Kedy a kde ste prvýkrát začali používať inzulín?

Kedy a kde ste prvýkrát začali používať inzulín?

Prvý klinický opis diabetu je datovaný do 1. storočia. n. Oe., Keď rímski lekári Celsus a Aret opísali chorobu s príznakmi ako nadmerné močenie, nadmerný smäd a úbytok hmotnosti, slovo „diabetes“ v gréčtine znamená „exspirácia“, a preto výraz „diabetes“ v skutočnosti znamená „Krvácanie z cukru“ alebo „strata cukru“, ktorá odráža jeden z charakteristických znakov ochorenia - stratu cukru v moči. Lekár Arethaius napísal: „Diabetes je tajomná choroba.“ T Toto vyhlásenie je pravdivé aj dnes, pretože príčina diabetu zostáva do značnej miery nevysvetliteľná a najmä jej neskoré komplikácie. V 17. storočí, anglický lekár Thomas Willis, prvýkrát objavil sladkú chuť moču u diabetických pacientov, ktorý bol neskôr používaný lekármi na diagnostiku tohto ochorenia. V roku 1889 objavil Paul Langergans mikroskopické vyšetrenie pankreasu, charakteristické zhluky buniek, ktoré nazýval „ostrovy“, ale nedokázal vysvetliť ich význam pre organizmus.

V roku 1889 nemeckí fyziológovia Josef von Mehring a Oscar Minkowski chirurgicky odstránili pankreas u psov a následne pozorovali u týchto zvierat prudký nárast koncentrácie glukózy v krvi a moči, ako aj symptómy podobné cukrovke.
V roku 1921 sa kanadským výskumníkom F. Bantingovi a C. Bestovi podarilo získať inzulín z tkaniva pankreasu, ktorý u psov s diabetom eliminoval príznaky ochorenia, v máji 1921, s pomocou Best, začal sériu experimentov. kým M. odišiel na odpočinok v Škótsku. Jeho návratom v auguste boli Banting a Best schopní získať inzulín z pankreatického tkaniva psích ostrovčekov. Experimentári tiež odstránili pankreas od jedného psa a potom zaviedli extrakt z ostrovčekového tkaniva na zviera umierajúce na ketoacidózu. Pes sa zotavil: hladina glukózy v krvi klesla na normálne hodnoty av glukóze v moči úplne zmizla.
V januári 1922 bol 14-ročný chlapec úspešne liečený inzulínom v detskej nemocnici v Toronte po prvý raz, trpel ťažkým diabetom dva roky. Inzulín bol získaný z pankreasu porazeného hovädzieho dobytka.
V roku 1960 bola založená chemická štruktúra ľudského inzulínu, v roku 1976 bol syntetizovaný ľudský inzulín z bravčového inzulínu av roku 1979 bola vykonaná úplná syntéza ľudského inzulínu pomocou genetického inžinierstva.

Inzulín (z latiny. Insula - ostrov), hormón proteínovej povahy, produkovaný b-bunkami Langerhansových ostrovčekov pankreasu. Štruktúra monoméru Inzulínu, t.j. sekvencia usporiadania aminokyselinových zvyškov v ňom, bola objasnená anglickým biochemikom F. Sangerom (1945-56). To umožnilo chemickú syntézu inzulínu

História objavovania inzulínu

„Aby si pacient mohol dôverovať svojmu životu, musí zvládnuť definíciu dávky a podávanie inzulínu veľmi dobre,“ povedal J. Macleod za otvorenie inzulínu v roku 1923, ktorý získal Nobelovu cenu za fyziológiu a medicínu.

Inzulínová terapia je jednou z najdôležitejších metód liečby diabetes mellitus (s diabetes mellitus 1. typu). Je to vďaka nej, že diabetes prestal byť smrteľnou chorobou, čo viedlo k smrti za niekoľko mesiacov. Ako už vieme, inzulín bol prvýkrát použitý na liečbu v roku 1922, a cesta k tomu nebola ľahká.

Všetko to začalo tým, že v roku 1889 spôsobili Oscar Minkowski a Joseph von Mehring experimentálny diabetes u psov, čím odstránili pankreas. V roku 1901 ruský patológ Leonid Sobolev dokázal, že cukrovka je spojená s narušením práce nie celého pankreasu, ale iba tej časti, ktorá sa nazýva Langerhansovými ostrovčekmi, a tiež navrhla, aby tieto ostrovčeky obsahovali látku, ktorá reguluje metabolizmus sacharidov. Sobolev nedokázal izolovať túto látku v čistej forme.

Prvé pokusy o to urobil v roku 1908 Georg Ludwig Zulzer. Nemecký špecialista dokázal extrahovať extrakt z pankreasu, s ktorým sa neúspešne pokúsil liečiť pacienta umierajúceho na cukrovku - stav pacienta sa dočasne zlepšil. Extrakt však skončil a muž zomrel. V roku 1911 sa Zülzer pokúsil svoj objav odhaliť, ale nemohol to okamžite urobiť, a počas prvej svetovej vojny bolo jeho laboratórium zatvorené, približne v rovnakom čase, v rokoch 1911 - 1912, E. Scott, pracujúci na Chicagskej univerzite, použitý vodný extrakt pankreasu na liečbu psov s experimentálne vyvolaným diabetes mellitus a poznamenal, že hladina cukru v krvi laboratórnych zvierat sa mierne znížila. Scott však nebol predurčený na to, aby vec predložil logickému záveru - jeho manažér sa ukázal byť krátkozrakou osobou a zastavil prácu laboratória v tomto smere. Izrael Kleiner, ktorý na tomto probléme pracoval v roku 1919 na Rockefellerovej univerzite, bol tiež nešťastný: hospodárska kríza, ktorá nasledovala po prvej svetovej vojne, prerušila jeho výskum.

F. G. Banting (1891-1941)

Frederick Grant Banting mal svoje vlastné skóre s cukrovkou - jeho priateľ zomrel na túto chorobu. Po absolvovaní lekárskej fakulty v Toronte a po tom, čo pôsobil ako vojenský chirurg v oblastiach prvej svetovej vojny, sa stal asistentom na lekárskej fakulte University of Western Ontario. V októbri 1920, keď čítal lekársky článok o ligácii vylučovacích kanálikov pankreasu, Banting sa rozhodol pokúsiť sa použiť túto metódu na získanie látky zo žľazy s vlastnosťami znižujúcimi cukor. S požiadavkou poskytnúť mu laboratórium na vykonávanie experimentov sa obrátil na profesora Johna MacLeoda na Torontskej univerzite. Vyšší kolega sa lepšie zoznámil s výskumom v tejto oblasti a považoval ich za nekompromisných, ale mladý vedec bol natoľko trpezlivý, že ho Macleod nemohol odmietnuť.

Profesor poskytol Bantingovi nielen laboratórium, ale aj desať psov, a čo je najdôležitejšie, vybral si asistenta. Bol to senior študent Charles Best, ktorý dokonale zvládol metódy určovania hladiny cukru v krvi a moču (potom to nebolo vôbec také jednoduché ako dnes). Na iné výskumné účely Banting predal všetok svoj majetok (história mlčí o tom, aká bola jeho veľkosť, ale na experimenty to bolo dosť). Kým MacLeod odpočíval v Škótsku, Banting a Best zviazali kanály pankreasu psov a čakali na výsledky. V auguste 1921 sa im podarilo izolovať požadovanú látku. Zavedenie tejto látky psovi, zbavenému vlastného pankreasu a umierajúceho na ketoacidózu, významne zlepšilo stav zvieraťa, znížila sa hladina cukru v krvi.

V tom čase sa Mcleod vrátil. Keď sa dozvedel o výsledkoch mladých vedcov, hodil všetky sily laboratória k ďalšiemu rozvoju témy. Izolácia látky, ktorá bola pôvodne nazývaná ailetín (v inej transkripcii, iletín), z pankreasu psov bola mimoriadne náročný proces, pretože tráviace enzýmy zničili ailetínovú molekulu. Banting navrhol použiť na tieto účely žľazu z plodov teliat, v ktorých už bol inzulín vyrobený a tráviace enzýmy, ktoré sťažovali uvoľňovanie inzulínu, ešte neboli k dispozícii. Ukázalo sa, a práca išla rýchlejšie. Hlavnou vecou je, že ayletín teliat pomohol psom, napriek druhovým rozdielom. Avšak liečivo spôsobilo závažné nežiaduce reakcie spojené s prítomnosťou proteínov a iných látok v ňom.

McLeod pozval Jamesa Collipa, biochemika, aby vyčistil ayletín. Výsledok nebol dlho očakávaný: 11. januára 1922 prvá injekcia ayletínu, 14-ročného Leonarda Thompsona, ktorý zomrel na diabetes, dostala prvú injekciu. Ako sa hovorí, prvá palacinka vyšla v kocke: alergická reakcia vyvinutá pre tínedžera na podávanie lieku - čistota bola nedostatočná. Collip sa posadil do laboratória: Leonard zmizol pred jeho očami, čas sa strácal menej a menej. Po 12 dňoch urobil druhý pokus. Tentokrát všetko dopadlo dobre a svet dostal nový liek. MacLeod navrhol Bantingovi, aby mu zavolal inzulín (z latinčiny. Ostrov Insula - ostrov, ten názov sa prvýkrát ozval v roku 1910: endokrinológ Edward Sharpay-Schafer pomenoval tento druh látky, ktorého nedostatok podľa jeho predpokladov spôsobuje cukrovku). Takže teraz nazývame tento zázračný liek.

Leonard Thompson, ktorý vo veku 14 rokov vážil 25 kg, žil ďalších 13 rokov relatívne aktívneho života a zomrel na ťažkú ​​pneumóniu (v tom čase neexistovali antibiotiká a úmrtnosť na pneumóniu bola vysoká). Drancovanie Banting prenieslo práva na patent na nový liek na univerzitu v Toronte, pričom za to dostala jeden dolár. Bol dôležitejší, že sa mu podarilo zachrániť život svojho druhého priateľa, lekára Joea Gilchrisa.

Potreba inzulínu bola extrémne vysoká. Banting dostal balíčky listov s prosbou o pomoc umierajúcim ľuďom... Medzitým prvý inzulín pokračoval v podávaní vedľajších reakcií - v mieste vpichu boli infiltráty (tesnenia) a dokonca abscesy. Jeden z Bantingových známych, podnikateľ Eli Lilly, kúpil patent od University of Toronto (dánska spoločnosť Novo-Nordisk zároveň získala licenciu) a začala priemyselnú výrobu inzulínu, pričom investovala značné prostriedky na zlepšenie čistenia. Tvorcom Novo-Nordisk bol lekár Avgust Krogh, ktorého manželka sa stala jedným z prvých pacientov v Bantingu. Farmaceutické spoločnosti Eli Lilly a Novo-Nordisk patria stále medzi popredné spoločnosti v tejto oblasti.

Aby sme boli spravodliví, treba poznamenať, že v roku 1921, niekoľko mesiacov pred Bantingom a Bestom, rumunský bádateľ Nicolae Paulescu uverejnil výsledky svojej práce, v ktorej opísal účinok látky, ktorú dostal z pankreasu psa, ktorý nazval pankreatín. pankreatických enzýmov). Ale príbeh rozhodol, že vedecká obec si tieto publikácie nevšimla. Neskôr si ich pamätali oveľa neskôr...

V roku 1923, za vytvorenie inzulínu, Banting a McLeod dostali Nobelovu cenu. Prečo jej spolu s nimi neudelili Bestu a Collip? Chcel by som sa opýtať členov poroty, ale... Rozzúrený, Banting ani nechcel najprv prijať cenu, ale potom zmenil názor a rozdelil prijaté peniaze na polovicu Best. MacLeod urobil to isté - odovzdal polovicu ceny Collipovi.

Aj keď sediment zostal. Neskôr sa výskumný tím rozpadol - zdalo sa, že Banting (a možno to tak bolo?) Ten MacLeod podcenil svoju úlohu pri objavovaní inzulínu a Collip v tomto spore podporoval profesora.

Inzulín však začal žiť svoj vlastný, oddelený od tvorcov, života. McLeod prednášal na univerzite v Aberdeene v Škótsku, kde viedol katedru fyziológie už mnoho rokov.

Banting, ktorému bol udelený doživotný dôchodok, sa v roku 1923 stal doktorom vedy, profesorom, viedol Banting Institute a Best, bol zvolený za člena Kráľovskej spoločnosti v Londýne, mal mnoho ďalších čestných titulov a regál, ktoré mu však nebránili v tom, aby sa venoval leteckej medicíne. V roku 1941, počas pracovného letu súvisiaceho s organizáciou lekárskej pomoci v armáde, zomrel v leteckej havárii neďaleko Newfoundlandu.

V pamäti a vďaka tomuto mužovi Svetová zdravotnícka organizácia vyhlásila 14. november - narodeniny Fridricha Bantinga - deň boja proti cukrovke.

Medzitým pokračovali práce. Prvé inzulíny boli stále zle čistené, dávky neboli overené a neboli k dispozícii dostatočné kontroly glukózy. Hypoglykémia, abscesy v mieste podania lieku, alergické reakcie - to všetko nútené neustále zlepšovať inzulín.

Prvá z nich mala ďalšiu nevýhodu - veľmi krátku dobu konania. Museli byť podávaní často, takže vedci sa pýtali, ako predĺžiť účinok inzulínu tak, aby zachránili pacientov pred opakovanými injekciami počas dňa. Pri hľadaní látky, ktorá spomaľuje vstrebávanie inzulínu, a tým aj predĺženie jeho pôsobenia, vyskúšali mnohé možnosti: lecitín, arabskú gumu, cholesterol... Všetko nebolo k ničomu.

Snažili sa spracovávať inzulíny s kyslými zlúčeninami, aby sa chránili pred škodlivými účinkami tráviacich enzýmov pankreasu.

Okrem toho kyslé prostredie predĺžilo absorpciu a tým predĺžilo trvanie účinku inzulínu. Škoda - „kyslé“ inzulíny spôsobili mnoho lokálnych reakcií: sčervenanie, bolesť, infiltráty.

Ďalšie úsilie bolo zamerané na neutralizáciu roztoku a zlepšenie stupňa čistenia. V roku 1936 sa dánskemu bádateľovi Hagedornovi podarilo vytvoriť prvý inzulín s neutrálnou kyslosťou a po 10 rokoch tvrdej práce sa získal „predĺžený“ inzulín, ktorý sa nazýval Hagedornov neutrálny irotamín (NPH). Dnes sa aktívne využíva po celom svete.

NPH sa získal pridaním špeciálneho proteínu, protamínu, izolovaného z lososového mlieka, do proteínového prečisteného bravčového inzulínu.

Protamín má zásadité vlastnosti a spomaľuje absorpciu inzulínu z podkožnej vrstvy tuku. Počas dlhej histórie aplikácie protamínového inzulínu existuje len niekoľko správ o vývoji alergických reakcií na neho.

Ďalším spôsobom, ako predĺžiť absorpciu inzulínu, bolo pridanie zinku k protamínu inzulínu (inzulín zinková suspenzia - ICS alebo protamín zinok inzulín - PDH) a trvanie účinku závisí od stavu inzulínu, ak má kryštalickú štruktúru, liek funguje dlhšie, ak nie je. kryštalický (amorfný) - skrátka.

Prvým liekom ICS bol Lente inzulín, pozostávajúci z 3 častí prasačej amorfnej a 7 častí bovinného kryštalického inzulínu. Neskôr vznikol Monotard - obsahuje iba bravčový inzulín - 3 časti amorfné a 7 častí kryštalických.

Inzulín je signifikantne nižší v ICS ako protamín, takže sa nemôže miešať s „krátkym“ inzulínom: ten bude viazaný voľným protamínom a celá zmes sa zmení na dlhodobo pôsobiaci inzulín. Prípravky NPH obsahujú rovnaké množstvo inzulínu a protamínu, a preto s nimi nič neohrozí „krátky“ inzulín. Táto vlastnosť je spojená s iným názvom NPH - izofán-inzulín (z latinčiny. Isophan - rovná sa). Tieto lieky pretrvávali v tele dlhú dobu - 12 hodín alebo viac.

