Šiuolaikinės medicinos stebuklai jau nieko nestebina - tačiau daugelis iš mūsų gimė ir tebėra gyvi vien mokslininkų, nugalėjusių vieną ar kitą mirtiną ligą, dėka. Knyga „30 Nobelio premijų. Atradimai, pakeitę vaistą “, kurį išleido„ Alpina “negrožinė literatūra. Skelbiame fragmentą apie išgydomo diabeto atsiradimą - ligą, kuri baigėsi mirtina prieš 98 metus.

Žmonijos istorijoje nėra tiek išrastų vaistų, kurie iš esmės pakeitė žmonių gyvenimus, tačiau jie turi didelę reikšmę. Paskambinkime jiems. Tai yra acetilsalicilo rūgštis arba aspirinas, paminklas, kuris buvo pastatytas Vokietijoje, antibiotikai, nutraukę plataus masto infekcines epidemijas, ir insulinas. Pirmiausia papasakosime jums vieną istoriją..

XX amžiaus XX a. Pradžia.

Dešimtmetė Ženevos Stickelberger iš Amerikos Oberono miesto, esančio Šiaurės Dakotos valstijoje, susirgo: ji pradėjo daug gerti, dažnai ėjo „maža“ ir greitai numetė svorį. Gydytojai anksčiau stebėjo šią ligą kitiems žmonėms, tačiau jie nežinojo, kaip ją gydyti..

Ženevos būklė pablogėjo, o motina negalėjo susitaikyti su tuo, kad prarado dukrą, ir atkakliai ieškojo mokslininkų, kurie galėtų išgelbėti Ženevą. Tuo pačiu metu visame pasaulyje pradėjo sklisti žinios apie nuostabų vaistą, kurį atrado kanadiečių gydytojas Frederickas Buntingas ir jam padėjęs medicinos studento padėjėjas Charlesas Bestas. Tūkstančiai laiškų pradėjo ateiti Kanados mokslininkams, prašydami išgelbėti panašia liga sergančius vaikus.

1922 m. Vasarą Ženevos motina sužinojo apie stebuklingą išgydymą. Ji paskambino Buntingui, ir jis iškart iškvietė pacientę į jos paskyrimą. Traukinyje mergaitė susirgo, ji pateko į komą. Į atvažiuojantį traukinį vairuotojas iškvietė greitąją pagalbą. Buntingui taip pat buvo pranešta apie mirtiną Ženevos pablogėjimą. Jaunoji mokslininkė stotyje sutiko pacientą ir ten jai suleido vaisto. Pasmerkta mergina atgavo sąmonę, pamažu jos sveikata ėmė gerėti.

Ženeva gyveno ilgą aktyvų gyvenimą ir mirė sulaukusi 72 metų. Nuo pirmosios injekcijos momento 61 metus ji buvo nuolat gydoma nuostabiu vaistu..

Jūs tikriausiai atspėjote, kad Ženeva sirgo diabetu, ir tik atradę insuliną gavote galimybę kompensuoti savo ligą ir visavertį gyvenimą.

Šios ligos fiziologinė esmė yra sudėtinga: tam, kad organizmo ląstelės galėtų absorbuoti cukrų iš kraujo ir taip aprūpinti mityba, joms reikia hormono insulino, kurį gamina specialios kasos ląstelės. Sergant cukriniu diabetu, insulinas nebegaminamas arba jo gaminamas nepakankamai. Dėl to, gausiai maitinantis, ląstelės badauja, o cukrus iš organizmo išsiskiria su šlapimu.

Anksčiau, prieš sužinoję, kaip nustatyti cukrų šlapime, naudojant testus, diabeto diagnozė vyrams padėjo muses. Jie susisuko kelnių apačioje, ant kurių netyčia krito saldūs šlapimo lašai, kai vyras nuėjo į tualetą.

„Cukraus liga“ buvo žinoma nuo senų senovės, nuo III tūkstantmečio pr. Ši diagnozė buvo mirties bausmė pacientui iki XIX amžiaus pabaigos, kai buvo pradėti kasos tyrimai ir imtasi pirmojo žingsnio suprasti diabeto priežastis. Prieš tai endokrininių liaukų mokslas buvo vadinamas endokrinologija.

1869 m. Vokiečių anatomikas ir histologas Paulius Langerhansas, tuo metu 22 metų studentas, kasoje atrado specifines ląstelių grupes, kurios jo garbei vėliau bus pavadintos „Langerhanso salelėmis“. Po keleto metų būtent iš šių salų bus išskiriamas hormonas insulinas. Bet prieš šį puikų įvykį buvo atlikta daugybė mokslinių tyrimų..

1889 m. Vokiečių gydytojai ir fiziologai Oskaras Minkowskis ir Josephas von Mehringas bandymais su gyvūnais įrodė, kad kasos pašalinimas lemia cukrinio diabeto vystymąsi. Tiems gyvūnams paskyrus kasos išrašą, diabeto simptomai išnyksta. Buvo nustatyta, kad kasa kažkaip kontroliuoja cukraus kiekį kraujyje, tačiau kaip tiksliai tai atsitiko, dar reikia sužinoti..

1900 m. Rusų patologas Leonidas Vasiljevičius Sobolevas ištyrė Langerhanso salelių struktūrą ir funkcijas, eksperimentiškai įrodydamas, kad būtent šios kasos sritys vykdo specifinę vidinę sekreciją, reguliuodamos cukraus kiekį kraujyje..

XX amžiaus pradžioje mokslininkai ir gydytojai buvo taip arti atradimo insulino, kad keliose šalyse tai įvyko beveik tuo pačiu metu. Maždaug šešis mėnesius iki sužinojus apie insuliną Kanadoje, šį hormoną laboratorinėmis sąlygomis išskyrė Rumunijos fiziologijos profesorė Nicola Paulesco. Bet dėl ​​kalbos sunkumų pokario Europoje pasaulis sužinojo apie Paulesco atradimą vėliau nei Kanados mokslininkų atradimas. Todėl insulino pradininkai yra „Bunting“ ir „Best“.

Taigi 1921 m. Vasarą du jauni Kanados mokslininkai - chirurgas Frederickas Buntingas ir jo padėjėjas Charlesas Bestas - profesoriaus Johno MacLeodo iš Toronto universiteto laboratorijoje iš kasos išskyrė šunį, o vėliau veršį - medžiagą, vadinamą „etilenu“..

Tai buvo etilenas, kurį vėliau Macleod pasiūlė pervadinti „insulinu“ (iš lotynų k. Insula - salelė), tapo ilgai lauktu ir stebuklingu diabeto gydymo vaistu, o nuo jo kenčiantys žmonės įgijo teisę į gyvybę.

Pirmasis pacientas, kuriam buvo sušvirkšta insulino, buvo keturiolikos metų pacientas Leonardas Thompsonas Toronto klinikoje. Deja, vaistas nebuvo pakankamai išgrynintas: prasidėjo sunki alerginė reakcija ir nepaisant sumažėjusios cukraus koncentracijos Leonardo kraujyje, injekcijos buvo nutrauktos. Po 12 dienų, per kurias biochemikas Colinas sunkiai dirbo, kad pagerintų ekstraktą, tam pačiam pacientui vėl buvo įvestas insulinas. Tai įvyko 1922 m. Sausio 23 d. Šį kartą sėkmė buvo didžiulė, liga nustojo progresuoti, nebuvo jokio šalutinio poveikio, o mirštančiam berniukui pasidarė geriau.

Kitas pacientas buvo artimas Buntingo draugas, gydytojas Joe Gil-Christ. Jo gydymas galutinai patvirtino, kad pagaliau buvo gauta priemonė išgelbėti šimtus tūkstančių gyvybių! Už šį atradimą Frederickas Buntingas ir profesorius MacLeodas jau 1923 m. Gavo Nobelio premiją „už insulino atradimą“. Pripažindamas savo padėjėjo Charleso Besto nuopelną, Buntingas atidavė jam pusę savo prizo, o dabar medicinos istorijoje jų pavardės yra šalia.

Tą patį 1923 m. Buntingas susitiko su pulkininku Eli Lilly, farmacijos bendrovės „Lilly“ įkūrėju. Bendrovė nedelsdama ėmėsi kurti masinės insulino gamybos technologijas, ir tai išgelbėjo daugelio diabetu sergančių pacientų gyvybes. Gamybos pradžia buvo stebėtinai greita: 1923 m. Pavasarį buvo pradėta gaminti masinė narkotikų gamyba.

