Insulina endogena
La secrezione di insulina viene stimolata dall’assunzione di carboidrati con la dieta. Prima che il tasso plasmatico di questi substrati aumenti, gli enterormoni (secretina, pancreozimina, esteroglucagone e forse gastrina) stimolano la secrezione di insulina.
A livello epatico circa la metà dell’insulina viene inattivata. La insulinemia portale è molto superiore a quella periferica: questo sembra necessario per arrestare il flusso epatico del glucosio.
L’insulina si lega poco alle proteine plasmatiche.
È catabolizzata soprattutto dal fegato, dal rene e dal muscolo, dove un’insulinasi rompe i ponti disolfuro; successivamente le catene peptidiche vengono idrolizzate. Viene eliminata per via renale.
Insulina esogena
Le preparazioni di insulina vengono classificate in base alla durata d’azione (rapida, intermedia, lenta) e in base alla specie da cui sono state ottenute (bovina, suina, umana) in insulina rapida, insulina intermedia e insulina lenta.
Poichè l’insulina viene rapidamente inattivata dopo somministrazione orale, la via di somministrazione preferenziale è quella sottocutanea. Solo l’insulina rapida può essere somministrata anche per via intramuscolare e endovena.
Dopo somministrazione parenterale l’insulina viene metabolizzata a livello epatico e renale; una piccola quota viene escreta con le urine.
L’insulina monomerica, ottenuta con tecniche di ingegneria genetica, presenta un’assorbimento sottocutaneo caratterizzato da velocità doppia o tripla rispetto all’insulina rapida dimerica (Nature, 1988).
Emivita: 4-5 minuti (o.s.); circa 4 ore (s.c.); circa 2 ore (i.m.).
Tempo di latenza, durata dell’azione ipoglicemizzante e picco delle varie formulazioni di insulina:
1) Insulina rapida (insulina solubile, anche chiamata insulina regolare)
• Tempo di latenza: 30 minuti.
• Durata dell’effetto ipoglicemico: 5-8 ore.
• Picco: 2-4 ore
2) Insulina semilenta (insulina zinco amorfa sospensione)
• Tempo di latenza: 1-2 ore
• Durata dell’effetto ipoglicemico: 8-12 ore.
• Picco: 2-5 ore
3) Insulina bifasica (insulina rapida + insulina isofano)
• Tempo di latenza: 30 minuti
• Durata dell’effetto ipoglicemico: 18-22 ore.
4) Insulina isofano (anche chiamata insulina NPH, Neutral Protamin Hagedorn)
• Tempo di latenza: 2-4 ore.
• Durata dell’effetto ipoglicemico: 12-18 ore.
• Picco: 6-8 ore
5) Insulina ultralenta (insulina zinco cristallina sospensione):
• Tempo di latenza: 4-6 ore.
• Durata dell’effetto ipoglicemico: 20-36 ore.
• Assenza di picco
6) Insulina protamina zinco:
• Tempo di latenza: 4-6 ore.
• Durata dell’effetto ipoglicemico: 24-36 ore.
Insulina orale
Sono disponibili dati preliminari sulla farmacocinetica di formulazioni orali di insulina. Per via orale sono state studiate formulazioni spray e formulazioni farmaceutiche solide di insulina incapsulata. Le formulazioni orali, indipendentemente se incapsulate o spray, hanno evidenziato un inizio d’azione più rapido rispetto all’insulina sottocutanea e una durata d’azione minore (emivita pari a 28-39 minuti con insulina inalatoria 4-32 unità vs 145 minuti con insulina umana regolare sottocutanea, 15 unità).
Dopo somministrazione di 8 unità di insulina inalatoria (specialità medicinale Afrezza), il tempo di picco plasmatico è risultato di 12-15 minuti. Nonostante l’insulina inalatoria sia assorbita più velocemente, l’inizio d’azione risulta comunque simile a quello dell’insulina lispro con cui è stata confrontata. L’insulina lispro è un analogo dell’insulina umana, ottenuto con la tecnica del DNA-ricombinante, caratterizzata da un’azione farmacologica più rapida rispetto all’insulina naturale endogena.
Dopo somministrazione orale di insulina la concentrazione media di insulina e la velocità di infusione del glucosio (GIR) tendono a ritornare ai valori basali dopo circa 3 ore.
La biodisponibilità relativa dell’insulina orale è risultata pari al 3-11% (Kapitza et al., 2010).
I carrier utilizzati come veicoli per la formulazione dell’insulina inalatoria (specialità medicinale Afrezza), il polisorbato 80 e il fumaril dichetopiperazina, non subiscono metabolizzazione e dopo assorbimento polmonare (39% della dose) sono escreti immodificati nelle urine. la porzione invece che viene inghiottita (circa il 7% della dose), attraversa il tratto gastrointestinale senza essere assorbita e viene eliminata poi con le feci.