Na oslavu sa rozhodlo prejsť na režim 1-2-násobného podávania inzulínu, ale predĺženie práce s inzulínom hrálo s pacientmi krutý vtip: prenos hmoty na jednu injekciu denne viedol k prudkému zhoršeniu kontroly cukru a následne k dekompenzácii ochorenia. Ukázalo sa, že táto možnosť nie je vhodná pre každého - s diabetom typu 1, nebolo možné dosiahnuť kontrolu cukru týmto spôsobom: buď dávky boli malé a glykémia pokračovala v mierke, alebo dávky boli vysoké a potom epizódy hypoglykémie nasledovali jeden po druhom. Stred nefungoval. Bolo jasné, že potrebujeme „krátke“ aj „predĺžené“ inzulíny.

To teraz vieme o bazálnej a post-potravinovej sekrécii glukózy a inzulínu, ale potom to bolo ešte ďaleko, a vedci v mnohých ohľadoch boli, čo sa nazýva, na dotyk. Preto bol urobený záver o potrebe individuálneho výberu režimu inzulínovej terapie pre každého pacienta. Okrem protamínu a zinku boli k inzulínom pridané látky s dezinfekčnými vlastnosťami, vďaka čomu obsah injekčnej liekovky zostal po dlhú dobu sterilný a pri opätovnom použití inzulínovej striekačky alebo ihly nevznikli žiadne bakteriálne komplikácie. Tieto látky sú prítomné v inzulíne v takých malých koncentráciách, že nemajú žiadny vplyv na ľudské telo.

Spoločnosti vyrábajúce inzulín používajú rôzne látky ako konzervačné látky, preto sa odporúča používať „krátky“ aj „rozšírený“ inzulín tej istej spoločnosti. Ak však neexistuje takáto možnosť, kombinácia liekov rôznych výrobcov nie je vylúčená, a to ani pri zavedení do jednej injekčnej striekačky, hlavná vec je, že „predĺžený“ inzulín neobsahuje zinok.

Inzulín mal šťastie, rovnako ako žiadna iná veverička - za vývoj, ktorý sa s ním spájal, boli udelené ďalšie dve Nobelovy ceny: v roku 1958 získal cenu chemik - chemik Fridrich Sanger - bol schopný úplne rozlúštiť zloženie aminokyselín inzulínu, nielen ľudí, ale aj rôznych druhov zvierat, V roku 1964 sa víťazkou stala Dorothy Crawfort-Hodgkin, ktorá študovala priestorovú štruktúru molekuly inzulínu.

Už sme povedali, že inzulín je proteín, čo znamená, že pozostáva z reťazca sekvenčne spojených aminokyselín. Kravský inzulín sa líši od ľudských troch aminokyselín, bravčového - jedného. Študovala sa aj možnosť použitia inzulínov z iných zvierat, najmä veľrýb a rýb. Od 80. rokov minulého storočia sa začal upúšťať od kravského inzulínu. Prečo prestal robiť špecialistov? Faktom je, že čím väčší je rozdiel v štruktúre a zložení molekuly, tým častejšie sa v ľudskom tele vytvárajú imunitné komplexy pre cudzí inzulín, ktorý na jednej strane blokuje účinok inzulínu znižujúceho cukor (inzulín je viazaný protilátkami, ktoré sa na neho objavujú) a na druhej strane, uložené na vnútorných stenách ciev, čím sa zvyšuje ich poškodenie. Zdá sa, že život je predĺžený, ale zároveň sa zrýchľuje rozvoj komplikácií diabetu, pričom vždy sa uprednostňoval prasací inzulín, aj keď neboli bez chýb.

Pokračovali sme v aktívnom hľadaní spôsobov syntézy inzulínu, ktorý by úplne zopakoval jeho štruktúru u ľudí. V dôsledku rokov výskumu v roku 1978 sa inzulín stal prvým ľudským proteínom, ktorý mohol byť syntetizovaný genetickým inžinierstvom.

Akonáhle sa naučili, ako sa dostať ľudský inzulín, oni tiež postupne začali odmietnuť bravčové mäso. V súčasnosti je v mnohých krajinách sveta zakázaná výroba prípravkov zo živočíšnych orgánov z etických dôvodov, avšak v súčasnosti je bravčový inzulín stále veľmi rozšírený, najmä v rozvojových krajinách, čo je spôsobené relatívne nízkou cenou tohto lieku.

V našej krajine, teraz v arzenále endokrinológa sú hlavne kvalitné ľudské inzulín. Získavajú sa rôznymi spôsobmi: polosynteticky, keď je aminokyselina alanín, ktorá nie je pre nás vhodná v molekule prasačieho inzulínu, nahradená aminokyselinou treonínu (čím sa dosiahne úplná identita produktu získaného pre ľudský inzulín) a biosyntetika pri použití genetického inžinierstva „núti“ E. coli alebo kvasinky na syntézu proinzulínu, z ktorého je následne odstránený C-peptid, ktorý je nám už známy.

Technológia posledne uvedeného spôsobu je približne rovnaká v DNA Escherichia coli alebo kvasinkovej huby, vkladá ľudský proinzulínový gén a hostiteľská bunka novej DNA začína syntetizovať ľudský proinzulín. Potom sa z neho odštiepi C-peptid, zvyšný inzulín sa vyčistí od nečistôt proteínov hostiteľskej bunky, stabilizuje sa a predlžuje sa s protamínom alebo zinkom (v prípade „predĺženého“ inzulínu) sa injektujú konzervačné látky, všetko sa zabalí a získa sa to, čo je potrebné. - rekombinantný geneticky upravený ľudský inzulín. V týchto dňoch sa najčastejšie používajú tieto možnosti inzulínu. V posledných rokoch sa vyvinuli a aktívne zaviedli takzvané analógy ľudského inzulínu: ich aminokyselinové zloženie je rovnaké ako zloženie týchto aminokyselín, ale sekvencia aminokyselinových zlúčenín sa zmenila. To umožnilo zmeniť hlavné charakteristiky akcie: čas začiatku, čas výskytu vrcholu a jeho závažnosť, ako aj trvanie.

Tabuľka 61. Inzulíny používané u pacientov s diabetes mellitus (podľa Dedova II, Shestakova M.V., 2009)

História inzulínu. Pozrite sa do minulosti

Podľa Medzinárodnej diabetickej federácie s diabetes mellitus je v súčasnosti 542 000 detí mladších ako 14 rokov, 415 miliónov dospelých a do roku 2040 sa predpokladá, že počet ľudí s diabetom dosiahne 642 miliónov ľudí 1.

Zvýšenie počtu ľudí s diabetom je určite spojené so zmenami v životnom štýle (pokles telesnej aktivity), stravovacie návyky (konzumácia potravín bohatých na ľahko stráviteľné sacharidy, živočíšne tuky), ale zároveň ukazuje, že vďaka objaveniu moderného znižovania cukru drogy, vytváranie metód kontroly ochorenia, vývoj algoritmov na diagnostiku a liečbu komplikácií diabetes mellitus, priemerná dĺžka života ľudí s diabetom začala rásť, nehovoriac o zlepšovaní jeho kvality EU ETS.

Ľudstvo vie o diabete už 3,5 tisíc rokov (ako je známe, prvé pojednanie opisujúce túto chorobu, egyptský papyrus Herbes, siaha až do roku 1500. pred nl), avšak pri liečbe tohto závažného ochorenia sa vyskytlo len asi 90 ľudí. rokov, keď diabetes, vrátane prvého typu, prestal byť trestom smrti.

Predpoklady na vytvorenie inzulínu

Už v 19. storočí, počas pitvy pacientov, ktorí zomreli na diabetes, sa zistilo, že vo všetkých prípadoch bol pankreas vážne poškodený. V Nemecku v roku 1869 Paul Langergans zistil, že v tkanivách pankreasu existujú určité skupiny buniek, ktoré sa nepodieľajú na tvorbe tráviacich enzýmov.

V roku 1889, v Nemecku, fyziológ Oscar Minkowski a lekár Joseph von Mehring, experimentálne dokázali, že odstránenie pankreasu u psov vedie k rozvoju diabetu. To im umožnilo predpokladať, že pankreas vylučuje špecifickú látku zodpovednú za metabolickú kontrolu tela 2. Hypotéza Minkowskiho a Meringa našla nové a nové potvrdenia a v prvej dekáde 20. storočia, keď študovala vzťah medzi cukrovkou a ostrovčekmi Langerhansových ostrovčekov pankreasu, objavením endokrinnej sekrécie, bolo dokázané, že určitá látka vylučovaná Langerhansovými ostrovčekovými bunkami hrá hlavnú úlohu. pri regulácii metabolizmu sacharidov 3. Myšlienka vznikla, že ak je táto látka izolovaná, môže byť použitá na liečbu diabetu, avšak výsledky pokračovania experimentov Minkowskiho a Merkinga, keď bol psom podávaný extrakt po odstránení pankreasu, čo v niektorých prípadoch viedlo k poklesu glykozúrie neboli reprodukovateľné, a zavedenie samotného extraktu spôsobilo zvýšenie teploty a ďalších vedľajších účinkov.

