L’insulina è un ormone che regola i livelli di glucosio nel sangue. Il glucosio è un monosaccaride, cioè un carboidrato semplice. Dopo aver mangiato, i carboidrati complessi vengono scomposti nel tratto gastrointestinale in carboidrati semplici e assorbiti nel flusso sanguigno.
L'insulina regola il metabolismo dei carboidrati e partecipa al metabolismo delle proteine e dei carboidrati. Grazie a questo ormone, il glucosio viene assorbito dal sangue dalle cellule di organi e tessuti. I suoi resti si depositano nelle cellule del fegato e dei muscoli sotto forma di glicogeno. È un polisaccaride costituito da molecole di glucosio. Si tratta di una riserva immagazzinata di carboidrati che costituisce la principale fonte di energia per il nostro corpo. Viene rilasciato e convertito in glucosio quando il corpo avverte un maggiore bisogno di energia. Ciò si verifica durante l'attività fisica, lo stress, quando i livelli di glucosio nel sangue diminuiscono a causa del salto dei pasti o di un deficit calorico.
La partecipazione dell'insulina al metabolismo proteico è che questo ormone migliora la sintesi degli acidi nucleici e inibisce la scomposizione dei composti proteici. Durante il metabolismo dei grassi, l'insulina attiva i processi energetici nelle cellule adipose e partecipa alla sintesi degli acidi grassi.
Come funziona l'insulina?
È questo ormone che regola la distribuzione dell'energia sotto forma di glucosio. Secondo questo criterio tutti gli organi e i tessuti si dividono in insulino-dipendenti e non insulino-dipendenti. Il fegato, i muscoli e il tessuto adiposo sono insulino-dipendenti. Il glucosio vi entra solo quando l'insulina "dà il permesso" di creare depositi di energia. Quando mancano le calorie, quando non c'è abbastanza energia, il tessuto adiposo e i muscoli rimangono senza glucosio, che l'insulina non lascia entrare nelle cellule. Viene inviato al cervello e ad altri organi vitali indipendenti dall'insulina.
Scoperta dell'insulina e del suo ruolo nell'organismo
Il pancreas è responsabile della produzione di questo ormone. L'ormone viene prodotto da speciali cellule ß delle isole di Langerhans. L'insulina è un ormone vitale, la cui ridotta secrezione porta a gravi problemi metabolici. La malattia più nota associata ad una compromissione della funzione insulinica del pancreas è il diabete mellito (DM).
La prima descrizione dei sintomi del diabete fu fatta dall'egiziano Imhotep nel 2980 a. C. Informazioni sul diabete sono state trovate anche negli antichi papiri greci risalenti al 1500 a. C.
La ricerca sulla natura della "malattia dello zucchero" è stata condotta per molti anni. La scoperta dell'ormone che regola i livelli di glucosio nel sangue appartiene allo scienziato Paul Langerhans. Nel 1869 scoprì un gruppo di cellule nel pancreas responsabili della secrezione di insulina. Lo specialista è stato in grado di dimostrare che è il pancreas ad avere la funzione di regolare i livelli di zucchero nel sangue.
Nel 1900, lo scienziato L. V. Sobolev continuò la ricerca su questo organo e scoprì che i cambiamenti patologici nelle isole di Langerhans portano al diabete mellito e, se persistono, il diabete non si verifica nemmeno in caso di atrofia del tessuto ghiandolare.
La liberazione dell'ormone e la scoperta della terapia insulinica appartengono al medico canadese Frederick Banting. Fu il primo al mondo a isolare dalle sue cellule il cosiddetto "estratto pancreatico" per utilizzarlo nella cura del diabete. Ciò accadde solo nel 1921. L'insulina era originariamente chiamata ayletin, ma poi è stata ribattezzata.
Prima dell’avvento della terapia insulinica, le persone affette da diabete erano destinate a morire rapidamente. Nel 1922 fu ottenuto un farmaco a base di insulina purificata di origine animale. Nel 1923 iniziò la produzione in serie di questo medicinale. Ha permesso alle persone con diabete di regolare artificialmente i livelli di glucosio nel sangue e quindi di evitare le complicazioni mortali del diabete.
Attualmente, l’insulina per i diabetici viene ottenuta utilizzando l’ingegneria genetica. Tale farmaco è chiamato ricombinante. È creato da una sostanza prodotta da ceppi di lievito posti in un mezzo nutritivo. Questo metodo ha permesso di abbandonare le materie prime di origine animale e di ottenere un farmaco la cui azione è identica all'insulina naturale.
Secrezione di insulina e suoi disturbi
Per il normale corso dei processi metabolici, è importante che l'insulina venga prodotta nella quantità richiesta. Viene sempre prodotta una quantità minima di questo ormone. Stiamo parlando della secrezione basale di insulina. Dopo aver mangiato e dopo che il glucosio è entrato nel sangue, si verifica un rilascio attivo dell'ormone, il cosiddetto picco prandiale. Ciò è necessario affinché il glucosio possa entrare nelle cellule di organi e tessuti.
Durante il normale funzionamento del pancreas, la produzione di insulina dopo i pasti avviene in due fasi. La fase veloce dura 1–3 minuti, la fase lenta fino a mezz'ora.
I livelli di insulina nel sangue di persone sane fluttuano in un ampio intervallo. Dipende dall'età e dallo stato fisiologico. Nei bambini questo valore varia da 3 a 20 μU/ml; negli adulti la soglia superiore raggiunge i 25 μU/ml.
Le donne sperimentano cambiamenti ormonali significativi durante la gravidanza e dopo la menopausa. I livelli normali di insulina in questo caso vanno da 6 a 27/36 µU/ml.
Una violazione è considerata non solo una diminuzione della secrezione dell'ormone, ma anche un aumento. Esistono diversi fattori a causa dei quali il pancreas non può produrre insulina nella quantità richiesta:
- Diabete di tipo 1. Il processo patologico è causato da una reazione autoimmune. Nelle persone affette da questa malattia, le cellule ß delle isole di Langerhans vengono distrutte e non possono soddisfare il fabbisogno dell'ormone da parte dell'organismo.
- Pancreatite. L'infiammazione del pancreas porta a una compromissione della funzione secretoria e alla mancanza di insulina a causa della fibrosi dei tessuti. Il diabete mellito che si sviluppa con la pancreatite è chiamato diabete pancreatogenico o di tipo 3.
- Trauma, intervento chirurgico al pancreas. Causano danni all'apparato insulare, che produce insulina.
- Abuso di carboidrati veloci. L'assunzione eccessiva di glucosio dal cibo fa sì che l'organo lavori di più. Nel tempo, ciò porta a una compromissione della funzione dell’insulina a causa dell’usura del pancreas.
- Intossicazione. L'alcol, i farmaci forti, i veleni chimici e naturali e le sostanze radioattive danneggiano le cellule pancreatiche.
- Insulinoma. Il tumore delle cellule β delle isole pancreatiche porta ad un'eccessiva secrezione di insulina.
L’aumento dei livelli dell’ormone causa un’ipoglicemia persistente. Le cellule di organi e tessuti non possono ricevere abbastanza energia a causa dei bassi livelli di glucosio.
Insulina per diabetici
Quando la produzione di insulina è interrotta o assente, il glucosio proveniente dal cibo entra nel sangue, ma non può entrare nelle cellule dei tessuti insulino-dipendenti, cioè muscoli e grasso. Allo stesso tempo, gli organi insulino-indipendenti ricevono glucosio in eccesso, il che porta a cambiamenti patologici. Nel diabete mellito sono colpiti principalmente gli organi bersaglio: vasi sanguigni, nervi, reni.
La terapia insulinica viene utilizzata nel trattamento del diabete di tipo 1 e di tipo 2. Nel diabete di tipo 1, le cellule pancreatiche sono danneggiate, quindi le iniezioni del farmaco diventano l’unico modo per controllare i livelli di glucosio.
Nel diabete di tipo 2, i disturbi si verificano a causa di una diminuzione della suscettibilità dei tessuti sensibili all'insulina. Può essere prodotto in quantità sufficiente o addirittura in eccesso, ma il fegato, il grasso e il tessuto muscolare cessano di percepire l'effetto di questo ormone. Si verifica un'iperglicemia cronica: aumento dei livelli di glucosio nel sangue.
Un ruolo fondamentale nel trattamento del diabete di tipo 2 è giocato da una dieta a basso contenuto di carboidrati, dall'assunzione di farmaci per abbassare i livelli di zucchero e aumentare la sensibilità cellulare all'insulina. Le iniezioni di insulina per il diabete di tipo 2 sono prescritte ai pazienti con malattia progressiva. Di norma, ciò si verifica quando le cellule beta del pancreas non riescono a far fronte alla produzione dell'ormone endogeno e i farmaci che abbassano lo zucchero cessano di avere effetto.
Il diabete diventa scompensato, cioè incontrollato, il che è irto di gravi complicazioni. In questo caso viene in soccorso l'insulina esogena, quella che proviene dall'esterno.
Preparati per la terapia insulinica
Nel trattamento del diabete vengono utilizzati diversi tipi di preparati di insulina. Hanno lo stesso effetto, ma differiscono per velocità e durata dell'impatto. Ciò è necessario per rendere il trattamento più fisiologico, perché nelle persone sane i livelli di insulina aumentano e diminuiscono naturalmente durante il giorno.
Per il diabete vengono utilizzati quattro tipi di insulina:
- Il farmaco ad azione rapida viene somministrato prima dei pasti. Avrà effetto in 15 minuti e manterrà il suo effetto per 3-4 ore.
- L'insulina ad azione breve viene utilizzata anche prima dei pasti. Funzionerà in 30-60 minuti. L'effetto dura 5-8 ore.
- L'insulina intermedia funziona 1-2 ore dopo l'iniezione. L'effetto dura 14-16 ore.
- L'insulina ad azione prolungata funziona due ore dopo l'iniezione. Il suo effetto dura fino a un giorno o più.
Il regime di trattamento e il dosaggio del farmaco vengono selezionati dal medico curante in base al caso clinico. Per il diabete di tipo 1 viene solitamente utilizzata la terapia insulinica basal-bolus. Comprende farmaci ad azione breve e rapida per consumare lo zucchero da ogni pasto e mantenere livelli normali di glucosio durante il giorno.