In dieser Episode besprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp das Peptidhormon Insulin und Antidiabetika, die Arzneimittel zur Behandlung von Diabetes mellitus.
Struktur eines Insulin Hexamers. Dargestellt ist das Protein Rückgrat in blau bzw. gelb. Die drei Monomere der jeweiligen Farbe sind verbunden zu einem Zink Atom (magenta). In rot ist das Proteinrückgrat markiert, das für die unterschiedlichen Hexamerformen ausschlaggebend ist. Hier ist die wasserlösliche (T) Form dargestellt; Quelle: Hans-Dieter Höltje.
Insulin wird in den Betazellen der Bauchspeicheldrüse produziert und ist für die Regulierung des Blutzuckerspiegels verantwortlich. Zunächst erläutern Hans-Dieter und Bernd die Struktur und die verschiedenen Speicherformen von Insulin in den Langerhans-Zellen. Sie erklären den Mechanismus der Insulinausschüttung nach der Aufnahme von Kohlenhydraten aus der Nahrung und wie Insulin dafür sorgt, dass Glukose von den Zellen des Körpers aufgenommen wird.
Wenn die Produktion oder Freisetzung gestört ist, beschreibt Hans-Dieter die Möglichkeiten zur Behandlung des daraus resultierenden Diabetes mellitus Typ. Neben der Insulinersatztherapie werden verschiedene Substanzgruppen wie Sulfonylharnstoffe, GLP-Analoga, SGLT-2-Hemmer und andere gängige Wirkstoffklassen erläutert.
(Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)
Nachtrag vielen Dank an Herrn Dr. Norbert Arnold vom IPB in Halle für das Mitwirken in der Episode WSR070 Pilze: Von Goldschimmel, Hautköpfen und Scheinbuchen – Interview mit Dr. Norbert Arnold.
Peptidhormone: Insulin
Peptidhormone – Wikipedia ArtikelInsulin – Wikipedia ArtikelDiabetes mellitus – Wikipedia ArtikelAntidiabetikum – Wikipedia ArtikelStruktur eines Insulin Monomers PDB-ID: 3INSSerin – Wikipedia ArtikelCystein – Wikipedia ArtikelBild eines Insulin Monomers. A-Kette (blau), B- Kette (grün). His10 ist verantwortlich für die koordinative Bindung des Zinks (magenta); Quelle Hans-Dieter Höltje.
Das Insulin Dimer
Bild eines Insulin Dimers. Das Protein Rückgrat ist blau dargestellt. Die markierten Aminosäuren bilden das beta-Faltblatt als Interaktionsfläche zwischen den beiden Monomeren; Quelle Bernd Rupp.
Das Insulin Hexamer
R-Form (Speicherform des Insulins). PDB-ID: 1AIYT-Form (Wasserlösliches Hexamer der Insulins). PDB-ID: 1OS4Struktur eines Insulin Hexamers. Dargestellt ist das Protein Rückgrat in blau bzw. gelb. Die drei Monomere der jeweiligen Farbe sind verbunden zu einem Zink Atom (magenta). In rot ist das Proteinrückgrat markiert, das für die unterschiedlichen Hexamerformen ausschlaggebend ist. Hier ist die wasserlösliche (T) Form dargestellt; Quelle: Hans-Dieter Höltje.
Bauchspeicheldrüse
Bauchspeicheldrüse – Wikipedia ArtikelLangerhans-Inseln (B-Zellen) – Wikipedia ArtikelA-Zelle – DocCheck FlexikonGlucagon – Wikipedia ArtikelD-Zelle – DocCheck FlexikonSomatostatin – Wikipedia ArtikelWSR069 Hormone: Vom Hypothalamus zur Hypophyse – Link zur EpisodeInsulinrezeptoren
Insulinrezeptor – Wikipedia ArtikelRezeptor-Tyrosinkinasen – Wikipedia ArtikelAufnahme der Glucose
Glucose – Wikipedia ArtikelGlucosetransporter – Wikipedia ArtikelGLUT-4 – Wikipedia ArtikelGLUT-1 – Wikipedia ArtikelInsulin Ausschüttung
Glucokinase – Wikipedia ArtikelKinase – Wikipedia ArtikelPhosphorylierung – Wikipedia ArtikelAdenosintriphosphat – Wikipedia ArtikelATP-sensitive Kaliumkanäle – Wikipedia ArtikelSpannungsabhängiger L-Typ-Calciumkanal – Wikipedia ArtikelVesikel (Biologie) – Wikipedia ArtikelWeitere Wirkungen des Insulins
Gluconeogenese – Wikipedia ArtikelEinführung Diabetestherapie
Diabetes mellitus – Wikipedia ArtikelDiabetes Typ 1 – Wikipedia ArtikelDiabetes Typ 2 – Wikipedia ArtikelTherapie mit Insulin und Insulinanaloga
Insulintherapie – Wikipedia ArtikelSchweineinsulin – DocCheck FlexikonInsulinanaloga – Wikipedia ArtikelInsulinanaloga (Liste von kurz bzw. lang wirkende Analoga) – DocCheck FlexikonInsulinpumpe – Wikipedia ArtikelDepot- oder Verzögerungsinsulin – DocCheck FlexikonEntdeckung der Antidiabetika
Diabetes Typ 2 – Wikipedia ArtikelAntidiabetikum – DocCheck FlexikonSulfonamide – Wikipedia ArtikelDiphtherie – Wikipedia ArtikelTabelle Sulfonamide – Wikipedia ArtikelSulfacarbamid
Sulfacarbamid – PubchemHarnstoff – Wikipedia ArtikelHoechst – Wikipedia ArtikelBoehringer Mannheim – Wikipedia ArtikelButylgruppe – Wikipedia ArtikelStruktur von Carbutamid. Ersetzt man den Buthylrest (grün) durch ein Proton (H) erhält man die Struktur von Sulfacarbamid, das früher als Euvernil im Handel war; quelle Hans-Dieter Höltje.
Tolbutamid
Tolbutamid – Wikipedia ArtikelStruktur von Tolbutamid. Die Methylgruppe in der Paraposition ist blau markiert; Quelle: Hans-Dieter Höltje.
Wirkung der Sulfonylharnstoffe
Sulfonylharnstoffe – Wikipedia ArtikelSulfonylurea Receptor – Wikipedia Artikel (englisch)Sulfonylharnstoffe der 2. Generation: Glibenclamid
Glibenclamid – Wikipedia ArtikelBenzoesäure – Wikipedia ArtikelBenzamide – Wikipedia ArtikelStruktur von Glibenclamid mit Benzamidoteilstruktur (blau); Quelle: Hans-Dieter Höltje.
Hypoglykämie durch Überdosierung von Glibenclamid
Überdosierung – WiktionaryÜberdosierung – DocCheck FlexikonHypoglykämie – Wikipedia Artikelletal – WiktionaryEntdeckung der Benzamidobindestelle
Bindungsstelle – WiktionaryEuglucon – Wikipedia ArtikelGlinide
Pharmakokinetik – Wikipedia ArtikelGlinide – Wikipedia ArtikelNateglinid
Nateglinid – DocCheck FlexikonPhenylalanin – Wikipedia ArtikelStruktur von Nateglinid. Blau wurde der saure Rest markiert, der beim Nateglinid als Phenylalanin Derivat ausgeführt wurde. Der über eine Cabonylgruppe verbundene lipophile Rest ist grün markiert; Quelle: Hans-Dieter Höltje.
Chemische Eigenschaften von Sulfonylharnstoffen
NH-Acidität – Wikipedia ArtikelGrundstruktur Sulfonylharnstoffe. An der R1 Position (rot) kann der lipophile Rest eingefügt werden. R2 (blau) markiert die Stelle, an der Varianten der Benzamidostruktur eingefügt werden können. Grün ist die Sulfonylharnstoff Gruppe hervorgehoben. Der magentafarbene Pfeil weist auf das acide H der vom Stickstoff abgespalten werden kann; Qulle: Hans-Dieter Höltje.
Definition Scaffold Hopping
Scaffold Hopping – Wikipedia ArtikelPharmakophor – Wikipedia ArtikelLipophilie – Wikipedia ArtikelPolarität (Chemie) – Wikipedia ArtikelRepaglinid
Repaglinid – Wikipedia ArtikelMetformin
Metformin – Wikipedia ArtikelBiguanid – Wikipedia ArtikelGuanidine – Wikipedia ArtikelBiguanide – Wikipedia ArtikelStruktur von Metformin; Quelle: Wirkstoffradio.
Glitazone
Glitazone – Wikipedia ArtikelPPAR (Peroxisom-Proliferator-aktivierte Rezeptoren) – Wikipedia ArtikelPPAR gamma – Wikipedia ArtikelSchilddrüsenhormone – Wikipedia ArtikelProstaglandine – Wikipedia ArtikelInsulinresistenz – Wikipedia ArtikelStruktur von 15-Deoxy-D-12,14-Prostaglandin J2; Quelle: Hans-Dieter Höltje.
Thiazolidindion
Thiazolidindione -PubchemStruktur von Pioglitazon mit hervorgehobenen Thiazolidindion Baustein; Quelle: Hans-Dieter Höltje.
GLP-Modulatoren
Glucagon-like Peptide – Wikipedia ArtikelInkretin-Effekt – Wikipedia ArtikelGila-Monster – Wikipedia ArtikelGlukoseabhängiges insulinotropes Peptid – Wikipedia ArtikelInsulinotrop – DocCheck FlexikonGLP-1-Rezeptor – DocCheck FlexikonInkretin Hormonanaloga
Inkretinanaloga oder -mimetika – Wikipedia ArtikelExendin-4 – Wikipedia ArtikelLiraglutid
Liraglutid – Wikipedia ArtikelPalmitinsäure – Wikipedia ArtikelWeitere Wirkungen der Inkretinmimetika
Magenentleerung – DocCheck FlexikonGewichtsreduktion – Wikipedia ArtikelInaktivierung des Inkretinabbau
Dipeptidylpeptidase 4 – Wikipedia ArtikelSemaglutid
Semaglutid – Wikipedia Artikelalpha-Aminoisobuttersäure – Wikipedia ArtikelGliptine als DPP Hemmer
Gliptine – Wikipedia ArtikelKristallstruktur des Saxagliptin mit DPP-4 PDB-ID: 3BJMGlifozine als SGLT-2 Inhibitoren
Glifozine (SGLT-2-Hemmer) – Wikipedia ArtikelGlucose-Cotransporter 1 – Wikipedia ArtikelNatrium-Glucose-Cotransporter (sodium-dependent glucose cotransporters) – DocCheck FlexikonSGLT-1 – DocCheck FlexikonSGLT-2 – DocCheck FlexikonEntdeckung der SGLT Hemmer
Rosengewächse (Rosaceae) – Wikipedia ArtikelApfelbaum – Wikipedia ArtikelRinde – Wikipedia ArtikelPhlorizin – Wikipedia ArtikelGlucoside – Wikipedia ArtikelEther – Wikipedia ArtikelGlucose – Wikipedia ArtikelGlucosidasen – Wikipedia ArtikelStruktur von Phlorizin. Der glucosidische Ether ist blau markiert; Quelle Hans-Dieter Höltje.
Struktur der Glifozine
Dapagliflozin – Wikipedia ArtikelStruktur von Dapagliflozin. Keine Etherbindung an der rot markierten Stelle; Quelle Hans-Dieter Höltje.
alpha-Glucosidase Hemmer
Αlpha-Glucosidase – Wikipedia ArtikelBürstensaum – DocCheck FlexikonTetrasaccharide – Wikipedia ArtikelAcarbose
Acarbose – Wikipedia ArtikelBeyer – Wikipedia ArtikelAminozucker – Wikipedia ArtikelDesoxyglucose – Wikipedia ArtikelHydrolyse – Wikipedia ArtikelDie Struktur von Acarbose hat zwei Glucosebausteine (rot), einen Aminodesoxyglukose (blau) und einen Cyclohexenbaustein (grün); Quelle: Hans-Dieter Höltje.
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