Metabolic Balance - für Diabetiker

Mitochondrien
    Diese Kraftwerke versorgen uns in jeder Sekunde unseres Lebens mit Energie. Der Brennstoff zur Energiegewinnung ist die Glukose, die von dem Transporter GLUT-4 angeliefert wird. Um diese Energie zu verteilen, werden damit kleine Akkus aufgeladen. Diese Akkus heißen ATP (Adenosintriphosphat) und werden, wenn sie entladen sind, nach der Energieabgabe zu ADP (Adenosindiphosphat). In den Mitochondrien werden sie dann wieder aufgeladen. Organe wie Leber, Nieren oder Muskeln, die sehr viel Energie verbrauchen, besitzen verhältnismäßig viele von diesen Kraftwerken. Bei Diabetikern haben einige Studien gezeigt, dass diese Akkus - im Vergleich zum gesunden Menschen - kleiner und weniger häufig sind.
    5. Zellmembran
    Die Zellmembran ist die wichtigste Struktur, um dem Diabetiker seine Krankheit verständlich zu machen. Sie hat drei wichtige Aufgaben:
    1. Schützen der Zelle, um zu verhindern, dass schädliche Substanzen (Bakterien, Viren, Gifte) eindringen können
    2. Durchlassen wichtiger Bausubstanzen und Nährstoffe ins Zellinnere
    3. Ausscheiden von Abbauprodukten aus der Zelle.
    Die Zellmembran ist aus einer Doppelschicht von Lipiden aufgebaut. Jede Schicht hat eine Seite, die sich im Wasser wohlfühlt und eine, die gut mit Fett auskommt. Die fettlöslichen Anteile berühren sich in der Mitte der Membran, die wasserlöslichen Schichten haben Kontakt nach außen (Zwischenzellräume, Blutgefäße) und zum Inneren der Zelle, weil diese Räume sehr wasserhaltig sind. Eine sehr wichtige Substanz ist hier das Cholesterin, das der Zellmembran die Festigkeit verleiht. Fettlösliche Stoffe wie Sauerstoff, Kohlendioxid oder Alkohol können ganz einfach durch die Membran gelangen. Wasserlösliche Stoffe wie Ionen, aber auch die Glukose brauchen jedoch Transportproteine, die sie mithilfe von bestimmten Rezeptoren ins Zellinnere bringen. Manche dieser Rezeptoren geben nur Informationen weiter, z.B. an den Nervenzellen,
andere wirken wie Schlösser, die nur durch einen passenden Schlüssel geöffnet werden können, damit die Zelle bestimmte Stoffe aufnehmen oder wieder ausscheiden kann.
    Transportproteine für Glukose
    Ein Beispiel für solch spezialisierte Rezeptoren sind die Insulinrezeptoren, die nur mit dem Schlüssel Insulin geöffnet werden können, um Glukose einzulassen. Ca. 20 000 solcher Schlösser befinden sich auf den Zelloberflächen von gesunden Personen. Insulin lockt die Glukosetransporter (GLUT-4) aus dem Zellinneren zur Membran, um hier die Glukose aufzunehmen und in die Mitochondrien zu transportieren. Nach jeder Mahlzeit steigt sofort der Insulinspiegel, damit die Schlösser der hungrigen Zellen für die Glukose geöffnet werden. Beim Typ-1-Diabetiker kann die Bauchspeicheldrüse nicht genügend Insulin produzieren, der Blutzuckerspiegel steigt an, und trotzdem verhungern die Zellen, weil keine Glukose aufgenommen werden kann. Beim Typ-2-Diabetiker ist es ganz anders, die Zellen sind bereits übervoll mit Glukose: Sie sind satt und brauchen keinen Zucker mehr. Die Insulinrezeptoren werden bei diesem Typ Diabetes auf ca. ein Viertel reduziert; die Betroffenen haben nur noch ca. 5 000 dieser Schlösser.
    Das Hormon Insulin löst einen Reiz aus 1 , der die Zelle veranlasst,aus ihrem Innerendas spezifische Transportmolekül für Glukose (GLUT-4) 2 an die Zellwand zu schicken 3 , damit die Glukose aufgenommenund in das Zelleninnere geleitet werden kann 4 .

    Spezialisierte Transportproteine für Glukose
    Für den Transport von Glukose in die Zellen werden besondere Proteine von GLUT-1 bis GLUT-10 benötigt, da die Glukose nicht ohne Weiteres einfach durch die Zellmembranen hindurch treten kann. Mittels des einzigen insulinabhängigen Glukosetransporters GLUT-4 wird ermöglicht, dass Glukose in die Fett-, Herz- und Muskelzellen aufgenommen werden kann. GLUT-4 kann seine Arbeit aber nur dann richtig erledigen, wenn ausreichend Insulin vorhanden ist, denn es ist auf dessen Stimulation angewiesen. Insulin fördert zudem den Einbau dieser Transportproteine in die Zellmembran. Weitere Transportproteine sind auf andere Zellen spezialisiert, d.h. je nachdem, in welche Zellen Glukose transportiert werden soll, wird ein anderes Transportprotein benötigt.

    Die unterschiedlichen Aufgaben der Transportproteine sind:

    GLUT-1 bringt Glukose in die roten Blutkörperchen (Erythrozyten) und in die Endothelzellen (diese kleiden als dünne Schicht alle Gefäße des Herz-Kreislauf-Systems aus).

    GLUT-2 versorgt die