Alle Gewebe, die Insulin benötigen, um die für den Zellstoffwechsel notwendige Glukose aus dem Blutkreislauf aufzunehmen, werden als insulinabhängig definiert.
Beispiele für insulinabhängige Gewebe sind Ruhemuskeln, Leukozyten, Fettgewebe und Brustdrüsen.
All jene Gewebe, die nicht direkt von Insulin abhängig sind, um die für den Zellstoffwechsel notwendige Glukose aus dem Blutkreislauf aufzunehmen, werden als unabhängiges Insulin definiert.
Beispiele für insulinunabhängige Gewebe sind Nervengewebe, Darmepithel, Erythrozyten, Muskeln bei körperlicher Anstrengung und Nierentubuli.
Die Aufnahme von Glukose durch Muskel- und Fettgewebe wird durch die Exozytose von Vesikeln reguliert, die GLUT4, spezielle insulinabhängige Glukosetransporter, enthalten. Dieses biologische Ereignis wird durch die Interaktion zwischen Insulin und dem jeweiligen Membranrezeptor stimuliert. Bei der Entfernung von Insulin hingegen kehrt sich der Prozess von Exozytose zu Endozytose um, das GLUT-4 wird wieder in die zytoplasmatischen Vesikel sequestriert und der Glukoseeintrag drastisch reduziert.
In insulinunabhängigen Geweben hingegen wird der Eintritt von Glukose in die Zellen durch andere Isoformen von Transportern ermöglicht, die immer in der Plasmamembran vorhanden und unabhängig vom Insulinspiegel sind.
Der Glukosetransport in den Leberzellen (Hepatozyten) ist nicht direkt insulinabhängig, wird jedoch durch das Vorhandensein oder Fehlen von Insulin beeinflusst. Tatsächlich finden wir auf der Leberebene spezielle Glukosetransporter, genannt GLUT-2, die in beide Richtungen wirken können: Wenn der Insulinspiegel hoch ist, überwiegen Glykolyse, Glykogenosynthese und Lipogenese; folglich bleibt die Glukosekonzentration in den Hepatozyten niedriger als die des Blutplasmas, so dass der Zucker durch die GLUT-2-Träger kontinuierlich in die Hepatozyten diffundiert. Wenn andererseits der Insulinspiegel gesenkt wird, entweicht die durch Glykogenolyse und hepatische Glukoneogenese gewonnene Glukose unter Verwendung desselben Transportsystems aus den Hepatozyten und gelangt in das Blut, wo sie zur Aufrechterhaltung der Euglykämie beiträgt.
