Из чего производят инсулин

Инсулин

Инсулином называется гормон, производимый бета-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы. Название инсулина происходит от латинского insula – остров. Эффекты инсулина

Несмотря на то, что инсулин вызывает множество эффектов в различных тканях человеческого тела, его основным эффектом является стимулирование перехода глюкозы из крови внутрь клеток, что приводит к снижению концентрации глюкозы в крови.

Другими эффектами инсулина являются стимулирование синтеза в печены и мышцах гликогена из глюкозы, увеличение создания жиров и белков, подавление активности ферментов, разрушающих жиры и белки. Таким образом, инсулин обладает анаболическим действием, поскольку усиливает образование жиров и белков, одновременно замедляя их распад.

Основной эффект инсулина заключается в усилении переноса глюкозы через клеточную мембрану внутрь клетки. Других гормонов, снижающих уровень глюкозы крови, в организме человека не существует. Основные эффекты инсулина проявляются в мышцах и жировой ткани, поэтому эти ткани называют инсулинозависимыми. Уровень глюкозы крови снижается при воздействии инсулина и повышается при воздействии т.н. гипергликемических гормонов (глюкагона, соматотропного гормона, глюкокортикоидов).

Дополнительными эффектами инсулина являются увеличение интенсивности образования гликогена, уменьшение образования глюкозы в печени, усиление поглощения клетками аминокислот, необходимых для синтеза белка. Одновременно инсулин уменьшает разрушение белков и жиров. Таким образом, общий эффект инсулина является анаболическим – направленным на формирование жировой и мышечной ткани.

Строение инсулина

Инсулин является полипептидным гормоном, состоящим из двух аминокислотных цепей: А- и В-цепи. Полипептидные цепи соединяются дисульфидными мостиками. Человеческий инсулин по структуре близок к свиному и бычьему, хотя и отличается от них одним и тремя аминокислотными остатками соответственно.

Открытие инсулина

Островки поджелудочной железы были открыты в 1869 году Паулем Лангергансом при микроскопическом исследовании структуры поджелудочной железы. В 1889 году Оскар Малиновски в Германии при удалении поджелудочной железы у собаки вызвал у нее симптомы сахарного диабета. В 1921 году Ф. Бантинг и Ч. Бест выделили из клеток островков поджелудочной железы инсулин, а Д. Коллип разработал методику его очистки.

В 1922 году инсулин впервые был введен пациенту, страдающему сахарным диабетом. Его лечебное действие показало, что такой вид терапии является наиболее эффективным. В последующие годы основные усилия ученых были направлены на организацию производства в больших количествах. В 1923 году была вручена Нобелевская премия за открытие и выделение инсулина. В последующем аминокислотная структура инсулина была полностью расшифрована Ф. Сенгером.

Синтез инсулина

В островковых клетках поджелудочной железы инсулин синтезируется в несколько этапов. На первом этапе происходит синтез молекулы предшественника инсулина – препроинсулина. На втором этапе от молекулы препроинсулина отделяется сигнальный пептид, после чего образуется проинсулин. После созревания происходит образование окончательной молекулы инсулина. На этапе созревания от молекулы проинсулина отделяется С-пептид, который не оказывает биологического действия. После отделения С-пептида формируется активная форма инсулина.

Выделение инсулина в кровь происходит при повышении уровня глюкозы в крови. Дополнительно регуляция выработки инсулина производится автономной нервной системы. Разрушение инсулина происходит в печени и почках при воздействии фермента инсулиназы.

Препараты инсулина

В настоящее время фармацевтическая промышленность производит значительное число препаратов инсулина, имеющих различные биологические эффекты. Выделяют человеческий, свиной инсулины, инсулин крупного рогатого скота. По степени очистки различают традиционные, монопиковые, монокомпонентные инсулины. По времени действия выделяют инсулины короткого и пролонгированного действия. Последние делятся на инсулины среднего, длительного и сверхдлительного срока действия. Есть также инсулины ультракороткого и депо-инсулины, выделяющиеся медленно из подкожной клетчатки.

Подбор схемы инсулинотерапии – сложное и очень ответственное мероприятие. От правильности выбора формы инсулина и схемы его дозирования зависит успешность достижения компенсации сахарного диабета и, как следствие, качество жизни пациента.

Типы сахарного диабета

В настоящее время выделяется два основных типа сахарного диабета, различающиеся по причине и механизму появления, а также по принципам лечения

Сахарный диабет 1 типа

Сахарный диабет 1 типа – заболевание эндокринной системы, для которого характерным признаком является повышенная концентрация глюкозы в крови, которое развивается из-за деструктивных процессов в специфических клетках поджелудочной железы, секретирующих гормон – инсулин, вследствие чего наблюдается абсолютный недостаток инсулина в организме

Сахарный диабет 2 типа

Сахарный диабет 2 типа – одна из разновидностей сахарного диабета – заболевания обмена веществ, возникающего в результате пониженной чувствительности клеток к инсулину, а также относительной недостачи инсулина в организме

Читайте также:
Действие инсулина на организм
Гестационный сахарный диабет при беременности

Гестационный сахарный диабет может развиваться при беременности (примерно в 4% случаев). В его основе лежит снижение способности по усвоению глюкозы

Гипогликемия

Гипогликемией называют патологическое состояние, характеризующееся снижением концентрации глюкозы в плазме крови ниже уровня 2,8 ммоль/л, протекающее с определенной клинической симптоматикой, либо менее 2,2 ммоль/л независимо от наличия или отсутствия клинических признаков

Кома при сахарном диабете

Информация о наиболее опасном осложнении сахарного диабета, требующем экстренной медицинской помощи,- коме. Описываются виды ком при сахарном диабете, их специфические признаки, тактика лечения

Синдром диабетической стопы

Синдром диабетической стопы – одно из осложнений сахарного диабета, наряду с диабетической офтальмопатией, нефропатией и др., представляющее собой патологическое состояние, возникшее вследствие поражения периферической нервной системы, артериального и микроциркуляторного русла, проявляющееся гнойно-некротическими, язвенными процессами и повреждением костей и суставов стопы

О диабете

Сахарный диабет — термин, объединяющий эндокринные заболеваний, характерной чертой которых является недостаточность действия гормона инсулина. Главным симптомом сахарного диабета является развитие гипергликемии – увеличения концентрации глюкозы в крови, имеющее стойкий характер

Симптомы диабета

Эффективность лечения сахарного диабета напрямую зависит от времени выявления этого заболевания. При сахарном диабете 2 типа заболевание может длительное время вызывать лишь незначительно выраженные жалобы, на которые пациент может не обращать внимания. Симптомы диабета могут быть стертыми, что затрудняет диагностику. Чем раньше поставлен правильный диагноз и начато лечение, тем меньше риск развития осложнений сахарного диабета

Анализы в СПб

Одним из важнейших этапов диагностического процесса является выполнение лабораторных анализов. Чаще всего пациентам приходится выполнять анализ крови и анализ мочи, однако нередко объектом лабораторного исследования являются и другие биологические материалы.

Консультация эндокринолога

Специалисты Северо-Западного центра эндокринологии проводят диагностику и лечение заболеваний органов эндокринной системы. Эндокринологи центра в своей работе базируются на рекомендациях Европейской ассоциации эндокринологов и Американской ассоциации клинических эндокринологов. Современные диагностические и лечебные технологии обеспечивают оптимальный результат лечения.

Анализ на гликогемоглобин

Гликогемоглобин (гликированный гемоглобин, гликозилированный гемоглобин, гемоглобин А1с) – соединение гемоглобина с глюкозой, образующееся в эритроцитах

Отзывы

Истории пациентов
Видеоотзывы: опыт обращения в Северо-Западный центр эндокринологии

Что такое инсулин и где он вырабатывается, норма содержания в крови

Инсулин представляет собой жизненно важный гормон, который вырабатывается в поджелудочной железе. Химически это белок, регулирующий уровень глюкозы в крови. Норма содержания инсулина колеблется в широких пределах. Если гормона вырабатывается недостаточно, у человека начинает развиваться диабет 2 типа, что грозит серьезными осложнениями.

Что такое инсулин

Инсулин представляет собой один из важнейших гормонов, который напрямую участвует в обмене веществ:

стимулирует обмен глюкозы из кровотока в клетки организма;

удаляет излишки глюкозы из печени;

превращает избыток глюкоза в гликоген или в жирные кислоты.

Основная роль инсулина заключается в том, что он утилизирует избыточные количества глюкозы в другие соединения, стимулирует насыщение клеток этим жизненно важным веществом – основным источником энергии.

Также гормон выполняет ряд дополнительных функций:

активизация биосинтеза аминокислот;

обеспечение нормальной работы мышц;

регулирование обмена ферментов;

восстановление поврежденных тканей.

Где вырабатывается инсулин: норма содержания

Гормон вырабатывается в поджелудочной железе в так называемых бета-клетках островков Лангерганса (хвостовая часть органа). Синтез идет непрерывно, т.е. на протяжении 24 часов в сутки. Поэтому инсулин вырабатывается в намного больших количествах, чем любой другой гормон. Особенное процесс выработки усиливается после того, когда человек принимает пищу.

Из поджелудочной железы гормон поступает в кровоток и обеспечивает цепочку процессов, в результате которых клетки получают глюкозу в легко усвояемой форме. Организм насыщается нужной энергией, человек ощущает сытость и не переедает.

Химически инсулин представляет собой белок, состоящий из 51 аминокислот, объединенных в 2 цепочки:

А-цепь (21 аминокислота);

В-цепь (30 аминокислот).

Они соединяются между собой специальным дисульфидным мостиком – последовательностью из 2 атомов серы S.

Норма содержания инсулина в крови колеблется в широких пределах:

3-20 мкЕд/мл для детей;

5-25 мкЕд/мл для взрослых.

При этом у беременных и женщин старше 60 лет инсулина может вырабатываться больше – до 36 мкЕд/мл. Колебания связаны с тем, что синтез гормона идет непрерывно и резко усиливается непосредственно во время приема пищи, а также пищеварительных процессов. Наряду с этим концентрация зависит от возраста, пола, состояния, образа жизни человека.

Читайте также:
Гликемический индекс фруктозы

Нарушения синтеза инсулина и диабет второго типа

Иногда поджелудочная железа перестает вырабатывать инсулин в нужных количествах. Если это наблюдается регулярно, пациент заболевает диабетом 2 типа. Это нарушение обмена веществ, которое проявляет себя рядом симптомов:

чрезмерное чувство жажды;

частые акты мочеиспускание;

чрезмерное чувство голода;

проблемы со зрением (расплывчатость);

ощущение нехватки сил;

онемения, покалывания в верхних и нижних конечностях;

длительно не проходящие раны.

Сахарный диабет 2 типа – опасное заболевание, которое приводит к ряду осложнений, в том числе с летальным исходом:

инсульты разных типов;

диабетическая стопа и другие.

Как определить уровень инсулина

Определить уровень инсулина можно в лабораторных условиях – для этого делается анализ венозной крови. Проводится он для разных целей:

выявление диабета 2 типа;

выявление необходимости искусственного приема инсулина;

определение причин гипогликемии (пониженного содержания глюкозы в крови).

Анализ проводится только по назначению врача. Основные предпосылки такие:

частое чувство голода;

для определения того, была ли удачно вырезана инсулинома (опухоль поджелудочной железы);

для диагностики рецидивов инсулиномы;

для контроля операции по пересадке островковых клеток Лангерганса после вмешательства.

Перед проведением исследования требуется определенная подготовка:

не принимать пищу минимум за 12 часов;

не принимать лекарственные средства за 24 часа (согласовать с врачом);

не курить минимум за 3 часа до исследования.

Что означают результаты анализа

Во время исследования делается забор крови из вены, после чего с помощью химического анализа определяется концентрация гормона. За норму принимается значение в диапазоне от 2,6 до 24,9 мкЕд/мл крови.

В случае превышения нормы пациента отправляют на дополнительную диагностику для определения возможных причин. Наиболее распространенными из них являются:

рак поджелудочной железы;

панкреатит хронического типа;

ожирение разных степеней;

непереносимость простых углеводов (глюкозы, галактозы, фруктозы).

Что делать, если инсулина мало

Если поджелудочная железа вырабатывает мало инсулина или не синтезирует его совсем, требуется срочное введение гормона искусственным путем. Для этого делают инъекции или принимают таблетки. Последний вариант более удобен, поскольку не нужно ставить укол, к тому же упаковку таблеток проще взять с собой.

Дозировка, кратность, время приема устанавливаются врачом. В зависимости от особенностей приема выделяют несколько видов инсулина:

быстрого действия – он начинает работать уже через 15-20 минут после приема;

короткого действия – через 40-60 минут;

промежуточного действия – через 1-2 часа;

длительного действия – через 2-4 часа.

Что делать, если инсулина много

В этом случае требуется снизить уровень выработки гормона такими способами:

прием препаратов, которые уменьшают инсулинрезистентность клеток (например, «Метформин»);

Что такое инсулин и как он работает

Инсулин — это гормон, который производит поджелудочная железа. Его основное предназначение — доставлять энергию, которую мы получаем из еды, к клеткам. Важность этой функции невозможно недооценить, так как она лежит в основе метаболизма.

Материал прокомментировала Софья Цатурян, эндокринолог сети клиник «Семейная»

Что такое инсулин

Инсулин открыли в 1921 году трое канадских ученых: Фредерик Бантинг, Чарльз Бест и Джон Маклеод. Им удалось экстрагировать его из поджелудочной железы собаки. Уже через год 14-летний мальчик, умирающий от диабета в больнице Торонто, получил инъекцию и всего через сутки полностью восстановился.

Это открытие радикально изменило жизнь миллионов диабетиков. До этого болезнь была приговором — пациенты с диабетом 1 типа жили всего один или два года после манифестации. Искусственный инсулин подарил им возможность вести жизнь, почти не отличимую от жизни здоровых людей и дожить до старости. В 1923 году Бантинг, Бест и Маклеод получили Нобелевскую премию.

До 1990-х годов инсулин производили только из поджелудочных свиней и крупного рогатого скота. Сегодня инсулин синтезируют в лабораторных условиях с помощью человеческого ДНК.

Для чего нужен инсулин

Основа питания человека — углеводы. В кишечнике они расщепляются до глюкозы, которую называют сахаром, хотя это не совсем верно, но такое мнение прижилось. Через печень глюкоза попадает в кровь, а оттуда — к каждой клетке, которые используют ее как топливо. Инсулин — это ключ, который открывает двери для глюкозы и позволяет ей попасть в клетку. Ее избытки он отправляет в мышцы, печень и жировую ткань, где они откладываются про запас [1].

Читайте также:
Двухфазный инсулин Аспарт

Быть ключом для глюкозы не единственная функция инсулина, у него есть множество второстепенных ролей. К примеру, гормон участвует в заживлении ран, транспортирует аминокислоты, управляет синтезом жиров, регулирует выведение натрия из организма [2].

Как вырабатывается инсулин

Инсулин производят клетки поджелудочной железы, которые называются островками Лангерганса. У здорового человека они реагируют на уровень сахара в крови и выбрасывают в кровь необходимое количество гормона [3].

После приема пищи уровень сахара в крови повышается, но затем инсулин приводит его в норму. Это похоже на систему отопления квартиры — если на улице холодно, батареи становятся горячее, и наоборот.

Если у человека совсем нет или недостаточно инсулина, глюкоза будет циркулировать в крови бесконечно, при этом клетки будут голодать. Если из-за болезни возникает переизбыток гормона — клетки одномоментно получат слишком много глюкозы, а в крови ее не останется. Клетки будут накормлены, но про запас энергии не будет, поэтому человек быстро устанет и проголодается.

Норма инсулина в крови

Основная проблема, связанная с инсулином, — сахарный диабет. Но при подозрении на диабет назначают анализы концентрации глюкозы или гликированного гемоглобина (HbА1c). Исследование содержания инсулина само по себе мало что скажет. Норма гормона в крови колеблется в очень широких пределах:

  • 3 –25 мкед/л у взрослых;
  • 6 –20 у детей;
  • 6 –27 у пожилых.

Такой анализ будет иметь смысл лишь вместе с анализами на глюкозу. Правильно интерпретировать результаты может только врач.

«Инсулин не проверяют просто так, когда нет каких-либо жалоб, — объясняет эндокринолог Софья Цатурян. — Тем более, не имеет смысла смотреть только инсулин, это не имеет никакой диагностической значимости. Часто вместе с инсулином назначают анализ на С-пептид».

По словам врача, такое исследование вместе с общей биохимией крови могут назначить:

  • для выяснения причин острой или хронической гипогликемии;
  • для наблюдения за работой клеток, вырабатывающих инсулин;
  • для выявления невосприимчивости к инсулину;
  • чтобы выяснить, когда пациентам, страдающим диабетом 2 типа, требуется начать прием инсулина или гипогликемических препаратов;
  • при избытке массы тела;
  • с целью исключения риска развития сахарного диабета;
  • для диагностики опухолей поджелудочной железы (инсулиномы).

Повышенный инсулин

Повышенный уровень инсулина чаще всего служит симптомом инсулинорезистентности — состояния, при котором организм использует его недостаточно эффективно. Тогда поджелудочная вырабатывает дополнительный гормон, чтобы компенсировать дефицит. До тех пор, пока она справляется, углеводный обмен работает относительно нормально.

Сильная инсулинорезистентность, при которой поджелудочная уже не может исправить ситуацию дополнительным инсулином, приводит сначала к преддиабету, а затем к сахарному диабету 2 типа. Также она может стать причиной неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП).

Чаще всего инсулинорезистентность развивается с возрастом у людей с предрасположенностью к диабету, а также у ведущих сидячий образ жизни, страдающих от лишнего веса или неправильно питающихся. Кроме того, ее могут вызывать инфекции, аутоиммунные заболевания, такие как системная красная волчанка или болезнь Хашимото, и прием стероидов.

Повышенный уровень инсулина нередко встречается у людей с лишним весом. Из-за того что они потребляют больше углеводов, их организму приходится вырабатывать дополнительный инсулин [4].

Также временное повышение уровня инсулина порой происходит у людей с диабетом 1 типа, которые приняли слишком много гормона, а потом съели недостаточно углеводов. Такое состояние чаще всего можно легко снять, поев. Поэтому людям с диабетом 1 типа рекомендуется всегда носить с собой конфету или упаковку сока.

В редких случаях повышенный уровень инсулина может указывать на серьезные заболевания, такие как болезнь Иценко — Кушинга, гипотериоз, поликистоз яичников, незидиобластоз (опасная болезнь поджелудочной у младенцев) , акромегалия и инсулинома (опухоль клеток поджелудочной, производящей инсулин).

Повышенный уровень инсулина может никак не проявляться. Главный его симптом — низкий уровень сахара в крови.

Пониженный инсулин

Недостаток инсулина — главное проявление сахарного диабета. Он приводит к повышению уровня сахара в крови, что может быть чревато нарушениями работы многих систем организма. Состояние, когда инсулина слишком мало, а глюкозы в крови слишком много, называется гипергликемией [5].

Высокий уровень инсулина и гипергликемия могут быть симптомами:

  • диабета 1 или 2 типа;
  • панкреатита и других поражений печени.

Виды инсулина

Медикаментозный инсулин различается по форме введения, а также по времени действия: периоду начала эффекта, пику и общей продолжительности эффекта.

Читайте также:
Финики при сахарном диабете 2 типа

По форме введения:

  • классический инсулиновый шприц;
  • более удобный для самостоятельного использования шприц-ручка;
  • инсулиновая помпа — устройство с компьютером, которое вводит инсулин постоянно в соответствии с разработанной врачом программой. Человек может использовать помпу постоянно, но устройство впрыскивания нужно менять раз в несколько дней.

По времени действия:

  • короткое действие — его вводят непосредственно перед едой, начинает действовать через 15 минут, пик — через 1,5 –3 часа, продолжительность — до 6 часов;
  • среднее действие — начинает действовать через 1 –2 часа, пик наступает через 4–6 часов, продолжительность — до 12 часов;
  • длительное действие — начинает действовать через 1 –2 часа, пик наступает через 4–6 часов, продолжительность — до 24 часов.
  • базальный инсулин вырабатывается и действует постоянно, в фоновом режиме;
  • болюсный инсулин производится во время еды как непосредственная реакция на резкое повышение сахара в крови.

«Чаще у люди с диабетом 1 типа используют помповую инсулинотерапию, в основе которой лежит базис-болюсная подача инсулина, — поясняет Софья Цатурян. — Для каждого пациента подбирается определенная скорость подачи инсулина, имитирующая нормальную работу поджелудочной железы. Это и есть базальный инсулин. Во время приема пищи, в зависимости от количества углеводов, пациент самостоятельно увеличивает скорость подачи, чтобы не было резкого повышения глюкозы крови. Это и есть болюсный инсулин. Надо отметить, что в помпе используют только короткие и ультракороткие виды инсулина».

Инсулин при диабете

Диабет — это аутоиммунное заболевание, при котором организм не может обработать всю глюкозу, которая поступает с пищей.

При диабете 1 типа тело вовсе не вырабатывает инсулин, поэтому людям с ним необходимо колоть его ежедневно.

Если организм производит инсулин в недостаточном количестве и не может справиться со всей поступающей глюкозой, это диабет 2 типа. При нем врачи тоже могут назначить инсулин, однако многие пациенты могут контролировать уровень сахара и без него, с помощью диеты и других препаратов.

Комментарий врача

Софья Цатурян, эндокринолог сети клиник «Семейная»

Из-за чего может развиваться инсулинорезистентность? Как ее избежать?

Инсулинорезистентность — это снижение чувствительности инсулинозависимых клеток к действию инсулина, которое вызывает нарушение метаболизма глюкозы и поступления ее в клетки.

К факторам риска развития инсулинорезистентности относятся:

избыточная масса тела;

недостаточная физическая активность;

недостаточный ночной сон;

частые стрессовые ситуации;

прием ряда лекарственных средств.

Единственный метод профилактики — это здоровый образ жизни с рациональным питанием и физической активностью.

Чем отличаются инсулины, произведенные с помощью животных, и синтезированный человеческий инсулин? Может ли возникнуть непереносимость инсулина или аллергия на него?

Свиной инсулин отличается от человеческого лишь одной аминокислотой. Однако у этого способа получения инсулина много недостатков, он может вызвать аллергические реакции. Человеческий генно-инженерный инсулин хорошо переносится и не вызывает аллергических реакций, так как полностью идентичен природному гормону.

В редких случаях при применении инсулина возможны следующие осложнения:

аллергические реакции (крапивница, отек Квинке, зуд);

резкое снижение уровня сахара в крови (развивается из-за отторжения препарата организмом или в случае иммунологического конфликта);

гипергликемия (при применении препарата на фоне инфекции или лихорадки);

местные реакции в области введения (жжение, зуд, атрофия или разрастание подкожной жировой клетчатки).

жажда, сухость во рту, вялость, снижение аппетита;

в тяжелых случаях возможно развитие гипогликемической комы.

Иногда адаптацию к препарату сопровождают такие нарушения, как отеки и нарушения зрения. Эти проявления, как правило, исчезают через несколько недель.

Как создают инсулин

Препараты инсулина отличаются друг от друга по степени очистки; источнику получения (бычий, свиной, человеческий); веществам, добавляемым к раствору инсулина (удлиняющим его действие, консервантам и т.д.); концентрации; рН; возможности смешивания инсулина короткого с инсулином продленного действия. Сам по себе инсулин — это гормон, вырабатывающийся бета-клетками поджелудочной железы. Он представляет собой двухцепочечный белок, состоящий из 51 аминокислоты. Годовая потребность в инсулине в мире составляет около 65 млрд единиц (1 единица = 42 мкг чистого вещества); производство инсулина требует высокотехнологичных способов промышленного изготовления.

В настоящее время по источнику получения различают свиной инсулин (он сейчас обладает высокой степенью очистки, эффективным сахароснижающим действием и практически не вызывает аллергических реакций) и препараты инсулина человека, которые по химической структуре полностью идентичны человеческому инсулину и производятся, как правило, биосинтетическим способом по генно-инженерной технологии. Современные технологии всех крупных фирм-производителей инсулина гарантируют, что их препараты отвечают самым высоким стандартам качества. Какие-либо значимые различия в сахароснижающем действии между человеческим и свиным монокомпонентным (т.е. с высокой степенью очистки) инсулином отсутствуют, в иммунологическом отношении они не велики, а по данным некоторых исследований, и вовсе минимальны.

Читайте также:
Препараты инсулина

В растворе, содержащемся во флаконе с инсулином, присутствует не только белок инсулин, но и различные добавки. Каждая из них выполняет определенную функцию: одни удлиняют действие инсулина, другие служат для дезинфекции, третьи придают препарату буферные свойства и нейтральный рН, т.е. кислотно-щелочное равновесие.

Для удлинения действия препарата, т.е. для получения инсулина продленного действия, к обычному инсулину добавляют одно из двух веществ — либо протамин, либо цинк. В зависимости от этого все инсулины продленного действия подразделяются на протамин-инсулины (НПХ, протафан, хумулин Н, инсуман базал) и цинк-инсулины, в частности, инсулин-цинк-суспензии (ленте, моно-тард, хумулин-цинк). Протамин — белковое вещество, но аллергические реакции на него встречаются крайне редко. Нейтральный рН препарата обеспечивается добавлением фосфатного буфера. Фосфатсодержащий инсулин ни в коем случае нельзя смешивать с инсулин-цинк-суспензией (ИЦС), т.к. при этом в осадок выпадает фосфат цинка, непредсказуемым образом укорачивающий продолжительность действия цинк-инсулина.

По инициативе ВОЗ Всемирный день борьбы против сахарного диабета отмечается ежегодно с 1991 года в день рождения Ф. Бантинга, канадского физиолога, открывшего (совместно с Дж. Дж. Маклеодом) гормон инсулин.

