Bayern 2 - radioWissen


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Insulinfabrik und Verdauungshelfer

Von: Simon Demmelhuber / Sendung: Anne Kleinknecht

Stand: 28.01.2016 | Archiv

Mensch, Natur und UmweltMS, RS, Gy

Ihre Bauchspeicheldrüse empfiehlt: Lieferservice für 30 Verdauungsenzyme. Hormoneskorte für den Glukosetransport. Biochemische Dolmetscherdienste und vollautomatische Regulation des Blutzuckerspiegels. Kurz: Pankreas-Power pur!

Essen ist bloß der Anfang, Geschmack nur ein Mittel zum Zweck. Und der heißt Verdauung. Es reicht nicht, wenn Mund und Zähne die Speisen mechanisch zerkleinern. Unsere Nahrung muss chemisch umgebaut und aufgeschlossen werden, damit sie biologisch verwertbar ist. Erst wenn Obst, Fleisch, Fisch, Käse, Brot in ihre Grundbausteine zerlegt sind, kann sie der Organismus in Energie umsetzen und in verschiedenste Zellstrukturen einbauen.

Spaltkünstler im Darm

Für die Verwandlung von Nahrung in Nährstoffe braucht der Körper chemische Verdauungshelfer. Dazu gehören vor allem Säuren und hauptsächlich Enzyme als biochemische Prozessbeschleuniger. Ohne Enzyme läuft im Darm nämlich gar nichts. Die meist aus Eiweißen gebildeten Riesenmoleküle spalten den Speisebrei in einfache Kohlehydrate, Eiweiße und Fette auf. Dabei entsteht unter anderem Glucose, der wichtigste Energielieferant für sämtliche Lebensfunktionen. Der mit Hilfe von Enzymen gewonnene Einfachzucker gelangt über die Darmschleimhaut in die Blutbahn und wird danach im ganzen Körper verteilt.

Glucose ante portas

Dann wird es kompliziert: Die Körperzellen schotten sich durch eine Membran von ihrer Umgebung ab. Damit sich die Schutzhülle für andockende Stoffe öffnet, müssen Hormone erst die Einlassbedingungen aushandeln. Ohne die Dolmetsch- und Diplomatendienste der Botenstoffe bleibt die zelluläre Firewall unten. Und die lebenswichtige Glucose draußen. Wenn wir also trotz voller Teller und praller Gedärme nicht verhungern wollen, müssen sowohl im Verdauungstrakt als auch im Blut spezialisierte Enzyme und Hormone verfügbar sein. Und zwar stets genau die richtigen, stets im rechten Maß, zur rechten Zeit und am rechten Ort.

Klein, aber oho: Pankreas-Power

Den zentralen Lieferservice für Verdauungsenzyme und Botenstoffe übernimmt die Bauchspeicheldrüse. Das nur 15 Zentimeter lange, zwischen 70 bis 120 Gramm leichte und von Medizinern auch Pankreas genannte Organ arbeitet tief versteckt im Oberbauch. Genauer gesagt an der hinteren Bauchwand, strategisch bestens platziert zwischen Gallenblase, Magen, Darm und Leber. Die Fabrikation der Pankreas-Produktpalette ist auf zwei "Hauptabteilungen" verteilt: eine endokrine Sektion, die ihre Stoffe direkt ins Blut ausschüttet und eine exokrine Sektion, die ihr Sekret an den Darm abgibt.

Hormone und Enzyme

Die exokrine Einheit stellt täglich zwischen rund anderthalb bis zwei Liter Pankreas-Saft her, ein hochaktives Digestif aus Säure, Wasser und rund 30 Enzymen. Damit die äußerst angriffslustigen Verdauungshelfer mit ihrer Spaltarbeit nicht schon in der Bauchspeicheldrüse loslegen, werden sie als inaktive Enzymvorstufen fabriziert und erst im Darm "scharf" geschaltet.

Der endokrine, also direkt ins Blut ausschüttende Drüsensektor übernimmt die Herstellung der Pankreashormone. Die Produktionsstätten sind besondere Zellhaufen, die nach ihrem Entdecker Paul Langerhans (1847-1888) als Langerhans-Zellen, Langerhans-Insel oder Langerhanssche Inseln bezeichnet werden. Ein Teil dieser spezialisierten Strukturen, die sogenannten Alpha-Zellen, erzeugen das Hormon Glucagon. Ein anderer Typ, die Beta-Zellen, produziert das Hormon Insulin. Obwohl beide Stoffe aus Aminosäuren mit Eiweißbindung bestehen, sind sie extreme Gegenspieler.

Gemischtes Einzel

Insulin ist in erster Linie für die Glucoseverwertung zuständig. Der Botenstoff schleust den Zucker in die Zellen des Muskel- und Fettgewebes ein, wo er zur Energiegewinnung verbrannt oder als Reserve eingelagert wird. Weil das Insulin also dafür sorgt, dass dem Blutkreis Glucose entzogen und in den Zellen verbraucht wird, senkt es den Blutzuckerspiegel.

Glucagon bewirkt genau das Gegenteil: Es sorgt dafür, dass zuvor mithilfe des Insulins in der Leber oder in der Muskulatur gespeicherte Glukose in die Blutbahn freigesetzt wird. Diese "Krisenintervention" ist immer dann nötig, wenn der Körper rasch mehr Energie und damit mehr Glucose braucht. In solchen Belastungsphasen mobilisiert das Glucagon die nötigen Speicherreserven und erhöht den Blutzuckerspiegel.

Hoffentlich alles im Lot!

Das Wechselspiel der antagonistischen Botenstoffe ist im Normalfall fein austariert: Es hält den Blutzuckerspiegel innerhalb relativ enger Grenzen auf einem stabilen Niveau und stellt sicher, dass der Körper stets über die akut erforderliche Glukosemenge vermengt. Die Balance dieses empfindlichen Regelkreises ist extrem wichtig. Gerät er aus dem Gleichgewicht, drohen verheerende Folgen: Schlaganfälle, Erblindungen, Herzinfarkte, Gefäßverschlüsse, Gewebsnekrosen und Amputationen.

Fiese Typen am Werk

Die gesamte Spannbreite dieser Horrorszenarien geht auf das Konto eines dauerhaft erhöhten Blutzuckerspiegels. Die als Diabetes mellitus oder Zuckerkrankheit bekannte Volkskrankheit entsteht, wenn der Körper nicht mehr genügend Insulin produziert (Insulinmangel) oder wenn das Insulin in den Zellen nicht mehr wirkt. Beide Ursachen führen zum selben fatalen Resultat: Zu viel Zucker im Blut, der das Gefäß- und Nervensystem massiv schädigt und schließlich zerstört.

Wenn das Insulin fehlt

Beim Diabetes-Typ-1 zerstört das körpereigene Immunsystem nach und nach die Betazellen in den Langerhansschen Inseln. Dadurch kommt die Insulinproduktion ins Stocken, schließlich versiegt sie vollständig. Die Konsequenzen sind dramatisch: Ohne hormonelle Insulinunterstützung können die Zellen keine oder nur noch deutlich weniger Glucose aufnehmen. Weil der Zucker jedoch ständig nachproduziert wird, häuft er sich unverbraucht im Blutstrom an. Um den Glucosetransport anzukurbeln und sowohl das Gefäß- wie auch das Nervensystem zu schützen, müssen sich Diabetes-Typ-1-Patienten das fehlende Insulin lebenslang künstlich zuführen.

Wenn das Insulin nicht wirkt

Der Diabetes-Typ-2 ist nicht durch einen Insulinmangel, sondern durch eine Insulinunempfindlichkeit (Insulinresistenz) charakterisiert. Im Grunde liegt dabei ein biochemisches Verständigungsproblem vor: Die Zelle "versteht" das Insulin einfach nicht mehr. Daher kann der Botenstoff die Zellmembran nicht dazu "überreden", die Hülle für den Zucker zu öffnen. Weil auch in diesem Fall die Glucose nicht mehr auseichend verbraucht, aber ständig nachgebildet wird, steigt der Blutzuckerspiegel an und löst die gefürchteten Folgeerscheinungen aus.


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