Európski a americkí vedci, ako napríklad Georg Sulzer, Nicola Paulesko 4, Izrael Kleiner, praktizovali zavedenie pankreatického extraktu diabetickým pacientom, ale kvôli veľkému počtu vedľajších účinkov a problémov spojených s financovaním neboli schopní dokončiť experimenty.

Myšlienka Fredericka Bantinga

V roku 1920, Frederic Banting, 22-rok-starý chirurg, sa snažil otvoriť svoju prax v malom kanadskom meste, a pri absolvovaní učil na University of Western Ontario. V pondelok 31. októbra mal Banting povedať študentom o metabolizme uhľohydrátov - tému, v ktorej on sám nebol silný, a aby sa lepšie pripravil, Banting si prečítal nedávny článok M. Barrona, ktorý bol v poslednej dobe popísaný v nedeľu večer, v ktorom opísal blokádu pankreasu. duktálne žlčové kamene a výsledná atrofia acinárnych buniek (bunky zodpovedné za exokrinnú funkciu) 2. V tú istú noc Banting napísal svoju myšlienku: „Bandážujte pankreatické kanály u psov. Počkajte na atrofiu acini, izolujte tajomstvo z buniek ostrovčekov, aby ste uľahčili glukozúriu. “5 Potom, čo sa nepodarilo dosiahnuť prax, Banting šiel na univerzitu v Toronte, jeho alma mater, kde sa obrátil na profesora Johna MacLeoda, jedného z popredných odborníkov na metabolizmus sacharidov. Hoci profesor prijal myšlienku Bantingu bez nadšenia, vybral laboratórium s minimálnym vybavením a 10 psov pre chirurga. Asistent Banting sa stal študentom Charlesom Bestom. V lete 1921 začal experiment.

Banting a Best začali svoj výskum odstránením pankreasu u psov. U niektorých zvierat výskumníci odstránili pankreas, v iných zviazali kanál pankreasu a po určitom čase odstránili žľazu. Potom boli atrofované pankreasy umiestnené do hypertonického roztoku a zmrazené. Látka získaná ako výsledok po rozmrazení bola podávaná psom s odstránenou pankreasom a klinikou diabetu. Výskumní pracovníci zaznamenali pokles hladín glukózy, čím sa zlepšila pohoda zvieraťa. Profesor MacLeod bol ohromený výsledkami a rozhodol sa naďalej dokazovať, že Banting a Best je „pankreatický extrakt“ naozaj funguje.

Nové výsledky experimentov s použitím pankreasu hovädzieho dobytka umožnili pochopiť, že je možné bez komplikovaného postupu podviazania pankreatického kanála.

Koncom roku 1921 sa k výskumnému tímu pridal Bertin Collip, biochemik. S použitím frakčnej precipitácie s rôznymi koncentráciami alkoholu a inými metódami čistenia sa získali extrakty z pankreatických ostrovčekov, ktoré sa mohli bezpečne zaviesť do ľudského tela. Je to účinná a netoxická látka a bola použitá v prvých klinických skúškach 6.

Klinické skúšky

Najprv Banting a Best zažili inzulín, ktorý dostali. V dôsledku zavedenia lieku sa obidva cítili slabé, závraty, ale nezaznamenali sa žiadne toxické účinky lieku.

Prvý pacient s diabetom, ktorý dostal inzulín 11. januára 1922. sa stal 14-ročným chlapcom Leonardom Thompsonom. Po prvej injekcii 15 ml inzulínu nedošlo k žiadnym významným zmenám v pacientovom stave, hladina glukózy v krvi a v moči sa mierne znížila, okrem toho sa u pacienta vyvinula sterilná absces. Opakovaná injekcia sa uskutočnila 23. januára a v reakcii na normalizovanú hladinu glukózy v krvi sa znížil obsah glukózy a ketónov v moči, pričom samotný chlapec zaznamenal zlepšenie vo vlastnom pocite 7.

Jedným z prvých pacientov, ktorí dostávali inzulín, bola dcéra najvyššieho súdu USA, Elizabeth Heges Goshet. Prekvapivo, pred začiatkom liečby inzulínom, mala 4 roky cukrovku a liečba, ktorá jej umožnila žiť dodnes, bola ťažká diéta (asi 400 kcal denne). Pri inzulínovej terapii žila Alžbeta na 73 rokov a porodila tri deti.

Nobelova cena

V roku 1923 udelil Nobelovmu výboru cenu v oblasti fyziológie a medicíny Bantingovi a MacLeodovi, to sa stalo len 18 mesiacov po prvej správe o príprave na stretnutí Asociácie amerických lekárov. Toto rozhodnutie zhoršilo už aj tak ťažký vzťah medzi vedcami, pretože Banting veril, že McLeodov príspevok k vynálezu inzulínu bol podľa Bantinga veľmi prehnaný, cena mala byť rozdelená medzi neho a jeho asistenta Besta. Ak chcete obnoviť spravodlivosť, Banting sa podelil o svoju časť ceny s Best a MacLeod s biochemikom Collipom 8.

Patent na vytvorenie inzulínu, vo vlastníctve Banting, Best a Collip, vedci predali za 3 doláre na University of Toronto. V auguste 1922 bola uzatvorená dohoda o spolupráci s farmaceutickou spoločnosťou Eli Lilly a C o, ktorá pomohla vytvoriť výrobu liekov v priemyselnom meradle.

Od vynálezu inzulínu uplynulo viac ako 90 rokov. Lieky tohto hormónu sa zlepšujú, od roku 1982, pacienti už dostali ľudský inzulín a v 90. rokoch sa objavili analógy ľudského inzulínu - lieky s rôznym trvaním účinku, ale musíme pamätať na ľudí, ktorí začali vytvárať tento liek, ktorý každý deň šetrí milióny ľudí. ľudí.

inzulín

Má mnohostranný účinok na metabolizmus takmer vo všetkých tkanivách. Hlavným účinkom inzulínu je zníženie koncentrácie glukózy v krvi.

Inzulín zvyšuje priepustnosť plazmy pre glukózu, aktivuje kľúčové glykolytické enzýmy, stimuluje tvorbu glykogénu v pečeni a svaloch z glukózy a zvyšuje syntézu tukov a proteínov. Inzulín navyše inhibuje aktivitu enzýmov a tukov rozštiepených glykogénom. Inzulínový účinok má okrem anabolického účinku aj antikatabolický účinok.

Porušenie sekrécie inzulínu v dôsledku deštrukcie beta buniek - absolútny nedostatok inzulínu - je kľúčovým prvkom v patogenéze diabetu 1. typu. Porušenie účinku inzulínu na tkanivo - relatívny nedostatok inzulínu - má dôležité miesto vo vývoji diabetu 2. typu.

Obsah

Všeobecné informácie Upraviť

Nevyhnutnosť vyššie uvedenej biologicky aktívnej látky spočíva v jej aktivite: inzulín sa podieľa nielen na akumulácii tukov, proteínov a sacharidov, ale aj na regulácii ich výmeny. Okrem toho prispieva k absorpcii glukózy.

S inzulínom sú spojené patologické zmeny. V rôznych situáciách sa takéto ochorenia spúšťajú nedostatočnou syntézou, vylučovaním biologicky inaktívneho hormónu alebo imunitou receptora inzulínu. Pacient s podobnými problémami vyžaduje terapiu, ktorá spočíva v injekčnom podaní hormónu zvonku. Inzulín používaný na liečbu diabetu musí mať dokonalú kvalitu.

Editácia histórie otvorenia

V roku 1889, nemecký fyziológ Oscar Minkowski ukázať, že hodnota pankreasu v trávení je vymyslený, nastaviť experiment, v ktorom odstránil žľazu u zdravého psa. Niekoľko dní po začiatku experimentu, asistent Minkowski, ktorý sledoval laboratórne zvieratá, upozornil na veľký počet múch, ktoré leteli cez moč experimentálneho psa. Pri skúmaní moču zistil, že pes vylučuje cukor v moči. Toto bolo prvé pozorovanie, ktoré umožnilo spojiť prácu pankreasu a diabetes mellitus. V roku 1901 bol urobený ďalší dôležitý krok, Eugene Opie jasne ukázal, že "Diabetes... spôsobený deštrukciou ostrovčekov pankreasu a vyskytuje sa len vtedy, keď sú tieto malé telá čiastočne alebo úplne zničené." Súvislosť medzi diabetom a pankreasom bola známa. predtým, ale predtým nebolo jasné, či je diabetes spojený s ostrovčekmi.

V nasledujúcich dvoch desaťročiach sa uskutočnilo niekoľko pokusov o izoláciu tajných ostrovčekov ako potenciálneho prostriedku nápravy. V roku 1906 dosiahol Georg Ludwig Zuelzer určitý úspech v znižovaní hladiny glukózy v krvi experimentálnych psov s extraktom pankreasu, ale nemohol pokračovať v práci. E. L. Scott medzi rokmi 1911 a 1912 na univerzite v Chicagu používal vodný extrakt pankreasu a poznamenal, že "niektoré zníženie glykozúrie", ale nemohol presvedčiť svojho vodcu o význame svojho výskumu, a čoskoro boli tieto experimenty prerušené. Rovnaký efekt demonštroval Izrael Kleiner na Rockefellerovej univerzite v roku 1919, ale jeho práca bola prerušená začiatkom prvej svetovej vojny a nemohol ju dokončiť. Podobnú prácu po experimentoch vo Francúzsku v roku 1921 uverejnil profesor fyziológie rumunskej lekárskej fakulty Nicola Paulesco a mnohí vrátane Rumunska ho považujú za objaviteľa inzulínu.

Súbor: Bantbest.jpg V roku 1921, Frederick Banting a Charles Best, zaoberajúci sa výskumnými aktivitami v laboratóriu John MacLeod na University of Toronto, izoloval látku z pankreasu (ako sa neskôr zistilo, že obsahuje inzulín), ktorý znížil hladinu glukózy v krvi u psov. s umelo vytvoreným diabetom. V roku 1922, prvý pacient, štrnásťročný L. Thompson trpiaci cukrovkou, bol vstreknutý extrakt z pankreasu, a tým zachránil jeho život.

V roku 1923 James Collip navrhol spôsob čistenia extraktu získaného z pankreasu, ktorý neskôr umožnil izolovať aktívne extrakty z pankreasových žliaz ošípaných a hovädzieho dobytka, aby sa dosiahli viditeľné výsledky.

V roku 1923 Banting a McLeod dostali Nobelovu cenu za medicínu za objav inzulínu.

V roku 1926 J. Abel a V. Du-Vigno izolovali inzulín v kryštalickej forme.

V roku 1939 bol inzulín prvýkrát schválený FDA (Food and Drug Administration).

Frederick Sanger úplne rozlúštil aminokyselinovú štruktúru hormónu (1949-1954 rokov).

V roku 1958 získal Sanger Nobelovu cenu za prácu na dešifrovaní štruktúr proteínov, a čo je najdôležitejšie - inzulín.

V roku 1963 bol získaný umelo vytvorený inzulín.

Prvý inzulín, vhodný pre ľudí, bol schválený FDA v roku 1982.

Build Edit

Inzulínová molekula je tvorená dvoma polypeptidovými reťazcami obsahujúcimi 51 aminokyselinových zvyškov: A-reťazec pozostáva z 21 aminokyselinových zvyškov, B-reťazec pozostáva z 30 aminokyselinových zvyškov. Polypeptidové reťazce sú spojené dvomi disulfidovými mostíkmi cez cysteínové zvyšky, tretia disulfidová väzba sa nachádza v A-reťazci.

Primárna štruktúra inzulínu u rôznych druhov sa trochu líši, rovnako ako jeho význam pri regulácii metabolizmu sacharidov. Pig inzulín je najbližší k človeku, ktorý sa od neho líši len jedným aminokyselinovým zvyškom: alanín sa nachádza v polohe 30 binárneho reťazca prasačieho inzulínu a treonín sa nachádza v ľudskom inzulíne; hovädzí inzulín je charakterizovaný tromi aminokyselinovými zvyškami.

Vzdelanie a sekrečné úpravy

Hlavným stimulom pre syntézu a uvoľňovanie inzulínu je zvýšenie koncentrácie glukózy v krvi.

Syntéza inzulínu v klietke Edit

Syntéza a uvoľňovanie inzulínu je komplexný proces zahŕňajúci niekoľko krokov. Spočiatku vzniká neaktívny prekurzor hormónu, ktorý sa po sérii chemických transformácií v procese zrenia zmení na aktívnu formu.

Gén kódujúci primárnu štruktúru prekurzora inzulínu je lokalizovaný v krátkom ramene chromozómu 11.

Na ribozómoch hrubého endoplazmatického retikula sa syntetizuje prekurzorový peptid - tzv. preproinsulin. Je to polypeptidový reťazec konštruovaný zo 110 aminokyselinových zvyškov a zahŕňa lokalizované v sérii: L-peptid, B-peptid, C-peptid a A-peptid.

Takmer okamžite po syntéze v EPR je signálny (L) peptid odštiepený z tejto molekuly - sekvencie 24 aminokyselín, ktoré sú nevyhnutné na to, aby syntetizovaná molekula prešla cez hydrofóbnu lipidovú membránu EPR. Vzniká proinzulín, ktorý sa transportuje do Golgiho komplexu, potom do nádrží, v ktorých dochádza k tzv. Dozrievaniu inzulínu.

Zrenie je najdlhším štádiom tvorby inzulínu. V procese dozrievania je C-peptid, fragment 31 aminokyselín spájajúci B-reťazec a A-reťazec, vyrezaný z proinzulínovej molekuly použitím špecifických endopeptidáz. To znamená, že molekula proinzulínu je rozdelená na inzulín a biologicky inertný peptidový zvyšok.

V sekrečných granulách sa inzulín kombinuje so zinočnatými iónmi za vzniku kryštalických hexamérnych agregátov.

Sekrécia inzulínu Úprava

Okrem inzulínu a C-peptidu existujú ióny zinku a malé množstvá proinzulínu a intermediárnych foriem v zrelých sekrečných granulách.

Inzulín sa uvoľňuje z bunky exocytózou - zrelá sekrečná granula sa približuje k plazmatickej membráne a fúzuje s ňou a obsah granulí sa vytláča z bunky. Zmena fyzikálnych vlastností média vedie k eliminácii zinku a rozpadu kryštalického inaktívneho inzulínu na jednotlivé molekuly, ktoré majú biologickú aktivitu.

Úprava vzdelávania a úprava sekrécie inzulínu

Hlavným stimulátorom uvoľňovania inzulínu je zvýšenie hladín glukózy v krvi. Okrem toho sa počas jedla stimuluje tvorba inzulínu a jeho uvoľňovanie, a nie len glukóza alebo sacharidy. Sekrécia inzulínu je zosilnená aminokyselinami, najmä leucínom a arginínom, niektorými hormónmi gastroenteropankreatického systému: cholecystokinínom, HIP, ako aj hormónmi, ako sú glukagón, ACTH, GH, estrogén atď. Sulfonylmočoviny. Sekrécia inzulínu tiež zvyšuje hladinu draslíka alebo vápnika, voľných mastných kyselín v krvnej plazme.

Sekrécia inzulínu sa znižuje pod vplyvom somatostatínu.

Beta bunky sú tiež pod vplyvom autonómneho nervového systému.

  • Parasympatická časť (cholinergné zakončenia nervu vagus) stimuluje sekréciu inzulínu
  • Sympatická časť (aktivácia a2-adrenoreceptorov) potláča sekréciu inzulínu.

Okrem toho je syntéza inzulínu re-stimulovaná glukózovými a cholinergnými nervovými signálmi.