Дезинфицирующим действием обладают некоторые из веществ, которые и без того необходимо вносить в препарат по фармако-технологическим соображениям. Это фенол и крезол (оба вещества обладают специфическим запахом), а также метилпарабензоат (метилпарабен), который не имеет запаха. Присутствие того или иного консерванта и придает некоторым препаратам инсулина специфический запах. Все дезинфицирующие вещества в концентрациях, в которых они присутствуют в препаратах инсулина, не оказывают какого-либо отрицательного влияния. Протамин-инсулины чаще содержат крезол или фенол. В препараты ИЦС нельзя добавлять фенол, изменяющий физические свойства частиц инсулина, поэтому данные препараты содержат метилпарабен. Ионы цинка, содержащиеся в этих препаратах, также оказывают антимикробное действие. Несмотря на многократное введение иглы во флакон с инсулином, такая многоступенчатая антибактериальная защита предотвращает осложнения, которые могли бы возникнуть из-за их бактериального обсеменения. Благодаря наличию консерванта в растворе инсулина пациент может делать подкожные инъекции одним и тем же “одноразовым” инсулиновым шприцем неоднократно сроком до 5-7 дней (при условии, если шприцем пользуется один и тот же человек). Более того, наличие консерванта позволяет не протирать кожу спиртом перед инъекцией — опять-таки если пациент делает инъекцию себе сам инсулиновым шприцем с тонкой иглой.

Первые препараты инсулина содержали лишь одну единицу инсулина в 1 мл раствора. Позже их концентрация была увеличена. Большинство препаратов инсулина во флаконах, использующихся в России, содержат 40 единиц инсулина в 1 мл. На флаконе при этом обычно стоит маркировка U-40 или 40 ед/мл. Инсулиновые шприцы, которыми мы пользуемся, предназначены именно для такого инсулина и градуированы именно для такой его концентрации: если набираем 0,5 мл инсулина — значит, мы набрали 20 единиц, если набрали 0,25 мл — это 10 единиц, и т.д. Каждая метка на инсулиновом шприце обозначает определенный объем, и мы знаем, что в таком-то объеме содержится определенное количество единиц. Следовательно, градуировка шприцев на единицы инсулина есть не что иное, как градуировка по объему раствора, рассчитанная именно на инсулин U-40: 4 ед. инсулина соответствует 0,1 мл раствора, 6 ед. — 0,15 мл и т.д., вплоть до 40 единиц, соответствующих 1 мл раствора (еще раз подчеркнем: при концентрации инсулина 40 ед/мл!).

Во многих странах применяется инсулин, содержащий 100 единиц в 1 мл (U-100). Для него существуют свои инсулиновые шприцы, которые внешне выглядят так же, как и шприцы для инсулина U-40, но градуированы по-другому, с учетом именно этой концентрации, которая, как легко подсчитать, в 2,5 раза выше стандартной (100 ед/мл : 40 ед/мл = 2,5). Что это означает для пациента? Доза инсулина, конечно, остается прежней, т.к. она отражает физиологическую потребность организма в конкретном количестве гормона. То есть если пациент пользовался инсулином U-40 и получал 40 единиц в сутки, ему нужно будет получать 40 единиц в сутки и при лечении инсулином U-100. Однако объем вводимого инсулина U-100 должен быть в 2,5 раза меньше. Иными словами, если 40 единиц инсулина U-40 содержались в 1 мл раствора, то 40 единиц инсулина U-100 будут содержаться всего в 0,4 мл раствора, т.е., объем (но не доза!) вводимого инсулина уменьшится. Именно эта разница в объемах учтена в инсулиновых шприцах, специально предназначенных для инсулина U-100.

Читайте также:
Мороженое для диабетика

К сожалению, об этом не осведомлены многие врачи и особенно пациенты с сахарным диабетом. Первые проблемы появились, когда часть больных стала пользоваться инъекторами инсулина (шприц-ручками), в которых применяются специальные картриджи (пенфиллы) с инсулином U-100. Если шприц-ручка сломалась или закончились специальные иглы для нее, некоторые пациенты набирают инсулин U-100 из пенфиллов обычными инсулиновыми шприцами, предназначенными для инсулина U-40. Если в такой шприц набрать инсулин с концентрацией 100 ед/мл до метки, например, “20 единиц” (а это в таком шприце соответствует 0,5 мл), то получится, что в набранном объеме (0,5 мл) содержится уже 100 ед/мл х 0,5 = 50 единиц инсулина! Таким образом, набирая инсулин U-100 в обычные инсулиновые шприцы и ориентируясь при этом на метки “единиц”, мы всякий раз будем набирать дозу, которая в 2,5 раза превышает ту, что отмечена возле данного деления шприца. Если больной или врач вовремя не обратят внимание на эту ошибку, возможны случаи тяжелых гипогликемий из-за передозировки инсулина, что мы неоднократно и наблюдали на практике.

С другой стороны, иногда в нашу страну по каналам гуманитарной помощи попадали инсулиновые шприцы, предназначенные для инсулина U-100 и градуированные именно для него. По ошибке в эти шприцы можно набрать из флакона привычный нам инсулин U-40, и тогда доза инсулина в шприце окажется в 2,5 раза меньше той, что указана возле соответствующего деления шприца. Как следствие этого можно ожидать “необъяснимого” повышения сахара крови — необъяснимого, впрочем, если не знать следующего правила: для каждой концентрации инсулина должен использоваться соответствующий шприц!

Тщательно продуманный план, по которому осуществляли переход на инсулин U-100, например, в Швейцарии, может служить образцом. Однако он требует тесного взаимодействия и обучения всех участвующих сторон: больных, врачей (причем всех специальностей), медсестер (работающих в любых отделениях!), фармацевтов, промышленности и администрации. Целесообразность перехода только на инсулин 100 ед/мл у нас в стране пока вызывает сомнения, поскольку можно ожидать роста случаев описанных выше ошибок при наборе дозы.

Современная инсулинотерапия, особенно при сахарном диабете I типа, обычно предусматривает применение как инсулина короткого, так и продленного действия. Пациентам было бы удобнее, если бы препараты инсулина короткого и продленного действия можно было смешивать в одном шприце и вводить одновременно, делая не два прокола кожи, а один.

Часто практические врачи не знают, что предпосылкой для возможности смешивания разных препаратов инсулина служит наличие химической и галеновой (т.е. зависящей от состава) сочетаемости инсулина короткого и продленного действия. Особенно важно, чтобы при смешивании двух разновидностей препаратов не растягивалось и не пропадало быстрое начало активности инсулина короткого действия. Доказано, что инсулин короткого действия можно смешивать в одном шприце с протамин-инсулином, при этом быстрое начало действия короткого инсулина не тормозится, т.е. растворимый инсулин не связывается с протамином. При этом не имеет значения, какими фирмами произведены эти препараты. Так, например, можно смешивать актрапид с протафаном или актрапид с хумулином Н. Смеси этих инсулинов можно хранить. Что касается препаратов цинк-инсулина, то уже давно было известно, что кристаллическую инсулин-цинк-суспензию нельзя смешивать с инсулином короткого действия, поскольку последний соединяется с избытком ионов цинка и превращается в инсулин продленного действия — по крайней мере, частично.

Некоторые пациенты предпочитают вначале ввести инсулин короткого действия, затем, оставив иглу под кожей и слегка изменив ее направление, через нее же вводят цинк-инсулин. Хотя научных исследований по этому способу проводилось мало, нельзя исключить, что в части случаев и при таком введении под кожей образуется смесь инсулина короткого действия с цинк-инсулином, что нарушит всасывание первого компонента. Поэтому рекомендуется совершенно раздельное введение инсулина короткого действия и цинк-инсулина (в виде двух отдельных инъекций в участки кожи, отстоящие друг от друга не менее, чем на 1 см). Это менее удобно, чем применение протамин-инсулина в одном шприце с инсулином короткого действия, что позволяет вдвое уменьшить число проколов кожи для инъекции.

Читайте также:
Повышает ли мед уровень сахара в крови

Выпускаются и так называемые комбинированные инсулины — комбинации инсулина короткого действия с протамин-инсулинами в фиксированном процентном соотношении (препараты микстард, инсуман комб, актрафан и т.д.). Наиболее оправдывают себя смеси, содержащие 30% короткого и 70% протамин-инсулина или 25% короткого и 75% протамин-инсулина. Процентное соотношение различных компонентов всегда указано в инструкции к применению комбинированных препаратов инсулина. Однако такие препараты больше подходят для пациентов с достаточно постоянным режимом питания, двигательной активности и т.д. (например для пожилых больных сахарным диабетом II типа). Но комбинированные препараты неудобны для проведения современной “гибкой” инсулинотерапии, когда нужно (и можно!) часто изменять дозу инсулина короткого действия (в зависимости от количества углеводов в пище, физической активности и других факторов), а доза инсулина продленного действия (базального) при этом меняется относительно мало.

Сахарный диабет занимает третье место в мире после сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний. По различным источникам, в мире насчитывается от 120 до 180 млн больных диабетом, что составляет 2-3% от всего населения планеты. По прогнозам ученых, каждые 15 лет ожидается двукратное увеличение числа больных.

Собственно говоря, для эффективной инсулинотерапии требуется лишь один препарат инсулина короткого действия и один препарат инсулина продленного действия, которые можно было бы смешивать друг с другом, а также (в основном для пожилых больных) препарат инсулина комбинированного действия. Согласно современным рекомендациям, следует использовать препараты инсулина, соответствующие следующим критериям: высокая степень очистки; нейтральный рН; возможность смешивания. Из группы продленных инсулинов желательно применять препараты с продолжительностью действия 12—18 часов, подходящие для двукратного введения в сутки.

Cтатья опубликована в журнале “Фармацевтический вестник”.

От собаки до бактерии: история инсулина

Поделиться:

Истечение сахара

Сахарный диабет известен человечеству тысячи лет. Его первыми заметными симптомами обычно бывают сильнейшая жажда и соответствующее ей увеличение объема мочи. Выглядит это так, словно вся жидкость, которую человек выпивает, тут же покидает его тело. Поэтому в древние времена считалось, что диабет — это невозможность удерживать жидкость в организме. Больные быстро худели, практически «высыхали», что, казалось бы, подтверждало гипотезу.

Позже было замечено, что моча таких больных привлекает больше насекомых, чем моча здорового человека. Оказалось, что это происходит благодаря содержанию в ней сахара. К термину diabetes («истечение») был добавлен эпитет mellītus («сладкий, медовый»), однако до понимания причин недуга было еще далеко. Единственным средством, которое тогда предлагалось больным, была полуголодная диета. На ней больные кое-как жили 3–4 года, а потом все равно погибали.

Доказательство «от противного»

Первый серьезный поворот в изучении диабета произошел в Германии в 1889 году. И произошел он случайно.

Физиолог Оскар Минковски, убежденный, что значение поджелудочной железы для пищеварения переоценено, решительно удалил ее у подопытной собаки. Он был уверен, что с животным ничего не случится. Однако через некоторое время ученый обнаружил тот самый феномен сладкой мочи, на которую слетались мухи: собака заболела сахарным диабетом. Внезапно стало ясно, что «антидиабетическое вещество» нужно искать именно в поджелудочной железе.

Эта железа нашего организма словно бы состоит из двух частей, функции которых различны. Одна часть — железистые ацинусы — выделяет в кишечник специальный секрет, участвующий в переваривании пищи. Другая сегодня известна миру под названием «островки Лангерганса» — именно там у здорового человека вырабатывается инсулин — гормон, регулирующий содержание сахара в крови.

В 1900 году русский ученый Леонид Соболев сумел выяснить, что если разрушить только железистую часть органа, диабет у подопытных животных не возникает. При этом вскрытия, которые проводились после смерти больных диабетом, почти всегда показывали поражение островков Лангерганса.

Из этих двух фактов Соболев сделал вывод о том, что средство от диабета надо искать именно в островковой части железы. Он же первым предложил использовать для этого поджелудочные железы новорожденных животных и описал методы выделения «антидиабетического вещества».

Читайте также:
Льняное масло при сахарном диабете 2 типа

От теории — к практике

Реализовать теоретическую разработку Соболева на практике удалось ученым, работавшим в Университете Торонто. Фредерик Бантинг и Чарльз Бест хирургическим путем разрушили «пищеварительную» часть поджелудочной железы собаки, после чего из оставшейся островковой части получили некое вещество, названное «айлетин». У собак с искусственно вызванным сахарным диабетом айлетин снижал уровень сахара в моче и в крови.

Читайте также:
Предиабет

Прежде чем переходить к опытам с участием людей, необходимо было научиться очищать айлетин от примесей — первоначально это был фактически экстракт поджелудочной железы животных. Эта задача была решена биохимиком Джеймсом Коллипом, а очищенный белок назвали «инсулин» (от лат. insula — «островок»).

Первая в мире инъекция инсулина человеку, больному сахарным диабетом, была сделана в 1922 году. Однако опыт оказался не совсем удачным — из-за недостаточной очистки инсулина у 14-летнего Леонарда Томпсона развилась сильная аллергическая реакция. Коллип утроил свои усилия по очистке белка, и уже через 12 дней инъекцию повторили. На этот раз успех был полным: уровень сахара в крови Леонарда снизился, и мальчик сам заметил, что чувствует себя гораздо лучше.

Везучее человечество

«Как же так? — скажет любой человек, не прогуливавший в школе биологию. — Ведь белок, полученный из организма другого биологического вида, должен вызвать аллергию у человека, будь он хоть сто раз очищен?».

Это правда — и в этом суть аллергических реакций: иммунная система распознает «чужаков» и реагирует на них быстро и безжалостно. Однако человечеству удивительно, невероятно повезло. Случайный каприз эволюции: инсулины млекопитающих оказались по строению похожи как близнецы.

Эксперименты показали, что ближе всего к человеческому строение свиного инсулина. Именно он, выделяемый из поджелудочных желез новорожденных поросят, и использовался до 80-х годов прошлого века.

Генномодифицированные организмы

Среди везучего человечества попадались отдельные невезучие диабетики, иммунная система которых была особенно бдительна. У таких людей возникала аллергия на жизненно необходимый им свиной инсулин.

Задача синтеза «инсулина, идентичного натуральному» не теряла своей актуальности. В 1978 году генетик Артур Риггс и биохимик Кэйити Итакура, работавшие в исследовательском институте Бекмана в Калифорнии, сумели ее разрешить. В геном обычной кишечной палочки ввели человеческий ген, «заставляющий» бактерию синтезировать инсулин. Получившийся белок оказался и лучше, и в производстве дешевле свиного. Однако и свиной инсулин пока не ушел в прошлое: его молекулу научились изменять таким образом, что она становится идентичной человеческой.


Но даже после этого биохимики не успокоились. Научившись делать человеческий инсулин, ничем не отличающийся от природного, они захотели добавить ему уникальных свойств. Итогом стали две группы препаратов, получившие название «аналоги инсулина человека».

Первая группа улучшает и ускоряет усвоение принятой пищи, а вторая — нормализует уровень сахара в крови между приемами пищи. Эти лекарства вместе с синтетическими и полусинтетическими инсулинами различной длительности действия составляют «арсенал» современных диабетологов, позволяющий подбирать индивидуальную коррекцию для каждого больного.

ИНСУЛИН ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ (INSULIN HUMAN) ОПИСАНИЕ

Фармакологическое действие

ДНК-рекомбинантный инсулин человека. Является инсулином средней продолжительности действия. Регулирует метаболизм глюкозы, обладает анаболическим действием. В мышечной и других тканях (за исключением головного мозга) инсулин способствует ускорению внутриклеточного транспорта глюкозы и аминокислот, усиливает анаболизм белков. Инсулин способствует преобразованию глюкозы в гликоген в печени, ингибирует глюконеогенез и стимулирует преобразование избытка глюкозы в жир.

Показания активного вещества ИНСУЛИН ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ

Сахарный диабет при наличии показаний для проведения инсулинотерапии; впервые выявленный сахарный диабет; беременность при сахарном диабете 2 типа (инсулиннезависимом).

Открыть список кодов МКБ-10

Код МКБ-10 Показание
E10 Сахарный диабет 1 типа
E11 Сахарный диабет 2 типа
O24 Сахарный диабет при беременности

Режим дозирования

Дозу устанавливает врач индивидуально в зависимости от уровня гликемии.

Способ введения зависит от вида инсулина.

Побочное действие

Со стороны эндокринной системы: гипогликемия.

Тяжелая гипогликемия может привести к потере сознания и (в исключительных случаях) к смерти.

Аллергические реакции: возможны местные аллергические реакции – гиперемия, отек или зуд в месте инъекции (обычно прекращаются в течение периода от нескольких дней до нескольких недель); системные аллергические реакции (возникают реже, но являются более серьезными) – генерализованный зуд, затруднение дыхания, одышка, снижение АД, учащение пульса, повышенное потоотделение. Тяжелые случаи системных аллергических реакций могут быть угрожающими для жизни.

Читайте также:
Овес для лечения поджелудочной железы

Противопоказания к применению

Применение при беременности и кормлении грудью

При беременности особенно важно поддерживать хороший контроль гликемии у пациенток с сахарным диабетом. При беременности потребность в инсулине обычно снижается в I триместре и повышается во II и III триместрах.

Больным сахарным диабетом рекомендуется информировать врача о наступлении или планировании беременности.

У больных сахарным диабетом в период лактации (грудного вскармливания) может потребоваться коррекция дозы инсулина, диеты или того и другого.

При исследованиях генетической токсичности в сериях in vitro и in vivo инсулин человека не оказывал мутагенного действия.

Применение при нарушениях функции печени

Применение при нарушениях функции почек

Особые указания

Перевод больного на другой тип инсулина или на препарат инсулина с другим торговым названием должен происходить под строгим врачебным наблюдением.

Изменения активности инсулина, его типа, видовой принадлежности (свиной, инсулин человека, аналог инсулина человека) или метода производства (ДНК-рекомбинантный инсулин или инсулин животного происхождения) могут привести к необходимости коррекции дозы.

Необходимость коррекции дозы может потребоваться уже при первом введении препарата инсулина человека после препарата инсулина животного происхождения или постепенно в течение нескольких недель или месяцев после перевода.

Потребность в инсулине может снизиться при недостаточной функции надпочечников, гипофиза или щитовидной железы, при почечной или печеночной недостаточности.

При некоторых заболеваниях или при эмоциональном напряжении потребность в инсулине может увеличиться.

Коррекция дозы может также потребоваться при увеличении физической нагрузки или при изменении обычной диеты.

Симптомы-предвестники гипогликемии на фоне введения инсулина человека у некоторых больных могут быть менее выражены или отличаться от тех, которые наблюдались у них на фоне введения инсулина животного происхождения. При нормализации уровня глюкозы в крови, например, в результате интенсивной терапии инсулином, могут исчезнуть все или некоторые симптомы-предвестники гипогликемии, о чем больные должны быть проинформированы.

Симптомы-предвестники гипогликемии могут измениться или быть менее выраженными при длительном течении сахарного диабета, диабетической невропатии или при одновременном применении бета-адреноблокаторов.

В ряде случаев местные аллергические реакции могут быть вызваны причинами, не связанными с действием препарата, например, раздражением кожи очищающим агентом или неправильным проведением инъекций.

В редких случаях развития системных аллергических реакций требуется немедленное проведение лечения. Иногда может потребоваться смена инсулина либо проведение десенсибилизации.

Влияние на способность к управлению транспортными средствами и механизмами

Во время гипогликемии у больного может ухудшаться способность к концентрации внимания и уменьшаться скорость психомоторных реакций. Это может представлять опасность в ситуациях, при которых эти способности особенно необходимы (вождение автомобиля или управление механизмами). Следует рекомендовать больным принимать меры предосторожности во избежание гипогликемии во время вождения автомобиля. Это особенно важно для пациентов со слабовыраженными или отсутствующими симптомами-предвестниками гипогликемии или при частом развитии гипогликемии. В таких случаях врач должен оценить целесообразность вождения пациентом автомобиля.

Лекарственное взаимодействие

Гипогликемическое действие снижают пероральные контрацептивы, кортикостероиды, препараты гормонов щитовидной железы, тиазидные диуретики, диазоксид, трициклические антидепрессанты.

Гипогликемическое действие усиливают пероральные гипогликемические препараты, салицилаты (например, ацетилсалициловая кислота), сульфаниламиды, ингибиторы МАО, бета-адреноблокаторы, этанол и этанолсодержащие препараты.

Бета-адреноблокаторы, клофелин, резерпин могут маскировать проявление симптомов гипогликемии.

При применении препаратов инсулина в комбинации с препаратами группы тиазолидиндиона у пациентов с сахарным диабетом 2 типа может возникать задержка жидкости в организме, в результате чего повышается риск развития и прогрессирования хронической сердечной недостаточности, особенно у пациентов с заболеваниями сердечно-сосудистой системы и наличием факторов риска хронической сердечной недостаточности. Пациентов, получающих такую терапию, следует регулярно обследовать с целью выявления признаков сердечной недостаточности. При возникновении сердечной недостаточности терапию следует осуществлять в соответствии с текущими стандартами лечения.

Поговорим про инсулин

Инсулин — это гормон поджелудочной железы, который главным образом воздействует на обмен веществ, причем в основном — на концентрацию глюкозы в крови. В своих тканях-мишенях он влияет как на мембранные, так и на внутриклеточные процессы. Некоторые из его эффектов перечислены в ниже.

Эффекты инсулина

Мембранные эффекты

  1. Стимуляция транспорта глюкозы (и некоторых других моносахаридов)
  2. Стимуляция транспорта аминокислот (особенно аргинина)
  3. Стимуляция транспорта жирных кислот
  4. Стимуляция поглощения клеткой К+ и Mg2+

Внутриклеточные эффекты

  1. Стимуляции синтеза РНК и ДНК
  2. Стимуляция синтеза белка
  3. Усиленная стимуляция гликогенсинтазы (гликогенез)
  4. Стимуляция глюкокиназы
  5. Ингибирование глюкозо-6-фосфатазы
  6. Стимуляция липогенеза
  7. Ингибирование липолиза (ингибирование синтеза цАМФ)
  8. Стимуляция синтеза жирных кислот
  9. Активация Mg2+-стимулируемой Na+/K+-АТФазы
Читайте также:
Пшеничная каша при диабете 2 типа

Механизм действия инсулина и влияние его на обмен

Инсулин и глюкоза

Попав в клетку, глюкоза быстро превращается в глюкозо-6-фосфат, поэтому ее внутриклеточная концентрация остается крайне низкой. Уровень глюкозы в артериальной крови в норме поддерживается в пределах 4-8 ммоль/л (72-144 мг/100 мл), так что по обе стороны клеточной мембраны всегда существует градиент ее концентраций. Несмотря на это, однако, простая диффузия обеспечивает поступление в большинство клеток лишь небольшого количества глюкозы, которого явно недостаточно для удовлетворения их метаболических потребностей (даже при возрастании концентрационного градиента, как это имеет место при высокой гипергликемии). В присутствии же инсулина проникновение декстрозы в клетки резко усиливается. Это действие инсулина проявляется лишь при наличии концентрационного градиента глюкозы, конкурентно ингибируется другими моносахаридами (например, галактозой) и следует кинетике насыщаемого процесса. Таким образом, гормон стимулирует процесс облегченной диффузии декстрозы, который осуществляется при участии чувствительных к гормону белковых транспортеров глюкозы (GLUT), расположенных на клеточной мембране. Эти транспортеры способны переносить глюкозу через клеточную мембрану в обоих направлениях, но ее поток зависит от концентрационного градиента, который направлен из внеклеточного пространства во внутриклеточное. В разных клетках найдены многочисленные GLUT, но инсулинозависимым является только один из этих белков — GLUT4, и именно он присутствует в мембранах клеток скелетных и сердечных мышц, а также жировой ткани.

Димерный рецептор инсулина и последствия инсулиновой активации тирозинкиназы (GLUT — транспортер глюкозы)

Некоторые ткани полностью удовлетворяют свои потребности в глюкозе за счет инсулиннезависимых механизмов. Например, в клетки печени и центральной нервной системы декстроза попадает с помощью инсулиннезависимых GLUT, и поглощение этими тканями зависит только от ее уровня в крови. Кроме того, мембрану эритроцитов, клеток почек и кишечника глюкоза пересекает вместе с ионами натрия, которые поступают в клетки путем пассивной диффузии по градиенту концентрации.

Регуляция продукции инсулина

Инсулин влияет и на внутриклеточные процессы обмена веществ. В печеночных и других клетках он стимулирует синтез гликогена, повышая активность гликогенсинтазы, что ускоряет включение гликозильных остатков в гликоген. Гормон поджелудочной железы повышает также активность печеночной глюкокиназы; этот фермент катализирует фосфорилирование глюкозы (с образованием глюкозо-6-фосфата). Одновременно гормон ингибирует печеночную фосфатазу, которая дефосфорилирует глюкозо-6-фосфат, с образованием свободной глюкозы. Такие изменения активности печеночных ферментов обусловливают снижение продукции декстрозы и наряду со стимуляцией поглощения ее периферическими клетками определяют гипогликемию, возникающее под влиянием инсулина. Возрастающая под действием последнего утилизация глюкозы в тканях обеспечивает сохранение запасов других внутриклеточных энергетических субстратов, таких как жиры и белки.

Белки и инсулин

Инсулин стимулирует не только активный транспорт аминокислот в периферические клетки, но и непосредственно синтез белка. Поскольку эти два эффекта могут не зависеть друг от друга, гормон влияет, очевидно, не только на клеточную мембрану, но и на внутриклеточные процессы. Стимуляции синтеза белка предшествует возрастание активности мРНК. Поскольку гормон с трудом проходит сквозь мембраны клеток, в механизме его ядерного эффекта должен принимать участие второй посредник. Синтез белка под действием инсулина усиливается и вследствие возрастания количества поступающих в клетку аминокислот. С другой стороны, возрастание утилизации глюкозы замедляет распад белка. Ускорение синтеза и замедление распада белка под влиянием гормона приводят к увеличению белковых запасов в интрацеллюлярном секторе.

Все эти эффекты определяют важнейшую роль инсулина в регуляции процессов роста и развития.

Инсулин и жир

Инсулин стимулирует поглощение и окисление глюкозы клетками жировой ткани. Он также стимулирует синтез липопротеиновой липазы в эндотелиальных клетках. Этот фермент катализирует гидролиз триглицеридов, связанных с липопротеинами крови, и способствует поступлению жирных кислот в адипоциты. Наряду с прямой стимуляцией липогенеза в печени и жировой ткани это приводит к увеличению запасов жира. Кроме того, инсулин ингибирует опосредуемый цАМФ липолиз, тормозя гормончувствительную внутриклеточную липопротеиновую липазу.

Инсулин и калий

Присутствие инсулина необходимо для поддержания внутриклеточной концентрации ионов калия; этот эффект, по всей вероятности, является следствием прямого влияния гормона на клеточную мембрану.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: