Insulinsekretion
BiologieAusschüttung von Insulin aus den β-Zellen der Pankreas-Inseln, primär als Reaktion auf erhöhten Blutzucker. Inkretine wie GLP-1 verstärken die glukoseabhängige Insulinsekretion, sie wirken nur bei erhöhtem Blutzucker, was das Risiko von Hypoglykämien minimiert.
Ausführlich erklärt
In der β-Zelle wird Glukose über Transporter aufgenommen und verstoffwechselt. Dabei steigt das Verhältnis von ATP zu ADP. ATP schließt kaliumselektive Kanäle in der Zellmembran, die Zelle wird depolarisiert, spannungsabhängige Calciumkanäle öffnen sich, und einströmendes Calcium löst die Verschmelzung insulinhaltiger Vesikel mit der Membran aus. Die Ausschüttung verläuft zweiphasig: Einer raschen ersten Phase aus bereitliegenden Vesikeln folgt eine länger anhaltende zweite Phase.
Inkretinhormone wie GLP-1 und GIP greifen verstärkend ein. Über ihre Rezeptoren erhöhen sie den Botenstoff cAMP, was die Vesikelfreisetzung fördert. Dieser Verstärkereffekt setzt allerdings einen erhöhten Glukosespiegel voraus.
Bedeutung in der Peptidforschung
Die Insulinsekretion ist ein Kernendpunkt in der Erforschung inkretinbasierter Peptide. Klinische und präklinische Studien messen sie mit Glukosetoleranztests, hyperglykämischen Clamps oder an isolierten Inseln. Bei zugelassenen Wirkstoffen wie Liraglutid, Semaglutid und Tirzepatid ist die Glukoseabhängigkeit gut beschrieben. Bei experimentellen Mehrfachagonisten wird untersucht, wie sich der Glukagon-Anteil auf dieses Zusammenspiel auswirkt.
Einordnung
Glukoseabhängig heißt nicht risikofrei: In Kombination mit Sulfonylharnstoffen oder Insulin sind Unterzuckerungen möglich, da diese Stoffe unabhängig vom Blutzucker wirken. Die Insulinsekretion ist zudem von der Insulinresistenz zu unterscheiden, die die Wirkung am Gewebe beschreibt.