Как изобрели инсулин — лекарство, которое прямо сейчас спасает 500 миллионов жизней

Содержание

Гормоны и здоровье

Эндокринная система — один из компонентов организма человека. Многие органы продуцируют сложные по своему составу вещества — гормоны. Они важны для качественного обеспечения всех процессов, от которых зависит жизнедеятельность человека. Одно из таких веществ — гормон инсулин. Его избыток сказывается на только на работе многих органов, но и на самой жизни, ведь резкое падение или повышение уровня этого вещества может стать причиной комы или даже смерти человека. Поэтому определенная группа людей, страдающих от нарушения уровня этого гормона, постоянно носят с собой шприц с инсулином, чтобы иметь возможность сделать себе жизненно важную инъекцию.

Гормон инсулин

Что такое инсулин? Этот вопрос интересен тем, кто знаком с его избытком или недостатком не понаслышке, и тем, кого проблема инсулинового дисбаланса не коснулась. Гормон, вырабатываемый поджелудочной железой и получивший свое название от латинского слова «insula», что в переводе означает «остров». Свое название этот вещество получило за счет области образования — островков Лангерганса, расположенных в тканях поджелудочной железы. В настоящее время учеными именно этот гормон изучен наиболее полно, ведь он оказывает влияние на все процессы, протекающие во всех тканях и органах, хотя основная его задача состоит в понижении уровня сахара крови.

Как изобрели инсулин — лекарство, которое прямо сейчас спасает 500 миллионов жизней

Инсулин как структура

Строение инсулина уже не секрет для ученых. Изучение этого важного для всех органов и систем гормона началось еще в конце XIX века. Примечательно, что клетки поджелудочной железы, продуцирующие инсулин, — островки Лангерганса, получили свое название по имени студента-медика, первого обратившего внимание на скопления клеток в ткани изучаемого под микроскопом органа пищеварительной системы. Прошло почти столетие с 1869 года, прежде чем фармацевтическая промышленность наладила массовое производство препаратов с инсулином, чтобы люди, страдающие диабетом, смогли значительно улучшить качество своей жизни.

Структура инсулина — это сочетание двух полипептидных цепочек, состоящих из аминокислотных остатков, соединенных так называемыми дисульфидными мостиками. Молекула инсулина содержит 51 остаток аминокислот, условно разделенных на две группы — 20 под индексом «А» и 30 под индексом «В». Отличия инсулина человека и свиньи, например, присутствует лишь в одном остатке под индексом «В», человеческий инсулин и гормон поджелудочной быка отличается тремя остатками индекса «В». Поэтому природный инсулин из поджелудочной железы этих животных — один из самых распространенных компонентов для лекарств при диабете.

Как изобрели инсулин — лекарство, которое прямо сейчас спасает 500 миллионов жизней

Как изобрели инсулин — лекарство, которое прямо сейчас спасает 500 миллионов жизней

Как изобрели инсулин — лекарство, которое прямо сейчас спасает 500 миллионов жизней

Как изобрели инсулин — лекарство, которое прямо сейчас спасает 500 миллионов жизней

Научные исследования

Взаимозависимость некачественной работы поджелудочной и развитие диабета — заболевания, сопровождающегося повышением уровня глюкозы крови и моче, было подмечено врачами достаточно давно. Но лишь в 1869 году студентом-медиком из Берлина 22-х летним Паулем Лангергансом были открыты группы клеток поджелудочной железы, ранее не известные ученым. И именно по имени молодого исследователя они получили свое название — островки Лангерганса. Спустя некоторое время при проведении опытов учеными было доказано, что секрет этих клеток влияет на пищеварение, а его отсутствие резко повышает уровень сахара крови и моче, что оказывает негативное влияние на состояние пациента.

Начало ХХ века ознаменовалось открытием российским ученым Иваном Петровичем Соболевым зависимости углеводного обмена от активности продуцирования секрета островков Лангерганса. Еще достаточно длительное время биологи расшифровывали формулу этого гормона, чтобы получить возможность синтезировать его искусственным путем, ведь больных сахарным диабетом очень и очень много, и количество людей с таким заболеванием постоянно растет.

Лишь в 1958 году была определена последовательность аминокислот, из которых образуется молекула инсулина. За это открытие молекулярный биолог из Великобритании Фредерик Сенгер был удостоен Нобелевской премии. А вот пространственную модель молекулы этого гормона в 1964 году при помощи метода рентгеновской дифракции определила Дороти Кроуфут-Ходжкин, за что также получила высшую научную награду. Инсулин в крови является одним основных показателей здоровья человека, а его колебание за пределы определенных нормативных показателей служит поводом тщательного обследования и постановки определенного диагноза.

Как изобрели инсулин — лекарство, которое прямо сейчас спасает 500 миллионов жизней

Особенности выполнения анализа

Как изобрели инсулин — лекарство, которое прямо сейчас спасает 500 миллионов жизней

Сегодня существует 2 основные метода оценки объема инсулина в крови. К ним относят голодный тест и анализ на толерантность к глюкозе. В первом случае берут кровь из вены, после чего проводят ее исследование в лаборатории.

