Insuliin on peamine glükoosi taseme reguleerija inimese organismis. Insuliini resistentsuse korral on insuliini toime kudedele häirunud. Paljudel juhtudel on toime häirunud ainult mõnedes organismi kudedes, mitte kõigis. Sageli on on häiritud insuliini toime lihasrakkudele, mille tulemusena tekib skeletilihastes energia puudus, sest lihasrakk ei saa veres vajalikku glükoosi. Et seda tagada siiski vajalik energia juurde vool, suurendatakse insuliini taset veres. Teised insuliini toimed: toime lipogeneesile, valgu sünteesile, aga ka näiteks maksas tsütokroom P450-le ei oli häiritud ja suurem hulk insuliini soodustab rasvkoe suurenemist, tsütokroom P450 sõltuvate ensüümide aktiivsust. Viimase tulemusena on soodustatud ka androgeenste hormoonide teke.

Insuliini resistentsusele viivad tegurid (Moller et al. 1991):

1. Insuliini toime häirumine märklaud rakkudes (vt. joonis 11)

• mutatsioonid insuliini retseptor geenis või teistes retseptori tööd reguleerivates geenides
• defektid glükoosi transpordi mehhanismides raku membraanis ja tsütosoolis: kinaaside inhibiitorid jm.

2. Märklaudrakke mõjutavad teised tegurid

• normaalsed füsioloogilised seisundid: puberteet, menopaus, rasedus
• kogu organismi haaravad patoloogilised seisundid: stress (näiteks palavik), nälgimine, ureemia, tsirroos, ketoatsidoos, rasvumine, hüperglükeemia
• spetsiifilised hormonaalsed või metaboolsed tegurid: glükokortikoidid (sh. Cushingi sündroom), kasvuhormoon (sh. akromegaalia), katehoolamiinid (sh. feokromotsütoom), glükagoon, kilpnäärme hormoonid (sh türeotoksikoos), vabad rasvhapped, adenosiin

3. Insuliini retseptori vastu suunatud autoantikehad

Joonis 11. Insulin retseptor fosforüleerib rakusiseseid substraate, sealhulgas insuliini retseptori substraat 1 ja 2 (IRS-1 ja IRS-2). Järgneb signaali ülekanne järgnevatele radadele, mis viib valgu, lipiidide ja glükogeeni sünteesile, kasvu stimuleerimisele ja geenide aktiivsuse reguleerumisele. Glükoosi transport toimub läbi PI3-kinaasi raja. PCOS korral häirunud mehhanismid on märgitud punase joonega. (modifitseeritud Dunaif 1997; Dunaif ja Thomas 2001).

Joonis 12. Insuliini suurendab tsütokroom P 450 aktiivsust. Selle tulemusena on soodustatud progesterooni konversioon androstendiooniks. Samas vähendab insuliin suguhormoone siduva globuliini (SHBG) ja insuliini sarnast kasvufaktorit siduva globuliini (IGFBG-I) taset, mille tõttu on vereringes tavalisest enam vabu suguhormoone ja insuliini sarnast globuliini.

Siiski ei esine hüperinsulineemia korral alati hüperandrogeneemiat. Näiteks Pima indiaanlaste hulgas esineb märkimisväärselt muudest populatsioonidest enam hüperinsulineemiat ja diabeeti. Samas on nende androgeenide tase normis (Weiss et al. 1994).