Úprava inzulínu

Inzulín je zodpovedný za prechodný metabolizmus. Inzulín znižuje hladinu cukru v krvi. Je to vďaka inzulínu, že glukóza ľahko vstúpi do svalov a tukových buniek, a to je vďaka inzulínu, že nové molekuly glukózy v pečeni sú tvorené v pomalom pohybe. Inzulín navyše umožňuje ukladanie glukózy v našom tele vo forme glykogénu. Inzulín tiež prispieva k akumulácii ďalších látok, ktoré nám dodávajú energiu - predovšetkým bielkoviny a tuky.

Inzulín zabraňuje rozpadu týchto látok a nedovoľuje nášmu telu, aby ich používal bezmyšlienkovite.

Inzulín sa často hromadí v pankrease a pre jeho uvoľňovanie a produkciu v správnom množstve je potrebné zvýšiť hladinu glukózy v krvi.

Produkcia inzulínu prebieha bez prerušenia, ale rýchlosť tohto procesu sa môže líšiť. Pôsobenie inzulínu je prísne koordinované so sekréciou a účinkom iných hormónov, ktoré prispievajú k rastu hladín glukózy v krvi. Preto je hladina glukózy v normálnom rozsahu, čo je 80-100 mg glukózy v 100 ml krvi.

Vyhorený inzulín je uložený v pečeni a obličkách, zatiaľ čo polčas lieku v ľudskom tele je jedna až dve minúty.

Inzulín sa používa ako liek na diabetes. V tomto prípade sa inzulín izoluje z tela ošípaných alebo kráv. V poslednom čase bol inzulín syntetizovaný špeciálnymi baktériami. Pri pôsobení žalúdočnej šťavy sa inzulín rozkladá, takže sa predpisuje vo forme subkutánnych alebo intramuskulárnych injekcií, ako aj kvapkových infúzií.

Mechanizmus úpravy akcie

Podobne ako iné hormóny, inzulín pôsobí prostredníctvom receptorového proteínu.

Inzulínový receptor je komplexný integrálny proteín bunkovej membrány, konštruovaný z 2 podjednotiek (a a b), z ktorých každý je tvorený dvoma polypeptidovými reťazcami.

Inzulín s vysokou špecificitou sa viaže a je rozpoznávaný podjednotkou receptora, ktorá po pridaní hormónu mení svoju konformáciu. To vedie k vzniku aktivity tyrozínkinázy v podjednotke b, ktorá spúšťa rozsiahly reťazec reakcií na aktiváciu enzýmov, ktorý začína receptorovou samofosforyláciou.

Celý komplex biochemických účinkov interakcie inzulínu a receptora ešte stále nie je úplne jasný, ale je známe, že v prechodnom štádiu tvoria sekundárne mediátory: diacylglyceroly a inozitoltrifosfát, jedným z účinkov ktorých je aktivácia enzýmu - proteínkinázy C, s fosforylačným (a aktivačným) účinkom na enzýmy a súvisiace zmeny intracelulárneho metabolizmu.

Zvýšený príjem glukózy do bunky je spojený s aktivačným účinkom inzulínových mediátorov na inklúziu cytoplazmatických vezikúl obsahujúcich proteín glukózového transferu GluT 4 do bunkovej membrány.

Komplex inzulín-receptor po vytvorení je ponorený do cytozolu a je ďalej zničený v lyzozómoch. Okrem toho degradácia prechádza len zvyškom inzulínu a uvoľnený receptor sa transportuje späť na membránu a znovu sa do nej vloží.

Fyziologické účinky inzulínu Edit

Inzulín má komplexný a mnohostranný účinok na metabolizmus a energiu. Mnohé z účinkov inzulínu sa realizujú prostredníctvom jeho schopnosti pôsobiť na aktivitu mnohých enzýmov.

Inzulín je jediný hormón, ktorý znižuje hladinu glukózy v krvi.

  • zvýšený príjem glukózy a iných látok do buniek;
  • aktivácia kľúčových glykolytických enzýmov;
  • zvýšenie intenzity syntézy glykogénu - inzulín núti glukózu skladovať v pečeni a svalových bunkách polymerizáciou na glykogén;
  • zníženie intenzity glukoneogenézy - znižuje sa tvorba glukózy v pečeni z rôznych látok
  • zvyšuje bunkový príjem aminokyselín (najmä leucínu a valínu);
  • zvyšuje transport iónov draslíka do bunky, ako aj horčíka a fosfátov;
  • zvyšuje replikáciu DNA a biosyntézu proteínov;
  • zvyšuje syntézu mastných kyselín a ich následnú esterifikáciu - v tukovom tkanive av pečeni inzulín prispieva k premene glukózy na triglyceridy; s nedostatkom inzulínu, naopak - mobilizácia tukov.
  • inhibuje hydrolýzu proteínov - znižuje degradáciu proteínov;
  • znižuje lipolýzu - znižuje tok mastných kyselín v krvi.

Úprava glukózy v krvi Úprava

Udržiavanie optimálnej koncentrácie glukózy v krvi je výsledkom mnohých faktorov, kombinácie koordinovanej práce takmer všetkých telesných systémov. Hlavnú úlohu pri udržiavaní dynamickej rovnováhy medzi procesmi tvorby a využívania glukózy však patrí hormonálna regulácia.

V priemere sa hladina glukózy v krvi zdravého človeka pohybuje od 2,7 do 8,3 mmol / l, ale bezprostredne po jedle sa koncentrácia na krátky čas prudko zvyšuje.

Dve skupiny hormónov majú opačný účinok na koncentráciu glukózy v krvi:

  • jediným hypoglykemickým hormónom je inzulín
  • a hyperglykemické hormóny (ako je glukagón, rastový hormón a adrenalín), ktoré zvyšujú hladinu glukózy v krvi

Keď hladiny glukózy klesnú pod normálne fyziologické hodnoty, uvoľňovanie inzulínu z B-buniek sa spomalí (ale zvyčajne sa nikdy nezastaví). Ak hladina glukózy klesne na nebezpečnú úroveň, tak sa uvoľnia tzv. Adrenalín a iné stresové hormóny silne inhibujú vylučovanie inzulínu do krvi.

Presnosť a účinnosť tohto komplexného mechanizmu je nevyhnutnou podmienkou pre normálne fungovanie celého organizmu, zdravia. Predĺžený zvýšený krvný glukózy (hyperglykémia) je hlavným príznakom a poškodzujúcim faktorom diabetu. Hypoglykémia - znižovanie hladiny glukózy v krvi - má často ešte závažnejšie následky. Takže extrémny pokles hladín glukózy môže byť plný vývoja hypoglykemickej kómy a smrti.

Úprava hypoglykémie

Hypoglykémia je patologický stav charakterizovaný poklesom hladiny glukózy v periférnej krvi pod normálnu hodnotu (zvyčajne 3,3 mmol / l). Vyvíja sa v dôsledku predávkovania liekmi znižujúcimi glukózu, nadmerným vylučovaním inzulínu v tele. Hypoglykémia môže viesť k rozvoju hypoglykemickej kómy a viesť k smrti. Pozri článok Hypoglykémia

Ako podávať inzulín sami Upraviť

Pred podaním inzulínu, ako aj akéhokoľvek iného lieku, by ste si mali umyť ruky mydlom a ak je to potrebné, miesto vpichu liečiť alkoholovým roztokom.

Teraz musíte určiť miesto inzulínu. Inzulín sa vždy podáva subkutánne, ale z rôznych častí tela inzulín vstupuje do krvi rôznymi rýchlosťami. Najrýchlejší spôsob, ako dostať inzulín do krvi, je injekcia do brucha. Ak lekár predpíše inzulín na krátkodobé pôsobenie, potom sa má podať injekčne cez žalúdok, ak je dlhodobo pôsobiaci, potom cez sval gluteus.

Pred zavedením inzulínu sa musí dôkladne pretrepať. Potom je potrebné nainštalovať ihlu do uzáveru a potom môžete odstrániť viečko z ihly.

Pred podaním injekcie sa uistite, že dávka inzulínu na injekčnej striekačke je správne nastavená. Uchopte kožný záhyb v bruchu a pomaly vstreknite inzulín. Nenechajte sa ponáhľať - takže inzulín je lepšie distribuovaný. Akonáhle stlačíte spúšť úplne dole, môžete zložiť záhyb, potom vytiahnite ihlu do polovice a po 10 sekundách ju úplne vyberte.