При проведении второй процедуры нужно сдать кровь из пальца, причем делают это 3 раза:

  • Вначале кровь сдают натощак и сразу выпивают 75 мг глюкозы;
  • Второй раз исследование нужно провести через 1 час;
  • Третий раз забор крови осуществляют еще через 1 час.

Для получения максимально достоверного значения нужно сделать оба теста. Это поможет оценить реакцию организма на глюкозу, которая поступает в кровь.

Чтобы исследование на уровень гормона дало точные результаты, к его проведению нужно правильно подготовиться. Для этого стоит придерживаться следующих рекомендаций:

  1. Сдавать кровь нужно натощак. Последний прием пищи должен быть не позже, чем за 8 часов до процедуры.
  2. За сутки до манипуляции нужно исключить активные физические нагрузки.
  3. За 12 часов исключить продукты с содержанием сахара.
  4. За 8 часов исключить пищу. В течение этого периода времени можно употреблять минеральную воду без газа.
  5. За пару дней до анализа лучше соблюдать диетический рацион. Он подразумевает полное исключение вредных продуктов.
  6. За 2 часа до исследования отказаться от курения.
  7. За 7 дней до процедуры исключить применение медикаментозных препаратов. Однако предварительно нужно получить консультацию врача.

Гормональные изменения в организме не оказывают воздействия на содержание инсулина в крови. Потому женщины могут сдавать анализ во время менструации.

Перед проведением процедуры обязательно стоит исключить применение оральных контрацептивов и бета-блокаторов. Также нельзя принимать глюкокортикостероидные гормоны. Исключить употребление этих лекарство рекомендуется за несколько суток до процедуры.

Где продуцируется инсулин?

Для того чтобы понять, что такое инсулин, необходимо уяснить — для чего человеку необходима поджелудочная железа, ведь именно она является тем органом, относящимся к эндокринной и пищеварительной системам, который вырабатывает этот гормон.

Структура каждого органа сложна, ведь помимо отделов органа, в нем работают и различные ткани, состоящие из разных клеток. Особенностью поджелудочной железы являются островки Лангерганса. Это особые скопления гормонпродуцирующих клеток, расположенных по всему телу органа, хотя основное их расположение — хвост поджелудочной железы. У взрослого человека, по подсчетам биологов, насчитывается порядка одного миллиона таких клеток, а их общая масса составляет всего около 2 % от массы самого органа.

Как изобрели инсулин — лекарство, которое прямо сейчас спасает 500 миллионов жизней

Как вырабатывается «сладкий» гормон?

Инсулин в крови, содержащийся в определенном количестве, является одним из показателей здоровья. Чтобы прийти к такому явному для современного человека понятию, ученым понадобился не один десяток лет кропотливых исследований.

Поначалу были выделены два типа клеток, из которых состоят островки Лангерганса, — клетки А типа и клетки В типа. Их разница состоит в продуцировании разного по своей функциональной направленности секрета. Клетки типа А производят глюкагон — гормон пептидного характера, который способствует распаду гликогена в печени и поддержанию постоянного уровня глюкозы крови. Бета-клетки секретируют инсулин — пептидный гормон поджелудочной железы, который понижает уровень глюкозы, тем самым влияя на все ткани и, соответственно, органы организма человека или животного. Здесь прослеживается четкая взаимосвязь — А-клетки поджелудочной железы потенцируют появление глюкозы, которая в свою очередь заставляет работать Б-клетки, секретируя инсулин, снижающий уровень сахара. Из островков Лангерганса «сладкий» гормон продуцируется и попадает в кровь в несколько этапов. Препроинсулин, который является пептидом-предшественником инсулина, синтезируется на рибосомах короткого плеча 11 хромосомы. Этот начальный элемент состоит из 4 видов аминокислотных остатков — A-пептид, B-пептид, C-пептид и L-пептид. Он попадает в эндоплазматическую сеть эукариотической сетки, где от него отщепляется L-пептид.

Таким образом препроинсулин превращается в проинсулин, проникающий в так называемый аппарат Гольджи. Именно там происходит созревание инсулина: проинсулин теряет С-пептид, разделяясь на инсулин и биологически неактивный пептидный остаток. Из островков Лангерганса инсулин секретируется под воздействием глюкозы в крови, которая попадает в В-клетки. Там в следствии цикла химических реакций из секреторных гранул выделяется ранее секретированный инсулин.

