Insulin-Analoga werden zur Therapie von Diabetes mellitus Typ 1 und Typ 2 angewendet. Sie wurden durch Modifizierung des humanen Insulins entwickelt, um gewünschte pharmakokinetische Eigenschaften zu erhalten.
Insulin-Analoga: Übersicht
Insulin-Analoga werden wie Insulin zur Behandlung des Diabetes mellitus vom Typ 1 und Typ 2 angewendet. Bei langwirkenden Insulin-Analoga ist oft eine tägliche Injektion ausreichend. Wie Humaninsuline werden sie in der Regel subkutan angewendet.
Insulin-Analoga wurden durch Modifizierung der Aminosäuresequenz des humanen Insulins entwickelt, um Präparate mit modifizierten pharmakokinetischen Eigenschaften (besonders schneller Wirkungseintritt, kurze oder lange Wirkdauer) zu erhalten.
Bei der Modifizierung sind ein bis zwei Aminosäuren (meist der B-Kette des Insulins) verändert oder hinzugefügt worden. Insulin-Analoga stellen eine Alternative zu Humaninsulin dar und sind in der Regel einfacher in der Handhabung und besser kontrollierbar. Mit den lang wirkenden Insulin-Analoga treten z. B. nächtliche Hypoglykämien seltener auf als bei NPH-Insulin (länger wirksames Humaninsulin).
Insulin-Analoga wirken durch denselben Mechanismus wie Insulin. Sie binden an den Insulin-Rezeptor und aktivieren die im Zellinneren gelegene Tyrosinkinase-Domäne des Rezeptors. Dadurch werden diverse Signaltransduktionskaskaden in Gang gesetzt.
Die blutzuckersenkende Wirkung ergibt sich auch hier insbesondere durch Stimulation von Glukoseaufnahme, Glycogensynthese und Glykolyse sowie Hemmung der Glycogenolyse in der Skelettmuskulatur und Stimulation von Glycogensynthese und Glykolyse sowie Hemmung von Glykogenolyse und Gluconeogenese in der Leber.
Durch Verhinderung der Bildung von Insulin-Dimeren und –Hexameren wird die schnelle Absorption von Insulin lispro, Insulin aspartat und Insulin glulisin erreicht. Bedingt durch den schnellen Eintritt der Wirkung können die drei genannten Insuline direkt vor den Mahlzeiten appliziert werden.
Zu den lang wirkenden Insulin-Analoga gehören Insulin glargin, Insulin determir und Insulin degludec. Diese weisen eine lange Wirkdauer ohne ausgeprägtes Wirkungsmaximum auf.
Die längere Wirkdauer ist bei Insulin glargin durch die Bildung komplexer Insulinpartikel bedingt. Diese Partikel präzipitieren im neutralen pH-Bereich der Unterhaut aus der sauren Lösung heraus.
Die Bindung des acylierten Insulins an Albumin ist bei Insulin determir für die längere Wirkdauer verantwortlich.
Die nach der subkutanen Injektion entstehenden löslichen und stabilen Multihexamere bilden ein Insulindepot im subkutanen Gewebe. Durch die langsame, graduelle Ablösung von Insulin degludec-Monomeren von den Multihexameren kommt es langsamen und gleichmäßigen Abgabe des Wirkstoffs in den Blutkreislauf.
Insulin icodec ist ein neues, einmal wöchentlich zu verabreichendes Basalinsulin. Die verlängerte Wirkdauer von Insulin icodec wird durch eine reversible Bindung an Albumin erreicht, die eine langsame und kontinuierliche Freisetzung des Insulins ermöglicht. Nach der subkutanen Injektion bildet Insulin icodec ein stabiles Insulindepot, aus dem der Wirkstoff über eine Woche hinweg gleichmäßig in den Blutkreislauf abgegeben wird.
Unter der Anwendung von Insulin-Analoga können folgende Nebenwirkungen auftreten:
Die hypoglykämische Wirkung von Insulin-Analoga kann durch die gleichzeitige Anwendung anderer Substanzen, Wirkstoffe und Wirkstoffgruppen verstärkt werden. Dazu gehören z. B.:
Die Erholung des Blutzuckers nach einer insulininduzierten Hypoglykämie kann durch Propranolol beeinträchtigt werden. Nichtkardioselektive Betablocker und Clonidin können die Symptome einer Hypoglykämie maskieren.
Die hypoglykämische Wirkung von Insulin-Analoga kann durch die gleichzeitige Anwendung anderer Substanzen, Wirkstoffe und Wirkstoffgruppen abgeschwächt werden Dazu gehören z. B.:
Somatostatin-Analoga können sowohl zu einer Erhöhung als auch zu einer Senkung des Insulinbedarfs führen.
Kontraindikationen für die Anwendung von Insulin-Analoga sind:
Insulin glargin darf nicht mit anderen Insulinen gemischt oder verdünnt werden. Auch die i.v.-Applikation von Insulin glargin ist nicht zulässig.
Zu den Insulin-Analoga gehören:
Adapted from „Insulin Mechanism”, by BioRender.com
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