1923 m. Spalio 15 d. Buvo išleistas gyvūninės kilmės insulinas Iletin. Iki 1923 m. Pabaigos „Lilly“ pagamino beveik 60 milijonų vienetų vaisto - ir prasidėjo insulino era, gydant diabetą..

Ši mirtina liga nebėra mirties bausmė. Vartodami insuliną ir kontroliuodami cukraus kiekį kraujyje, žmonės, kuriems diagnozuotas diabetas, gali gyventi sveiką gyvenimo būdą..

1948 m. Amerikiečių endokrinologas Eliotas Proktorius Joslinas įsteigė medalį, kuris buvo įteiktas tiems, kurie 25 metus gyveno diagnozavę cukrinį diabetą. Tačiau 1970 m. Medalio išdavimas nutrūko: dėl insulino ilgaamžiškumas su cukriniu diabetu tapo masiniu reiškiniu. Vietoj to buvo įsteigtas naujas medalis, kuris buvo įteiktas diabetikams, kurie su šia liga išgyveno daugiau nei 50 metų. Priekinėje pusėje yra žmogus su žibintuvėliu ir užrašu: „Žmogaus ir medicinos triumfas“ („Žmogaus ir medicinos triumfas“), užpakalinėje pusėje - „50 drąsių metų su diabetu“ (50 drąsių metų su diabetu)..

Žmogaus insulino cheminė struktūra buvo nustatyta 1960 m. Taikant genetinės inžinerijos metodą 1976 m., Buvo atlikta pirmoji visiška žmogaus insulino sintezė. Šiuo metu cukriniu diabetu sergantys pacientai gydomi tik žmogaus insulinu ir jo sintetiniais analogais. Gyvūniniai insulinai nebenaudojami.

Fig. 21. Insulino formulė

Cheminė insulino formulė atsako į klausimą, kodėl iki šiol insuliną galima vartoti tik kaip injekciją. Faktas yra tas, kad insulinas yra baltymas. Jis virškinamas virškinimo trakte nepatekant į kraują, kur jis turėtų veikti.

Insulinas visada būtinas sergant I tipo diabetu, kai sekrecinės ląstelės miršta dėl autoimuninio priepuolio. Jis taip pat vartojamas daugeliu II tipo diabeto atvejų, kai nepakanka insulino. Atsiradus švirkštimo priemonėms su švirkštimo priemonėmis ir tyrimo juostelėms, kuriomis matuojamas cukraus kiekis kraujyje, diabetu sergančių pacientų gyvenimo kokybė padidėjo daug kartų, tačiau jiems vis tiek reikia suskaičiuoti duonos vienetus, nustatyti cukraus kiekį, atlikti skaičiavimus ir insulino injekcijas..

Mokslas priartėjo prie šio proceso automatizavimo. Jau yra toks prietaisas kaip pleistras su mikroneteliu: jis prigludęs prie peties, automatiškai atlieka visas šias procedūras ir imituoja Langerhanso salelių darbą kasoje..

Cukrinis diabetas: kaip veikia insulinas. Mokslinių atradimų istorija

Kas yra insulinas ir kaip jie išmoko gydyti diabetą

Visi turime draugų ar artimųjų, kurie serga cukriniu diabetu ir yra nuolat priversti vartoti insuliną - žmogaus hormono analogą, padedantį reguliuoti cukraus kiekį kraujyje. Mes pasakojame, kaip mokslininkai ėmėsi šio vaisto atradimo ir už ką jiems buvo paskirta Nobelio premija.

PSO duomenimis, šiuo metu pasaulyje yra apie 382 milijonai diabetu sergančių žmonių. Kasmet nuo diabeto ir jo padarinių miršta apie 5 milijonai žmonių. Kas 10–15 metų pacientų skaičius padvigubėja. Remiantis Tarptautinės diabeto federacijos (IDF) prognozėmis, tokiu tempu 2035 m. Bus beveik 600 milijonų diabetu sergančių žmonių.

XX amžiaus pradžioje pacientai mirdavo nuo diabeto. Dabar ši liga laikoma lėtine: visais tikslais žmonės dešimtmečius gyvena beveik normalų gyvenimą. Vaistų, skirtų diabetui gydyti, rinka, pasak ekspertų, 2018 m. Galėtų pasiekti 58 milijardus JAV dolerių.

Kas yra diabetas

Minint ligą, kuri dabar vadinama diabetu, istorikų teigimu, atsirado daugiau nei prieš 2000 metų. Romos ir Graikijos gydytojai atkreipė dėmesį į tokių simptomų derinį kaip didelis skysčių netekimas, troškulys ir svorio kritimas. Vėliau gydytojai pastebėjo saldų šlapimo kvapą, o vienas iš jų, paragavęs jo, taip pat turėjo saldų skonį. Natūralu, kad kilo idėja, jog organizme kaupiasi cukrus ar gliukozė, kuriuos ląstelės dažniausiai sunaudoja energijai gaminti.

Paprastai tai atsitinka maždaug taip: gliukozė į organizmą patenka su maistu. Tačiau tam, kad ji patektų į ląsteles, jai reikia padėjėjo - hormono insulino. Ši schema veikia gana protingai: insulinas sėdi ant tam tikrų ląstelių receptorių, po kurių jos membranoje atsidaro kanalai, per kuriuos gliukozė įsiskverbia į ląstelę. Jei dėl kokių nors priežasčių nepakanka insulino, kraujyje ir šlapime pradeda kauptis gliukozė.

1 tipo diabetas atsiranda dėl kasos beta ląstelių, gaminančių insuliną, mirties. Juos užpuola jų pačių imuninė sistema. Tai lemia insulino trūkumą ir padidėjusį gliukozės kiekį organizme. Liga, kaip taisyklė, paveikia žmones vaikystėje ir paauglystėje. Jis greitai vystosi ir yra sunkus be gydymo..

2 tipo diabetas pačioje pradžioje nėra susijęs su insulino trūkumu. Dažniausiai tai siejama su atsparumu insulinui: ląstelės nesuvokia insulino, hormonas nepririša prie savo receptorių pakankamu kiekiu, todėl mažai gliukozės prasiskverbia į ląstelę. O tai, savo ruožtu, padidina gliukozės kiekį kraujyje.

PSO duomenimis, 1 tipo cukriniu diabetu serga apie 5% visų diabetu sergančių pacientų. Kodėl visuomenės ir vaistų pramonės įmonės daugiausia dėmesio skiria insulinui? Pirma, šie pacientai tiesiog negali gyventi be insulino. Antra, šia liga daugiausia serga vaikai, todėl tai tampa socialine problema. Trečia, net sergant 2 tipo cukriniu diabetu, kai atrodo, kad organizme gaminamas tinkamas insulinas, ligos metu jo išeikvojama, o tada pacientai iš kitų cukraus kiekį mažinančių vaistų perkeliami į insuliną..

Kaip buvo rastas insulinas

1869 m. Vokiečių patologas Paulas Langerhansas, tyrinėdamas kasą mikroskopu, atrado nedideles ląstelių grupes, kurios vėliau jo garbei buvo pavadintos Langerhanso salelėmis. Tada jų vaidmuo liko nepaaiškinamas. 1889 m. Vokiečių fiziologai Josef von Mehring ir Oscar Minkowski nustatė, kad šunims pašalinus kasą, jų cukraus koncentracija kraujyje smarkiai padidėjo. Taigi buvo prielaida, kad diabetas sutrikdo kasą.

1900–1901 m. Svarbius tyrimus atliko rusų gydytojas Leonidas Sobolevas. Ligavęs šunų kasos latakus jis pažymėjo, kad atrofuojasi dalis, kuri yra atsakinga už virškinimą, bet ne Langerhanso salelės. Jis pasiūlė, kad salelės yra atsakingos už vidinį sekreciją, ir netgi pasiūlė, kad kasos latakų ligatūra, pavyzdžiui, naujagimiams veršeliuose, galėtų būti naudojama norint gauti medžiagą, tinkančią kaip antidiabetinis vaistas. Deja, Sobolevas mirė jauname amžiuje ir nebeatnaujino savo darbo.

1916 m. Anglų fiziologas Edwardas Charpy-Schaeferis teigė, kad medžiaga, kurią gamina Langerhanso salelės, yra hormonas, kurį jis pavadino insulinu (iš lotynų. Insula - sala). Ir tada visos pastangos buvo nukreiptos į šio hormono išskyrimą iš kasos ir bandymą jį gydyti sergant cukriniu diabetu.