Как изобрели инсулин — лекарство, которое прямо сейчас спасает 500 миллионов жизней

Как изобрели инсулин — лекарство, которое прямо сейчас спасает 500 миллионов жизней

Как изобрели инсулин — лекарство, которое прямо сейчас спасает 500 миллионов жизней

Как изобрели инсулин — лекарство, которое прямо сейчас спасает 500 миллионов жизней

Возможные последствия повышения инсулина

При постоянном увеличении гормона инсулина в крови есть риск негативных последствий для здоровья. К опасным осложнениям относят следующее:

  1. Блокирование липазы. Под этим термином понимают фермент, который отвечает за расщепление жиров. При отсутствии липазы начинается скопление жира вместо его сжигания. В результате существенно увеличивается жировая масса.
  2. Усиление липогенеза. Это провоцирует увеличение количества триглицеридов. Эти элементы активизируют функционирование сальных желез. Как следствие, увеличивается жирность кожи, появляются угревые высыпания и перхоть.
  3. Нарушение структуры артерий. Вследствие этих процессов значительно увеличивается риск развития атеросклероза. Проблемы с обменом липидов провоцируют образование бляшек холестерина на стенках сосудов и вызывают их деформацию. Ключевой угрозой атеросклероза является появление различных болезней сердца, в том числе и ишемии.
  4. Увеличение артериального давления. Многие врачи утверждают, что избыточное количество инсулина провоцирует сужение артерий. В результате развивается артериальная гипертензия.
  5. Развитие злокачественных клеток. При избыточном содержании инсулина значительно увеличивается угроза развития онкологических патологий.
  6. Увеличение риска опасных патологий. Повышение уровня гормона увеличивает вероятность бронхиальной астмы, инфаркта миокарда, бронхита. Также это состояние может привести к снижению потенции, инсульту, трофическим язвам.
  7. Поликистоз яичников. При существенном отклонении параметров инсулина от нормы у женщин нередко развивается это гинекологическое заболевание. Оно часто сопровождается появлением жировых отложений на животе.

В чем роль инсулина?

Действие инсулина изучалось учеными-физиологами, патофизиологами длительное время. В настоящий момент это наиболее изученный гормон человеческого организма. Инсулин важен практически для всех органов и тканей, участвуя в абсолютном большинстве обменных процессов. Особая роль отведена взаимодействию гормона поджелудочной железы и углеводов.

Глюкоза является производным веществом при метаболизме углеводов и жиров. Она попадет в В-клетки островков Лангерганса и заставляет их активно секретировать инсулин. Максимальную работу этот гормон осуществляет при транспортировке глюкозы в жировую и мышечную ткани. Что такое инсулин для обмена веществ и энергии в организме человека? Он потенцирует или блокирует многие процессы, тем самым влияя на работу практически всех органов и систем.

Как изобрели инсулин — лекарство, которое прямо сейчас спасает 500 миллионов жизней

Связанные заболевания

Однако в контексте рассматриваемой проблемы, следует отметить особую роль инсулина в регуляции энергетического метаболизма в целом, включая обмен не только углеводов, но и жиров. Это касается механизмов координированного хранения и утилизации топливных молекул в жировой ткани, печени и скелетных мышцах. После переваривания пищи в организм поступает большое количество углеводов, но их концентрация в периферической крови и межклеточном пространстве благодаря активации экскреции инсулина не достигает критических величин. Этот гормон стимулирует поступление глюкозы в инсулинозависимый органы и ткани и одновременно подавляет процессы образования эндогенной глюкозы благодаря супрессии глюконеогенеза и гликогенолиза. Параллельно инсулин стимулирует и синтез гликогена. Подобное действие инсулин также проявляет по обмену жиров. Это манифестируется стимуляцией процессов накопления жира в жировой ткани и угнетением мобилизации жира из депо в результате активации инсулином липопротеиновой липазы, способствует очищению крови от триглицеридов и ингибирования активности гормоночувствительной липазы. Одновременно инсулин стимулирует поступление в липоциты глюкозы и возбуждает синтез внутриклеточных триглицеридов, т.е. активирует липогенез. В этом плане жировая ткань выполняет своеобразную буферную функцию, обеспечивая нормализацию концентрации жиров в плазме, особенно в постпрандиальный период. В состоянии покоя или кратковременного голода концентрация инсулина в крови снижается, повышается уровень контринсулярных гормонов и стимулируется функция симпатической нервной системы, что приводит к мобилизации печеночной глюкозы и активации липолиза с высвобождением из адипоцитов в кровообращение неетерификованих СЖК. В этих условиях глюкоза преимущественно утилизируется такими инсулиннезависимый тканями, как нервная система и эритроциты, тогда как скелетные мышцы получают энергию и за счет окисления жирных кислот. По удлиненного состояния голода в печени дополнительно происходит преобразование жирных кислот в кетоновые тела, а ацетил-КоА — в глюкозу. Подобные изменения имеют место и при физической нагрузке организма, но с усилением поступления глюкозы в мышцы. Итак, накопления и расходования жиров является динамичным процессом, протекает по-разному в зависимости от состояния организма и его потребностей в энергии. Следует также заметить, что инсулин — не единственный гормон, который регулирует энергетический обмен. Существует целый ряд контринсулярных гормонов (глюкагон, адреналин, гормон роста и глюкокортикоиды), активность которых направлена ​​на увеличение в циркуляции концентрации глюкозы. Дополнительным антагонистом инсулина выступает симпатичная нервная система, стимуляция которой приводит к высвобождению ВЖК из жировых клеток. Наличие такого сложного регуляторного механизма предусматривает возможность повреждения или снижение чувствительности тканей к регуляторных факторов процессов накопления и утилизации энергетических ресурсов на разных уровнях.

