Найти тему

Инсулин. От открытия до наших дней

Оглавление

Введение

Этой статьей я открою серию про инсулин - гормон человека, который играет важную роль во многих процессах обмена в нашем организме.

С этим "культовым" гормоном связан
сахарный диабет и все его подвиды. С помощью инсулина, вырабатываемого клетками поджелудочной железы, наш организм поддерживает уровень глюкозы постоянным. Попадая к нам в желудок, все сложные углеводы из пищи распадаются на моносахариды (глюкозу, фруктозу и т.д.). Последние попадают в кровь, и вызывают рост "сахара". Сахаром в данном случае называется увеличение концентрации глюкозы. В ответ на повышение сахара выбрасывается инсулин, который помогает глюкозе попасть в клетки, где она играет роль топлива для организма. Она запасается в виде гликогена или жира на случай, если нам нужно будет голодать или убегать от тигра.
Инсулин также усиливает многие другие анаболитические процессы (процессы "строительства" в нашем организме), ингибирует липолиз и протеолиз, и делает еще много всего...

Собственно, виновник торжества, инсулин
Собственно, виновник торжества, инсулин


Так вот, по некоторым причинам, о которых я расскажу в следующих статьях, эндогенный, наш собственный инсулин, иногда перестает вырабатываться. И тогда врачи диагностируют сахарный диабет 1 типа. Он проявляется обычно в юном возрасте, чаще им заболевают либо дети, либо подростки. Взрослых же настигает диабет 2 типа, который обычно связан с образом жизни человека на протяжении долгого времени.

В случае СД 1 типа лечение травками-муравками, таблетками или только диетой неоправданно и даже опасно! Мне не раз приходилось сталкиваться с людьми, которые вздыхали "ах зачем же тебя такую молодую посадили на уколы...". Иначе и быть не могло. Поэтому важно знать механизмы, которые лежат в основе такого заболевания.

Историческая справка

Инсулин был открыт и запущен в производство лишь в прошлом веке. До этого сахарный диабет был смертельной болезнью. Нам все-таки повезло.

В 1869 году Пол Лангерганс выявил несколько ранее незамеченных скоплений ткани, разбросанных по поджелудочной железе. Функция этих скоплений, позже известных как островки Лангерганса, первоначально оставалась неизвестной, но Эдуард Лагесс предположил, что они могут вырабатывать секреты, которые играют регулирующую роль в пищеварении.

В 1889 году врач Оскар Минковский в сотрудничестве с Джозефом фон Мерингом удалил поджелудочную железу у здоровой собаки, чтобы проверить ее предполагаемую роль в пищеварении. При анализе мочи после операции они обнаружили сахар, впервые установив связь между поджелудочной железой и диабетом.

В 1901 году еще один важный шаг был сделан американским врачом и ученым Юджином Линдсеем Опи. Он понял, что своей функцией поджелудочная обязана именно островкам Лангерганса.

Ученые стали пытаться извлечь "что-то" из поджелудочной железы путем ее измельчения, но, естественно, это ни к чему не привело, так как секреция гормона прекращалась...

В 1920 году началась серия экспериментов, которая разделила историю сахарного диабета на до и после. Фредерик Бантинг, физиолог из Канады, прочитал статью, где описывались эксперименты, проведенные с собаками. И решил провести следующий опыт: он перевязал протоки поджелудочной железы, через которые должен был поступать инсулин в кровь, у здоровой собаки, подождал около месяца, а затем удалил поджелудочную железу и экстрагировал секрет, содержащийся в протоках. Бантинг работал вместе с Чарльзом Бестом (на тот момент студентом) в лаборатории профессора Джона Маклеода. Также вместе с ними над этой задачей какое-то время работал Джеймс Коллип, биохимик, который занимался вопросами очистки инсулина.

Получив таким методом экстракт, они вкололи его собаке, больной сахарным диабетом, и та вышла из диабетической комы, что означало только одно - они выделили инсулин!

11 января 1922 года инсулин впервые вкололи человеку. И хоть в первый раз инъекция вызвала аллергическую реакцию, потому что вещество было недостаточно чистым, но уже через некоторое время эту проблему решили, а в следующем году было начато промышленное производство этого гормона.

И наконец в 1923 Нобелевская премия за извлечение инсулина, имеющего огромное практическое значение, была присуждена команде из Университета Торонто: Фредерику Бантингу, Чарльзу Бесту (с ним частью премии поделился Бантинг) и Дж.Дж. Р. Маклеоду.

Это был человеческий инсулин, который отличается по своему химическому строению и скорости работы в организме от того, который диабетики колят сейчас. До лекарства с торговым названием Хумалог (он же инсулин лизпро или отечественный РинЛиз, ультракороткий инсулин) оставалось ни много ни мало, порядка 70-ти лет...

Никто не знает, был бы ли открыт инсулин так скоро, если бы Бантинг не захотел разобраться в причине смерти своего друга, причине, которая сейчас называется сахарным диабетом первого типа

Название “insulin” было придумано Эдвардом Альбертом Шарпи-Шейфером в 1916 году для гипотетической молекулы, вырабатываемой островками поджелудочной железы Лангерганса (латинское insula для островка или острова), которая контролирует метаболизм глюкозы. Неизвестный Шарпи-Шаферу Жан де Мейер ввел очень похожее слово “insuline” в 1909 году для той же молекулы.

Первый препарат, содержащий инсулин лизпро (торговая марка Humalog), получил разрешение на продажу в Европейском союзе в апреле 1996 года, и был одобрен для использования в Соединенных Штатах в июне 1996 года.

Слева сверху - Чарльз Бест и Фредерик Бантинг с одной из прооперированных собак. 
Справа сверху - экстрактор, в котором Бантинг и Бест извлекали инсулин из поджелудочных желёз подопытных животных.
Слева снизу - Джон Маклеод, заведующий кафедрой физиологии университета Торонто, руководитель лаборатории, в которой был получен инсулин, организатор первого производства этого гормона, также лауреат Нобелевской премии. 
Справа снизу - Биохимик Джеймс Коллип, очистивший инсулин от примесей и получивший его в форме, пригодной для лекарственных средств.
Слева сверху - Чарльз Бест и Фредерик Бантинг с одной из прооперированных собак. Справа сверху - экстрактор, в котором Бантинг и Бест извлекали инсулин из поджелудочных желёз подопытных животных. Слева снизу - Джон Маклеод, заведующий кафедрой физиологии университета Торонто, руководитель лаборатории, в которой был получен инсулин, организатор первого производства этого гормона, также лауреат Нобелевской премии. Справа снизу - Биохимик Джеймс Коллип, очистивший инсулин от примесей и получивший его в форме, пригодной для лекарственных средств.

Текущая ситуация

В современных реалиях встречается несколько подвидов инсулина, которые назначает лечащий врач в зависимости от способа терапии (шприц-ручки/помпа), а так же индивидуальных особенностей пациента. Ну и от того, что есть в наличии в поликлинике

Они отличаются по продолжительности работы в организме и по тому, как быстро они достигают своей наибольшей активности. Давайте для наглядности посмотрим на таблицу с графиком:

-3
-4

Сейчас в ходу чаще всего ультракороткие, сверхультракороткие и длинные виды инсулина. Они отличаются по своему химическому строению от человеческого инсулина и работают даже быстрее него!
Но это мы уже обсудим в следующей статье...

До встречи!

Наука
7 млн интересуются