Pirmiausia šunys

Lemtingą vaidmenį jame atliko būsimasis Nobelio premijos laureatas - kanadiečių gydytojas Frederickas Buntingas. 1920 m. Jis užėmė docento pareigas Vakarų Ontarijo universiteto medicinos mokykloje. Buntingo bibliografai rodo, kad jis atkreipė dėmesį į diabeto problemą mirus nuo šios ligos vaikystės draugui..

Be kitos mokslinės literatūros, Buntingas perskaitė straipsnį apie bandymus iš kasos gauti hormoną. Tačiau sekrecijos procese esantį hormoną greitai sunaikino virškinimo fermentas tripsinas. Ir Buntingas padarė tą pačią išvadą, kad dvidešimt metų anksčiau Leonidas Sobolevas: būtina atskirti kasos endokrininę dalį ir egzokrininę. Savo dienoraštyje jis rašė: „Šunų kasos latakų tvarstymas. Palaukite šešias – aštuonias savaites. Pašalinkite ir ištraukite “. Taigi jis tikėjosi gauti Langerhanso salelių ląstelių ekstraktą, nesunaikintą tripsino..

Savo vadovo patarimu Bunting aptarė šią temą su John McLeod, Toronto universiteto profesoriumi. Iš pradžių Macleod'as skeptiškai žiūrėjo į savo idėją, tačiau galiausiai jis kurį laiką davė Buntingui laboratoriją, kelis šunis ir studento padėjėją Charlesą Bestą, o jis pats išvyko atostogauti.

Kol „MacLeod“ ilsėjosi, „Bunting and Best“ atliko daugybę eksperimentų: vieno šuns kasos kanalai buvo aprišti, gautas salos ląstelių ekstraktas ir jis buvo suleistas šuniui, kuriam nustatyta hiperglikemija. Gyvūnas pasveiko. Grįžęs iš atostogų, Macleod taip pat pasinaudojo šia tema, bet biochemiko Jameso Collipo kompanijoje..

„Bunting“ ir „Best“ pradėjo gauti ekstraktą iš negimusių veršelių kasos. Jamesas Collipas sukūrė ekstraktų gryninimo technologiją. Daugybė sėkmingų eksperimentų su šunimis leido mokslininkams galvoti apie bandymus su žmonėmis..

Insulinas žmonėms

Pirmasis tyrėjų pacientas buvo 14-metis Leonardas Thompsonas, kuris sirgo vadinamuoju nepilnamečių diabetu (1 tipo diabetu). Gydytojai apibūdino jį kaip visiškai išsekusį, mirštantį berniuką, nuo kurio liko oda ir kaulai. 1922 m. Sausio mėn. Jis gavo pirmąją ekstrakto, kuriame yra insulino, injekciją. Pirmoji injekcija berniukui sukėlė baisią alergiją. Beveik dvi savaites Jamesas Callipas išvalė ekstraktą, o sausio 23 d. Leonardas gavo antrą injekciją. Po jos Thompsonas greitai pasveikė.

Žinia apie išgelbėtą berniuką sukėlė tarptautinę sensaciją ir pacientų potvynį Toronte. Universiteto mokslininkai ir gydytojai padarė šimtus injekcijų. Jie pasakoja istoriją, kaip dešimties metų mergaitė buvo atvežta traukiniu į Torontą ir pakeliui pateko į ketoacidozinę komą. Atvykęs tiesiai į stotį, Buntingas jai padarė gelbėjimo injekciją. Po to mergina gyveno 61 metus, visą laiką vartodama insuliną.

1923 m. Bunting ir Macleod gavo Nobelio premiją. Buntingas nepatentavo savo atradimo, tačiau suteikė teises į jį Toronto universitetui, kuris nedelsdamas pradėjo pardavinėti technologijų licencijas farmacijos kompanijoms. Pirmąją licenciją gavo amerikiečių įmonė „Eli Lilly“, paskui - danų „Novo Nordisk“ ir vokiečių „Hoechst“, kurie į rinką pateko 1923 m..

Įmonės gamino jautienos ir kiaulienos insuliną, kuris labai panašus į žmogaus. Tačiau jie vis dar nebuvo tobuli gydant žmones. 1926 m. Hormonų žinovas iš Johno Hopkinso Amerikos universiteto Johnas Abelis pirmasis gavo kristalinį insuliną.

Naujas insulino istorijos etapas buvo 1955 m. Anglų biochemiko Frederiko Sengerio atradimas apie insulino baltymų pobūdį ir struktūrą. Tai tapo pagrindiniu galimos sintetinio hormono gamybos pagrindu. 1958 m. Senger už šį darbą buvo paskirta Nobelio premija. 1964 m. Anglų biochemikas Dorothy Crowfoot-Hodgkins gavo Nobelio premiją už biologiškai aktyvių medžiagų, įskaitant insuliną, erdvinių struktūrų nustatymą..

Tačiau dar reikėjo ilgų 26 metų, kol Harvardo universiteto tyrėjai Walteris Gilbertas ir Peteris Lomedico sukūrė insulino sintezės technologiją. Šiek tiek vėliau insulinas buvo sukurtas genų inžinerijos būdu..

Ne tik injekcijos

Šiandien mokslininkai dirba kurdami skirtingas vaisto formas. Nors pacientų, kurie patys gali sušvirkšti insuliną naudodami vienkartinius švirkštų švirkštiklius, patogumui buvo padaryta daugybė patobulinimų, akivaizdu, kad injekcijos nėra pats patogiausias vaisto vartojimo būdas. „MannKind Corp“ sukūrė inhaliatorių, kuris buvo įregistruotas 2014 m., O teisės buvo perduotos „Sanofi“. Mes taip pat bandėme sukurti insulino pleistrus, tačiau iki šiol nieko nebuvo pranešta apie tokių produktų pasirengimą..

Kitas bandymas yra piliulė. Natūralu, kad jie pirmiausia galvojo apie tai, nes tai yra patogiausia priimti. Įmonės ilgą laiką net nesiėmė tokių projektų. Kaip prisimename iš insulino sukūrimo istorijos, jis greitai suskaidomas maisto fermentų pagalba. Aišku, kad vieną kartą tabletę pavidalu virškinimo trakte ji taip pat bus veikiama fermentų, o apskaičiuoti jos dozę ir išlaikyti lygį bus nepaprastai sunku. Vis dėlto neseniai „Novo Nordisk“ paskelbė, kad dirba prie tokio projekto ir tiki jo sėkme..

Kas gamina insuliną

Istoriškai visa pasaulio insulino rinka buvo padalyta tarp trijų kompanijų. Didžiausia akcijų dalis priklauso „Novo Nordisk“, mažesnė - „Eli Lilly“ ir „Sanofi“. (Daug daugiau pasaulinių vaistų bendrovių dirba su vaistais nuo 2 tipo diabeto.)

Rusija jau seniai kuria savo insuliną kaip vieną iš strateginių vaistų. Tačiau rusiškas insulinas neprogramavo gerai, taip pat ir dėl gydytojų, kurie buvo pernelyg įpratę prie pašalinių vaistų ir konservatyvumo, įtikino visus, kad mes turime „kažką ne taip“. Dabar viena progresyvių Rusijos kompanijų „Geropharm“ įsigijo Nacionalinę biotechnologijų įmonę ir ruošiasi rimtai užsiimti insulino gamyba.

Granadės nemiega. „Sanofi“ nusipirko augalą Orilo regione, o dabar „Sanofi-Aventis-Vostok“ gamina „Lantus“ insuliną per visą ciklą, išskyrus medžiagą. „Novo Nordisk“ yra pasirengusi pradėti savo gamyklą Kalugos regione, o „Eli Lilly“ pasirašė sutartį su žinoma Rusijos įmone „R-Pharm“ dėl visos jos insulino linijos išleidimo. Netrukus jie taps vietiniais Rusijos gamintojais.

Jei turite medicininių klausimų, pirmiausia pasitarkite su gydytoju.

Insulino atradimų istorija

Insulinas kaip peptidinio pobūdžio hormonas, susidarantis Langerhanso kasos salelių beta ląstelėse. Ląstelių membranų pralaidumo užtikrinimas gliukozės molekulėms kaip pagrindinė jos funkcija. Insulino preparatų ir jo paruošimo klasifikacija.

Siųsti savo gerą darbą žinių bazėje yra paprasta. Naudokite žemiau esančią formą

Studentai, magistrantai, jaunieji mokslininkai, kurie naudojasi žinių baze studijose ir darbe, bus jums labai dėkingi.

Publikuotas http://www.allbest.ru/

Įvadas

Insulinas (iš lat. Insula - sala) - peptido pobūdžio hormonas, susidarantis kasos Langerhanso salelių beta ląstelėse. Jis turi daugialypį poveikį metabolizmui beveik visuose audiniuose.