Путь гормона в организме

Один из важнейших гормонов, оказывающих влияние на все системы организма -инсулин. Его уровень в тканях и жидкостях организма служит показателем состояния здоровья. Путь, который проходит этот гормон от продуцирования до элиминации, очень сложен. В основном выводится он почками и печенью. Но ученые-медики проводят исследование клиренса инсулина в печени, почках и тканях. Так в печени, проходя через воротную вену, так называемую портальную систему, распадается около 60 % инсулина, выработанного поджелудочной железой. Остальное количество, а это оставшиеся 35-40 %, выводится почками. Если инсулин вводится парентерально, то он не проходит воротную вену, а значит, основная элиминация осуществляется почками, что сказывается на их работоспособности и, если можно так сказать, износе.

Как изобрели инсулин — лекарство, которое прямо сейчас спасает 500 миллионов жизней

Физиологическое действие инсулина

Влияние инсулина на уровень глюкозы в крови

Метаболический эффект Молекула-мишень
Захват глюкозы (мышцы и жировая ткань) Транспортер глюкозы GLUT4
Захват глюкозы (печень) Глюкокиназа (повышенная экспрессия)
Синтез гликогена (печень и мышцы) Гликогенсинтаза
↓ Расщепление гликогена (печень и мышцы) ↓ гликогенфосфорилазы
Гликолиз, продуцирование ацетил-КоА (печень и мышцы) Фосфофруктокиназы-1 (через ФФК-2) пируватдегидрогеназного комплекс
Синтез жирных кислот (печень) Ацетил-КОА-карбоксилаза
Синтез триацилгилцеролив (жировая ткань) Липопротеинлипазу

Основная физиологическое действие инсулина заключается в снижении содержания глюкозы в крови, однако она не ограничивается этим, гормон также влияет на метаболизм белков и липидов. Одним из основных эффектов инсулина является то, что он стимулирует усиление усвоения глюкозы мышцами и жировой тканью, однако не влияет на этот процесс в печени, почках и мозга, клетки которых могут транспортировать глюкозу даже при отсутствии гормональной стимуляции. Также инсулин блокирует те метаболические пути, конечным продуктом которых является глюкоза, в частности глюконеогенез и расщепления гликогена, и стимулирует те, в которых она используется. Первый приоритет при этом принадлежит удовлетворению энергетических потребностей, в частности протеканию гликолиза, конечным продуктом которого является пируват, и дальнейшего окисления пирувата до ацетил-КоА, который может быть использован в цикле трикарбоновых кислот. Остаток глюкозы используется на пополнение запасов гликогена в печени и мышцах. В печени инсулин также стимулирует синтез жирных кислот с ацетил-КоА, необходимый для этого НАДФH производится в пентозофосфатному пути. Далее жирные кислоты в форме триглицеридов транспортируются к жировой ткани. Инсулин также влияет на метаболизм косвенно через головной мозг. Он влияет на ядра гипоталамуса таким образом, подавляющее потребления пищи и усиливает термогенез.

В мышечной ткани инсулин стимулирует захват аминокислот и синтез белков. Остаток аминокислот превращается в печени до пирувата и ацетил-КоА и используется для синтеза жиров.

Поглощение калия клетками также активируется под воздействием инсулина. Поэтому его препараты вместе с глюкозой используют для временного снижения гиперкальциемии у пациентов с почечной недостаточностью. Точный молекулярный механизм такого действия инсулина не выяснен, однако известно, что он может активировать Na + / K + -АТФазы.

К долговременным эффектам инсулина на организм относится ускорение роста, происходит благодаря его общем анаболические и белок-накопительных воздействия. Поэтому у детей с сахарным диабетом первого типа наблюдается задержка роста. Инсулин может стимулировать рост незрелых гипофизектомичних крыс, почти с такой же интенсивностью как и гормон роста при условии, если они употребляют большое количество углеводов. Также известно, что в культуре клеток инсулин ускоряет клеточное деление, подобно пептидных факторов роста, таких фактор роста эпидермиса, фактор роста фибробластов и тромбоцитарный фактор роста, и, кроме того, может усиливать их биологическое воздействие.

Главное — баланс!

Инсулин можно назвать динамическим регулятором процессов образования и утилизации глюкозы. Повышают уровень сахара крови несколько гормонов, например, глюкагон, соматотропин (гормон роста), адреналин. А вот снижает уровень глюкозы только лишь инсулин и в этом он уникален и чрезвычайно важен. Именно поэтому его еще называют гипогликемическим гормоном. Характерный показатель определенных проблем со здоровьем — сахар крови, который напрямую зависит от продуцирования секрета островков Лангерганса, ведь уменьшает глюкозу в крови именно инсулин.

Норма сахара в крови, определяемая натощак у здорового взрослого человека, составляет от 3,3 до 5,5 ммоль/литр. В зависимости от того, как давно человек употреблял пищу, этот показатель варьируется в пределах 2,7 — 8,3 ммоль/литр. Учеными выяснено, что прием пищи провоцирует скачок уровня глюкозы в несколько раз. Длительное устойчивое повышение количества сахара в крови (гипергликемия) свидетельствует о развитии сахарного диабета.

Гипогликемия — понижение этого показателя, может стать причиной не только комы, но и летального исхода. Если уровень сахара (глюкозы) падает ниже физиологически допустимого значения, в работу включаются гипергликемические (контринсулиновые) гормоны, высвобождающие глюкозу. А вот адреналин и другие гормоны стресса сильно подавляют выделение инсулина даже на фоне повышенного уровня сахара.

Гипогликемия может развиться при понижении количества глюкозы в крови из-за избытка инсулинсодержащих препаратов или из-за избыточной выработки инсулина. Гипергликемия, наоборот, запускает продуцирование инсулина.

Как изобрели инсулин — лекарство, которое прямо сейчас спасает 500 миллионов жизней

Как изобрели инсулин — лекарство, которое прямо сейчас спасает 500 миллионов жизней

Как изобрели инсулин — лекарство, которое прямо сейчас спасает 500 миллионов жизней

Как изобрели инсулин — лекарство, которое прямо сейчас спасает 500 миллионов жизней

Как изобрели инсулин — лекарство, которое прямо сейчас спасает 500 миллионов жизней

Как изобрели инсулин — лекарство, которое прямо сейчас спасает 500 миллионов жизней

Как изобрели инсулин — лекарство, которое прямо сейчас спасает 500 миллионов жизней

Можно ли перейти с уколов на таблетки

Таблетированный гормон пока только тестируется, но уже можно точно сказать — такая форма инсулинотерапии удобнее и безопаснее инъекционной.

Ученым, ведущим разработку таблеток, было сложно решить задачу по способу и скорости проникновения гормона в кровь. В большинстве опытов они терпели неудачу.

Врачи рекомендуют

Для эффективного лечения диабета в домашних условиях специалисты советуют DiaLife

. Это уникальное средство:

  • Нормализует уровень глюкозы в крови
  • Регулирует функцию поджелудочной железы
  • Снимате отечность, регулирует водный обмен
  • Улучшает зрение
  • Подходит для взрослых и для детей
  • Не имеет противопоказаний

Производители получили все необходимые лицензии и сертификаты качества как в России, так и в странах ближнего зарубежья.

Читателям нашего сайта предоставляем скидку!

Как изобрели инсулин — лекарство, которое прямо сейчас спасает 500 миллионов жизней

Всасывание таблеток происходило очень медленно, уровень глюкозы падал ненадолго. Аминокислота воспринималась и переваривалась желудком, как обычный белок. Попав в тонкий кишечник, гормон сразу распадался.

Решить проблему с преждевременным распадом удалось за счет увеличения дозы вещества и покрытия таблеток специальной оболочкой, которую не разрушает пищеварительный сок.

Оказавшись в желудке, таблетка остается целой, и только переместившись в тонкий кишечник — освобождается гидрогель, оседающий на его стенках.

В кишечнике ингибитор сразу не распадается, а предотвращает ферментное воздействие на препарат. Защитная оболочка со временем растворяется в щелочной среде кишечника, высвобождая ионную жидкость, содержащую инсулин. Пищеварительные ферменты растворяют защитное покрытие, не вызывая разложение гормона.

Ионная жидкость с инсулином содержит холин и гераневую кислоту. Они помогают легче проникать гормону в слизистую оболочку стенок кишечника, а оттуда — через кровеносные сосуды в кровь.

Переход диабетиков с уколов на таблетки в ближайшие годы будет осуществлен. Соблюдая режим и мониторинг концентрации моносахарида в крови, таблетированная форма эффективна в удобстве применения и в терапевтической результативности.

Как изобрели инсулин — лекарство, которое прямо сейчас спасает 500 миллионов жизней

Инсулинзависимые болезни

Повышенный инсулин провоцирует понижение уровня сахара крови, что при отсутствии экстренных мер может привести к гипогликемической коме и летальному исходу. Такое состояние возможно при не выявленном доброкачественном новообразовании из бета-клеток островков Лангерганса в поджелудочной железе — инсулиноме. Однократная избыточная доза инсулина, введенная преднамеренно, использовалась некоторое время в терапии шизофрении для потенцирования инсулинового шока. А вот длительное введение больших доз препаратов инсулина вызывает симптомокомплекс под названием синдром Сомоджи.

Устойчивое повышение уровня глюкозы крови носит название сахарного диабета. Специалистами это заболевание делится на несколько типов:

  • диабет 1 типа основан на недостаточности продуцирования инсулина клетками поджелудочной железы, инсулин при диабете 1 типа является жизненно необходимым препаратом;
  • диабет 2 типа характеризуется понижением порога чувствительности инсулинзависимых тканей к этому гормону;
  • MODY-диабет — это целый комплекс генетических дефектов, в совокупности дающих снижение количества секрета В-клеток островков Лангерганса;
  • гестационный сахарный диабет развивается только у беременных, после родов он или исчезает, или в значительной степени снижается.

Характерным признаком любого типа этого заболевания является не только повышение уровня глюкозы крови, но и нарушение всех обменных процессов, что приводит к тяжелым последствиям.

Как изобрели инсулин — лекарство, которое прямо сейчас спасает 500 миллионов жизней

Когда начинают пить таблетки от диабета

Первоначальный выбор терапии при сахарном диабете – таблетки или инсулин, зависит от разновидности формы диабетической болезни. С диагнозом Сахарный диабет 1 типа, при котором поджелудочная железа не вырабатывает инсулиновый гормон вообще или синтезирует его в недостаточном количестве, без уколов препарата Инсулин не обойтись.

Однако, соблюдая при этом здоровый образ жизни, занимаясь специальной ЛФК и придерживаясь диетического питания, прожить можно до глубокой старости.

Как изобрели инсулин — лекарство, которое прямо сейчас спасает 500 миллионов жизней

Фото кристаллов естественного человеческого инсулина в сыворотке крови (увеличение 18 000 раз)

Другое дело – Сахарный диабет 2 типа (СД2). При этой форме болезни, особенно в первые годы течения, синтез инсулина не нарушен, просто специальные рецепторы на клеточных мембранах скелетных мышц перестают «видеть» кристаллы инсулина, которые в свою очередь являются «ключами», открывающими проход глюкозе внутрь клеток, где происходит реакция её окисления и высвобождается необходимая для жизнедеятельности энергия.

Если человек обратился к эндокринологу вовремя, до возникновения присущих этому заболеванию осложнений, то вопрос – Что лучше при диабете инсулин или таблетки, даже не поднимается.

Современная инструкция по подбору схемы лечения СД2 выглядит следующим образом:

  • Переход на строгое диетическое питание и нормализация массы тела. Сегодня диабетикам предлагают не только ограничивать калорийность, но и снизить потребление углеводов до минимума. Если в течение полугода похудеть и вернуть глюкозу в крови к норме <7 ммоль/л не получилось, тогда начинается следующий этап.
  • К диетическому питанию добавляются дозированные физические нагрузки – 3 раза в неделю анаэробные (силовые) занятия в тренажёрном зале и 3 раза в неделю циклические, аэробные нагрузки для сердечно-сосудистой системы. Это могут быть занятия на циклических тренажерах, пешие прогулки, бег трусцой, скандинавская ходьба с палками. Прошло ещё полгода, а результат нулевой?
  • Не отменяя диету и ЛФК, врач, и только он, подбирает одно или комбинацию лекарств. Это отнюдь не таблетки, заменяющие инсулин, и помогающие попасть молекулам глюкозы внутрь клеток скелетных мышц. Каждая группа препаратов обладает своим характерным действием:
      для устранения невосприимчивости инсулинового гормона мембранами клеток скелетных мышц (инсулинорезистентность) – пиоглитазон, росиглитазон, мураглитазар;
  • для стимуляции синтеза инсулинового вещества бета-клетками, располагающимися в островках Лангерганса поджелудочной железы – глибенкламид, гликлазид, гликвидон, глимепирид;
  • сжигающие глюкозу в крови – метформин.

Оптимальная ЛФК при СД2 – силовые упражнения и скандинавская ходьба с палками

Существует также препарат – акарбоза (Глюкобай), который тормозит и препятствует всасыванию углеводов в тонкой кишке. Его назначают при преддиабете или начальной степени СД2, и только лицам моложе 50 лет.

Более того, издана специальная директива ВОЗ, не рекомендующая принимать его с другими гипогликемическими лекарствами или инсулином, из-за повышенного риска развития гипергликемии.

К сведению. Конечно выбор лечения индивидуален и напрямую зависит от величин концентрации глюкозы в крови. Однако если они слишком высоки, то первые 2 этапа из этой схемы врач может пропустить.

С диабетом нужно жить!

Еще не так давно сахарный диабет в инсулинзависмой форме считался чем-то, серьезно ухудшающим качество жизни пациента. Но сегодня для таких людей разработано немало приборов, значительно упрощающих ежедневные рутинные обязанности для поддержания здоровья. Так, например, шприц-ручка для инсулина стала незаменимым и удобным атрибутом для регулярного приема необходимой дозы инсулина, а глюкометр позволяет не выходя из дома, самостоятельно контролировать уровень сахара в крови.

Как изобрели инсулин — лекарство, которое прямо сейчас спасает 500 миллионов жизней

Виды современных препаратов инсулина

Люди, которые вынуждены принимать лекарственные препараты с инсулином, знают, что фармацевтическая промышленность выпускает их в трех разных позициях, характеризующихся длительностью и типом работы. Это так называемые типы инсулина.

  1. Ультракороткие инсулины — новинка фармакологии. Они действуют в течение всего 10-15 минут, но за это время успевают сыграть роль естественного инсулина и запустить все обменные реакции, которые нужны организму.
  2. Короткие или быстродействующие инсулины принимаются непосредственно перед приемом пищи. такой препарат начинает работать спустя 10 минут после введения внутрь, а продолжительность его действия составляет максимум 8 часов с момента введения. Для этого типа характерна прямая зависимость от количества активного вещества и длительности его работы — чем больше доза, тем дольше она работает. Инъекции короткого инсулина вводятся или подкожно, или внутривенно.
  3. Средние инсулины представляют самую большую группу гормонов. Они начинают работать спустя 2-3 часа после введения в организм и действуют в течение 10-24 часов. У разных препаратов среднего инсулина могут быть разные пики активности. Зачастую врачи назначают комплексные препараты, включающие в себя короткий и средний инсулины.
  4. Инсулины длительного действия считаются базовыми препаратами, которые принимаются 1 раз за сутки, а потому называют базовыми. Работать инсулин пролонгированного действия начинает спустя лишь 4 часа, поэтому при тяжелых формах заболевания пропускать его прием не рекомендуется.

Как изобрели инсулин — лекарство, которое прямо сейчас спасает 500 миллионов жизней

Решить вопрос о том, какой инсулин выбрать для конкретного случая сахарного диабета, может лечащий врач с учетом многих обстоятельств и течения заболевания.

Что такое инсулин? Жизненно важный, наиболее подробно изученный гормон поджелудочной железы, отвечающий за снижение уровня сахара в крови и участвующий практически во всех обменных процессах, протекающих в абсолютном большинстве тканей организма.

Как изобрели инсулин — лекарство, которое прямо сейчас спасает 500 миллионов жизней

За историю человечества лекарств, кардинально изменивших жизнь людей, изобретено не так уж много, но они имеют огромное значение. Назовем их. Это ацетилсалициловая кислота или аспирин, памятник которому поставлен в Германии, антибиотики, прекратившие масштабные инфекционные эпидемии, и инсулин. Для начала расскажем вам одну историю.

Начало 20-х годов XX века.

Десятилетняя Женева Штикельбергер из американского города Оберон в штате Северная Дакота заболела: стала много пить, часто ходила «по-маленькому», быстро теряла вес. Врачи и раньше наблюдали эту болезнь у других людей, но лечить ее не умели.

Состояние Женевы ухудшалось, а ее мать не могла смириться с тем, что теряет дочь, и упорно искала ученых, которые могли бы спасти Женеву. В это же время по миру стало распространяться известие об удивительном лекарстве, открытом канадским врачом Фредериком Бантингом и ассистировавшим ему студентом-медиком Чарльзом Бестом. К канадским ученым начали приходить тысячи писем с просьбами спасти детей с похожим заболеванием.

Как изобрели инсулин — лекарство, которое прямо сейчас спасает 500 миллионов жизней

Летом 1922 года о чудо-лекарстве стало известно и маме Женевы. Она позвонила Бантингу, и тот сразу же вызвал больную к себе на прием. В поезде девочке стало плохо, она впала в кому. Машинист вызвал карету скорой помощи к приходу поезда. Бантингу также сообщили о смертельно опасном ухудшении состояния Женевы. Молодой ученый встретил пациентку на вокзале и там же сделал ей инъекцию препарата. Обреченная девочка пришла в сознание, постепенно ее самочувствие стало улучшаться.

Женева прожила долгую активную жизнь и скончалась в возрасте 72 лет. С момента первой инъекции она в течение 61 года постоянно получала лечение чудесным препаратом.

Вы наверняка догадались, что Женева была больна сахарным диабетом, и лишь благодаря открытию инсулина получила шанс на компенсацию своей болезни и полноценную жизнь.

Физиологическая суть этой болезни сложна: для того чтобы клетки организма могли усваивать сахар из крови, осуществляя таким образом питание, им нужен гормон инсулин, который вырабатывается особыми клетками поджелудочной железы. При сахарном диабете инсулин вырабатываться перестает или же вырабатывается недостаточно. В результате при изобилии пищи клетки голодают, а сахар выводится из организма вместе с мочой.

Раньше, до того как научились определять сахар в моче с помощью анализов, диагноз «сахарный диабет» у мужчин помогали поставить мухи. Они вились в низу брюк, на которые случайно попадали сладкие капли мочи, когда мужчина ходил в туалет.

«Сахарная болезнь» была известна с древних времен, еще с III тысячелетия до нашей эры. Этот диагноз был для пациента смертным приговором вплоть до конца XIX века, когда были начаты исследования поджелудочной железы и сделан первый шаг к пониманию причин сахарного диабета. Еще до этого возникла наука о железах внутренней секреции, названная эндокринологией.

В 1869 году немецкий анатом и гистолог Пауль Лангерганс, на тот момент 22-летний студент, обнаружил в поджелудочной железе специфические группы клеток, которые впоследствии назовут в его честь «островками Лангерганса». Спустя несколько лет именно из этих островков будет выделен гормон инсулин. Но этому величайшему событию предшествовал целый ряд научных исследований.

В 1889 году немецкие клиницисты и физиологи Оскар Минковский и Йозеф фон Меринг продемонстрировали в экспериментах на животных, что удаление поджелудочной железы приводит к развитию сахарного диабета. Но при введении этим же животным экстракта из поджелудочной железы симптомы диабета исчезают. Так было установлено, что поджелудочная железа каким-то образом контролирует уровень сахара в крови, но как именно это происходит — еще предстояло выяснить.

В 1900 году русский патологоанатом Леонид Васильевич Соболев изучил строение и функцию островков Лангерганса, экспериментально доказав, что именно эти участки поджелудочной железы осуществляют специфическую внутреннюю секрецию, регулируя уровень сахара в крови.

В начале XX века ученые и врачи настолько близко подошли к открытию инсулина, что это произошло почти одновременно в нескольких странах. Приблизительно за полгода до того, как стало известно об открытии инсулина в Канаде, этот гормон в лабораторных условиях выделил румынский профессор физиологии Никола Паулеско. Но из-за языковых трудностей в условиях послевоенной Европы мир узнал об открытии Паулеско позже, чем об открытии канадских ученых. Поэтому первооткрывателями инсулина считаются Бантинг и Бест.

Итак, летом 1921 года двое молодых канадских ученых — хирург Фредерик Бантинг и его помощник Чарльз Бест — в лаборатории профессора Джона Маклеода из университета Торонто выделили из экстракта поджелудочной железы собаки, а затем теленка вещество, которому дают название «айлетин».

Именно айлетин, который Маклеод впоследствии предложил переименовать в «инсулин» (от латинского insula

— островок), стал долгожданным и чудодейственным лекарством для лечения сахарного диабета, и страдавшие им люди получили право на жизнь.

Первым больным, получившим инъекцию инсулина, стал четырнадцатилетний пациент клиники в Торонто Леонард Томпсон. К сожалению, препарат был недостаточно очищен: началась тяжелая аллергическая реакция, и, несмотря на снижение концентрации сахара в крови Леонарда, инъекции прекратили. Через 12 дней, в течение которых биохимик Колин упорно работал над улучшением экстракта, инсулин вновь ввели тому же пациенту. Это случилось 23 января 1922 года. На этот раз успех был ошеломительным, болезнь перестала прогрессировать, не было побочных эффектов, а умирающий мальчик пошел на поправку.

Следующим пациентом стал близкий друг Бантинга, врач Джо Джиль-Криста. Его излечение окончательно подтвердило, что наконец-то получено средство для спасения сотен тысяч жизней! За это открытие Фредерик Бантинг и профессор Маклеод уже в 1923 году получили Нобелевскую премию «за открытие инсулина». Бантинг, признавая заслугу своего помощника Чарльза Беста, отдал ему половину своей премии, и теперь в истории медицины их имена стоят рядом.

В том же 1923 году Бантинг познакомился с полковником Элаем Лилли, основателем фармацевтической компании Lilly. Компания сразу же взялась за разработку технологии массового производства инсулина, и это позволило спасти жизнь многих пациентов с диабетом. Налаживание производства происходило на удивление быстро: уже весной 1923 года было введено в эксплуатацию оборудование для массового выпуска препарата.

15 октября 1923 года был выпущен инсулин животного происхождения Илетин. К концу 1923 года компания Lilly выпустила почти 60 млн единиц препарата — и началась эра инсулина в лечении сахарного диабета.

Это фатальное заболевание перестало быть смертным приговором. Принимая инсулин и контролируя уровень сахара в крови, люди с диагнозом «сахарный диабет» могут вести образ жизни практически здорового человека.

В 1948 году американский врач-эндокринолог Эллиот Проктор Джослин учредил медаль, которую стали вручать тем, кто 25 лет прожил с диагнозом «сахарный диабет». Однако в 1970 году выдача медали прекратилась: ведь благодаря инсулину долгожительство с сахарным диабетом стало массовым явлением. Вместо нее была учреждена новая медаль, которую стали вручать диабетикам, прожившим с этой болезнью более 50 лет. На ее лицевой стороне изображен человек с факелом и надпись: «Триумф человека и медицины» (Triumph for Man and Medicine), на оборотной — «За 50 мужественных лет с диабетом» (For 50 Courageous Years with Diabetes).

Химическая структура инсулина человека была установлена в 1960 году. С помощью метода генной инженерии в 1976 году впервые был осуществлен полный синтез человеческого инсулина. В настоящее время пациенты с диабетом получают лечение только человеческим инсулином и его синтетическими аналогами. Инсулины животного происхождения больше не используются.

Как изобрели инсулин — лекарство, которое прямо сейчас спасает 500 миллионов жизней

Рис. 21. Формула инсулина

Химическая формула инсулина дает ответ на вопрос о том, почему до сих пор инсулин можно принимать только в виде инъекций. Дело в том, что инсулин — белок. Он переваривается в желудочно-кишечном тракте, не попадая в кровь, где должен работать.

Инсулин всегда необходим при диабете I типа, когда в результате аутоиммунной атаки секретирующие клетки погибают. Также его применяют во многих случаях диабета II типа, когда инсулина недостаточно. С появлением шприцев-ручек и тест-полосок, определяющих количество сахара в крови, качество жизни пациентов с диабетом возросло многократно, однако они по-прежнему должны считать хлебные единицы, определять уровень сахара, совершать расчеты и делать себе инъекции инсулина.

Наука подошла вплотную к тому, чтобы автоматизировать этот процесс. Уже сейчас существует устройство типа пластыря с микроиглой: он приклеивается на плечо, производит все эти процедуры автоматически и имитирует работу островков Лангерганса в поджелудочной железе.

Комментарии 0
Добавить комментарий