Insulina – mechanizm działania, rola w organizmie, normy, badania i wskazania

Insulina jest jednym z hormonów, który reguluje stężenie glukozy we krwi, obniżając je. Czym jest ten hormon i dlaczego jest on tak ważny?  Jaką rolę insulina pełni w organizmie?  Kiedy należy badać jej stężenie? Jak prawidłowo ją przechowywać?

Trzustka ma dwie części: zewnątrzwydzielniczą, wydzielającą enzymy trawienne oraz wewnątrzwydzielniczą, wydzielającą hormony, takie jak insulina i glukagon. Jak działa insulina i jaka jest jej rola w organizmie?  

Insulina – czym jest i jak działa?

Insulina jest hormonem wydzielanym przez wysepki beta (Langerhansa), które tworzą 75% masy wysp trzustkowych. Odgrywa ona zasadniczą rolę w metabolizmie, głównie węglowodanów, ale również białek i tłuszczów. Poza insuliną wysepki beta wydzielają równocześnie polipeptyd C. 

Cząsteczka insuliny jest zbudowana z 2 łańcuchów polipeptydowych (białkowych), połączonych mostkami siarczkowymi, w sumie składa się z 51 aminokwasów. 

Insulina wytwarzana jest w dwóch fazach. Faza pierwsza trwa krótko i polega na uwolnieniu insuliny z magazynów trzustkowych. Faza druga jest dłuższa, insulina jest wydzielana pod wpływem posiłku, hormonów jelitowych. 

Działania insuliny obejmują: 

• w wątrobie: efekty anaboliczne – gromadzenie glikogenu (zapasy glukozy), zwiększenie syntezy glicerolu, cholesterolu, VLDL (to sprzyja miażdżycy), pobudzanie glikolizy (przekształcanie glukozy w pirogronian); efekty kataboliczne – hamowanie glikogenolizy (rozpadu glikogenu do glukozy), ketogenezy (produkcja ciał ketonowych), glukoneogenezy (produkcja glukozy), 
• w mięśniach: zwiększa syntezę białek oraz dokomórkowe wnikanie aminokwasów; powoduje glikogenolizę, umożliwia przenikanie glukozy i kwasów tłuszczowych do mięśni, 
• w tkance tłuszczowej: inicjuje gromadzenie trójglicerydów, wprowadza kwasy tłuszczowe do komórki tłuszczowej za pomocą lipazy lipoproteinowej, zwiększa też transport glukozy do komórek tłuszczowych, hamuje lipolizę (rozkład trójglicerydów) śródkomórkową. 

Insulina a glukagon 

Komórki alfa stanowiące około 20% masy wysepek trzustkowych wydzielają glukagon. Jest on uwalniany pod wpływem hipoglikemii (niedocukrzenia), wywołuje glikogenolizę w wątrobie, glukoneogenezę, ma tez działania lipolityczne (rozkład trójglicerydów) i ketogenne. Glukoza hamuje wydzielanie glukagonu. Jego działanie jest przeciwstawne do insuliny – wywołuje on głównie wzrost glikemii. Pobudza także wydzielanie hormonu wzrostu i trzustkowej somatostatyny, wpływa też dodatnio na inotropowe (siłę skurczu) i chronotropowe (częstotliwość skurczów) działanie mięśnia sercowego. Często podajemy go w przypadku hipoglikemii. 

Rola insuliny w organizmie 

Insulina bierze udział w sposób pośredni lub bezpośredni we wszystkich ogniwach metabolizmu węglowodanów, białek i tłuszczów. Najważniejszym bodźcem do wydzielenia insuliny jest podwyższone stężenie glukozy we krwi. Większość komórek organizmu posiada receptory insulinowe na swojej powierzchni. Insulina jest odpowiedzialna za:  

• transport glukozy do komórki, odbywa się on za pomocą swoistych białkowych nośników (GLUT). Insulina pełni zadanie klucza, który „otwiera drzwi” do komórki. Główne komórki efektorowe dla insuliny to komórki tkanki tłuszczowej, mięśniowej oraz wątroba. Komórki ośrodkowego układu nerwowego oraz czerwone ciałka krwi korzystają z glukozy, nie potrzebując do tego udziału insuliny. Ten mechanizm zabezpiecza ośrodkowy układ nerwowy, którego jedynym źródłem energii jest glukoza;
  
• pomaga gromadzić glukozę w wątrobie jako glikogen, to swoisty magazyn glukozy. Insulina hamuje też uwalnianie glukozy z wątroby oraz jej wytwarzanie, 
• jeśli w wątrobie jest wystarczający zapas glikogenu, to spożyte kalorie magazynowane są w postaci tkanki tłuszczowej i w tym też uczestniczy insulina, 
• pomaga także magazynować białko i powoduje przyrost masy mięśniowej, 
• pobudza współczulny układ nerwowy, co może skutkować wzrostem ciśnienia tętniczego i tętna,
• hormony oddziałują na siebie wzajemnie – insulina wpływa na wytwarzanie hormonu wzrostu, hormonów tarczycy i hormonów płciowych.

Poziom insuliny – normy i badanie

U zdrowego człowieka stężenie insuliny w surowicy krwi wynosi 10–25 mU/l (metoda radioimmunologiczna IRI). Dobowa ilość wydzielanej insuliny to około 40 jednostek. Każde odstępstwo od normy należy skonsultować z diabetologiem, bowiem zwiększenie stężenia insuliny obserwujemy w wyspiaku trzustki (insulinoma), w insulinooporności, po niektórych lekach (np. pochodnych sulfonylomocznika), a zmniejszone stężenie insuliny obserwujemy w cukrzycy typu 1, także typu LADA. Niedobór insuliny obserwujemy także u pacjentów z cukrzycą, którzy – obawiając się tycia – unikają insuliny (dowiedz się więcej, czym jest diabulimia).

Wskazaniem do badania poziomu insuliny są: podejrzenie cukrzycy, insulinooporności, diagnostyka hipoglikemii, podejrzenie wyspiaka trzustki, ocena rezerwy trzustkowej w cukrzycy typu 1, ocena po przeszczepie wysepek trzustki. 

Insulina i cukrzyca – wskazania 

Wskazania do insuliny w cukrzycy obejmują: 

• cukrzycę typu 1, w tym LADA (po wyczerpaniu skuteczności leków doustnych), 
• cukrzycę ciężarnych, tam, gdzie nie wystarcza postępowanie dietetyczne oraz cukrzycę typu drugiego w ciąży (nawet jeśli była przed ciążą dobrze wyrównana na lekach doustnych), 
• cukrzycę typu 2, w tym niektóre postacie MODY – po ustaniu skuteczności leków doustnych – z reguły jest to okres 10–15 lat – rezerwy trzustkowe są już wtedy wyczerpane,
• cukrzycę typu 2 od początku rozpoznania, kiedy glikemie są bardzo wysokie (ok. 300 mg/dl), często ma to miejsce w sytuacji, kiedy cukrzyca trwała już jakiś czas i była nierozpoznana, 
• cukrzycę typu 2 jako czasowy sposób leczenia, z ewentualną możliwością powrotu do leków doustnych, ma to miejsce w sytuacjach udaru, zawału, ostrej choroby infekcyjnej, zabiegu chirurgicznego, ostrych powikłań cukrzycy (kwasica, śpiączka), podczas krótkotrwałego leczenia sterydami, 
• cukrzycę typu 3 (cukrzyca wtórna), związanej m.in. z chorobami trzustki (nowotwory, przewlekły stan zapalny, po ostrym zapaleniu trzustki, mukowiscydoza), jeśli leki doustne są nieskuteczne (w niektórych przypadkach są skuteczne i wystarczające). 

Insulina – rodzaje, czas działania 

Rodzaje insuliny można podzielić ze względu na budowę chemiczną na insulinę ludzką i analogi insuliny ludzkiej, czyli insuliny działające szybciej i krócej, w sposób bardziej zbliżony do działania insuliny fizjologicznej. Insuliny analogowe uzyskuje się metodą rekombinacji DNA z użyciem np. niepatogennych szczepów bakterii E. coli. Najczęściej polega na zmianie jednego aminokwasu na inny. 

Ze względu na czas działania insuliny dzielimy na: 

• insulina posiłkową (szybkodziałające analogi insuliny – wstrzykiwane podskórnie tuż przed rozpoczęciem spożywania posiłku, podczas posiłku, a nawet po nim; krótkodziałające insuliny ludzkie – wstrzykiwane podskórnie do 30 min przed głównymi posiłkami,
• insulina podstawowa (tzw. bazowa lub NPH) naśladująca podstawowe wydzielanie insuliny endogennej (insuliny o przedłużonym działaniu) – wstrzykuje się najczęściej raz na dobę wieczorem lub rano i wieczorem; oraz analogi insuliny długodziałające (24, a nawet ponad 30 godzin) – stosuje się zwykle raz na dobę rano albo wieczorem, o stałej porze, 
• mieszanki insulinowe (insuliny złożone, dwufazowe) – podawane najczęściej dwa razy dziennie rano i wieczorem. 

Każda z insulin osiąga szczyt swojego działania w innym czasie.

Podawanie insuliny – jak wygląda?  

Istnieje kilka modeli podawania insuliny, takie jak: 

• jednorazowe wstrzyknięcie na dobę na ogół z lekami doustnymi, 
• dwa wstrzyknięcia na dobę, głównie gotowych mieszanek (z lekami doustnymi lub bez), 
• dwa wstrzyknięcia mieszanki (do śniadania i kolacji), plus krótkodziałająca insulina (lub szybko działający analog) do obiadu, 
• krótkodziałająca insulina (lub szybkodziałający analog) do głównych posiłków z insulina bazalną NPH 1 lub 2 razy dziennie lub analogiem długodziałającym raz dziennie, 
• funkcjonalna intensywna insulinoterapia (wielokrotne wstrzyknięcia insuliny doposiłkowe oraz korekcyjne), 
• pompa insulinowa (z krótko działająca insuliną lub szybko działającym analogiem). 

Miejscem podania insuliny jest tkanka podskórna, która ma różną grubość w zależności od wieku, płci, BMI, lokalizacji (insulinę podajemy w okolice brzucha 10–15 cm bocznie od pępka, tylną powierzchnię ramienia, boczną powierzchnię uda oraz górno-boczną część pośladka). Chory może także otrzymać insulinę w tkankę podskórną okolicy podłopatkowej. Obecnie dostępne na rynku są igły o długości 4, 5, 6 i 8  mm. Ważne jest dobranie właściwej długości igły, a także pokazanie pacjentowi technikę wstrzyknięcia insuliny: 

• należy unieść fałd skóry dwoma palcami, 
• wprowadzić igłę w środek fałdu pod kątem 45° ścięciem skierowanym ku górze, 
• wstrzyknąć insulinę poprzez naciśnięcie tłoczka w penie (strzykawki są już niezwykle rzadko używane), odczekać 10–15 sekund, nadal trzymając fałd skóry, 
• wyciągnąć igłę i puścić fałd.

Insulinę można też podać przez nakłucie skóry pod kątem prostym bez konieczności robienia fałdu. 

I-port, podobnie jak wkłucie do pompy insulinowej, jest zakładane raz na trzy dni na brzuch, pośladki, uda lub ramiona, czyli na obszary, w które zwykle podajemy insulinę penem. Wyglądem przypomina wkłucia do pompy insulinowej (okrągły plasterek). Przed założeniem wkłucia skóra powinna być zdezynfekowana i odtłuszczona, aplikacja jest bezbolesna. Może się zdarzyć, że I-port, podobnie jak wkłucia do pompy insulinowej, może ulec zagięciu i wchłanianie insuliny będzie wtedy zaburzone. 

Jak przechowywać insulinę? 

Prawidłowe działanie insuliny zależy głównie od odpowiedniego jej przechowywania. Nieużywane opakowanie insuliny powinno być przechowywane w lodówce w temperaturze 2–8°C, najlepiej w dolnej szufladzie. Insulina aktualnie używana może być w temperaturze pokojowej przez miesiąc. 

Żadnego leku, w tym także insuliny, nie wolno stosować poza upływem terminu ważności. 

Insulina – działania niepożądane 

• Hipoglikemia jest głównym, najczęstszym powikłaniem insulinoterapii, jednak tylko wtedy, kiedy jest niewłaściwie dawkowana. 
• Przyrost masy ciała – zwiększenie ilości tkanki tłuszczowej oraz retencja płynów (obrzęki w okolicy przedgoleniowej, krzyżowej lub w okolicach oczu). Uważa się, że jednym z powodów jest nadmierne spożycie kalorii, z lęku przed hipoglikemią.  
• Występowania lipodystrofii poinsulinowych, takich jak lipoatrofia i znacznie częstsza hipertrofia poinsulinowa. Są to zaniki albo przerosty tkanki podskórnej w miejscach wstrzykiwania insuliny. Jeżeli chory kontynuuje wstrzykiwanie insuliny w takie miejsce, wówczas dochodzi do nieprawidłowego jej wchłaniania. Hipertrofia wygląda jak gąbczaste uwypuklenie skóry, które w dotyku jest zgrubiałe. 
• Alergia na insulinę jest niezwykle rzadka; mogą pojawić poinsulinowe odczyny typu natychmiastowego ogólne (skurcz oskrzeli, pokrzywka, obrzęk Quinckego, a nawet wstrząs anafilaktyczny), a także reakcje miejscowe (bąbel, świąd, zaczerwienienie, naciek, rumień).