ИНСУЛИН - Студиопедия
Цяло поколение учени се опитват да изолират инсулин от островите на Лангерханс.
Успехът най-накрая дойде при 30-годишния канадски лекар Фредерик Грант Бантинг, който работи в университета в Торонто през лятото на 1921 г., опитвайки се да реши този проблем. Той беше асистиран от 21-годишния лекар Чарлз Хърбърт Уест. Бантинг и Бест направиха крачка: те лигираха панкреатичния канал на експериментално животно и изчакаха седем седмици, преди да го умъртвят и да пристъпят към извличане на хормона и панкреасната жлеза.
Предишни опити са били неуспешни, тъй като хормонът инсулин е протеин и ензимите, намиращи се в нормалните клетки на панкреаса, са специално предназначени да ги разграждат. Тези ензими разграждат инсулина, дори когато тъканта на жлезата е била смачкана до кашава консистенция преди инсулиновата екстракция. Чрез лигиране на канала Banting и Best атрофират тъканта на жлезата и нейните нормални клетки губят своята функция. Сега беше възможно безопасно да се изолира хормонът от живи островчета, които не бяха застрашени от действието на ензими, разделящи протеини. Веднага след като беше разработен методът за производство на инсулин, стана възможно успешното лечение на захарен диабет. Бантинг получава Нобелова награда за физиология или медицина през 1923 г. за своето откритие.
Бантинг предлага да нарече хормона илетин (от английската думаislet -"остров"). Въпреки това, още преди хормонът да бъде изолиран в чист вид, за него вече е било предложено името "инсулин"(insulaна латински означава "остров") - това е латинизирано наименование и е окончателно прието. Инсулинът принадлежи към група хормони, които насочват и координират хилядите биохимични реакции, протичащи всяка секунда в живите тъкани. Всички тези реакции са взаимосвързани по най-сложен начин,докато има повече или по-малко значими
промяната в скоростта на един от тях засяга останалите, които използват продуктите от първата реакция като реагенти. Тези последващи реакции по същия начин влияят върху хода на следващите процеси и т.н. 1 .
1 Именно този подреден набор от биохимични реакции, невероятно сложен в своята сложност, е това, за което говорим, когато произнасяме думата "метаболизъм" (от гръцки "metabolo" - "хвърлям и различни страни").
Тази връзка, тази взаимозависимост е толкова голяма, че когато протичането на някаква, макар и една, но ключова реакция е блокирано, това нарушение може да бъде фатално и понякога се покрива с бърза смърт на организма. Има отрови, които в минимални количества могат бързо да убият човек, защото имат способността да спрат всяка ключова биохимична реакция. Всичко това е много подобно на красиво подредена пирамида от кутии или къща от карти. Издърпайте един буркан или една карта - и цялата структура веднага ще се разпадне. Но ако общият механизъм на метаболизма е толкова уязвим към ефектите на малка доза чужда отрова, тогава той може да бъде също толкова уязвим към износване от рутинни събития в околната среда. Нека продължим нашата аналогия. Да предположим, че никой не идва до пирамидата от кутии и не издърпва една от тях от долния ред. Но пирамидата може да се разклати от сътресения поради преминаване на тежък камион, някой може случайно да удари долния ред с крак или да бутне пирамидата. Да предположим освен това, че продавачите внимателно следят състоянието на фамидка и го коригират, ако някои банки са объркани или цялата пирамида опасно загуби баланса си. Още по-удобно би било, ако имаше магнитен механизъм, който автоматично да се връща на мястото сизапустели банки.
Нашият метаболизъм, тоест метаболизмът, е организиран много по-добре и по-рационално от витрината на най-луксозния магазин. Нека да разгледаме това с пример. След хранене съдържащите се в храната въглехидрати се разграждат до прости захари, предимно глюкоза („сладко“,гръцки).Глюкозата прониква през чревната стена и се абсорбира в кръвта.
1 1 mg% съответства на съдържанието на 1 mg от веществото в 100 ml кръв.
Глюкозата е основното гориво на клетката, всяка клетка абсорбира цялата глюкоза, от която се нуждае, само от кръвта и след това я разгражда в своя енергиен котел в поредица от сложни реакции на въглероден диоксид и вода. В резултат на този процес се освобождава необходимата за клетката енергия. Тъй като всяка клетка зависи от глюкозата, цялата глюкоза в кръвта би била достатъчна за няколко минути. Но това не се случва, тъй като черният дроб непрекъснато разгражда натрупания в него гликоген до молекули глюкоза и го освобождава в кръвта. В същото време количеството глюкоза, освободена от черния дроб, точно съответства на количеството глюкоза, консумирана от клетките.
И така, оказва се, че черният дроб участва в поддържането на постоянно ниво на глюкоза в кръвта по два противоположни начина, които включват много сложно взаимосвързани реакции. Когато приемът на глюкоза надхвърли консумацията, както се случва след хранене, глюкозата се съхранява в черния дроб като гликоген. Когато приемът на глюкоза временно стане по-малък от консумацията, както се случва между храненията, гликогенът се разгражда до глюкоза, която се освобождава в кръвния поток, възстановявайки баланса. Крайният резултат е (при здрави хора) поддържане на глюкоза в определени, доста тесниграници. Концентрацията на глюкоза никога не се повишава до такова опасно ниво, когато вискозитетът на кръвта се повишава и никога не пада под нивото, при което започва гладуването на клетките.
Но какво точно поддържа такъв баланс. Храната може да бъде обилна и оскъдна, може да се приема през различни интервали. Понякога не ядем дълго време. Физическата активност също може да бъде по-голяма или по-малка, така че енергийните нужди на тялото се променят през цялото време. С всички тези непредсказуеми колебания, какво кара черния дроб да поддържа нивата на кръвната захар с такава удивителна ефективност?
Това прави, поне отчасти, инсулина.
Това съотношение демонстрира принципа на работа на системата чрез механизма на обратната връзка. Параметърът, който се контролира, стимулира работата на самия управляващ механизъм. При изравняване на параметрите изчезва и самият стимул, който активира системата.
При захарен диабет островите на Лангерханс напълно или частично губят способността си да реагират на стимул, т.е. повишаване на нивата на кръвната захар. (Защо това се случва не е известно, но е известно, че предразположението към диабет се предава по наследство.) В резултат на това повишаването на концентрацията на глюкоза след хранене среща много малко съпротивление, в зависимост от степента на увреждане на островния апарат. Наистина, лекарите могат да диагностицират новодиагностициран захарен диабет в ранен стадий на заболяването чрез измерване на концентрацията на глюкоза в кръвта след прилагане на голямо количество глюкоза на пациента. Този тест е много прост: на пациент със съмнение за диабет се дава разтвор на глюкоза за пиене на празен стомах. Кръвта за захар се взема преди изследването и на определени интервали след даване на глюкоза. Ако по време на такъвтест за глюкозен толеранс, повишаването на концентрацията на кръвната захар е по-стръмно, отколкото би трябвало да е нормално, и връщането към нормалните нива е бавно, тогава можем да говорим за голяма вероятност този човек да има ранен стадий на захарен диабет.
Островите на Лангерханс, след като веднъж са се провалили, вече не могат да възстановят своята функция. Човечеството все още не е измислило подходящо лекарство за това. Пациентът обаче може да получи липсващия инсулин отвън. Инсулинът, извлечен от панкреаса на едър рогат добитък, е също толкова ефективен за намаляване на захарта, колкото панкреаса на самия пациент. За лечение са достатъчни 1-2 mg инсулин на ден.
Трудността обаче се състои в това, че когато пациентът с диабет е бил здрав и неговите панкреатични острови са функционирали нормално, инсулинът се освобождава в кръвта постоянно, но в точно пропорционални количества, в зависимост от нуждите. Когато се предписват инсулинови инжекции, пациентът започва да го получава на определени порции и в часовете, определени от лекаря. В този случай нуждата от инсулин може да се определи само приблизително. Приспособяването на тялото към нуждите на метаболизма в този случай се случва в неравномерни удари. Кръвната захар или спада рязко след инсулинова инжекция, или се повишава твърде високо преди следващата инжекция. Подобна картина ще се получи, ако прехвърлите термостата на вашата отоплителна система на ръчно управление, като движите копчето нагоре и надолу, за да постигнете постоянна температура.
Именно поради тази причина диабетикът, дори и да получава инсулин, трябва да спазва строга диета, за да не натоварва излишно механизмите за контрол на кръвната захар. (Също така можете да контролирате температурата в дома си ръчно, аконяма да има застудяване.) Недостатъкът на лечението с инсулин е и необходимостта да се прилага под формата на подкожни инжекции. Инсулинът не може да се приема перорално, тъй като, тъй като е протеин, той моментално се разгражда на неактивни фрагменти под действието на ензимите на стомашния сок.
Вероятно изход може да се намери, ако подходите към проблема от другата страна. Има лекарства, които могат да извадят инсулиназата, която унищожава инсулина, извън играта. Тези лекарства, които могат да се приемат през устата, ще позволят на малко количество от това, което се произвежда в тялото на пациента, да циркулира в кръвта за по-дълго време, което, поне в някои случаи, ще избегне подкожните инжекции.
Не намерихте това, което търсихте? Използвайте търсачката: