WSR074-Hormone: Insulin und Antidiabetika

Wirkstoffradio (MP3 Feed)

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Das Wirkstoffradio ist ein Wissenschaftskommunikationsprojekt aus dem Leibniz-Forschungsinstitut f\u00fcr Molekulare Pharmakologie (FMP) und wird gef\u00f6rdert durch das Leibniz Forschungsnetzwerk Wirkstoffe und Biotechnologie.","poster":"https:\/\/www.wirkstoffradio.de\/podlove\/image\/68747470733a2f2f7777772e7769726b73746f6666726164696f2e64652f77702d636f6e74656e742f75706c6f6164732f323031382f30392f5769726b73746f6666726164696f5f4c6f676f5f6c616e672d3330303078333030305f63726f707065645f626c756542472e706e67\/500\/0\/0\/wirkstoffradio","link":"https:\/\/www.wirkstoffradio.de"},"title":"WSR074 Hormone: Insulin und Antidiabetika","subtitle":"Hans-Dieter H\u00f6ltje und Bernd Rupp besprechen in dieser Episode die Funktionen von Insulin sowie die Behandlungsm\u00f6glichkeiten bei Diabetes mellitus, einschlie\u00dflich Insulinersatztherapie und andere Antidiabetika.","summary":"","publicationDate":"2024-03-24T16:00:45+01:00","duration":"01:35:52.860","poster":"https:\/\/www.wirkstoffradio.de\/podlove\/image\/68747470733a2f2f7777772e7769726b73746f6666726164696f2e64652f77702d636f6e74656e742f75706c6f6164732f323031382f30392f5769726b73746f6666726164696f5f4c6f676f5f6c616e672d3330303078333030305f63726f707065645f626c756542472e706e67\/500\/0\/0\/wirkstoffradio","link":"https:\/\/www.wirkstoffradio.de\/2024\/03\/24\/wsr074-hormone-insulin-und-antidiabetika\/","chapters":[{"start":"00:00:00.000","title":"Begr\u00fc\u00dfung","href":"","image":""},{"start":"00:03:52.203","title":"Peptidhormone: Insulin","href":"","image":""},{"start":"00:09:31.864","title":"Das Insulin Dimer","href":"","image":""},{"start":"00:10:33.919","title":"Das Insulin Hexamer","href":"","image":""},{"start":"00:12:27.756","title":"Bauchspeicheldr\u00fcse","href":"","image":""},{"start":"00:14:02.696","title":"Insulinrezeptoren","href":"","image":""},{"start":"00:15:33.667","title":"Aufnahme der Glucose","href":"","image":""},{"start":"00:18:42.479","title":"Insulin Aussch\u00fcttung","href":"","image":""},{"start":"00:22:22.331","title":"Weitere Wirkungen des Insulins","href":"","image":""},{"start":"00:23:30.008","title":"Einf\u00fchrung Diabetestherapie","href":"","image":""},{"start":"00:24:07.909","title":"Therapie mit Insulin und Insulinanaloga","href":"","image":""},{"start":"00:27:37.707","title":"Entdeckung der Antidiabetika","href":"","image":""},{"start":"00:29:07.448","title":"Sulfacarbamid","href":"","image":""},{"start":"00:31:50.902","title":"Tolbutamid","href":"","image":""},{"start":"00:33:50.565","title":"Wirkung der Sulfonylharnstoffe","href":"","image":""},{"start":"00:36:25.731","title":"Sulfonylharnstoffe der 2. 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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 Artikel
  • Insulin – Wikipedia Artikel
  • Diabetes mellitus – Wikipedia Artikel
  • Antidiabetikum – Wikipedia Artikel
  • Struktur eines Insulin Monomers PDB-ID: 3INS
  • Serin – Wikipedia Artikel
  • Cystein – Wikipedia Artikel

Bild 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: 1AIY
  • T-Form (Wasserlösliches Hexamer der Insulins). PDB-ID: 1OS4

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.

Bauchspeicheldrüse

• • Bauchspeicheldrüse – Wikipedia Artikel
  • Langerhans-Inseln (B-Zellen) – Wikipedia Artikel
  • A-Zelle – DocCheck Flexikon
  • Glucagon – Wikipedia Artikel
  • D-Zelle – DocCheck Flexikon
  • Somatostatin – Wikipedia Artikel
  • WSR069 Hormone: Vom Hypothalamus zur Hypophyse – Link zur Episode

Insulinrezeptoren

• • Insulinrezeptor – Wikipedia Artikel
  • Rezeptor-Tyrosinkinasen – Wikipedia Artikel

Aufnahme der Glucose

• • Glucose – Wikipedia Artikel
  • Glucosetransporter – Wikipedia Artikel
  • GLUT-4 – Wikipedia Artikel
  • GLUT-1 – Wikipedia Artikel

Insulin Ausschüttung

• • Glucokinase – Wikipedia Artikel
  • Kinase – Wikipedia Artikel
  • Phosphorylierung – Wikipedia Artikel
  • Adenosintriphosphat – Wikipedia Artikel
  • ATP-sensitive Kaliumkanäle – Wikipedia Artikel
  • Spannungsabhängiger L-Typ-Calciumkanal – Wikipedia Artikel
  • Vesikel (Biologie) – Wikipedia Artikel

Weitere Wirkungen des Insulins

• • Gluconeogenese – Wikipedia Artikel

Einführung Diabetestherapie

• • Diabetes mellitus – Wikipedia Artikel
  • Diabetes Typ 1 – Wikipedia Artikel
  • Diabetes Typ 2 – Wikipedia Artikel

Therapie mit Insulin und Insulinanaloga

• • Insulintherapie – Wikipedia Artikel
  • Schweineinsulin – DocCheck Flexikon
  • Insulinanaloga – Wikipedia Artikel
  • Insulinanaloga (Liste von kurz bzw. lang wirkende Analoga) – DocCheck Flexikon
  • Insulinpumpe – Wikipedia Artikel
  • Depot- oder Verzögerungsinsulin – DocCheck Flexikon

Entdeckung der Antidiabetika

• • Diabetes Typ 2 – Wikipedia Artikel
  • Antidiabetikum – DocCheck Flexikon
  • Sulfonamide – Wikipedia Artikel
  • Diphtherie – Wikipedia Artikel
  • Tabelle Sulfonamide – Wikipedia Artikel

Sulfacarbamid

• • Sulfacarbamid – Pubchem
  • Harnstoff – Wikipedia Artikel
  • Hoechst – Wikipedia Artikel
  • Boehringer Mannheim – Wikipedia Artikel
  • Butylgruppe – Wikipedia Artikel

Struktur 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 Artikel

Struktur von Tolbutamid. Die Methylgruppe in der Paraposition ist blau markiert; Quelle: Hans-Dieter Höltje.

Wirkung der Sulfonylharnstoffe

• • Sulfonylharnstoffe – Wikipedia Artikel
  • Sulfonylurea Receptor – Wikipedia Artikel (englisch)

Sulfonylharnstoffe der 2. Generation: Glibenclamid

• • Glibenclamid – Wikipedia Artikel
  • Benzoesäure – Wikipedia Artikel
  • Benzamide – Wikipedia Artikel

Struktur von Glibenclamid mit Benzamidoteilstruktur (blau); Quelle: Hans-Dieter Höltje.

Hypoglykämie durch Überdosierung von Glibenclamid

• • Überdosierung – Wiktionary
  • Überdosierung – DocCheck Flexikon
  • Hypoglykämie – Wikipedia Artikel
  • letal – Wiktionary

Entdeckung der Benzamidobindestelle

• • Bindungsstelle – Wiktionary
  • Euglucon – Wikipedia Artikel

Glinide

• • Pharmakokinetik – Wikipedia Artikel
  • Glinide – Wikipedia Artikel

Nateglinid

• • Nateglinid – DocCheck Flexikon
  • Phenylalanin – Wikipedia Artikel

Struktur 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 Artikel

Grundstruktur 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 Artikel
  • Pharmakophor – Wikipedia Artikel
  • Lipophilie – Wikipedia Artikel
  • Polarität (Chemie) – Wikipedia Artikel

Repaglinid

• • Repaglinid – Wikipedia Artikel

Metformin

• • Metformin – Wikipedia Artikel
  • Biguanid – Wikipedia Artikel
  • Guanidine – Wikipedia Artikel
  • Biguanide – Wikipedia Artikel

Struktur von Metformin; Quelle: Wirkstoffradio.

Glitazone

• • Glitazone – Wikipedia Artikel
  • PPAR (Peroxisom-Proliferator-aktivierte Rezeptoren) – Wikipedia Artikel
  • PPAR gamma – Wikipedia Artikel
  • Schilddrüsenhormone – Wikipedia Artikel
  • Prostaglandine – Wikipedia Artikel
  • Insulinresistenz – Wikipedia Artikel

Struktur von 15-Deoxy-D-12,14-Prostaglandin J2; Quelle: Hans-Dieter Höltje.

Thiazolidindion

• • Thiazolidindione -Pubchem

Struktur von Pioglitazon mit hervorgehobenen Thiazolidindion Baustein; Quelle: Hans-Dieter Höltje.

GLP-Modulatoren

• • Glucagon-like Peptide – Wikipedia Artikel
  • Inkretin-Effekt – Wikipedia Artikel
  • Gila-Monster – Wikipedia Artikel
  • Glukoseabhängiges insulinotropes Peptid – Wikipedia Artikel
  • Insulinotrop – DocCheck Flexikon
  • GLP-1-Rezeptor – DocCheck Flexikon

Inkretin Hormonanaloga

• • Inkretinanaloga oder -mimetika – Wikipedia Artikel
  • Exendin-4 – Wikipedia Artikel

Liraglutid

• • Liraglutid – Wikipedia Artikel
  • Palmitinsäure – Wikipedia Artikel

Weitere Wirkungen der Inkretinmimetika

• • Magenentleerung – DocCheck Flexikon
  • Gewichtsreduktion – Wikipedia Artikel

Inaktivierung des Inkretinabbau

• • Dipeptidylpeptidase 4 – Wikipedia Artikel

Semaglutid

• • Semaglutid – Wikipedia Artikel
  • alpha-Aminoisobuttersäure – Wikipedia Artikel

Gliptine als DPP Hemmer

• • Gliptine – Wikipedia Artikel
  • Kristallstruktur des Saxagliptin mit DPP-4 PDB-ID: 3BJM

Glifozine als SGLT-2 Inhibitoren

• • Glifozine (SGLT-2-Hemmer) – Wikipedia Artikel
  • Glucose-Cotransporter 1 – Wikipedia Artikel
  • Natrium-Glucose-Cotransporter (sodium-dependent glucose cotransporters) – DocCheck Flexikon
  • SGLT-1 – DocCheck Flexikon
  • SGLT-2 – DocCheck Flexikon

Entdeckung der SGLT Hemmer

• • Rosengewächse (Rosaceae) – Wikipedia Artikel
  • Apfelbaum – Wikipedia Artikel
  • Rinde – Wikipedia Artikel
  • Phlorizin – Wikipedia Artikel
  • Glucoside – Wikipedia Artikel
  • Ether – Wikipedia Artikel
  • Glucose – Wikipedia Artikel
  • Glucosidasen – Wikipedia Artikel

Struktur von Phlorizin. Der glucosidische Ether ist blau markiert; Quelle Hans-Dieter Höltje.

Struktur der Glifozine

• • Dapagliflozin – Wikipedia Artikel

Struktur von Dapagliflozin. Keine Etherbindung an der rot markierten Stelle; Quelle Hans-Dieter Höltje.

alpha-Glucosidase Hemmer

• • Αlpha-Glucosidase – Wikipedia Artikel
  • Bürstensaum – DocCheck Flexikon
  • Tetrasaccharide – Wikipedia Artikel

Acarbose

• • Acarbose – Wikipedia Artikel
  • Beyer – Wikipedia Artikel
  • Aminozucker – Wikipedia Artikel
  • Desoxyglucose – Wikipedia Artikel
  • Hydrolyse – Wikipedia Artikel

Die Struktur von Acarbose hat zwei Glucosebausteine (rot), einen Aminodesoxyglukose (blau) und einen Cyclohexenbaustein (grün); Quelle: Hans-Dieter Höltje.

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Kapitel

1. Begrüßung (00:00:00)

2. Peptidhormone: Insulin (00:03:52)

3. Das Insulin Dimer (00:09:31)

4. Das Insulin Hexamer (00:10:33)

5. Bauchspeicheldrüse (00:12:27)

6. Insulinrezeptoren (00:14:02)

7. Aufnahme der Glucose (00:15:33)

8. Insulin Ausschüttung (00:18:42)

9. Weitere Wirkungen des Insulins (00:22:22)

10. Einführung Diabetestherapie (00:23:30)

11. Therapie mit Insulin und Insulinanaloga (00:24:07)

12. Entdeckung der Antidiabetika (00:27:37)

13. Sulfacarbamid (00:29:07)

14. Tolbutamid (00:31:50)

15. Wirkung der Sulfonylharnstoffe (00:33:50)

16. Sulfonylharnstoffe der 2. Generation: Glibenclamid (00:36:25)

17. Hypoglykämie durch Überdosierung von Glibenclamid (00:38:55)

18. Entdeckung der Benzamidobindestelle (00:39:59)

19. Glinide (00:42:00)

20. Nateglinid (00:43:07)

21. Chemische Eigenschaften von Sulfonylharnstoffen (00:44:16)

22. Definition Scaffold Hopping (00:45:48)

23. Repaglinid (00:49:42)

24. Metformin (00:50:43)

25. Glitazone (00:54:05)

26. Thiazolidindion (00:57:56)

27. GLP-Modulatoren (00:59:09)

28. Inkretin Hormonanaloga (01:04:42)

29. Liraglutid (01:05:49)

30. Weitere Wirkungen der Inkretinmimetika (01:06:19)

31. Inaktivierung des Enkretinabbau (01:07:39)

32. Semaglutid (01:09:23)

33. Gliptine als DPP Hemmer (01:12:01)

34. Glifozine als SGLT-2 Inhibitoren (01:17:25)

35. Entdeckung der SGLT Hemmer (01:20:42)

36. Struktur der Glifozine (01:24:20)

37. alpha-Glucosidase Hemmer (01:26:09)

38. Acarbose (01:27:36)

39. Verabschiedung und Bitte um Feedback (01:33:07)