloed.
Deze absorptie is selectief: alleen de voor het lichaam bruikbare
suikers glucose, fructose en galactose worden opgenomen. De
laatste twee worden in de lever en in de spieren omgezet in
glucose.
De bloedsuikerspiegel is de concentratie van glucose in het
bloedplasma, bedraagt in nuchtere toestand 4,45–5,56 m.mol per
liter, overeenkomend met de oude notering van 0,8–1 gram per
liter. Kort na iedere maaltijd stijgt de concentratie, maar binnen
een uur is de spiegel weer normaal, doordat de overmaat glucose in
lever en spieren opgeslagen wordt in de vorm van glycogeen. Dit
geschiedt onder invloed van het hormoon insuline, dat geproduceerd
wordt in de eilandjes van Langerhans in de alvleesklier. Als de
bloedsuikerspiegel stijgt, wordt er meer insuline geproduceerd.
Bij suikerziekte is de productie van insuline pathologisch
verminderd, waardoor de suikerspiegel in het bloed abnormaal hoog
kan worden (hyperglykemie) en glucose zelfs door de nier
uitgescheiden kan worden (glucosurie). Als de weefsels zoveel
glucose uit het bloed opnemen dat de bloedsuikerspiegel onder de
norm daalt, wordt glycogeen in de lever teruggevormd tot glucose,
dat dan aan het bloed wordt afgestaan. Dit geschiedt onder invloed
van twee hormonen: glucagon, dat naast insuline door de eilandjes
van Langerhans geproduceerd wordt, en adrenaline, dat geproduceerd
wordt door het bijniermerg.
Eilandjes van Langerhans:
Groepen van hormoonproducerende cellen, die verspreid liggen in de
alvleesklier; zij vormen 2–3% van de totale massa van dit
orgaan.
Er zijn ten minste vier soorten endocriene cellen te
onderscheiden:
a. de A-cellen, verantwoordelijk voor de productie van
glucagon;
b. de B-cellen, verantwoordelijk voor de productie van
insuline;
c. de D-cellen, verantwoordelijk voor de productie van
`somatostatine;
d. de F-cellen, verantwoordelijk voor de productie van het
pancreaspolypeptide.
Doordat de bloedafvoer van de alvleesklier verloopt naar de lever,
is dit orgaan het eerste en vaak ook belangrijkste doelwitorgaan
voor genoemde hormonen.
|
