Dlaczego insulina nazywana jest hormonem życia? Jak działa i jaką pełni funkcję?

Za co odpowiada insulina?

W 1869 r. Paul Langerhans, studiujący wówczas medycynę, zaobserwował w badaniu mikroskopowym trzustki skupiska komórek o niejasnych funkcjach. Choć wiele wskazywało na to, że mają znaczenie dla procesów trawiennych, nie można było orzec, za co tak naprawdę odpowiadają.

Wiele wniósł eksperyment przeprowadzony na psach przez Oscara Minkowskiego i Josepha von Meringa. U zwierząt, którym usunięto trzustkę, rozwinęła się glukozuria (obecność glukozy w moczu), a niedługo potem śpiączka cukrzycowa, która doprowadziła do ich śmierci. Nie było już wątpliwości, że zaburzenie funkcjonowania trzustki ma kluczowe znaczenie dla rozwoju cukrzycy. Nie wiedziano wciąż jednak, jaka substancja jest za to odpowiedzialna. Na odpowiedź trzeba było poczekać aż do 1922 r., kiedy Frederick Banting wyizolował insulinę.

Dlaczego to tak przełomowe wydarzenie? Dzięki wyizolowaniu insuliny cukrzyca przestała być chorobą śmiertelną, a stała się przewlekłą. Jest to bowiem hormon kluczowy dla metabolizmu węglowodanów, ale też tłuszczu i białka. Nic więc dziwnego, że nazywany bywa hormonem życia.

Rolą insuliny jest regulowanie procesu:

• odkładania się glikogenu (wielocukru będącego magazynem energii dla mięśni i mózgu) w wątrobie i mięśniach szkieletowych;

• pobudzania glikogenogenezy, czyli produkcji glikogenu z glukozy;

• hamowania glukoneogenezy, czyli przekształcenie niecukrowych cząsteczek do postaci glukozy;

• hamowania glikogenolizy, czyli rozpadu glikogenu do glukozy;

• wychwytywania aminokwasów przez tkanki i syntezowanie białka;

• pobudzania lipogenezy (rozbudowy tkanki tłuszczowej) i jednoczesne hamowanie lipolizy (rozpadu trójglicerydów do kwasów tłuszczowych i gliceroli), co skutkuje magazynowaniem trójglicerydów;

• zwiększenia wychwytywania glukozy przez tkankę tłuszczową i mięśniową;

• pobudzania wytwarzania tlenku azotu;

• wzrostu i podziału komórkowego przy jednoczesnym hamowaniu śmierci komórkowej.

Jak wydzielana jest insulina?

Insulinę produkują komórki beta trzustki. Wyrzut hormonu jest szczególnie zauważalny po spożyciu węglowodanów i w nieco mniejszym stopniu – po dostarczeniu organizmowi białka lub tłuszczu. Gdy w wyniku spożytego posiłku poziom glukozy w jelitach wzrośnie, zaczyna być ona transportowana do trzustki, a dokładniej rzecz ujmując, do komórek beta trzustki.

Tam podlega przemianom do postaci ATP (adenozynotrifosforanu, czyli nośnika energii). Dalszy wzrost poziomu ATP zamyka kanał potasowy, czego skutkiem jest wzrost stężenia dodatnich jonów pierwiastka (kationów) w komórkach.

Powstała depolaryzacja otwiera kanał wapniowy, co doprowadza do napływu jonów wapnia do komórki. Wraz ze wzrostem ich stężenia otwierają się pęcherzyki z insuliną i uwalniają ją.

Co się dzieje, gdy insuliny jest za dużo lub za mało?

Gdy poziom insuliny jest niewystarczający, w krwiobiegu utrzymuje się stale wysoki poziom glukozy. Jest to hiperglikemia. Niemożność wydzielania insuliny jest charakterystyczna dla cukrzycy typu 1. W przebiegu tej choroby dochodzi do niszczenia komórek beta trzustki, które odpowiadają za uwalnianie insuliny. W efekcie organizm traci zdolność wytwarzania tego hormonu. Poza cukrzycą typu 1 przyczyną niskiego poziomu insuliny mogą być też niedoczynność przysadki mózgowej, stosowanie niektórych leków (np. beta-blokerów) oraz stany zapalne i rak trzustki.

Gdy poziom insuliny jest za duży, poziom glukozy w organizmie jest za niski. Jest to hipoglikemia – stan charakterystyczny np. dla insulinoma, czyli guza trzustki wytwarzającego insulinę. Do nadmiernego uwalniania insuliny może przyczynić się ponadto m.in.:

• cukrzyca typu 2., 

• zespół Cushinga,

• otyłość,

• nietolerancja fruktozy i galaktozy,

• stosowanie doustnej antykoncepcji hormonalnej,

• zespół policystycznych jajników.

Pewnych trudności diagnostycznych dostarcza insulinooporność. Nie można jej stwierdzić z całą pewnością tylko na podstawie wysokiego poziomu insuliny czy glukozy we krwi. Cenny jest natomiast wskaźnik HOMA-IR, który pozwala określić stosunek glukozy do insuliny. Jeśli będzie miał wartość wyższą niż 2,5 – wskazuje na to właśnie zaburzenie.

Czy to już czas na zbadanie poziomu insuliny?

Jeśli zaobserwujesz u siebie zwiększony apetyt bez wyraźnej przyczyny przy jednoczesnym spadku masy ciała, a także będziesz odczuwać częściej pragnienie i potrzebę skorzystania z toalety – może to być objaw hiperglikemii, powstającej w wyniku niedostatków insuliny lub obniżonej wrażliwości tkanek na jej działanie. Charakterystycznymi symptomami zaawansowanego zaburzenia są: pogorszenie ostrości widzenia, zmiany w naczyniach krwionośnych, układzie nerwowym, nerkach i sercu. W przypadku dalszego zaniechania leczenia rozwija się kwasica ketonowa, która przyczynia się do śpiączki cukrzycowej. 

Jeśli natomiast doskwiera Ci drżenie rąk, kołatanie serca i wzmożona potliwość, a do tego czasami występują też senność, apatia oraz zaburzenia równowagi i koncentracji, może być to znak hipoglikemii, rozwijającej się w następstwie nadmiernego wydzielania insuliny.

Badanie poziomu insuliny może być wskazane też jako dodatkowy element diagnostyki m.in. patologii trzustki i wątroby, a także zespołu Cushinga i zespołu policystycznych jajników.

Zauważenie jakichkolwiek niepokojących objawów mogących świadczyć o nieprawidłowym wydzielaniu insuliny powinno zmobilizować Cię do wizyty u diabetologa, który, poza przeprowadzeniem wywiadu i wykonaniem badania, wystawi Ci skierowanie na laboratoryjne oznaczenie poziomu insuliny po obciążeniu glukozą.

Test wykonywany jest na czczo, po zachowaniu postu trwającego 12–14 godzin. W trakcie badania krew pobierana jest na czczo oraz po wypiciu roztworu 75 g glukozy (po 60 i 120 minutach).

Prawidłowy poziom insuliny na czczo wynosi do 10 mU/ml, a po przyjęciu glukozy:

• do 50 mU/ml po 60 minutach,

• do 30 mU/ml po 120 minutach.

Nieprawidłowe wydzielanie insuliny to poważne zaburzenie, które wymaga kontroli u diabetologa i wdrożenia właściwego leczenia. Stosując się do zaleceń lekarza, niewiele się w Twojej codzienności zmieni. Nawet po uszkodzeniu trzustki możesz funkcjonować normalnie dzięki pompie insulinowej, która pozwala stale dozować hormon do organizmu.