Rôzne typy inzulínu sa podávajú odlišne a v rôznych dávkach. Preto je potrebné poradiť sa so svojím lekárom. Napríklad Novorapid a Actrapid sa majú podávať cez brucho, pretože tieto inzulíny sú krátkodobo pôsobiace inzulíny. Protafan je dlhodobo pôsobiaci inzulín a musí sa podávať injekčne cez prednú časť stehna. Mixtard je kombinovaný inzulín, ktorý sa môže podávať cez brucho alebo cez stehno. Ak si inzulín podáte do brucha, inzulín bude pôsobiť rýchlejšie.

Úprava pravidiel pre ukladanie inzulínu

Pri skladovaní inzulínu doma by sa mali dodržiavať určité pravidlá, inak sa môže stať nevhodným na injekciu a môže poškodiť zdravie pacienta. Najlepšie je uchovávať inzulín v chladničke alebo na inom chladnom mieste, napríklad v zime na balkóne. Inzulín nemá rád priame slnečné svetlo, silné trasenie a veľmi vysoké alebo veľmi nízke teploty. Inzulín preto nemožno uchovávať v mrazničke. Ak je inzulín zmrazený v chladničke, nerozmrazujte ho, ale vyhoďte ho do odpadu, pretože takýto inzulín môže byť škodlivý.

Ak potrebujete ísť niekam, držte si inzulín so sebou. Napríklad v letúne v batožinovom priestore môže teplota často prudko klesať a za takýchto podmienok inzulín jednoducho zomrie. Vo všeobecnosti vždy sledujte teplotu prostredia, v ktorom sa inzulín skladuje: nesmie byť ani veľmi studený, ani veľmi horúci. Ak potrebujete natiahnuť jednu fľašu inzulínu na niekoľko injekcií, to znamená, že je už otvorená, uchovávajte ju pri izbovej teplote, ale nie dlhšie ako 6 týždňov, inak sa zhorší. Ak je klíma vo vašej krajine horúca, potom je najlepšie po každom použití fľašu znovu vložiť do chladničky. Ak je inzulín už v injekčnej striekačke, ale potrebujete nižšiu dávku, môžete nepoužitú dávku inzulínu bezpečne uchovávať pri izbovej teplote. Jedno inzulínové pero môže stačiť na niekoľko dní.

Ak je inzulín skladovaný podľa týchto pravidiel, potom jediná vec, ktorú budete musieť venovať pozornosť, je trvanlivosť uvedená na obale.

Liečba diabetu pomocou inzulínu Edit

Diabetes sa musí liečiť - je všetkým známe. V druhom štádiu môže diabetes spôsobiť kómu a dokonca smrť.

Diabetes sa lieči inzulínom, ktorý sa musí pacientom podávať každý deň dlhý čas. Pred menovaním liečby musí lekár zistiť presnú dávku inzulínu, ktorá zabezpečí normálne fungovanie individuálneho pacienta. V prvom rade je potrebné posúdiť hladinu cukru v krvi pacienta a niektoré ďalšie faktory.

Inzulín sa podáva injekčne so špeciálnymi inzulínovými striekačkami alebo pumpami, ktoré sú veľmi presné v množstve podávaného inzulínu. Okrem inzulínových injekcií je pacientovi často predpísané množstvo liekov na zníženie hladiny cukru v krvi. Okrem inzulínu a liekov musí pacient dodržiavať diétu a jesť čo najmenej sacharidov.

Všetci diabetici doma by mali mať glukomer - to je zariadenie na meranie hladiny cukru v krvi. Je veľmi jednoduché.

Liečba inzulínom môže trvať niekoľko týždňov až niekoľko rokov alebo dokonca celý život. Závisí to od príčiny zmeny hladiny cukru v krvi. Ak je stresujúca, liečba inzulínom môže trvať niekoľko dní. Ak nie je zrejmý dôvod, znamená to, že telo produkuje inzulín v nedostatočných množstvách, takže musíte inzulín počas života užívať.

Inzulínové injekcie sa zvyčajne podávajú subkutánne do oblasti brucha samotnými pacientmi. Inzulínové injekčné striekačky sú veľmi krátke a tenké ihly, takže injekcie sú takmer necítené a sú úplne bezbolestné.

Kmeňové bunky produkujú inzulín Edit

Americkí vedci počas výskumu dokázali vytvoriť špeciálne bunky, ktoré produkujú inzulín. Tieto bunky boli odvodené z buniek ľudskej kože. Získanie týchto buniek dáva nádej, že čoskoro môže byť diabetes úplne vyliečený alebo aspoň vytvoriť nový, účinnejší a ľahší spôsob liečby diabetu.

Na vytvorenie buniek produkujúcich inzulín sa bunky kože preprogramovali na kmeňové bunky. Kmeňové bunky môžu dať život všetkým ostatným bunkám v našom tele. Po vytvorení kmeňových buniek z ľudskej kože môžu byť tieto bunky naprogramované tak, aby produkovali inzulín alebo vykonávali akúkoľvek inú funkciu.

Jednalo sa o prvú štúdiu o použití kmeňových buniek na produkciu inzulínu. To dáva nádej, že pacienti závislí od inzulínu, ktorí potrebujú injekciu inzulínu denne, sa v budúcnosti zbavia tejto potreby. Kmeňové bunky, ktoré produkujú inzulín, sa môžu implantovať pacientom s diabetom, čo im umožní navždy zabudnúť na inzulínové injekcie.

inzulín

Inzulín (z latiny. Insula - ostrov) je peptidový hormón, ktorý sa tvorí v beta bunkách pankreatických ostrovčekov Langerhans. Má mnohostranný účinok na metabolizmus takmer vo všetkých tkanivách. Hlavným účinkom inzulínu je zníženie koncentrácie glukózy v krvi.

Inzulín zvyšuje priepustnosť plazmy pre glukózu, aktivuje kľúčové glykolytické enzýmy, stimuluje tvorbu glykogénu v pečeni a svaloch z glukózy a zvyšuje syntézu tukov a proteínov. Inzulín navyše inhibuje aktivitu enzýmov a tukov rozštiepených glykogénom. Inzulínový účinok má okrem anabolického účinku aj antikatabolický účinok.

Porušenie sekrécie inzulínu v dôsledku deštrukcie beta buniek - absolútny nedostatok inzulínu - je kľúčovým prvkom v patogenéze diabetu 1. typu. Porušenie účinku inzulínu na tkanivo - relatívny nedostatok inzulínu - má dôležité miesto vo vývoji diabetu 2. typu.

štruktúra

Inzulínová molekula je tvorená dvoma polypeptidovými reťazcami obsahujúcimi 51 aminokyselinových zvyškov: A-reťazec pozostáva z 21 aminokyselinových zvyškov, B-reťazec pozostáva z 30 aminokyselinových zvyškov. Polypeptidové reťazce sú spojené dvomi disulfidovými mostíkmi cez cysteínové zvyšky, tretia disulfidová väzba sa nachádza v A-reťazci.

Primárna štruktúra inzulínu u rôznych druhov sa trochu líši, rovnako ako jeho význam pri regulácii metabolizmu sacharidov. Pig inzulín je najbližší k človeku, ktorý sa od neho líši len jedným aminokyselinovým zvyškom: alanín sa nachádza v polohe 30 binárneho reťazca prasačieho inzulínu a treonín sa nachádza v ľudskom inzulíne; hovädzí inzulín je charakterizovaný tromi aminokyselinovými zvyškami.

Objav a štúdium

Včasný výskum

V roku 1869, v Berlíne, 22-ročný študent medicíny Paul Langergans, ktorý študoval štruktúru pankreasu novým mikroskopom, upozornil na predtým neznáme bunky, ktoré tvorili skupiny, ktoré boli rovnomerne rozložené v celej žľaze. Účel týchto „malých hromád buniek“, neskôr známych ako „ostrovy Langerhansovcov“, nebol jasný, ale neskôr Edward Lagus ukázal, že v nich vzniklo tajomstvo, ktoré zohráva úlohu pri regulácii trávenia.

V roku 1889, nemecký fyziológ Oscar Minkowski, ukázať, že hodnota pankreasu v trávení je vymyslený, nastaviť experiment, v ktorom on odstránil žľazu u zdravého psa. Niekoľko dní po začiatku experimentu, asistent Minkowski, ktorý sledoval laboratórne zvieratá, upozornil na veľký počet múch, ktoré leteli cez moč experimentálneho psa. Pri skúmaní moču zistil, že pes vylučuje cukor v moči. Toto bolo prvé pozorovanie, ktoré umožnilo spojiť prácu pankreasu a diabetes mellitus.

Pracuje Sobolev

V roku 1900, Leonid Sobolev (1876-1919) experimentálne zistil, že po ligácii pankreatických kanálikov sú zachované atrofie glandulárneho tkaniva a Langerhansove ostrovčeky. Experimenty sa uskutočnili v laboratóriu Ivana Petroviča Pavlova. Pretože aktivita ostrovčekových buniek je zachovaná, diabetes sa nevyskytuje. Tieto výsledky spolu so známym faktom zmien v ostrovčekoch u diabetických pacientov umožnili Sobolevovi dospieť k záveru, že Langerhansove ostrovčeky sú nevyhnutné na reguláciu metabolizmu sacharidov. Okrem toho, Sobolev navrhol použiť žľazu novorodencov, v ktorej sú ostrovčeky dobre vyvinuté vo vzťahu k tráviacemu aparátu, na izoláciu látky s antidiabetickým účinkom. Spôsoby izolácie aktívnej hormonálnej látky z pankreasu, navrhnuté a publikované Sobolevom, boli použité v roku 1921 Bantingom a Bestom v Kanade bez odkazu na Soboleva.

Pokusy o izoláciu antidiabetickej látky

V roku 1901 bol urobený ďalší dôležitý krok, Opi jasne ukázal, že "Diabetes... je spôsobený deštrukciou ostrovčekov pankreasu a vyskytuje sa len vtedy, keď sú tieto telá čiastočne alebo úplne zničené." Spojenie medzi diabetes mellitus a pankreasom je známe už skôr, ale predtým nebolo jasné, či je diabetes spojený s ostrovčekmi.

V nasledujúcich dvoch desaťročiach sa uskutočnilo niekoľko pokusov o izoláciu tajných ostrovčekov ako potenciálneho prostriedku nápravy. V roku 1906 dosiahol Zvelzer určitý úspech v znižovaní hladiny glukózy v krvi experimentálnych psov s extraktom pankreasu, ale nemohol pokračovať vo svojej práci. Scott (E. L. Scott) v rokoch 1911 až 1912 na univerzite v Chicagu používal vodný extrakt pankreasu a poznamenal, že "niektoré zníženie glykozúrie", ale nemohol presvedčiť svojho vodcu o význame svojho výskumu a čoskoro boli tieto experimenty prerušené. Rovnaký efekt demonštroval Izrael Kleiner na Rockefellerovej univerzite v roku 1919, ale jeho práca bola prerušená začiatkom prvej svetovej vojny a nemohol ju dokončiť. Podobnú prácu po experimentoch vo Francúzsku v roku 1921 uverejnil Nikolai Paulesko, profesor fyziológie na Bukureštskej škole medicíny a farmakológie, av Rumunsku sa považuje za objaviteľa inzulínu.

Vylučovanie inzulínom Bantingom a Best

Praktická izolácia inzulínu však patrí do skupiny vedcov na University of Toronto. Frederic Banting vedel o dielach Soboleva a prakticky implementoval myšlienky Soboleva, ale nehovoril o nich. Z jeho poznámok: „obvaz pankreatického kanála pre psa. Nechajte psa, kým sa zrúti acini a zostanú len ostrovy. Snažte sa izolovať vnútorné tajomstvo a pôsobiť na glykozúriu... "

V Toronte sa Banting stretol s J. Mcleodom a vyjadril svoje názory v nádeji, že si zabezpečí podporu a vybavenie potrebné pre prácu. Myšlienka, že Banting spočiatku pôsobil na profesora absurdne a dokonca smiešne. Mladý vedec však stále dokázal presvedčiť MacLeoda, aby projekt podporil. A v lete 1921 poskytol Bantingovi univerzitné laboratórium a asistentku, 22-ročného Charlesa Besta a tiež mu poskytol 10 psov. Ich metóda spočívala v tom, že ligatúra bola utiahnutá okolo vylučovacieho kanála pankreasu, čím sa zabránilo sekrécii pankreatickej šťavy zo žľazy, a niekoľko týždňov neskôr, keď zomreli vylučovacie bunky, prežili tisíce ostrovčekov, z ktorých sa podarilo izolovať proteín, ktorý významne znížil cukor v krvi psov so vzdialenou pankreasom. Spočiatku bol nazývaný "Ailetin".

Po návrate z Európy MacLeod ocenil dôležitosť všetkej práce, ktorú vykonal pre svojich podriadených, ale aby mohol byť úplne presvedčený o účinnosti tejto metódy, profesor požadoval, aby bol experiment opäť vykonaný v jeho prítomnosti. A po niekoľkých týždňoch bolo jasné, že druhý pokus bol tiež úspešný. Izolácia a čistenie "aletiny" z pankreasu psov však bola extrémne časovo náročná a zdĺhavá. Banting sa rozhodol pokúsiť sa použiť zdroj pankreasu teliat, v ktorom ešte nie sú produkované tráviace enzýmy, ale už sa syntetizuje dostatočné množstvo inzulínu. To značne uľahčilo prácu. Po vyriešení problému so zdrojom inzulínu bola ďalšia dôležitá úloha čistenia proteínov. Na jeho vyriešenie v decembri 1921 MacLeod prilákal skvelého biochemika Jamesa Collipa, ktorý sa nakoniec podarilo vyvinúť účinnú metódu na purifikáciu inzulínu.

A 11. januára 1922, po mnohých úspešných pokusoch so psami, bol diabetu 14-ročnému Leonardovi Thompsonovi podaná prvá injekcia inzulínu v histórii. Prvá skúsenosť s inzulínom však bola neúspešná. Extrakt nebol dostatočne purifikovaný a to viedlo k rozvoju alergií, takže inzulínové injekcie boli suspendované. Počas ďalších 12 dní Collip tvrdo pracoval v laboratóriu na zlepšenie extraktu. A 23. januára dostal Leonard druhú dávku inzulínu. Tentokrát bol úspech kompletný, neboli len zjavné vedľajšie účinky, ale pacient prestal pokračovať v diabete. Neskôr však Banting a Best s Collipom nepracovali a čoskoro sa s ním rozišli.

Trvalo veľké množstvo čistého inzulínu. A predtým, ako sa našiel účinný spôsob, ako rýchlo produkovať inzulín, sa vykonalo veľa práce. Dôležitú úlohu v tom zohral známy Banting s Eli Lilly, spolumajiteľkou jednej z najväčších farmaceutických spoločností na svete Eli Lilly a Company.

Za tento revolučný objav získal Mcleod a Banting v roku 1923 Nobelovu cenu za fyziológiu a medicínu. Banting bol spočiatku veľmi rozhorčený, že jeho asistent Best nebol spolu s ním predložený na ocenenie, a spočiatku dokonca vzdorovito odmietol peniaze, ale potom súhlasil s prijatím ceny a slávnostne sa podelil o svoju časť s Bestom. Tak sa McLeod, zdieľanie jeho cenu s Collip. Patent na inzulín bol predaný na University of Toronto za jeden dolár. Priemyselná komerčná produkcia inzulínu pod značkou Iletin začala v roku 1923 farmaceutická spoločnosť Eli Lilly and Company.

Dekódovanie štruktúry

Podstata určenia presnej sekvencie aminokyselín, ktoré tvoria inzulínovú molekulu (tzv. Primárna štruktúra) patrí britskému molekulárnemu biológovi Frederickovi Sangerovi. Inzulín bol prvým proteínom, pre ktorý bola primárna štruktúra úplne definovaná. Za prácu vykonanú v roku 1958 získal Nobelovu cenu za chémiu. A po takmer 40 rokoch Dorothy Crowfoot-Hodgkinová pomocou rôntgenovej difrakčnej metódy určila priestorovú štruktúru inzulínovej molekuly. Jej práca získala aj Nobelovu cenu.

Vzdelávanie a vylučovanie

Hlavným stimulom pre syntézu a uvoľňovanie inzulínu je zvýšenie koncentrácie glukózy v krvi.

O Nás

V diagnóze rakoviny patológie používa obrovské množstvo vyšetrovacích metód, od vyšetrenia lekárom a končí moderné laboratórne a inštrumentálne metódy. V onkológii, ako odbor medicíny, je zlatým pravidlom: