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Insulin

Insulin. biologische, physiologische und medizinische Grundlagen Diabetes mellitus. chemischer Aufbau des Insulins. A-Kette: 21 Aminosäuren zwei Disulfid-Brücken B-Kette: 30 Aminosäuren Golgi-Apparat Molekulargewicht ca. 6000 kDa. Allgemeines. Wirkmechanismen.

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Presentation Transcript

  1. Insulin biologische, physiologische und medizinische Grundlagen Diabetes mellitus

  2. chemischer Aufbau des Insulins • A-Kette: 21 Aminosäuren • zwei Disulfid-Brücken • B-Kette: 30 Aminosäuren • Golgi-Apparat • Molekulargewicht ca. 6000 kDa Allgemeines

  3. Wirkmechanismen • insulinabhängige Aufnahme von Glc • Leber • Glykogen-Aufbau zur Glc-Speicherung (kurzfristige Energiespeicherung) • Hemmung der Glykogenolyse, Lipolyse, Proteolyse • Fettgewebe • Fettsynthese aus Acetyl-CoA (langfristige Energiespeicherung) • Hemmung der Lipolyse • Muskulatur • Glc-Aufnahme zur Verstoffwechselung und Glykogen-Aufbau Allgemeines

  4. Blutzuckerregelung • Insulin-Ausschüttung • Glucose • Aminosäuren • Acetacetat • (Fettsäuren) • Acetylcholin (autonomes Nervensystem) • Glucagon (α-Zellen) • Cholecystokinin, Sekretin, Gastrin, GIP • ACTH, Somatotropin (δ-Zellen) • Insulinantagonisten • Glucagon • Corticoide • Katecholamine • Hypokaliämie Allgemeines

  5. Diabetes mellitus • lat. mellitus: mit Honig versüßt • Nüchternblutzucker: >120 mg/dl bzw. >6,7 mmol/l • relativer oder absoluter Insulinmangel • Insulinmangel führt aufgrund des intrazellulären Glucosemangels zu gesteigerter Verstoffwechsel- ung von Glykogen, Fetten und Proteinen: • metabolische Azidose • Glukosurie mit osmotischer Diurese • Hyperglykämie - Hypoglykämie Diabetes mellitus

  6. Diabetes mellitus II (NIDDM) • Non-Insulin-Dependent Diabetes Mellitus • Typ II - adult • Erwachsenendiabetes, Altersdiabetes • gehäuft familär bzw. genetisch bedingte Form mit erhaltener Insulinsekretion und peripherer Insulinresistenz • Deutschland: >5% der Bevölkerung • Frauen bevorzugt • Zunahme mit höherem Alter • Insulinresistenz und erhöhte Insulinsekretion • weltweit: 120 - 140 Mill. (2025: 300 Mill.) Diabetes mellitus

  7. Diabetes mellitus II (Pathogenese) Diabetes mellitus

  8. diabetische Folgeerkrankungen • Mikroangiopathie • Retinopathie • Nephropathie • Makroangiopathie • Arteriosklerose • Koronare Herzkrankheit • Polyneuropathie • Dermatopathie • diabetischer Fuß Diabetes mellitus

  9. Bolus Basis Plasma Insulin 06:00 12:00 18:00 24:00 Intensivierte Insulintherapie • langwirksames Insulin als Basis • kurzwirksames Insulin zur Abdeckung der Mahlzeiten Diabetes mellitus

  10. Glucose-Transporter (GluT) • passiver transmembranärer Transporter • Wärmeenergie und Konzentrationsgefälle als Antrieb • Michaelis-Menten-Kinetik • langsamer als Kanal (figure 3.1 S. 55) Modellierung

  11. SERCA-Pumpe • Schema für zelluläre Modellierung (figure 5.1 S. 102) Modellierung

  12. Glucose Glc Beta cells Ca2+ Insulin Ca2+ b-Cell Plasma Insulin Bolus Basis 06:00 12:00 18:00 24:00 vom Insulin zum Modell Modellierung

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