Die Entdeckung des Insulins

Insulin ist eines der bekanntesten Hormone unseres Körpers und spielt eine zentrale Rolle im Stoffwechsel. Seine Entdeckung zählt zu den bedeutendsten Errungenschaften der Medizin und hat Millionen Menschenleben gerettet.

Anfang des 20. Jahrhunderts war Diabetes mellitus, insbesondere der Typ-1-Diabetes, eine nahezu tödliche Krankheit. Die Betroffenen litten unter extrem hohem Blutzucker, Gewichtsverlust und einer fortschreitenden Verschlechterung ihres Gesundheitszustandes. Es gab damals keine wirksame Therapie, und die Lebenserwartung nach der Diagnose betrug oft nur wenige Monate.

Die Entdeckung des Insulins gelang Frederick BANTING und seinem Studenten Charles BEST im Jahr 1921 an der University of Toronto. Sie arbeiteten eng mit dem Physiologen John MACLEOD und dem Biochemiker James COLLIP zusammen. BANTING hatte die bahnbrechende Idee, die Bauchspeicheldrüse eines Hundes so zu präparieren, dass nur noch die Langerhans-Inselzellen funktionierten und somit die Bereiche, welche für die Insulinproduktion verantwortlich sind.

Nach mehreren Experimenten gelang es den Forschern, ein hormonhaltiges Extrakt herzustellen, das bei diabetischen Hunden den Blutzuckerspiegel senkte.

Im Januar 1922 wurde erstmals einem menschlichen Patienten, dem 14-jährigen Leonard THOMPSON, Insulin injiziert. Bereits wenige Tage später zeigten sich spektakuläre Verbesserungen. Der Blutzuckerspiegel normalisierte sich und der Junge gewann deutlich an Kraft und Gewicht.

Diese Entdeckung revolutionierte die Medizin. 1923 erhielten BANTING und MACLEOD den Nobelpreis für Medizin. BANTING teilte das Preisgeld aus Dankbarkeit mit BEST, während MACLEOD seinen Teil an COLLIP weitergab.

Das Hormon Insulin wird im endokrinen Teil des Pancreas, genauer gesagt in den Beta-Zellen der Langerhans-Inseln, produziert. Die Bauchspeicheldrüse ist ein zentrales Organ im Glukosestoffwechsel. Sie reagiert auf steigende Blutzuckerspiegel, beispielsweise nach einer Mahlzeit, und schüttet Insulin in den Blutkreislauf aus.

Insulin wirkt wie ein „Schlüssel“, der die Glukoseaufnahme in die Zellen ermöglicht. Ohne Insulin könnten die Zellen den Zucker aus dem Blut nicht aufnehmen. Dies geschieht über spezielle Glukosetransporter (GLUT-4), die durch Insulin aktiviert werden.

Die Hauptaufgabe von Insulin ist die Senkung des Blutzuckerspiegels, indem es

• die Glukoseaufnahme in Muskel- und Fettzellen fördert,
• die Umwandlung von Glucose in Glycogen (Speicherform) in der Leber anregt,
• den Fettaufbau unterstützt und den Fettabbau hemmt,
• die Eiweißsynthese fördert.

Wenn die Beta-Zellen nicht mehr ausreichend Insulin produzieren, wie es bei Typ-1-Diabetes der Fall ist, kann die Glucose nicht in die Zellen gelangen und verbleibt im Blut. Die Folgen davon sind:

• Hyperglykaemie (erhöhter Blutzucker),
• gesteigerte Ausscheidung von Glucose im Urin,
• Gewichtsverlust trotz gesteigertem Appetit,
• Ketoazidose (Übersäuerung durch Ketonkörper), ein lebensbedrohlicher Notfall.

Bei Typ-2-Diabetes liegt meist eine Insulinresistenz vor. Die Körperzellen sprechen nicht mehr ausreichend auf Insulin an. Anfangs produziert das Pancreas noch mehr Insulin, um dies auszugleichen, doch im Verlauf erschöpfen sich die Beta-Zellen.

Seit der ersten erfolgreichen Anwendung 1922 hat sich die Insulintherapie stetig weiterentwickelt. Heute ist Insulin ein unverzichtbares Medikament in der Behandlung von Typ-1-Diabetes und bei fortgeschrittenem Typ-2-Diabetes.

Früher wurde Insulin aus den Bauchspeicheldrüsen von Rindern und Schweinen gewonnen. Seit den 1980er Jahren wird es biotechnologisch hergestellt, meist durch gentechnisch veränderte Bakterien oder Hefen. Dies führt zu weniger allergischen Reaktionen und ist nahezu identisch mit menschlichem Insulin.

Man ist in der Herstellung von Insulin heutzutage sogar so weit, dass es verschiedene Präparate mit unterschiedlicher Wirkdauer gibt. So kann schnell wirksames Insulin verabreicht werden, dessen Wirkeintritt nach ca. 10-15 Minuten einsetzt. Dieses wird idealerweise zur Blutzuckerkontrolle nach dem Essen genutzt. Verzögert wirksames Insulin hingegen sorgt für eine konstante Grundversorgung. Mischformen aus beidem bieten eine Kombination aus schneller und langer Wirkdauer.

Die Gabe von Insulin erfolgt meist subcutan (unter die Haut), entweder klassisch per Spritze oder mit modernen Insulinpens. Für manche PatientInnen kommen auch Insulinpumpen infrage, die eine kontinuierliche Insulinzufuhr ermöglichen und so den natürlichen Rhythmus besser nachahmen.

Von einer tödlichen Krankheit bis hin zu einer kontrollierbaren Stoffwechselstörung – die Entdeckung des Insulins hat das Leben von Millionen Menschen nachhaltig verändert. Insulin ist nicht nur ein lebenswichtiges Hormon, sondern auch ein Paradebeispiel für die Fortschritte in der medizinischen Forschung. Während Typ-1-Diabetes ohne Insulintherapie weiterhin nicht behandelbar wäre, arbeiten Forscher weltweit an neuen Ansätzen, wie der künstlichen Bauchspeicheldrüse oder möglichen Heilmethoden wie Beta-Zell-Transplantationen.

Hormone wie das Insulin ermöglichen uns und unseren Vierbeinern unser Dasein, so haben hormonelle Ungleichgewichte gravierende Auswirkungen auf unsere Gesundheit und unser Leben. WIE Hormone unser System steuern und welche Aufgaben sie im Körper übernehmen, besprechen wir ausführlich in unserem Studiengang SE in Endokrinologie. Interessieren Sie sich gerne dafür.