Brontekst bekijken van Insuline

{{Disclaimer medisch lemma}}
[[Bestand:Insulin.jpg|thumb|Insuline <br> {{Legenda|#eb2328|[[koolstof]]}}{{Legenda|#5df25e|[[Zuurstof (element)|zuurstof]]}}{{Legenda|#0707e3|[[Stikstof (element)|stikstof]]}}{{Legenda|#a94778|[[zwavel]]}}]]
'''Insuline''' is een anabool [[Peptidehormoon|polypeptidehormoon]], een [[eiwitcomplex]] dat bestaat uit twee, door twee [[zwavelbrug]]gen verbonden, [[Peptide|polypeptiden]]. Het draagt aan het [[anabolisme]] bij. Polypeptiden zijn [[Polymeer|polymere]] ketens van aan elkaar geschakelde [[Aminozuur|aminozuren]]. De [[molecuulformule]] van insuline is <chem>C_{257}H_{383}N_{65}O_{77}S_6</chem>. Insuline heeft invloed op de [[stofwisseling]] en verlaagt de [[bloedglucosespiegel]], het glucosegehalte van het bloed. Het speelt een essentiële rol in de [[suikerstofwisseling]] in het [[Lichaam (biologie)|lichaam]].

Insuline wordt gemaakt door de bètacellen van de alvleesklier in de [[eilandjes van Langerhans]] en via het [[bloed]] vervoerd. De naam insuline is in 1910 van deze eilandjes van Langerhans afgeleid, ''insula'' is het [[Latijn]] voor eiland.

== Diabetes mellitus ==
{{Zie hoofdartikel|Diabetes mellitus}}

Diabetes mellitus of suikerziekte komt in twee typen voor, in type 1 en type 2. Bij beide typen is op een of andere manier de [[suikerstofwisseling]] verstoord. Type 1 wordt gekenmerkt door een tekort aan aangemaakte insuline vanuit de [[alvleesklier]] en type 2 door resistentie tegen insuline. Wanneer er geen insuline in het lichaam wordt gemaakt, is sprake van diabetes mellitus type 1, wanneer voldoende insuline gemaakt wordt, maar lichaamscellen onvoldoende op insuline reageren, is het diabetes mellitus type 2.

== Synthese van insuline in de alvleesklier ==
Insuline wordt gevormd uit pre-pro-insuline, 'voor-voor-insuline', die in het [[endoplasmatisch reticulum]] van de bètacellen wordt [[Biosynthese|gesynthetiseerd]]. Dit preproinsuline wordt vervolgens in het [[Golgicomplex|golgiapparaat]] van de bètacel gesplitst in pro-insuline en uiteindelijk insuline. Bij de splitsing van pro-insuline ontstaat naast insuline een peptidefragment: het [[C-peptide]]. De twee overgebleven [[Peptide|polypeptides]] die samen het insulinemolecuul vormen, zijn via twee [[zwavelbrug]]gen aan elkaar bevestigd. Insuline en het C-peptide worden opgeslagen in [[granule]]s in de bètacellen. Ze worden door [[exocytose]] gelijktijdig uitgescheiden, samen met kleinere hoeveelheden proinsuline. Het C-peptide komt dan samen met insuline in het bloed terecht. Op dit punt is onderscheid te maken tussen in het lichaam geproduceerd insuline en insuline die is geïnjecteerd. Bij een verhoogde insulineafgifte door het lichaam zal namelijk ook de hoeveelheid C-peptide stijgen. Bij geïnjecteerde insuline gebeurt dat niet.

C-peptide werd in het verleden biologisch inactief geacht. Recente studies hebben echter aangetoond dat het in staat is om moleculaire en [[Fysiologie|fysiologische]] effecten te ontlokken en dat het C-peptide een [[bioactieve stof]] is, een noodzakelijke peptide.

== Afgifte ==
De belangrijkste factor die de afgifte van insuline vanuit de [[alvleesklier]] bepaalt, is de glucoseconcentratie, de bloedsuikerspiegel in het bloed. Andere stimulerende factoren zijn het gehalte van in het bloed aanwezige [[Aminozuur|aminozuren]], [[Vetzuur|vetzuren]] en de werking van het [[Parasympathisch zenuwstelsel|parasympathische zenuwstelsel]]. Wanneer de bloedglucosespiegel stijgt, gaat glucose de bètacellen binnen via een [[membraaneiwit]], de glucosetransporter [[GLUT-2]]. Glucose wordt in de bètacel via de normale weg, door middel van [[celademhaling]] omgezet. Hierbij spelen [[glycolyse]] en de [[citroenzuurcyclus]] een rol. Het leidt ertoe dat de concentratie [[Adenosinetrifosfaat|ATP]] in de bètacel stijgt. Het gevormde ATP blokkeert [[natrium-kaliumpomp|kalium-ATP-kanalen]], waardoor de [[celmembraan]] depolariseert en spanningsafhankelijke [[ionkanaal|calciumkanalen]] zich openen. De calciumconcentratie in de cel stijgt en dat leidt ertoe dat insuline wordt afgegeven. Consumptie van veel suiker, bijvoorbeeld door frisdrank, leidt tot de productie van insuline.

== Werking ==
Insuline verlaagt het glucosegehalte, dus de bloedsuikerspiegel van het bloed, en remt de [[gluconeogenese]], de [[glycogenolyse]] in de lever en de [[lipolyse]], de vetverbranding.

Het insulinehormoon stimuleert:
* De opname van glucose door [[spiercel]]len en [[vetweefsel]].
* Synthese van [[glycogeen]] uit glucose voor opslag in spier- en levercellen
* Synthese van [[Vetzuur|vetzuren]] uit glucose
* [[Eiwitsynthese]], onder andere in spierweefsel
* Transport van [[glucose]] door celmembranen de cellen in, via [[GLUT-4]], zodat de glucose voor de [[celademhaling]] ter beschikking komt, waardoor de [[katabolisme|afbraak]] van vetten en glycogeen wordt verhinderd.
* Transport van [[Ion (deeltje)|K<sup>+</sup>-ionen]] naar de cellen waardoor de kaliumspiegel van het bloed wordt verlaagd.

Insuline regelt, samen met onder meer [[glucagon]] en [[adrenaline]], de bloedsuikerspiegel. Insuline heeft een antagonistische, tegengestelde werking ten opzichte van glucagon, [[adrenaline]], [[cortisol]] en andere glucosespiegel-verhogende hormonen.

== Bepaling insulinegehalte bloed ==
Het insulinegehalte van bloed kan met verschillende typen immunoassays worden bepaald. Het insuline uit een genomen bloedmonster zal binden aan specifieke, in het bloed aanwezige [[Immunoglobuline|antistoffen]] en deze antistoffen bevatten dan vaak een bepaalde marker. De insulinemeting kan door [[hemolyse]] worden verstoord, exogeen, als [[geneesmiddel]] ingenomen, insuline, pro-insuline, insuline-antilichamen. Bij het vermoeden van een [[insulinoom]] wordt in het algemeen de vastenproef uitgevoerd.

=== Toepassing ===
Bij de volgende [[Indicatie (geneeskunde)|medische indicaties]] vindt een insuline-meting plaats:
* Diagnostisch onverklaarde [[hyperglykemie]]
* Verdenking insulinoom
* Lokalisatie van een insulineproducerende tumor met behulp van [[Katheter|katheterisatie]]

== Medicinale insuline ==
Het bestaan van insuline werd sinds 1890 [[Hypothese|verondersteld]], nadat Oskar Minkowski en Joseph von Mering na verwijdering van de alvleesklier bij een hond suikerziekte zagen ontstaan. De volgende grote stap werd gezet door Eugine Opie, toen hij een verband legde tussen de eilandjes van Langerhans en suikerziekte. De Canadezen [[Frederick Banting]] en [[Charles Best]] slaagden er op 27 juli 1921 in insuline uit de alvleesklieren van honden te [[Extractie (scheikunde)|extraheren]] en te isoleren.

[[Leonard Thompson]] was de eerste diabetespatiënt, die met externe insuline werd behandeld. Dat werd in [[1922]] door Banting uitgevoerd. In Nederland werd, bij prof. [[Leonard Polak Daniels]] in Groningen, [[Jan Volkert Rijpperda Wierdsma]] begin 1923 als eerste persoon in Nederland met insuline behandeld.<ref>Zie [https://www.ntvg.nl/artikelen/een-geval-van-suikerziekte-behandeld-met-insuline ntvg 1923] en [https://www.ntvg.nl/system/files/publications/1982113040001a.pdf ntvg 1982]. [https://web.archive.org/web/20230814153310/https://www.ntvg.nl/artikelen/een-geval-van-suikerziekte-behandeld-met-insuline Gearchiveerd] op 14 augustus 2023.</ref> Nadat men ontdekte dat diabetes behandeld kan worden door de toediening van insuline ontstaat de behoefte om kunstmatig insuline te produceren. De eerste medicinale insuline werd geproduceerd uit de lichamen van [[Koe (rund)|koeien]], [[Paard (dier)|paarden]] en [[Varken (tam)|varkens]]. De insuline die door het alvleesklier van deze dieren wordt geproduceerd is vrijwel identiek aan menselijke insuline en heeft dezelfde werking in het menselijk lichaam, hoewel soms door bijproducten [[Allergie|allergische]] reacties ontstonden. De chemische samenstelling van insuline werd in 1956 door [[Frederick Sanger]] en diens medewerkers in Engeland gevonden. [[Dorothy Crowfoot Hodgkin|Dorothy Hodgkin]] publiceerde reeds in 1935 de eerste [[röntgenfoto]]'s van insulinekristallen,<ref>[[Dorothy Crowfoot Hodgkin|Dorothy Hodgkin]]. [https://www.nature.com/articles/135591a0 X-Ray Single Crystal Photographs of Insulin], 13 april 1935. voor [[Nature]], 135, blz 591-592 <!---- doi=10.1038/135591a0 ---->. [https://web.archive.org/web/20230123114351/https://www.nature.com/articles/135591a0 Gearchiveerd] op 23 januari 2023.</ref> maar het lukte haar pas om in [[1969]], na 35 jaar onderzoek, de ware structuur van insuline, een [[molecuul]] met meer dan 800 [[Atoom|atomen]], te ontrafelen.<ref>MJ Adams, TL Blundell, EJ Dodson, GG Dodson, M Vijayan, EN Baker, MM Harding, DC Hodgkin, B Rimmer en S Sheat. [https://www.nature.com/articles/224491a0 Structure of Rhombohedral 2 Zinc Insulin Crystals], 1 november 1969. voor Nature, 224, blz 491-495 <!---- doi=10.1038/224491a0 ---->. [https://web.archive.org/web/20230509023351/https://www.nature.com/articles/224491a0 Gearchiveerd] op 9 mei 2023.</ref>

Dierlijke insuline wordt tegenwoordig vrijwel niet meer gebruikt. [[Eli Lilly and Company|Eli Lilly]], een internationaal farmaceutisch bedrijf, bracht in 1982 de eerste [[Chemische synthese|synthetische]] humane insuline op de markt, humulin, ontwikkeld door [[Genentech]]. Synthetische humane insuline wordt geproduceerd met behulp van [[Recombinant DNA|recombinant-DNA-technologie]]. Hierbij wordt menselijk [[Desoxyribonucleïnezuur|DNA]], dat [[genetische code|codeert]] voor menselijke insuline, ingebracht in een [[Escherichia coli]] afgekort E coli-gastcel. Wanneer deze gastcellen zich vervolgens [[Binaire deling|vermeerderen]] en groeien, produceren ze een synthetische insuline, die niet exact gelijk is aan [[Fysiologie|fysiologische]] menselijke insuline.

Er werden in de jaren negentig in het [[laboratorium]] substanties ontwikkeld, die op insuline lijken, [[Insulineanalogon|insuline-analoga]] of 'insuline-achtige substanties'. Deze zijn gebaseerd op synthetische humane insuline, maar zodanig aangepast dat ze een kortere en snellere, of juist een langere werking hebben. Eli Lilly bracht in 1996 met [[insuline lispro]], merknaam 'humalog', het eerste insulineanalogon op de markt.<ref>R Hanas. Type 1 Diabetes in children, adolescents and young adults, 2004. blz 71 {{ISBN|1-85959-078-0}}</ref>

[[Actrapid]], novolin in de Verenigde Staten, Canada, Japan en China, is een kortwerkende insuline-oplossing die via [[Injectie (geneeskunde)|injectie]] aan de suikerpatiënt wordt toegediend. Actrapid wordt geproduceerd en sinds 2002 op de markt gebracht door Novo Nordisk. De werkzame stof is humane insuline, geproduceerd met recombinant-DNA-technologie. Actrapid wordt meestal, ongeveer een half uur, voor iedere maaltijd toegediend en wordt gebruikt in combinatie met een langwerkende insuline, zoals met [[insuline glargine]], of lantus, of met [[insuline detemir]], of levemir.

Novo Nordisk brengt inmiddels ook [[insuline aspart]], of novorapid, op de markt, dat ultrakortwerkend is en veel in [[insulinepomp]]en wordt toegepast. De combinatie van ultrakortwerkende insuline en een in de tijd gespreide dosering is een betere benadering van de wijze waarop het [[menselijk lichaam]] de insuline zelf 'doseert', zodat de bloedsuikers beter kunnen worden gereguleerd.

[[Insulinetherapie]] is de medische behandeling van mensen die aan diabetes lijden door hen extra insuline toe te dienen.

{{Appendix||2=
'''Voetnoten'''
{{References}}
'''Websites'''
* diabetestype1.nl. [https://www.diabetestype1.nl/bibliotheek/behandeling/32-insuline#insuline-bij-diabetes-type-1 Insuline], 24 juli 2020.
}}
{{Navigatie hormonen}}
{{Commonscat|Insulin}}

[[Categorie:Insulinetherapie]]
[[Categorie:Metabolisme]]
[[Categorie:Peptidehormoon]]
[[Categorie:Groeifactor]]