Pagrindinė insulino funkcija yra užtikrinti ląstelių membranų pralaidumą gliukozės molekulėms. Supaprastinta forma galima pasakyti, kad ne tik angliavandeniai, bet ir bet kokios maistinės medžiagos galutinai suskaidomos į gliukozę, kuri naudojama sintetinti kitas anglies turinčias molekules ir yra vienintelė kuro rūšis ląstelinėms elektrinėms - mitochondrijos. Be insulino ląstelių membranos pralaidumas gliukozei sumažėja 20 kartų, o ląstelės miršta iš bado, o kraujyje ištirpęs cukraus perteklius nuodija organizmą.

Insulino sekrecijos pažeidimas dėl beta ląstelių sunaikinimo - absoliutus insulino trūkumas - yra pagrindinė grandis 1 tipo diabeto patogenezėje. Insulino veikimo audiniams pažeidimas - santykinis insulino trūkumas - turi didelę reikšmę II tipo diabeto vystymuisi.

Insulino atradimų istorija

Insulino atradimo istorija siejama su Rusijos gydytojo I.M vardu. Sobolevas (XIX a. Antroji pusė), kuris įrodė, kad žmogaus cukraus kiekį kraujyje reguliuoja specialus kasos hormonas.

1922 m. Insulinas, išskirtas iš gyvūno kasos, pirmą kartą buvo pristatytas 10 metų berniukui, sergančiam diabetu. rezultatas viršijo visus lūkesčius, o po metų amerikiečių įmonė „Eli Lilly“ išleido pirmąjį gyvulinio insulino preparatą.

Gavusi pirmąją pramoninę insulino partiją per kelerius ateinančius metus, buvo nutiestas didžiulis kelias jo išskyrimui ir išgryninimui. Dėl to hormonas tapo prieinamas pacientams, sergantiems 1 tipo cukriniu diabetu. insulino hormono kasos membrana

1935 m. Danų tyrinėtojas Hagedornas optimizavo insulino veikimą organizme, siūlydamas ilgesnį preparatą.

Pirmieji insulino kristalai buvo gauti 1952 m., O 1954 m. Anglų biochemikas G. Sengeris iššifravo insulino struktūrą. Sukūrus metodus, kaip išvalyti hormoną nuo kitų hormoninių medžiagų ir insulino skilimo produktų, buvo galima gauti homogeninį insuliną, vadinamą vienkomponenčiu..

70-ųjų pradžioje. Sovietų mokslininkai A.Judajevas ir S.Švachkinas pasiūlė cheminę insulino sintezę, tačiau šios sintezės įgyvendinimas pramoniniu mastu buvo brangus ir nuostolingas..

Vėliau laipsniškai pagerėjo insulino grynumo laipsnis, dėl kurio sumažėjo alergijos insulinui, sutrikusios inkstų funkcijos, regos sutrikimai ir imuninis atsparumas insulinui sukeliamos problemos. Reikėjo veiksmingiausio pakaitinės cukrinio diabeto terapijos hormono - homologinio insulino, tai yra žmogaus insulino.

Devintajame dešimtmetyje molekulinės biologijos pažanga leido susintetinti abu žmogaus insulino štamus naudojant E. coli, kurie vėliau buvo sujungti į biologiškai aktyvaus hormono molekulę, o rekombinantinis insulinas buvo gautas Rusijos mokslų akademijos Bioorganinės chemijos institute, naudojant genetiškai modifikuotas E. coli padermes..

Taikant afinitetinę chromatografiją, žymiai sumažėjo užterštų baltymų, kurių molekulinė masė didesnė už preparatą, kiekis nei insulino. Tokie baltymai apima proinsuliną ir iš dalies suskaidytą proinsuliną, kurie gali paskatinti antiinsulino antikūnų gamybą.

Žmogaus insulino vartojimas nuo pat gydymo pradžios sumažina alerginių reakcijų pasireiškimą. Žmogaus insulinas absorbuojamas greičiau ir, nepaisant vaisto formos, jo veikimo trukmė yra trumpesnė nei gyvulinio insulino. Žmogaus insulinai yra mažiau imunogeniški nei kiaulienos, ypač sumaišyti galvijų ir kiaulienos insulinai..

Insulino rūšys

Insulino preparatai skiriasi vienas nuo kito grynumo laipsniu; gavimo šaltinis (galvijai, kiauliena, žmogus); į insulino tirpalą dedamos medžiagos (prailginančios jo veikimą, bakteriostatai ir kt.); koncentracija pH vertė; galimybės maišyti TLK su IPD.

Insulino preparatai skiriasi priklausomai nuo šaltinio. Kiaulių ir bulių insulinas nuo žmogaus insulino skiriasi aminorūgščių sudėtimi: galvijų - trijose amino rūgštyse, o kiaulės - vienoje. Nenuostabu, kad gydant galvijų insuliną, nepageidaujamos reakcijos pasireiškia daug dažniau nei gydant kiaulienos ar žmogaus insuliną. Šios reakcijos pasireiškia imunologiniu atsparumu insulinui, alergija insulinui, lipodistrofijomis (poodinio audinio pokyčiais injekcijos vietoje)..

Nepaisant akivaizdžių galvijų insulino trūkumų, jis vis dar plačiai naudojamas pasaulyje. Nepaisant to, galvijų insulino trūkumai imunologiniame plane yra akivaizdūs: jis jokiu būdu nerekomenduojamas pacientams, kuriems naujai diagnozuotas cukrinis diabetas, nėščioms moterims ar trumpalaikiam gydymui insulinu, pavyzdžiui, perioperaciniu laikotarpiu. Neigiamos galvijų insulino savybės taip pat išsaugomos, kai naudojamas mišinyje su kiauliena, todėl mišrių (kiaulienos ir galvijų) insulinų taip pat negalima naudoti šių kategorijų pacientų gydymui..

Žmogaus insulino cheminė struktūra yra visiškai identiška žmogaus insulinui.

Pagrindinė biosintetinio žmogaus insulino gavimo metodo problema yra visiškas galutinio produkto išvalymas nuo mažiausių naudojamų mikroorganizmų priemaišų ir jų metabolinių produktų. Nauji kokybės kontrolės metodai užtikrina, kad žmogaus biosintetiniai insulinai neturi kenksmingų priemaišų; taigi, jų grynumo laipsnis ir cukraus kiekį mažinantis efektyvumas atitinka aukščiausius reikalavimus ir yra beveik vienodi. Šie insulino preparatai, atsižvelgiant į priemaišas, neturi jokio nepageidaujamo šalutinio poveikio..

Šiuo metu medicinos praktikoje naudojami trys insulino tipai:

- mažas nuotolis su greitu efekto atsiradimu;

- vidutinė veikimo trukmė;

- ilgai veikiantis su lėtu efekto pasireiškimu.

1 lentelė. Komercinių insulino preparatų charakteristikos

Pavyzdžiai (prekės pavadinimai)

Metilparabeno m-krezolio fenolis

NaCl glicerino Na (H) PO4 Na acetatas

Vyras Kiaulės jautis

Actrapid-NM, Humulin-R Actrapid, Actrapid-MS injekcinis insulinas (SSRS, nebegaminamas)

Vyras Kiaulės jautis

„Protafan-NM“, „Humulin-N“ „Protafan-MS“ protamino insulinas (SSRS, nebegaminamas)

Vyras Kiaulės jautis

Monotard-NM, Humulin-cinc Monotard-MS, Tape-MS Tape

Trumpo veikimo insulinas (ICD) - įprastas insulinas - tai trumpalaikio veikimo kristalinis cinko insulinas, tirpus esant neutraliam pH, kurio poveikis pasireiškia per 15 minučių po oda sušvirkštimo ir trunka 5–7 valandas.

Pirmasis pailginto veikimo insulinas (IPD) buvo sukurtas praėjusio amžiaus trečiojo dešimtmečio pabaigoje, kad pacientai galėtų švirkštis rečiau nei vartodami tik ICD - vieną kartą per dieną, jei įmanoma. Siekiant padidinti veikimo trukmę, visi kiti insulino preparatai modifikuojami ir, ištirpinti neutralioje terpėje, sudaro suspensiją. Jų sudėtyje yra protamino fosfato buferyje - protamino-cinko-insulino ir NPH (Hagedorno neutralus protaminas) - NPH-insulino arba įvairių koncentracijų cinko acetato buferyje - insulinų ultra juosta, juosta, pusiau.

