Insulina: cos’è, a cosa serve, quando assumerla

Quando si parla di diabete è inevitabile fare riferimento al ruolo dell’insulina, sia dal punto di vista fisiologico che farmacologico, quindi inserita all’interno di una terapia di gestione dell’iperglicemia.  

In un articolo dal titolo “Come e perché si inizia la Terapia Insulinica (insulina basale e rapida)”, a cura di Piero Grilli, Presidente Sezione SIMG di Perugia, vengono menzionati due aspetti centrali sui quali è opportuno soffermarsi:

• il diabete mellito tipo 2 evolve naturalmente ed inesorabilmente verso un progressivo peggioramento metabolico, indipendentemente dalla terapia usata per il deterioramento, con arrivo, prima o poi, alla terapia insulinica per il mantenimento del controllo glicemico;
• grazie alle migliorate terapie e a un più attento follow-up della malattia, oltre che per il dilagare dell’obesità e della sedentarietà, la sopravvivenza e il numero dei pazienti diabetici tipo 2 sta progressivamente aumentando, per cui la percentuale di essi in terapia insulinica è destinata inevitabilmente a crescere.

Insomma, l’insulina ricopre e continuerà sempre di più a ricoprire un ruolo essenziale nei soggetti affetti da diabete. 

Approfondiamo insieme, quindi, e cerchiamo di capire cos’è l’insulina, a cosa serve e quando assumerla all’interno di una terapia farmacologica efficace.

La storia dell’insulina

La storia della scoperta dell’insulina è molto affascinante, e parte da lontano, dalla seconda metà dell’800. 

Ecco un breve riepilogo dei vari step che hanno condotto gli scienziati allo sviluppo della terapia insulinica, così importante per la vita dei pazienti affetti da diabete:

• 1869: Paul Langerhans scopre le isole di Langerhans nel pancreas durante uno studio al microscopio, ma la loro funzione rimane sconosciuta;
• 1889: Oscar Minkowski e Joseph von Mering notano l’insorgere del diabete in cani a cui era stato rimosso il pancreas, indicando il coinvolgimento del pancreas nella regolazione del livello di zuccheri nel sangue;
• 1901: Eugene Opie stabilisce che le isole di Langerhans nel pancreas sono coinvolte nella regolazione del glucosio nel sangue;
• 1920: Frederick Banting, ispirato da un articolo di Minkowski, sviluppa un metodo per isolare l’insulina dalle isole di Langerhans, chiamandola inizialmente “isletin”;
• 1922: inizia la sperimentazione clinica. Dosi di insulina purificata vengono iniettate con successo in bambini diabetici. La casa farmaceutica Eli Lilly inizia la produzione di insulina purificata;
• 1923: Frederick Banting e John James Rickard Macleod ricevono il Premio Nobel per la Medicina per la scoperta dell’insulina, condiviso con Charles Best e James Bertram Collip, per il loro contributo nel perfezionare il metodo di estrazione e purificazione;
• 1958: Frederick Sanger riceve il Premio Nobel per la Chimica per aver determinato la sequenza di aminoacidi dell’insulina, contribuendo così alla comprensione della sua struttura molecolare;
• 1969: Dorothy Crowfoot Hodgkin determina la configurazione spaziale dell’insulina utilizzando la diffrattografia a raggi X, offrendo ulteriori dettagli sulla struttura tridimensionale dell’ormone;
• 1977: Rosalyn Sussman Yalow riceve il Premio Nobel per la Medicina per lo sviluppo della tecnica diagnostica radioimmunologica per l’insulina (RIA, Radio Immuno Assay), che permette misurazioni precise delle concentrazioni di insulina nel sangue.

In poco meno di un secolo, quindi, si è passati da una scoperta inattesa allo sviluppo del primo farmaco ricombinante autorizzato per l’uso umano, grazie alle nuove tecniche dell’ingegneria genetica. 

Cos’è l’insulina?

L’insulina è un ormone prodotto dal pancreas, essenziale per il controllo del livello di zucchero (glucosio) nel sangue. 

Il pancreas è un organo che svolge principalmente una funzione esocrina, ovvero produce succhi digestivi. Tuttavia, circa il 2% della massa totale del pancreas ha una funzione endocrina. Questa parte è costituita dalle isole di Langerhans, che sono composte da almeno quattro tipi di cellule specializzate:

• le cellule alfa (15-20%): secernono il glucagone, un ormone che favorisce il rilascio di glucosio nel sangue, prelevandolo dalle riserve di glicogeno nel fegato;
• le cellule beta (65-80%): secernono l’insulina, fondamentale per regolare i livelli di zucchero nel sangue;
• le cellule gamma (3-10%): secernono la somatostatina, un ormone che inibisce sia la secrezione di insulina sia quella di glucagone, oltre a controllare la sintesi dell’ormone della crescita ipofisario;
• le cellule PP (circa 1%): secernono il peptide pancreatico, un ormone che regola la produzione di enzimi digestivi nel pancreas.

La regolazione dell’insulina segue un meccanismo di feedback negativo, ovvero un aumento di glucosio stimola la secrezione dell’ormone, che provoca un maggiore ingresso di glucosio nelle cellule con conseguente diminuzione della concentrazione nel plasma. 

La diminuzione del glucosio, a sua volta, inibisce un’ulteriore secrezione di insulina, in un equilibrio molto efficace, compromesso nei pazienti diabetici.

A cosa serve?

L’insulina è un ormone fondamentale nel controllo del metabolismo dei carboidrati, delle proteine e dei grassi nel corpo umano. 

Le sue principali funzioni sono le seguenti:

• regolazione dei livelli di glucosio: come spiegato, l’insulina aiuta a regolare il livello di zucchero (glucosio) nel sangue. Quando mangiamo, il cibo viene trasformato in glucosio, che viene rilasciato nel sangue. L’insulina permette alle cellule del corpo di assorbire il glucosio dal sangue, consentendo loro di utilizzarlo come fonte di energia. In questo modo, l’insulina aiuta a mantenere i livelli di zucchero nel sangue entro limiti normali;
• promozione dell’uso del glucosio: stimola le cellule muscolari, adipose e altre cellule del corpo ad assorbire il glucosio dal sangue e a utilizzarlo per l’energia. Inoltre, favorisce l’accumulo di glucosio sotto forma di glicogeno nel fegato e nei muscoli, che può essere utilizzato quando il corpo ha bisogno di energia;
• inibizione del rilascio di glucosio dal fegato: inibisce il fegato dal rilasciare eccessivo glucosio nel sangue. Questo meccanismo è particolarmente importante durante il digiuno, quando il corpo ha bisogno di mantenere stabili i livelli di zucchero nel sangue;
• promozione della sintesi proteica e dell’accumulo di grassi: facilita la sintesi delle proteine e l’accumulo di grassi nel corpo. Stimola le cellule a costruire proteine e a immagazzinare grassi, aiutando così nel processo di crescita, riparazione e conservazione dell’energia.

In sintesi, l’insulina svolge un ruolo cruciale nel mantenere l’equilibrio energetico del corpo e nel garantire che le cellule ricevano l’energia necessaria per svolgere le loro funzioni. 

Senza insulina, o con una produzione insufficiente di questo ormone, si sviluppa il diabete, che può portare a gravi complicazioni se non gestito correttamente.

Cos’è la resistenza insulinica

La resistenza insulinica è una condizione in cui le cellule del corpo rispondono in modo meno efficace all’insulina prodotta dal pancreas. In altre parole, anche se il corpo produce insulina, le cellule non riescono a utilizzarla correttamente. Questo porta a un aumento dei livelli di zucchero nel sangue, poiché il glucosio non viene assorbito dalle cellule in modo adeguato.

La resistenza insulinica è spesso associata al diabete di tipo 2, ma può verificarsi anche in persone che non hanno ancora sviluppato questa patologia.

Le cause della resistenza insulinica possono includere:

• obesità;
• inattività fisica;
• alimentazione non salutare;
• ereditarietà;
• invecchiamento.

La resistenza insulinica può portare a una serie di problemi di salute, inclusi l’aumento del rischio di diabete di tipo 2, malattie cardiache e altre condizioni legate all’infiammazione e all’accumulo di grasso nel corpo. 

Insulina animale, ricombinata e analoghi

Quando si parla di insulina dal punto di vista terapeutico – intesa, quindi, come farmaco e non come ormone prodotto dal nostro corpo in maniera fisiologica – si fa una distinzione in base alla sua origine in due categorie:

• insulina animale: viene estratta dal pancreas di animali, solitamente maiali o bovini. Questo tipo di insulina è stata utilizzata per la terapia insulinica nelle persone con diabete prima dell’avvento dell’insulina ricombinata. Tuttavia, è ora raramente utilizzata a causa del rischio di reazioni allergiche e della disponibilità di insuline ricombinate più sicure ed efficaci;
• insulina ricombinata: è prodotta utilizzando tecniche di ingegneria genetica, in cui il gene umano responsabile della produzione di insulina viene inserito in batteri o lieviti. Questi organismi modificati geneticamente producono insulina umana che è chimicamente identica a quella prodotta dal corpo umano. L’insulina ricombinata è sicura ed efficace, ed è diventata lo standard nel trattamento del diabete.

Come spiegato, quindi, l’impiego dell’insulina di origine animale ormai è in disuso, grazie allo sviluppo di nuove tecniche di ingegneria genetica che consentono la produzione del farmaco ricombinato, partendo dall’insulina umana, molto più efficace e sicuro per i pazienti. 

A queste due tipologie si aggiunge una terza:

• analoghi dell’insulina: sono versioni sintetiche dell’ormone insulina, progettate per imitare il comportamento naturale dell’insulina nel corpo umano. Questi analoghi sono sviluppati attraverso la manipolazione genetica o chimica dell’insulina per modificare le sue caratteristiche, come il tempo di azione e il picco di azione, al fine di adattarle meglio alle esigenze dei pazienti con diabete.

Gli analoghi dell’insulina sono stati sviluppati per migliorare la flessibilità nel regime insulinico, consentendo ai pazienti di adattare meglio il trattamento alle loro esigenze individuali. Possono aiutare a ridurre il rischio di ipoglicemia e offrire un controllo più stabile dei livelli di zucchero nel sangue.

La scelta, ovviamente, è frutto di una serie di valutazioni del medico curante.

Quali sono i tipi di insulina disponibili per la terapia insulinica?

Esistono diversi tipi di insulina disponibili per la terapia insulinica, ciascuno progettato per soddisfare esigenze specifiche. 

I principali sono:

• rapida o veloce (Rapida-Acting o Fast-Acting Insulin): rientra nella categoria degli analoghi dell’insulina, e come suggerisce il nome inizia ad agire molto rapidamente, di solito entro 15-30 minuti dopo l’iniezione. Il picco di azione si verifica tra 1 e 2 ore dopo l’iniezione e dura per circa 3-4 ore. È spesso usata per coprire i pasti e per controllare i livelli di glucosio nel sangue dopo l’assunzione di cibo;
• ad azione intermedia (Intermediate-Acting Insulin): inizia ad agire entro 1-2 ore dopo l’iniezione, raggiunge il picco tra 4 e 12 ore e può durare fino a 24 ore. È utilizzata per coprire il fabbisogno di insulina per un periodo più lungo, come durante la notte;
• ad azione prolungata o Basale (Long-Acting Insulin): altro analogo dell’insulina, agisce lentamente e in modo costante nel corso di 24 ore, fornendo un rilascio continuo di insulina di base. Non ha un picco di azione come le insuline veloci o intermedie. È utilizzata per fornire una copertura di base per tutto il giorno e la notte;
• pre-miscelata: è una combinazione di insulina rapida o veloce e insulina intermedia, miscelate in proporzione fissa in una singola fiala o penna. È utile per semplificare il regime insulinico per alcune persone;
• ultraveloce (Ultra-Rapid-Acting Insulin): ha un inizio d’azione ancora più rapido rispetto all’insulina rapida tradizionale, pochi minuti dopo l’iniezione. È spesso utilizzata nelle pompe per insulina o per controllare rapidamente i livelli di glucosio nel sangue dopo i pasti.

I dosaggi e i tipi di insulina necessari possono variare da persona a persona e possono essere adattati in base alle esigenze specifiche del paziente, come la dieta, l’attività fisica e il controllo dei livelli di zucchero nel sangue. 

A tal proposito, invitiamo a leggere anche l’articolo Come abbassare la glicemia: cosa mangiare e cosa evitare.

È importante che le persone con diabete lavorino a stretto contatto con il loro team sanitario per determinare il tipo e la dose di insulina più appropriati per il loro caso.

Quando è necessario assumere insulina?

La terapia insulinica risulta necessaria in alcuni soggetti affetti da specifiche condizioni patologiche, in particolare le seguenti:

• diabete di tipo 1: le persone affette da questa patologia hanno una produzione insufficiente di insulina nel loro corpo a causa della distruzione delle cellule pancreatiche che la producono. Pertanto, devono assumere insulina per tutta la vita per mantenere stabili i livelli di glucosio nel sangue e prevenire complicazioni legate al diabete;
• diabete di tipo 2: potrebbe essere necessaria l’assunzione di insulina quando la malattia progredisce e non riesce più a essere gestita in modo efficace con la dieta, l’esercizio fisico e/o farmaci orali. L’insulina può essere prescritta come parte del piano di trattamento per controllare i livelli di zucchero nel sangue;
• diabete gestazionale: alcune donne sviluppano il diabete durante la gravidanza. In questi casi, l’assunzione di insulina può essere necessaria per mantenere sotto controllo i livelli di zucchero nel sangue durante la gravidanza, proteggendo così la salute della madre e del bambino;
• altre condizioni: può essere utilizzata anche in altre condizioni, come il diabete neonatale e in alcune rare condizioni genetiche che influenzano la produzione di insulina nel corpo.

L’assunzione di insulina viene personalizzata in base alle esigenze di ciascun paziente. Il medico determinerà il tipo di insulina, la dose e l’orario delle iniezioni o l’utilizzo di una pompa per l’insulina, prendendo in considerazione vari fattori, come i livelli di zucchero nel sangue, l’alimentazione, l’attività fisica, lo stile di vita e la salute generale del paziente. 

L’obiettivo è mantenere i livelli di zucchero nel sangue nella norma per prevenire complicazioni a lungo termine associate al diabete.

Modalità di somministrazione

L’insulina può essere somministrata in diversi modi, e la scelta del metodo dipende dalle preferenze del paziente, dalle esigenze del suo stile di vita e dalle raccomandazioni del medico. 

In ogni caso, le principali modalità di somministrazione sono essenzialmente due: 

• iniezione sottocutanea: può essere effettuata tramite una classica siringa oppure una penna per insulina, uno strumento sviluppato appositamente per questo scopo, conveniente e facile da trasportare, spesso dotato di dosaggi preimpostati per semplificare la somministrazione;
• pompa per insulina: si tratta di un dispositivo elettronico che somministra insulina in modo continuo attraverso un piccolo catetere sottocutaneo. La pompa è programmata per erogare una quantità costante di insulina basale durante il giorno e la notte. Inoltre, il paziente può somministrare dosi supplementari (bolus) per coprire i pasti o per correggere i livelli di zucchero nel sangue.

Le iniezioni possono essere somministrate anche nei muscoli o nelle vene, ma queste modalità sono meno comuni e vengono utilizzate solo in circostanze specifiche sotto la supervisione di un professionista sanitario.

La scelta del metodo di somministrazione viene fatta in base alle preferenze e alle esigenze del paziente, nonché alla consulenza del medico. 

È fondamentale ricevere un addestramento adeguato da parte del personale sanitario per garantire una somministrazione sicura ed efficace dell’insulina.

Per approfondire, invitiamo a consultare il sito della SID – Società Italiana di Diabetologia, qui.