HbA1c und Insulin: der Weg im Körper

Diese Seite zeigt den biochemischen Weg hinter dem Laborwert HbA1c: welche Stationen aufeinander folgen, welche Enzyme den Schritt machen und welche Cofaktoren sie dafür brauchen. Jede Aussage hat eine Quelle. Die Seite beschreibt allgemeines Lehrbuchwissen und sagt nichts über einen einzelnen Menschen.

Kurz erklärt

HbA1c ist Hämoglobin, an das sich Glucose ohne Enzym fest angelagert hat. Weil rote Blutkörperchen einige Wochen im Blut bleiben, bildet sein Anteil die Glucose-Menge dieser Zeit ab; Insulin steuert, wie viel Glucose die Zellen aufnehmen.

Der Weg Schritt für Schritt

1. Kohlenhydrate → Glucose im Blut Verdauungsenzyme Aus dem Darm gelangt Glucose über das Blut in alle Gewebe. Die Leber gibt zusätzlich Glucose ab oder nimmt sie auf und glättet damit die Schwankungen zwischen den Mahlzeiten. Quelle 7
2. Glucose im Blut → Insulin Glucokinase · ATP Betazellen der Bauchspeicheldrüse nehmen Glucose auf. Die Glucokinase setzt sie um; je mehr ATP dabei entsteht, desto mehr Insulin schütten die Zellen aus. Quelle 4
3. Insulin → Insulin-Rezeptor Insulin bindet außen an seinen Rezeptor. Der Rezeptor ist selbst ein Enzym: Er hängt Phosphatgruppen an sich und an Eiweiße im Zellinneren und gibt das Signal so weiter. Quelle 5
4. Insulin-Rezeptor → GLUT4 in der Membran PI3K, Akt · ATP Über die Signalkette PI3K und Akt wandern Bläschen mit dem Transporter GLUT4 an die Zelloberfläche. Erst dann kann Glucose in Muskel- und Fettzellen einströmen. Quelle 6, 5
5. GLUT4 in der Membran → Glucose in der Zelle Hexokinase · ATP In der Zelle hängt die Hexokinase sofort eine Phosphatgruppe an. Die Glucose wird dann entweder zu Glykogen zusammengesetzt oder in der Glykolyse abgebaut. Quelle 7
6. Glucose im Erythrozyt → Schiff-Base ohne Enzym Glucose lagert sich ohne Enzym an eine Amino-Gruppe des Hämoglobins an. Diese erste Bindung, Aldimin oder Schiff-Base genannt, ist locker und löst sich leicht wieder. Quelle 1
7. Schiff-Base → HbA1c Amadori-Umlagerung Ein Teil der lockeren Verbindung lagert sich langsam um (Amadori-Umlagerung) und wird dabei fest. Diese Form heißt HbA1c. Sie löst sich nicht mehr ab, sondern bleibt am Hämoglobin. Quelle 1, 2
8. HbA1c → Abbau in der Milz Rote Blutkörperchen werden nach einigen Wochen abgebaut, mit ihnen auch das gebundene HbA1c. Der Anteil im Blut bildet deshalb die Zeit ab, in der die Zellen unterwegs waren. Quelle 3

Cofaktoren dieses Weges

• Zink — Zwei Zink-Ionen halten sechs Insulin-Moleküle in den Speicherbläschen der Betazelle zusammen Quelle 8Im ORY-Katalog als Laborwert: Zink
• Magnesium — Begleitet ATP bei Kinasen, etwa der Glucokinase und dem Insulin-Rezeptor Quelle 9Im ORY-Katalog als Laborwert: Magnesium
• Kalium — Schließen sich die ATP-abhängigen Kaliumkanäle der Betazelle, beginnt die Insulin-Ausschüttung Quelle 4Im ORY-Katalog als Laborwert: Kalium (intrazellulär)
• Calcium — Strömt in die Betazelle ein und löst die Ausschüttung der Insulin-Bläschen aus Quelle 4Im ORY-Katalog als Laborwert: Calcium (intrazellulär)
• ATP — Entsteht beim Glucose-Abbau der Betazelle und schließt deren Kaliumkanäle Quelle 4

Quellen

1. Bunn HF, Higgins PJ. Reaction of monosaccharides with proteins: possible evolutionary significance. Science 1981 · PubMed 12192669
2. Shin A, Connolly S et al. Protein glycation in diabetes mellitus. Adv Clin Chem 2023 · PubMed 36858645
3. Xu Y, Bergenstal RM et al. Addressing shortfalls of laboratory HbA(1c) using a model that incorporates red cell lifespan. Elife 2021 · PubMed 34515636
4. Rorsman P, Ashcroft FM. Pancreatic β-Cell Electrical Activity and Insulin Secretion: Of Mice and Men. Physiol Rev 2018 · PubMed 29212789
5. Saltiel AR. Insulin signaling in health and disease. J Clin Invest 2021 · PubMed 33393497
6. Klip A, McGraw TE et al. Thirty sweet years of GLUT4. J Biol Chem 2019 · PubMed 31175156
7. Rui L. Energy metabolism in the liver. Compr Physiol 2014 · PubMed 24692138
8. Li YV. Zinc and insulin in pancreatic beta-cells. Endocrine 2014 · PubMed 23979673
9. de Sousa Melo SR, Dos Santos LR, da Cunha Soares T et al. Participation of Magnesium in the Secretion and Signaling Pathways of Insulin: an Updated Review. Biol Trace Elem Res 2022 · PubMed 35666386

Verwandte Wege

• Eisen und Ferritin — hämoglobin
• Vitamin D — Zink, Magnesium
• Calprotectin — Zink, Calcium (intrazellulär)
• Estradiol — Zink, Magnesium
• GABA, Glutamat und Glutamin — Magnesium, Kalium (intrazellulär)

Stand 2026-09-16. Entwurf, von Claude nach Schema v2 geschrieben; Quellen in PubMed geprüft; fachliche Freigabe offen
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