Vidutinės trukmės insulino preparatuose yra protamino, kuris yra baltymas, kurio vidutinis m.m. 4400, turtingas argininu ir gaunamas iš vaivorykštinio upėtakio pieno. Komplekso formavimui reikalingas protamino ir insulino santykis 1:10. Po oda sušvirkštus proteolitinius fermentus sunaikina protaminas, leisdamas absorbuoti insuliną.

NPH-insulinas nekeičia reguliuojamojo insulino, sumaišyto su juo, farmakokinetikos. Terapiniuose mišiniuose, kuriuose yra įprasto insulino, kaip vidutinio veikimo komponentas, NPH-insulinas yra geriau nei insulino juosta.

Fosfato buferyje visi insulinai lengvai sudaro kristalus su cinku, tačiau tik galvijų insulino kristalai turi pakankamai hidrofobiškumo, kad užtikrintų lėtą ir stabilų insulino išsiskyrimą, būdingą ultlente. Kiaulinio insulino cinko kristalai ištirpsta greičiau, poveikis pasireiškia anksčiau, veikimo trukmė yra trumpesnė. Todėl nėra tokio ultralente vaisto, kuriame būtų tik kiaulės insulinas. Vienkomponentis kiaulės insulinas gaminamas pavadinimu insulino suspensija, neutralus insulinas, insulinas-izofanas, insulinas-aminochinuridas..

Insulino juosta yra 30% insulino puslaidžio mišinys (amorfinis insulino nuosėdos su cinko jonais acetato buferyje, kurio poveikis santykinai greitai išsisklaido) su 70% ultralente insulinu (blogai tirpus kristalinis cinko insulinas, kuris turi lėtą pradžią ir ilgą veikimą). Šie du komponentai suteikia derinį su gana greitu rezorbcija ir stabiliu ilgalaikiu veikimu, todėl insulino juosta yra patogus terapinis agentas..

Insulino gamyba

Žmogaus insuliną galima gaminti keturiais būdais:

1) visiška cheminė sintezė;

2) ekstrahavimas iš žmogaus kasos (abu šie metodai netinkami dėl neekonomiškumo: nepakankamas pirmojo metodo tobulinimas ir žaliavų trūkumas masinei gamybai antruoju būdu);

3) pusiau sintetinis metodas, naudojant fermentinį ir cheminį pakaitalą kiaulės insulino aminorūgšties alanino B grandinės 30 vietoje treoninu;

4) biosintetiniu būdu pagal genų inžinerijos technologiją. Paskutiniai du metodai leidžia gauti labai išgrynintą žmogaus insuliną.

Šiuo metu žmogaus insulinas daugiausia gaunamas dviem būdais: modifikuojant kiaulės insuliną sintetiniu-fermentiniu ir genetinės inžinerijos metodais..

Insulinas buvo pirmasis baltymas, gautas komerciniais tikslais, naudojant rekombinantinės DNR technologiją. Yra du pagrindiniai būdai, kaip gaminti genetiškai modifikuotą žmogaus insuliną..

Pirmuoju atveju abiem grandinėms gaunami atskiri (skirtingi gamintojo kamienai), po to molekulė sulankstyta (disulfido tilteliai susidaro) ir izoformos atskirtos..

Antruoju - gamyba pirmtako (proinsulino) pavidalu, po kurio fermentinis virškinimas tripsinu ir karboksipeptidaze B tampa aktyvia hormono forma. Šiuo metu insuliną geriausia gauti pirmtako pavidalu, kuris užtikrina teisingą disulfidinių tiltelių uždarymą (jei grandinės ruošiamos atskirai, atliekami nuoseklūs denatūravimo ciklai, izoformų atskyrimas ir renatūracija)..

Taikant abu būdus, galima tiek atskirai gauti pradinius komponentus (A- ir B-grandines ar proinsuliną), tiek kaip hibridinių baltymų dalį. Be A ir B grandinių arba proinsulino, hibridinių baltymų sudėtį gali sudaryti:

- nešantis baltymas, skirtas pernešti sulietą baltymą į ląstelės ar auginimo terpės perilastinę erdvę;

- afinitetinis komponentas, žymiai palengvinantis hibridinio baltymo išskyrimą.

Tokiu atveju abu šie komponentai gali būti tuo pat metu hibridinio baltymo sudėtyje. Be to, kuriant hibridinius baltymus, galima naudoti daugialypumo principą (tai yra, hibridiniame baltyme yra kelios tikslinio polipeptido kopijos), o tai gali žymiai padidinti tikslinio produkto išeigą.

Jungtinėje Karalystėje buvo sintetinti abu žmogaus insulino štamai, naudojant E. coli, kurie vėliau buvo sujungti į biologiškai aktyvaus hormono molekulę. Kad vienaląstis organizmas galėtų sintetinti insulino molekules ant savo ribosomų, būtina jį aprūpinti reikiama programa, tai yra, įvesti hormono geną.

Chemiškai gaunamas genas, užprogramuojantis insulino pirmtako biosintezę arba du genai, kurie atskirai užprogramuoja insulino grandinių A ir B biosintezę..

Kitas žingsnis - insulino pirmtako geno (arba grandinių genų atskirai) įtraukimas į E. coli, specialios E. coli padermės, išaugintą laboratorinėmis sąlygomis, genomą. Genetinė inžinerija atlieka šią užduotį..

Iš E. coli išskiriama plazmidė su atitinkamu restrikcijos fermentu. Sintetinis genas įterpiamas į plazmidę (klonuojant su funkciškai aktyvia E. coli b-galaktozidazės C-galine dalimi). Dėl to E. coli įgyja galimybę sintetinti baltymų grandinę, susidedančią iš galaktozidazės ir insulino. Susintetinti polipeptidai nuo fermento yra suskaidomi chemiškai, o po to atliekamas gryninimas. Vienoje bakterijos ląstelėje sinchronizuojama apie 100 000 insulino molekulių.

E. coli gaminamos hormoninės medžiagos pobūdis priklauso nuo to, kuris genas yra integruotas į vienaląsčio organizmo genomą. Jei insulino pirmtako genas yra klonuotas, bakterija sintezuoja insulino pirmtaką, kuris po to skaidomas restrikcijos fermento pagalba, kad būtų suskaidytas prepitidas, kad būtų galima išskirti C-peptidą, gaunant biologiškai aktyvų insuliną..

Norint gauti išgrynintą žmogaus insuliną, hibridiniai baltymai, išskirti iš biomasės, yra chemiškai fermentuojami ir atitinkamai valomi chromatografiškai (frontalinis, prasiskverbiantis į gelį, anijonų mainai). Rekombinantinis insulinas naudojant genetiškai modifikuotas E. coli padermes buvo gautas RAS institute. iš užaugintos biomasės pirmtakas hibridinis baltymas išreiškiamas 40% viso ląstelinio baltymo, kuriame yra preproinsulino, kiekiu. Jo pavertimas insulinu in vitro atliekamas tokia pačia seka kaip ir in vivo - pagrindinis polipeptidas skaidomas, preproinsulinas paverčiamas insulinu per oksidacinės sulfitolizės etapus, po to redukciniu būdu uždaromi trys disulfido ryšiai ir fermentuojamas surišančio C-peptido išskyrimas. Atlikus keletą chromatografinių valymų, įskaitant jonų mainus, gelius ir aukšto slėgio skysčių chromatografiją (aukšto slėgio skysčių chromatografija), gaunamas aukšto grynumo ir natūralaus aktyvumo žmogaus insulinas..

Galite naudoti kamieną su įmontuota plazmidės nukleotidų seka, išreiškiančia hibridinį baltymą, kurį sudaro tiesinis proinsulinas ir pritvirtintas prie jo N galo per Staphylococcus aureus A baltymo fragmento metionino liekaną..

Rekombinantinio štamo ląstelių sočiųjų biomasės auginimas suteikia galimybę pradėti gaminti hibridinius baltymus, kurių išskyrimas ir nuoseklus transformavimas mėgintuvėlyje sukelia insuliną.

Galimas ir kitas būdas: bakterijų ekspresijos sistemoje gaunamas rekombinantinis baltymas, susidedantis iš žmogaus proinsulino ir poli-histidino uodegos, pritvirtintos prie jo per metionino liekaną. Jis buvo išskirtas naudojant chelato chromatografiją ant Ni-agarozės kolonų iš inkliuzinių kūnų ir ištirpintas cianogenom bromidu.

Išskirtas baltymas yra S-sulfonintas. Gauto proinsulino, išvalyto jonų mainų chromatografija ant anijono mainų dervos ir RP (atvirkštinės fazės) HPLC (didelio efektyvumo skysčių chromatografija), žemėlapių sudarymas ir masių spektrometrinė analizė rodo, kad yra disulfidinių tiltelių, atitinkančių prigimtinio žmogaus proinsulino disulfidinius tiltus..

Pastaruoju metu daug dėmesio buvo skiriama rekombinantinio insulino gamybos procedūros supaprastinimui genų inžinerijos būdu. Taigi, pavyzdžiui, per lizino liekanas galite gauti sulietą baltymą, susidedantį iš interleukino 2 lyderio peptido, prijungto prie proinsulino N-galo. Baltymas efektyviai ekspresuojamas ir lokalizuojamas inkliuziniuose kūnuose. Po išskyrimo baltymas suskaidomas su tripsinu, kad būtų gautas insulinas ir C-peptidas.

Gautas insulinas ir C-peptidas buvo išgryninti RP HPLC. Kuriant sulydytas struktūras, baltymo nešančiojo baltymo ir tikslinio polipeptido masių santykis yra labai reikšmingas. C-peptidai yra sujungti galvos ir uodegos pagrindu, naudojant aminorūgščių tarpiklius, turinčius Sfi I restrikcijos vietą, ir du arginino likučius tarpiklio pradžioje ir pabaigoje, kad vėliau būtų galima skaidyti baltymus su tripsinu. Skilimo produktų HPLC rodo, kad C-peptidas skaidomas kiekybiškai, ir tai leidžia naudoti multimerinius sintetinius genus, kad gautų tikslinius polipeptidus pramoniniu mastu..

Išvada

Cukrinis diabetas yra lėtinė liga, kurią sukelia absoliutus ar santykinis insulino trūkumas. Jam būdingas gilus angliavandenių apykaitos pažeidimas, pasireiškiantis hiperglikemija ir gliukozurija, taip pat kiti medžiagų apykaitos sutrikimai, atsirandantys dėl sąlyčio su daugybe genetinių ir išorinių veiksnių..

Iki šiol insulinas tarnauja kaip radikalus ir daugeliu atvejų vienintelis būdas išlaikyti diabetu sergančių pacientų gyvenimą ir darbingumą. Prieš gaudamas ir įvesdamas insuliną į kliniką 1922–1923 m. Buvo tikimasi, kad I tipo cukriniu diabetu sergantys pacientai mirs per vienerius ar dvejus metus nuo ligos pradžios, nepaisant dietų, kurios labiausiai vargina. I tipo cukriniu diabetu sergantiems pacientams reikia visą gyvenimą trunkančio pakaitinio gydymo insulino preparatais. Nutraukimas dėl įvairių priežasčių, dėl kurių reguliariai skiriamas insulinas, sukelia greitą komplikacijų vystymąsi ir staigią paciento mirtį.

Šiuo metu diabeto paplitimas yra trečioje vietoje po širdies ir kraujagyslių bei onkologinių ligų. Pasaulio sveikatos organizacijos duomenimis, cukriniu diabetu paplitimas daugumoje pasaulio regionų yra 2–5 proc., Be to, pastebima tendencija, kad pacientų skaičius padidėja beveik du kartus per 15 metų. Nepaisant akivaizdžios pažangos sveikatos priežiūros srityje, nuo insulino priklausomų pacientų skaičius kasmet didėja ir vien tik Rusijoje šiuo metu yra apie 2 milijonai žmonių.

Namų genetiškai modifikuoto žmogaus insulino vaistų sukūrimas atveria naujas galimybes išspręsti daugelį rusų diabetologijos problemų, kad būtų išgelbėta milijonų diabetu sergančių žmonių gyvybės..

1. Biotechnologijos: vadovėlis universitetams / Red. N.S. Egorova, V.D. Samuilova.- M.: Aukštoji mokykla, 1987, p. 15-25.

2. Genetiškai modifikuotas žmogaus insulinas. Chromatografinio atskyrimo efektyvumo didinimas, naudojant bifunkcionalumo principą. / Romančikovas A. B., Yakimovas S. A., Klyušničenko V. E., Arutunyan A. M., Wulfson A. N. // Bioorganinė chemija, 1997 - 23, Nr. 2

3. Egorov N. S., Samuilov V. D. Šiuolaikiniai mikroorganizmų pramoninių padermių kūrimo būdai // Biotechnologijos. Princas 2. M.: Aukštoji mokykla, 1988.208 s.

4. tripsino ir karboksipeptidazės B imobilizavimas modifikuotiems siliciams ir jų panaudojimas rekombinantinio žmogaus proinsulino pavertimui insulinu. / Kudryavtseva N. E., Zhigis L. S., Zubov V. P., Wulfson A. I., Maltsev K. V., Rumšas L. D. // Chemija-farmacija. J., 1995 - 29, Nr. 1, 61 - 64 psl.

5. Farmacinės biotechnologijos pagrindai: vadovėlis / TP Prischepas, V.S. Chuchalin, K.L. Zaykov, L.K. Michaleva. - Rostovas prie Dono.: Feniksas; Tomskas: NTL leidykla, 2006 m.

6. Insulino fragmentų sintezė ir jų fizikinių bei cheminių ir imunologinių savybių tyrimas. / „Panin L.E.“, „Tuzikov F.V.“, „Poteryaeva O.N.“, „Maksyutov A.Z.“, „Tuzikova N.A.“, „Sabirov A.N. // Bioorganinė chemija, 1997 - 23, Nr. 12, 953 - 960 psl

7. Interneto šaltiniai:

Paskelbta svetainėje Allbest.ru

Panašūs dokumentai

Ląstelių membranų pralaidumo užtikrinimas gliukozės molekulėms su insulinu - peptido pobūdžio hormonu. Reakcijos į insulino preparatus: imunologinis atsparumas insulinui, alergija, lipodistrofija. Gaunamas insulinas, įvairūs jo preparatai.

Anotacija [27,3 K], pridėta 2010 05 02

Insulino, kuris yra baltymo-peptido hormonas, kurį gamina Langerhanso kasos salelių ląstelės, sukūrimo istorija ir veikimo mechanizmas. Gamybos metodai. Gyvulinio insulino trūkumai. Biotechnologinio insulino pranašumai.

pristatymas [2,3 M], pridėta 2016 03 15

Insulino molekulės struktūra. Kasos vaidmuo ir svarba virškinant. Šio hormono veikimo per baltymų receptorius mechanizmas. Plačiai naudojamas insulinas pacientams, sergantiems cukriniu diabetu. Insulino liga.

Anotacija [175,0 K], pridėta 2015 12 04

Insulino atradimo istorija. Vaisto molekulės struktūra. Insulino biosintezės procesas, ypač jo metabolizmas. Biologinis vaisto poveikis. Vaisto vartojimo indikacijos, veikimo mechanizmas. Insulino poveikis baltymų ir angliavandenių apykaitai.

pristatymas [2,9 M], pridėta 2013 05 15

Apsvarstyta insulino molekulės struktūra, aminorūgščių ryšiai. Tyrimas baltymų hormono sintezės kraujyje ypatybių, konvertavimo schemos aprašymas. Insulino sekrecijos organizme reguliavimas. Šio hormono veikimas mažina gliukozės kiekį kraujyje.

pristatymas [547,8 K], pridėta 2016 12 02

Cukrinio diabeto tipai. Pirminių ir antrinių sutrikimų vystymasis. Nukrypimai nuo diabeto. Dažni hiperglikemijos simptomai. Ūminės ligos komplikacijos. Ketoacidozės priežastys. Insulino kiekis kraujyje. Langerhanso salelių beta ląstelių sekrecija.

Anotacija [23,9 K], pridėta 2013 11 25

Kasos struktūra. 1 ir 2 tipo cukrinio diabeto priežastys, formos, simptomai ir požymiai. Lėtinės žmogaus endokrininės sistemos ligos medicinos tyrimas. Hipoglikeminis insulino poveikis, jo naudojimas medicinos tikslams.

Anotacija [968,6 K], pridėta 2013 08 12

Kasos išorinės ir vidinės sekrecijos tyrimo ypatumai. Baltymai, kasos mineralinė sudėtis, nukleorūgštys. Įvairių veiksnių įtaka insulino kiekiui kasoje. Kasos anomalijų aprašymas.

Anotacija [15,7 K], pridėta 2010 04 28

Cukrinio diabeto kaip įprastos endokrininės ligos apibūdinimas: nuo jo priklausomų nuo insulino ir nuo insulino nepriklausomų tipų aprašymas; komplikacijos po ligos. Gliukozės kiekio šlapime ir kraujyje matavimo metodai. Insulino sekrecijos mechanizmo tyrimas.

pristatymas [4,5 M], pridėtas 2018 04 28

Ilgo veikimo insulino klasifikacija. Baziniai insulino analogai. Palyginamas ilgalaikio veikimo insulinų grupės vaistų (insulino glargino ir insulino detemiro) klinikinis veiksmingumas. Farmakoterapijos kainos apskaičiavimas.

pristatymas [373,5 K], pridėta 2011-10-20

Darbai archyvuose yra gražiai suprojektuoti pagal universitetų reikalavimus, juose yra brėžinių, schemų, formulių ir kt..
PPT, PPTX ir PDF failai pateikiami tik archyvuose.
Rekomenduojama atsisiųsti darbą.

Insulino išradėjas yra Frederickas Buntingas. Biografija

Pirmadienį, lapkričio 14 d., Sukanka 125 metai, kai gimė garsus Kanados mokslininkas, Nobelio fiziologijos ir medicinos premijos laureatas seras Frederikas Buntingas, kuris tapo insulino pradininku..

1922 m. Sausio mėn. Jaunasis mokslininkas Frederickas Buntingas pirmą kartą istorijoje išgelbėjo gyvybę sušvirkšdamas insuliną 14 metų berniukui, kenčiantiam nuo sunkaus diabeto. Buntingo atradimas išgelbėjo milijonų žmonių gyvybes. Pripažindamas sero Buntingo nuopelnus, jo gimimo dieną, lapkričio 14 d., Minima Pasaulinė diabeto diena..

AiF.ru veda Frederiko Buntingo biografiją.

Dokumentacija

Frederickas Grantas Buntingas gimė 1891 m. Lapkričio 14 d. Alliston kaime, Ontarijas, Kanada. Jis buvo jauniausias iš 5 vaikų Williamo Thompsono ir Margaret Grant Bunting šeimoje.

Buntingas buvo išsilavinęs Alliston mokykloje, vėliau įstojo į Toronto universitetą studijuoti teologijos, tačiau netrukus perėjo į medicinos studijas..

1916 m. Įgijo medicinos bakalauro laipsnį, po kurio įstojo į Kanados medicinos tarnybą ir tarnavo Pirmojo pasaulinio karo metais Prancūzijoje..

1918 m. Buntingas buvo sužeistas Cambrai mieste, o 1919 m. Jis buvo apdovanotas Kariniu kryžiumi už didvyriškumą po gaisro..

Pasibaigus karui, 1919 m., Frederickas Grantas Buningas grįžo į Kanadą ir kurį laiką praktikavo mediciną Londone, mieste Ontarijo provincijoje..

Jis studijavo ortopediją ir 1919–1920 m. Buvo chirurgas ligonių ligoninėje Toronte. 1920–1921 m. Dėstė ortopediją Vakarų Ontarijo universitete Londone.

Be savo pagrindinės veiklos, 1921–1922 m., Buningas skaitė paskaitas apie farmakologiją Toronto universitete.

1922 m. Jam suteiktas medicinos mokslų daktaro laipsnis, taip pat aukso medalis..

Tačiau netrukus Bunting pradėjo giliai domėtis diabetu. Opie, Schafer, Minkowski ir kitų darbai parodė, kad diabetas gali atsirasti dėl peptidinio hormono, kurį išskiria Langerhanso kasos salelės, trūkumo. Šis hormonas buvo vadinamas insulinu, ir buvo manoma, kad jis reguliuoja gliukozės metabolizmą, o tai reiškia, kad jo trūkumas lemia gliukozės kaupimąsi kraujyje ir išsiskyrimą su šlapimu.

Mėginimai atkurti insulino trūkumą maitinant pacientus šviežia kasa ar jos ekstraktais žlugo, matyt, dėl baltymų (hormono) suskaidymo kasos baltymų proteinoze. Tiesą sakant, problema buvo izoliuoti insuliną prieš jį sunaikinant.

Apmąstęs šią problemą, Buntingas pateko į medicinos žurnale, kurį parašė Mosesas Baronas, straipsnį, kuriame buvo pasakojama apie kasos latakų ligavimą ir susijusį tripsiną gaminančių ląstelių sunaikinimą. Tačiau tokiu atveju Langerhanso ląstelės lieka nepažeistos. Šis straipsnis paskatino Buntingą galvoti apie tai, kad insulino pertraukimą galima išvengti ligatuojant latakus ir tokiu būdu išskiriant reikiamą hormoną.

Buntingas aptarė šią problemą su įvairiais mokslininkais, tarp kurių buvo John James Ricard MacLeod, Toronto universiteto fiziologijos profesorius. McLeod leido Buntingui naudoti patalpas eksperimentiniam darbui su studentų padėjėju Charlesu Bestu.

Užuot gavęs insulino patentą ir vėliau tapęs pasakiškai turtingu, Bunting perdavė visas teises Toronto universitetui. Vėliau teisės į insulino gamybą perėjo Kanados medicinos tyrimų tarybai, o 1922 m. Pabaigoje narkotikų rinkoje pasirodė naujas vaistas.

Geriausiame ir geriausiuose institutuose „Bunting“ nagrinėjo vėžio, silikozės problemas, taip pat nuskendimo mechanizmą ir kovos su tuo būdus. Antrojo pasaulinio karo metu jis labai susidomėjo problemomis, kylančiomis skrydžio metu (pavyzdžiui, regėjimo praradimu išlaikant sąmonę, kurią sukelia kraujotakos sutrikimai).

Be medicinos laipsnio, Buntingas taip pat įgijo daktaro laipsnį Toronte 1923 m. 1928 m. Buntingas skaitė paskaitas Edinburge ir priklausė daugybei savo šalies ir užsienio medicinos bendruomenių, įskaitant britų ir amerikiečių fiziologines bendruomenes. 1934 m. Karalius George'as V Frederickas Grantas Buntingas buvo iškeltas į riteriškumą.

Antrojo pasaulinio karo metu Frederickas Buntingas ėjo ryšių palaikymo pareigūno pareigas ir reguliariai skraidė į JK, palaikydamas ryšius tarp Didžiosios Britanijos ir Šiaurės Amerikos medicinos įstaigų. 1941 m. Vasario 21 d. Buningas tragiškai žuvo per lėktuvo katastrofą Niufaundlendo srityje.

Šeimos statusas

Jis buvo du kartus vedęs, turėjo vaiką iš pirmosios santuokos

Nobelio premijos laureatai: Frederikas Buntingas. Insulino pradininkas

Kaip laimingas įvykis išgelbėjo būsimojo Nobelio premijos laureato ranką nuo amputacijos, kaip jis primena Mendelejevą ir Kekule ir kodėl mokslininkai beveik kovojo dėl Nobelio premijos - ir kaip draugo mirtį, kaip motyvaciją.

Seras Frederikas Grand Bunting

Gimė: 1891 m. Lapkričio 14 d. Allistone, Kanadoje

Mirė: 1941 m. Vasario 21 d., Niufaundlandas, Kanada

1923 m. Nobelio fiziologijos ar medicinos premija (pasidalinta su John MacLeod). Nobelio komiteto formuluotė: „Dėl insulino atradimo“ (dėl insulino atradimo).

Pirmasis tikrai Kanados Nobelio premijos laureatas gimė mažame Alliston kaime Ontarijuje. Jis buvo jauniausias iš penkių William Thompson Bunting ir Margaret (Grant) Bunting vaikų. Frederikas užaugo ūkyje, mokėsi vietinėje laisvojoje mokykloje, mėgdavo piešti, sportuoti. Berniukas yra kaip berniukas. Tėvai svajojo pamatyti jį kaip kunigą ir, vykdydami tėvų valią, Bunting the Youngest 1912 m. Įstojo į Toronto universitetą, teologijos fakultetą. Susisiekęs su kunigyste gyvai, Frederikas greitai suprato, kad tai „ne jo“. Jis norėjo išgelbėti žmones, bet tikrąja to žodžio prasme. Tais pačiais metais jis perėjo į medicinos.

Buntingui nebuvo suteikta galimybė baigti studijų: prasidėjo Pirmasis pasaulinis karas. 1915 m. Jis įstojo į Kanados karališkosios armijos medicinos korpuso gretas, tačiau buvo grąžintas į medicinos mokyklą, o po metų Frederikas jau buvo bakalauras. Ir vis dėlto jis žengė į frontą, todėl Buntingui reikėjo kovoti. Jis buvo karo chirurgas ir net buvo sužeistas per petį antrajame Cambrai mūšyje, 1918 m.

Turiu pasakyti, kad čia Buntingo chirurgo karjera galėjo baigtis: žaizda buvo rimta, o jo kolega nuolat mėgino amputuoti jauno gydytojo ranką. Tačiau Frederikas įtikino atidėti amputaciją. Ir atspėjo. Jis išlaikė ranką, o 1919 m. Už tą mūšį gavo karinį apdovanojimą - Britanijos karinį kryžių.

Tą patį 1919 m. Frederikas pradėjo taikų gyvenimą, kurį laiką dirbo vaikų chirurgu, o 1920 m. Atidarė privačią praktiką Londone. Tiesa, ne imperijos sostinėje, o mažame mieste Ontarijuje Kanadoje. Galbūt Londone gydytojo Watsono praktika būtų atsiperkusi, tačiau Kanados provincijoje pinigų nebuvo. Ir jis ėjo dirbti „už atlyginimą“ - Vakarų Ontarijo universiteto medicinos mokyklos (mūsų manymu, fakulteto) docentas..

Tada įvyko tragedija, dėl kurios per ateinančius dešimtmečius pavyko išgelbėti milijonus gyvybių. Vaikystės draugas mirė nuo diabeto, o Frederikas Buningas pradėjo rimtai domėtis šia liga. Kas galėjo žinoti, kad kelias nuo gilaus emocinio sukrėtimo iki Nobelio premijos bus padarytas per trejus metus.

Langerans salos
„Wikimedia Commons“

Dar prieš Buntingą gydytojai darė prielaidą, kad kasa, tiksliau tariant, jos hormonas („slaptasis“), kurį gamina vadinamosios Langerhanso salelės, yra kažkaip atsakingas už diabeto vystymąsi..

Šias sekrecinių ląstelių grupes 1869 m. Atidarė vokiečių patologas ir histologas Paul Langerhans jaunesnysis, Rudolfo Virchowo studentas ir draugas. Dabar mes žinome, kad jie išskiria hormoną insuliną, kuris, patekęs į kraują, skatina gliukozės pasisavinimą iš kraujo. Jei nėra insulino, ląstelės, negaudamos gliukozės, skaido riebalus, ir dėl to prasideda vadinamoji ketoacidozė, pasikeičia rūgščių-šarmų pusiausvyra organizme ir žūva. Būdingas diabeto simptomas yra didelis cukraus kiekis kraujyje ir šlapime (tai XVII amžiuje pastebėjo garsusis Tomas Willisas, vadinamojo Vilisiumo apskritimo, smegenų arterinio apskritimo atradėjas ir termino „neurologija“ tėvas.).

XIX amžiaus pabaigoje buvo padarytas eksperimentas: iš šuns buvo pašalinta kasa ir buvo stebimi visi diabeto simptomai - smarkiai padidėjęs cukraus kiekis kraujyje ir šlapime.

Gydytojai sugalvojo maitinti cukriniu diabetu sergančius pacientus šviežia gyvūnų kasa ar jos ekstraktais, tačiau, deja, niekas nesuveikė. Kaip mes dabar suprantame, insuliną suskaidė kiti kasos fermentai: šis organas turi dviejų tipų sekrecines ląsteles. Taip pat yra vadinamųjų acinous ląstelių, jos sintetinamos ir išskiria virškinimo fermentus į kasos latakus, kurie ilgainiui patenka į plonąją žarną ir virškina maistą. Tai yra, kasa pažeidus jos vientisumą tiesiog virškina insuliną.

Insulinas Hexamer
„Wikimedia Commons“

Vieną spalio vakarą Bunting perskaitė kažkokio Moses Barron straipsnį, kuriame buvo parodyta, kad kasos latakų užsikimšimas tulžies akmenimis sukelia antrojo tipo kasos ląstelių - ūminių ląstelių - atrofiją..

Nežinome, ar Buntingas naktį šaukė „Eureka!“, Bet jis išsprendė problemą sapne. Jam pavyko atsibusti ir aiškiai užfiksuoti (keliuose epizoduose papasakosime istoriją, kaip kitas Nobelio premijos laureatas, naktį užrašęs eksperimento schemą, negalėjo kitą rytą pasidaryti savo raštelių): „Šunų kasos latakų užrišimas. Palaukite šešias – aštuonias savaites. Pašalinti ir išgauti ».

Kaip vėliau savo straipsnyje rašė Buntingas, jis manė, kad „susirišęs ortakiais ir palaukęs laiko, reikalingo sunaikinti ūmines ląsteles, jis galės rasti būdą, kaip gauti salos ląstelių ekstraktą, neatsparų tripsino ir kitų kasos fermentų destruktyviam poveikiui“..

Tačiau eksperimentams reikėjo pinigų, įrangos ir žmonių. Draugai nusprendė papasakoti apie idėją fiziologui Johnui MacLeodui, šotui, Toronto universiteto profesoriui, labai dideliam diabeto specialistui. MacLeod davė progą. Tiesa, pagal paties Buntingo atsiminimus antrą kartą, pirmą kartą, jis pavadino jauno kolegos kliedesio idėją. Taigi 1921 m. Diabeto guru išvyko į Škotiją pailsėti, aprūpindamas Buntingą laboratorijos asistentu, kuris žinojo, kaip gerai nustatyti cukraus kiekį kraujyje, Toronto universitete ir moderniausioje fiziologinėje laboratorijoje Kanadoje..

Johnas Macleod'as
„Wikimedia Commons“

Laboratorijos asistentas buvo Charlesas Bestas, su kuriuo Buntingas labai greitai rado bendrą kalbą, ir darbas pradėjo virti. Kol MacLeod ilsėjosi (nuo 1921 m. Gegužės iki rugpjūčio), jaunieji mokslininkai sugebėjo atlikti visus pagrindinius darbus: išskirti insuliną (hormonas gavo pavadinimą insula - „sala“ iš Langerhanso salelių), pašalinti eksperimento šuns kasą, o po to suleisti insuliną. ir išgelbėti mirštantį gyvūną.

Geriausias ir Bunting
„Wikimedia Commons“

Tais metais buvo paskelbtos pirmosios ataskaitos apie insulino atradimą ir vaidmenį. Taip pat prisijungė McLeod, kuris visus savo išteklius sunaudojo insulinui gaminti dideliais kiekiais, sujungdamas Jamesą Collipą su biochemiko grupe. 1922 m. Sausio mėn. Pirmasis pacientas, 14 metų berniukas, Leonardas Thompsonas, Toronte gavo insulino.

Viena pirmųjų naujienų apie Buntingo sėkmę laikraščiuose..

Tais pačiais metais kilo konfliktas: Macleod'as, kalbėdamas apie Amerikos medicinos asociacijos ir spaudos susitikimo atidarymą, pabrėžė jo nuopelnus, o Buntingas ir Bestas pastūmėjo į antrus vaidmenis. Jie sako, kad po to visada ramus ir teisingas Buntingas netgi pataikė į Collipą - „MacLeod“ vyrą..

Džeimsas susidūrė
„Wikimedia Commons“

1923 m. Atėjo Nobelio premija. Kai Buningas sužinojo, kad tarp nugalėtojų buvo „MacLeod“, bet jo geriausias draugas nebuvo, jis, nepaisant įprasto gerumo ir ramybės, buvo įsiutę. Pirmiausia mokslininko mintis buvo paprasčiausiai atsisakyti visų šių „vidinių mokslinių išardymų“ ir atsisakyti Nobelio premijos, tačiau draugai tokio veiksmo atgrasė (todėl vienintelis asmuo, savanoriškai atsisakęs premijos per visą jos istoriją, buvo rašytojas ir filosofas Jeanas Paulius Sartre'as). Tada kilnusis mokslininkas skyrė (ir įsitikino, kad visi apie tai žino) pusę premijos savo studentui ir visose viešose kalbose (įskaitant Nobelio ceremoniją) pabrėžė Geriausio vaidmenį atradus insuliną..

Deja, Buntingas, išgyvenęs I pasaulinį karą, neišgyveno Antrojo pasaulinio karo. Netrukus prieš karą mūsų herojus iš tikrųjų įkūrė naują mokslo, aviacijos ir aukšto aukščio mediciną, o prasidėjus karui jis įstojo į Kanados oro pajėgas ir gabeno karinius ryšius iš Kanados į Britaniją. 1941 m. Vasario 21 d. Jo lėktuvas sudužo Niufaundlendo saloje. Gelbėtojai neatitiko gelbėtojų požiūrio.