Inzulín
Inzulin je hormon bílkovinné povahy, který se vytváří v beta-buňkách Langerhansových ostrůvků slinivky břišní (pankreatu). Jeho nejdůležitější funkcí je regulace hladiny glukózy v krvi (glykemie). Současně významně ovlivňuje metabolismus tuků a bílkovin, ukládání energetických zásob a růst a obnovu tkání.
Lidský inzulin je tvořen 51 aminokyselinami uspořádanými do dvou řetězců, které jsou vzájemně propojeny disulfidovými můstky. Je jediným hormonem, který dokáže přímo snižovat glykemii, a je proto nezbytný pro udržení normálního metabolismu.
Jak inzulin vzniká
V beta-buňkách slinivky vzniká inzulin postupně z větší molekuly označované jako preproinzulin. Z ní se nejprve vytváří proinzulin, který se následně štěpí na vlastní inzulin a C-peptid.
Inzulin a C-peptid se z beta-buněk uvolňují společně. Stanovení C-peptidu v krvi proto pomáhá posoudit, kolik vlastního inzulinu je slinivka ještě schopna vytvářet.
Malé množství inzulinu se uvolňuje průběžně během dne i noci. Po jídle, zejména při vzestupu glykemie, se jeho sekrece výrazně zvyšuje.
Jak inzulin působí
Inzulin si můžeme představit jako „klíč“, který se naváže na inzulinový receptor – „zámek“ na povrchu buňky. Tím spustí uvnitř buňky řadu signálních dějů.
Ve svalových a tukových buňkách tento signál způsobí přesun transportérů glukózy GLUT4 z váčků uvnitř buňky do její membrány. Transportéry GLUT4 pak fungují jako „dveře“, kterými může glukóza vstupovat do buňky a být využita jako zdroj energie nebo uložena do zásoby.
Inzulinový receptor tedy není transportérem glukózy. Receptor přijímá signál inzulinu, zatímco GLUT4 zajišťuje samotný přenos glukózy přes buněčnou membránu.
Ne všechny buňky však potřebují inzulin ke vstupu glukózy. Například většina neuronů, červené krvinky nebo jaterní buňky využívají jiné transportéry glukózy. V játrech inzulin především omezuje tvorbu a uvolňování glukózy do krve a podporuje její ukládání ve formě glykogenu.
Inzulin současně podporuje tvorbu a ukládání tuků a bílkovin a tlumí nadměrné odbourávání tukových zásob (lipolýzu) i tvorbu ketolátek.
Inzulin a diabetes
U diabetu 1. typu imunitní systém ničí beta-buňky slinivky. Organismus proto vytváří velmi málo vlastního inzulinu nebo jej nevytváří prakticky vůbec. Inzulinové receptory a transportéry GLUT4 mohou být funkční, ale chybí dostatek inzulinu, který by spustil jejich aktivaci.
U diabetu 2. typu je hlavním problémem zpočátku zpravidla snížená citlivost tkání na inzulin (inzulinová rezistence). Beta-buňky se snaží tuto poruchu vyrovnat zvýšenou tvorbou inzulinu. Postupně však jejich schopnost dostatečné produkce inzulinu často klesá.
Inzulin jako lék
Podávání inzulinu je nezbytné u diabetu 1. typu a využívá se také u části pacientů s diabetem 2. typu, při některých dalších formách diabetu a ve vybraných situacích, například během závažného akutního onemocnění.
Protože se inzulin jako bílkovina v trávicím ústrojí rozkládá, běžně se nepodává v tabletách. Nejčastěji se aplikuje injekčně do podkoží pomocí inzulinového pera nebo kontinuálně inzulinovou pumpou. Ve zvláštních situacích, například při diabetické ketoacidóze, může být podáván také nitrožilně.
Druhy inzulinu
Podle rychlosti nástupu a délky účinku rozlišujeme několik skupin inzulinových přípravků:
Rychle a velmi rychle působící inzuliny – používají se zejména před jídlem ke zvládnutí vzestupu glykemie po příjmu sacharidů nebo ke korekci zvýšené glykemie.
Krátkodobě působící humánní inzulin – má pomalejší nástup účinku než rychlá inzulinová analoga a působí zpravidla několik hodin.
Střednědobě a dlouhodobě působící inzuliny – zajišťují bazální potřebu inzulinu mezi jídly a během noci. Některá moderní dlouhodobá analoga působí déle než 24 hodin.
Premixované inzuliny – obsahují kombinaci složek s rychlejším a delším účinkem v předem stanoveném poměru.
Podle struktury molekuly rozlišujeme humánní inzulin, který má stejnou aminokyselinovou sekvenci jako přirozený lidský inzulin, a inzulinová analoga, jejichž molekula je upravena tak, aby se změnila rychlost vstřebávání nebo délka působení.
Bazální a bolusový inzulin
Bazální inzulin pokrývá základní potřebu organismu během dne a noci, zejména mezi jídly. Bolusový inzulin slouží především k pokrytí příjmu sacharidů při jídle a případně ke korekci zvýšené glykemie.
Při intenzifikované inzulinové léčbě se oba způsoby podávání kombinují tak, aby co nejlépe napodobovaly přirozené uvolňování inzulinu zdravou slinivkou. Inzulinová pumpa obvykle využívá rychle působící inzulin, jehož průběžným podáváním zajišťuje bazální potřebu a bolusovými dávkami pokrývá jídlo nebo korekce glykemie.
Dávkování inzulinu je vždy individuální. Závisí například na množství sacharidů v jídle, aktuální glykemii, pohybové aktivitě, zdravotním stavu a citlivosti organismu na inzulin. Příliš vysoká dávka může vyvolat hypoglykemii, zatímco nedostatečné množství inzulinu může vést k hyperglykemii a při výrazném nedostatku také k diabetické ketoacidóze.
Věděli jste?
Molekula lidského inzulinu obsahuje pouhých 51 aminokyselin ve dvou řetězcích: řetězec A má 21 a řetězec B 30 aminokyselin. Přesto tento malý hormon zásadně ovlivňuje hospodaření celého organismu s energií.