Aufgaben 42 Hormone der Bauchspeicheldrüse regulieren den Blutzuckerspiegel Diabetes mellitus kann verschiedene Formen haben Ohne Insulin (bzw. ohne Insulinrezeptoren) kann Glukose nicht in die Zellen aufgenommen werden. Der Blutzuckerspiegel bleibt hoch, dadurch wandert Wasser aus den Zellen ins Blut – dem osmotischen Gefälle folgend. Die Nieren scheiden die überschüssige Flüssigkeit mitsamt der Glukose aus. Durst ist die Folge. Die Körperzellen leiden an Glukosemangel und nutzen Fette und Proteine als Energielieferanten. Die Körpersubstanz schwindet, Gewebe werden geschädigt, der Tod ist die Folge. Diabetes mellitus kann unterschiedliche Ursachen haben. Beim Typ I-Diabetes liegt ein Insulinmangel vor, der die Folge einer Autoimmunreaktion ist: Das Immunsystem zerstört die Insulin produzierenden Zellen. Beim Typ II-Diabetes wird zwar Insulin produziert, kann aber nicht richtig an den Zielzellen wirken. Zunächst kann das die Bauchspeicheldrüse durch vermehrte Insulinproduktion kompensieren, doch irgendwann kann die Überproduktion nicht mehr aufrechterhalten werden. Typ II-Diabetes kann mehrere Ursachen haben, die Hauptursache ist aber Übergewicht. Auch Bewegungsmangel zählt zu den Hauptrisikofaktoren für Typ II-Diabetes. Typ I-Diabetes ist eine Folge von Insulinmangel, bei Typ II-Diabetes kann Insulin nicht an den Zielzellen wirken 1 W Stelle in einer Tabelle Typ I- und Typ II-Diabetes gegenüber. Unterscheide nach Ursachen, Symptomen, Lebensalter bei Erkrankungsbeginn, Schnelligkeit des Auftretens, Therapie, Häufigkeit in Österreich, der EU und weltweit. Führe auch deine Quellen an. 2 E Kennst du zuckerkranke Menschen? Versuche mit einem Betroffenen ein Gespräch über seinen Umgang mit der Krankheit zu führen, und vergleiche die Aussagen mit der auf dieser Seite dargestellten Information. Zuckerkranke Menschen waren früher teilnahmslos und verloren rasch Gewicht. Die Krankheit wurde am Zuckergehalt im Urin diagnostiziert (er schmeckte süß). Bis 1921 war Diabetes mellitus (wörtlich „honigsüßer Durchfluss“) eine tödliche Krankheit. Dann entdeckten Frederick Banting1 und Charles Best1, dass eine Injektion von Insulin die Symptome der Krankheit bekämpft. Heute wird Insulin biotechnologisch hergestellt (siehe am Puls Biologie 5, S. 176 ff.) und ermöglicht Hunderten Millionen Menschen ein nahezu uneingeschränktes Leben. Im Normalfall wird Insulin in der Bauchspeicheldrüse hergestellt. Dieses Organ im Oberbauch ist zugleich Verdauungsdrüse und Hormondrüse. Zwischen den Drüsenzellen für die Produktion der Verdauungsenzyme liegen „Inseln“ von Zellen, die so genannten Langerhans’schen Inseln2, in denen die Hormone hergestellt werden. Durch die Nahrung aufgenommene Stärke oder Zucker gelangen in Form von Glukose ins Blut. Als Folge des Anstiegs der Glukosekonzentration („Blutzuckerspiegel“) produziert die Bauchspeicheldrüse Insulin (kAbb. 10). Das Insulin bindet an Rezeptoren an ihren Zielzellen, welche dann Glukose aus dem Blut aufnehmen und sie als sofort verfügbaren Energieträger nützen oder in Form von Speicherprodukten (Fett oder Glykogen) lagern. Dadurch sinkt die Glukosekonzentration und in Folge die Insulinproduktion. Wenn nun lange nichts mehr gegessen wurde und der Blutzuckerspiegel unter einen bestimmten Wert fällt, produziert die Bauchspeicheldrüse Glukagon. Dieses Hormon hat die gegenteilige Wirkung von Insulin: Es fördert die Freisetzung von Glukose aus gespeichertem Glykogen. Der Glukagon-Spiegel ist also gegengleich zum Insulinspiegel (kAbb. 10), die beiden Hormone sind Gegenspieler. Die Bauchspeicheldrüse stellt auch noch andere Hormone her. Somatostatin wird als Reaktion auf schnelle Nährstoffaufnahme (Zucker und Aminosäuren) hergestellt. Es hemmt die Abgabe von Insulin und Glukagon sowie die Verdauungstätigkeit des Darms. Die Nährstoffaufnahme im Darm wird so auf einen längeren Zeitraum ausgedehnt. 1 Frederick Banting: kanadischer Arzt, 1891–1941, und Charles Best, kanadischer Biochemiker, 1899–1978, entdeckten 1921 Insulin beim Menschen (kurz nachdem der rumänische Physiologie Nicolae Paulescu das Insulin beim Hund entdeckt hatte). Banting und Best erhielten 1923 den Nobelpreis für Medizin. 2 Paul Langerhans: deutscher Pathologe, 1847–1888; Im Rahmen seiner Dissertation entdeckte er die inselartigen Zellhaufen in der Bauchspeicheldrüse; Der Name Insulin leitet sich auch vom lateinischen Wort insula = Insel ab. Die Bauchspeicheldrüse stellt mehrere Hormone her, welche die Konzentration von Blutzucker und anderen Nährstoffen regeln Steuerung und Regelung Die regulatorischen Wirkungen von Insulin und Glukagon sind fein abgestimmt und werden durch den Blutzuckerspiegel gesteuert. Abb.10: Mit Insulin und Glukagon wird der Blutzuckerspiegel gesteuert. 90 100 126 120 330 540 Konzentration (Milligramm pro Deziliter) 100 110 120 –60 60 120 180 240 0 Zeit (Minuten) Glukose Insulin Glukagon Mahlzeit Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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