Insulins funn og dens rolle i kroppen

Ansvarsfraskrivelse

Hvis du har noen medisinske spørsmål eller bekymringer, snakk med helsepersonell. Artiklene på Health Guide er underbygd av fagfellevurdert forskning og informasjon hentet fra medisinske samfunn og statlige etater. Imidlertid er de ikke en erstatning for profesjonell medisinsk rådgivning, diagnose eller behandling.




På en regnfull natt i 1921 ved University of Toronto oppdaget Frederick Banting sammen med sin assistent Charles Best insulin i et laboratorium som ble gitt til dem av John Macleod. Dermed oppnådde de et av de viktigste medisinske gjennombrudd gjennom tidene.

Ok, vi vet ikke om det faktisk regnet. Og gjennombruddet skjedde absolutt ikke på bare en natt. Men disse tre forskerne - sammen med James Collip, som senere hjalp til med å rense insulin - krediteres faktisk oppdagelsen av insulin.

Vitals

  • Frem til oppdagelsen av insulin tidlig på 1900-tallet var diabetes type 1 (T1DM) alltid dødelig.
  • Opprinnelig ble insulin som ble brukt til behandling avledet fra dyr, spesielt kyr (storfeinsulin) og griser (svineinsulin).
  • Nå er syntetisk humant insulin laget med bakterier. Typer er forskjellige i hvor raskt de virker på kroppen og i leveringsmåten.
  • Insulinbehandling brukes også av 31% av mennesker med type 2-diabetes (T2DM), vanligvis etter at bukspyttkjertelen blir utbrent fra å produsere ekstra insulin for å kompensere for cellers motstand mot det.


Den sanne historien om insulinets oppdagelse strekker seg over flere år og en legion forskere (Vecchio, 2018). Mens beskrivelser av en sykdom antas å være diabetes dateres helt tilbake til 1500 f.Kr. i det gamle Egypt, var det ikke før på 1800-tallet at folk begynte å innse at bukspyttkjertelen kan spille en rolle i sykdommen. I 1890 la forskerne merke til at fullstendig fjerning av bukspyttkjertelen fra en hund resulterte i symptomene som ofte ble sett hos personer med diabetes. Fra dette visste de at bukspyttkjertelen hadde noe med tilstanden å gjøre - de måtte bare finne ut hva det var.

Bukspyttkjertelen er et unikt organ som har både eksokrine og endokrine funksjoner. Eksokrin betyr at et organ skiller ut kjemiske stoffer gjennom kanaler. I dette tilfellet utskiller bukspyttkjertelen fordøyelsesenzymer gjennom kanaler og inn i tarmene. Endokrin betyr at et organ skiller ut kjemiske stoffer direkte i blodet.







Annonse

Over 500 generiske legemidler, hver $ 5 per måned





Bytt til Ro Pharmacy for å få reseptene dine fylt for bare $ 5 per måned hver (uten forsikring).

Lære mer

Forskere la merke til at bukspyttkjertelen hadde flere funksjoner. Når de blokkerte kanalene i bukspyttkjertelen (dens eksokrine funksjon), ville deler av bukspyttkjertelen dø. Imidlertid døde ikke områder av bukspyttkjertelen, kjent som holmene i Langerhans (fordi de så ut som vevsøyer i bukspyttkjertelen), og blodsukkeret ble ikke påvirket. Dette indikerte at øyene hadde en slags endokrin funksjon som spilte en rolle i blodsukkernivået. På 1910-tallet myntet Sir Edward Sharpey-Schafer begrepet insuline for å referere til stoffet som er utskilt fra disse øyene som kan kontrollere blodsukkeret, og tar begrepet fra det latinske Øyen , som betyr øy.

Banting og Best jobbet med å isolere insulin fra bukspyttkjertelen i 1921 ved å forske på hunder. De presenterte sine funn - offisielt kunngjort oppdagelsen av insulin - i desember 1921, og i 1922 ble insulin først brukt på mennesker. Den første insulinmottakeren var Leonard Thompson, en 14 år gammel gutt med type 1-diabetes. Før denne tiden hadde type 1 diabetes mellitus vært en dødelig sykdom.





Hva er insulin, og hvorfor er det så viktig?

Som Banting og andre oppdaget, er insulin et hormon som utskilles fra områder i bukspyttkjertelen som kalles holmer i Langerhans. Spesielt skilles insulin ut fra betaceller i øyene. Det er også alfaceller som utskiller glukagon (et annet hormon involvert i regulering av blodsukkernivået) delta-celler som utskiller somatostatin (et inhiberende hormon), og mindre mengder av andre hormonsekreterende celler.

Insulin og glukagon er de primære hormonene som regulerer blodsukkernivået i kroppen. For å holde seg frisk, er det viktig at blodsukkernivået forblir tett kontrollert. Å ha for lave blodsukkernivåer (kalt hypoglykemi) eller for høye blodsukkernivåer (hyperglykemi) kan føre til komplikasjoner og til og med død. Insulin hjelper til med å senke blodsukkernivået mens glukagon hjelper til med å øke dem. Forstyrrelser av insulin er derfor lidelser der blodsukkernivået er ukontrollert. Dette refererer primært til sykdommer som type 1 diabetes mellitus (T1DM) og type 2 diabetes mellitus (T2DM). Noen uvanlige forhold kan imidlertid også påvirke insulinnivået i blodet. Vi kommer snart til disse, men først, la oss ta et dypere dykk i hva insulin gjør i kroppen.

Insulin i kroppen

Insulin er en type hormon kjent som et peptidhormon. Peptidhormoner fungerer i kroppen ved å virke på overflaten av celler for å formidle meldinger. Insulin starter som en enkelt kjede av aminosyrer kjent som preproinsulin før det omdannes til proinsulin, og til slutt til insulin. En del av denne prosessen skaper et biprodukt kjent som C-peptidet. Å måle C-peptidet kan være viktig klinisk fordi det kan gi en indikasjon på hvor mye naturlig insulin en persons kropp produserer.





raskeste måten å vokse penis på

Insulin frigjøres fra betacellene i blodet som svar på forhøyede blodsukkernivåer (også kalt blodsukkernivå). Når du spiser mat som inneholder sukker eller karbohydrater (som brytes ned til sukker), øker blodsukkernivået. Glukosemolekyler kommer inn i betacellene i bukspyttkjertelen ved å gå gjennom et protein på mobiloverflaten kalt glukosetransportør 2 (GLUT2). Dette signaliserer til betacellen at det er på tide å skille ut insulin.

Når insulinet er sluppet ut i kroppen, binder det seg til insulinreseptorer på overflaten av celler. I fettceller (fettceller) og muskelceller beveger aktivering av insulinreseptoren et protein kalt glukosetransportør 4 (GLUT4) til overflaten av cellene. Glukose kan da komme inn i fett og muskelceller gjennom GLUT4, og effektivt senke mengden glukose i blodet. I fettceller lagres glukose som triglyserider (en type fett). I muskelceller brukes glukose til energi og kan også lagres senere i lange kjeder som kalles glykogen.

Insulin virker også på leverceller, og får dem til å lagre glukose også som glykogen. Glukose kan komme inn i leverceller uten GLUT4. Imidlertid aktiverer insulin et enzym kalt heksokinase og andre enzymer som er involvert i å lage glykogen, effektivt fanger opp glukosen der og holder blodsukkernivået nede.

Det er mulig å gjøre en blodprøve for å kontrollere nivået av insulin i kroppen. Imidlertid blir disse verdiene ikke rutinemessig sjekket. I stedet kan andre blodprøver brukes til å diagnostisere sykdommer som prediabetes, T1DM og T2DM, inkludert fastende blodsukkertest (FPG), oral glukostoleransetest (OGTT) og hemoglobin A1c (HbA1c) test.





Forstyrrelser av insulin

Forstyrrelser av insulin inkluderer tilstander der det er for mye insulin i kroppen (kalt hyperinsulinemi), tilstander der det ikke er nok insulin i kroppen, og tilstander der det er en variabel mengde insulin, men kroppens celler er ikke svare effektivt på det. Sistnevnte situasjon kalles insulinresistens og er årsaken til prediabetes og T2DM.

Prediabetes, T1DM og T2DM er de vanligste lidelsene i insulin. Ifølge Senter for sykdomskontroll og forebygging (CDC) fra og med 2015 har over 84 millioner amerikanere prediabetes - en tilstand som kan føre til T2DM (CDC, 2017). I tillegg har over 30 millioner - det er nesten 1 av 10 - mennesker i USA diabetes. Av disse har 90-95% av befolkningen T2DM.

T1DM er en autoimmun sykdom der kroppen slutter å lage insulin eller bare lager veldig lite insulin. En autoimmun sykdom er en lidelse der kroppen angriper seg selv. I T1DM lager kroppen antistoffer som målretter og ødelegger betacellene i bukspyttkjertelen. Som et resultat er de ikke lenger i stand til å produsere insulin. T1DM ble tidligere referert til som ungdomsdiabetes eller ungdomsdiabetes, men det er mulig å bli nylig diagnostisert med T1DM som voksen. Genetikk ser ut til å spille minst en delvis rolle i å sette noen i fare for å utvikle T1DM, men det er ikke den eneste faktoren. Forskere mener at eksponering, som eksponering for virus, også spiller en rolle. Fordi personer med T1DM ikke lager insulin, er de avhengige av insulin som behandling.

T2DM og prediabetes er sykdommer der kroppen er resistent mot insulin. Dette betyr at bukspyttkjertelen fremdeles er i stand til å lage insulin (i det minste først), men kroppens celler har redusert insulinfølsomhet. Dette fører til økende blodsukkernivåer fordi glukose ikke transporteres effektivt inn i fett og muskelceller, og det holdes heller ikke effektivt i leveren som glykogen. Når nivåene er mildt forhøyet, sies et individ å ha prediabetes. Når blodsukkernivået går over en viss terskel, blir en person diagnostisert med T2DM.

Forskere er ikke sikre på nøyaktig hva som forårsaker insulinresistens på molekylært nivå, men de viktigste risikofaktorene er å leve en stillesittende livsstil og være overvektige eller overvektige (spesielt med overflødig fett rundt midten eller økt midjestørrelse). Til å begynne med kan betacellene i bukspyttkjertelen være i stand til å holde tritt med kroppens behov, og kompensere for insulinresistens. Over tid blir imidlertid bukspyttkjertelen utbrent og kan ikke lage så mye insulin som kroppen trenger. Medisiner for T2DM er rettet mot å redusere blodsukkernivået og gjøre kroppen mer følsom for insulin. Litt under en tredjedel (31%) av personer med T2DM trenger insulin som behandling.

Det er noen sjeldnere lidelser som påvirker insulinnivået i kroppen. Insulinomer er svulster som utskiller insulin, noe som resulterer i høye insulinnivåer i blodet og lave blodsukkernivåer. Disse er svært sjeldne, med en estimert 4 hus per 1.000.000 mennesker hvert år (UpToDate, 2019). Nesidioblastose er en annen tilstand der kroppen produserer for mye insulin. Imidlertid, i stedet for å ha en insulinsekreserende svulst, har personer med nesidioblastose bare et høyere antall betaceller i bukspyttkjertelen enn normalt. Til slutt er det genetiske årsaker til høyt blodinsulin som noen individer er født med. Dette kalles medfødt hyperinsulinisme. Så langt er det identifisert ni genmutasjoner som kan forårsake dette, men også de er svært sjeldne - 1 av 2500 til 1 av 50.000.

Hva er tegn og symptomer på insulinproblemer?

Symptomene forbundet med insulinproblemer er de samme som symptomene som oppstår når blodsukkernivået er for høyt eller for lavt.

Når insulinnivået er for høyt, kan det forårsake hypoglykemi. Symptomer på lavt blodsukker kan starte milde, men kan raskt bli farlige og til og med dødelige. De inkluderer:

  • Angst
  • Svimmelhet
  • Utmattelse
  • Hodepine
  • Uregelmessig hjerterytme eller hjertebank (rask hjerterytme som føles som en flagrende)
  • Skakethet
  • Svette
  • Endringer i synet
  • Forvirring
  • Slurring av ord
  • Beslag
  • Tap av bevissthet
  • Død

Når insulinnivået er for lavt, eller kroppen er resistent mot insulin, kan det forårsake hyperglykemi. Høyt blodsukker kan være asymptomatisk, kan føre til langsiktige komplikasjoner eller kan føre til livstruende tilstander kjent som diabetisk ketoacidose (DKA) og hyperosmolar hyperglykemisk tilstand (HHS). Symptomer inkluderer:

  • Økt tørst (polydipsi)
  • Hyppig vannlating (polyuri)
  • Ekstrem sult (polyfagi)
  • Lite energi
  • Vekttap
  • Visjon endres
  • Nummenhet, prikking eller smerter i ekstremiteter (nevropati)
  • Vanskelighetshelbredelse
  • Hyppige infeksjoner
  • Hjertesykdom eller blodkarproblemer
  • Fruktig pust
  • Døsighet
  • Magesmerter
  • Oppkast
  • Feber
  • Forvirring
  • Spise

Insulin som medisinering

Helt siden oppdagelsen har insulin blitt testet videre og utviklet til flere medisiner som kan gis til personer med diabetes. De American Diabetes Association (ADA) anslår at seks millioner mennesker bruker insulin i USA (ADA, 2015).

I motsetning til andre diabetesmedisiner er ikke insulin en pille. Med ett unntak må det gis gjennom huden, vanligvis med en nål. Når det er sagt, er det flere alternativer for personer som bruker insulin (Shah, 2016).

  • Hetteglass og sprøyte: Hetteglasset og sprøyte metoden er det du vanligvis kan tenke på når du ser for deg insulininjeksjoner eller insulinskudd. Det innebærer at brukeren trekker opp en forhåndsbestemt dose insulin i en sprøyte, som de deretter bruker til å injisere selv.
  • Insulinpenn: Insulinpenner er enheter som allerede har insulin i seg. Brukeren kan justere dosen, vanligvis med en dreiehjul eller annen mekanisme. Insulinpenner er mer brukervennlige og kan også ha mindre nåler, noe som gjør dem mer komfortable å bruke.
  • Insulinpumpe: Insulinpumper er enheter som fester seg til kroppen som kan levere små mengder insulin kontinuerlig, samt større doser under måltidene. Disse pumpene etterligner nærmere hva bukspyttkjertelen faktisk gjør i kroppen. De kan også levere mer presise doser insulin. Insulinpumper kan gi individet større fleksibilitet i livsstilen, siden folk bare trenger å bruke enheten og ikke trenger å bekymre seg for individuelle injeksjoner hele tiden.

Når de kombineres med kontinuerlig glukoseovervåking, kan insulinpumper fungere som en lukket sløyfeform for insulinleveranse. Dette betyr at blodsukkernivået overvåkes kontinuerlig og pumpen reagerer passende på avlesningene. Dette systemet blir noen ganger referert til som en kunstig bukspyttkjertel og blir for tiden testet ut.

  • Insulinstråleinjektor: Jetinjektorer fungerer ved å skyte høytrykksvæskemedisiner gjennom huden. De kan være en effektiv leveringsmetode for de som er ukomfortable med nåler. Én studie har til og med demonstrert at jetinjektoren kan være overlegen insulinpennen når det gjelder å kontrollere blodsukkernivået hos mennesker med T2DM (Guo, 2017).
  • Inhalert insulin: Det er for øyeblikket en form for FDA-godkjent inhalert insulin tilgjengelig kalt Afrezza. Afrezza er en hurtigvirkende form for insulin som reduserer antall daglige nålestikker et individ kan trenge. Andre typer inhalert insulin pleide å være tilgjengelig, men var ikke veldig populær , muligens på grunn av bivirkninger i luftveiene (Oleck, 2016).

Akkurat som insulinleveransemetoder varierer, gjør også typer insulin mennesker kan gi seg selv. Først ble insulin som ble brukt til behandling avledet fra dyr, spesielt kyr (storfeinsulin) og griser (svineinsulin). Nå er syntetisk humant insulin laget med bakterier. For å få dette til, brukte forskere rekombinant DNA-teknologi. Dette innebærer å ta det humane genet for insulinproduksjon og plassere det i den genetiske koden til bakterier. Bakteriene leser koden som om den var sin egen og produserer humant insulin.

Et av målene med insulinbehandling er å etterligne hva som skjer med insulin i kroppen. Dette inkluderer en jevn tilførsel av lavnivåinsulin som varer hele dagen (dette kalles basalinsulinet) kombinert med økning i insulin rundt måltidene for å håndtere relaterte økninger i blodsukkeret (disse kalles boluser). Med dette i bakhodet er det utviklet flere forskjellige former for insulin som skiller seg ut fra starttidspunktet (hvor lang tid det tar før insulinet begynner å virke), topptiden (hvor lang tid etter injeksjonen insulinet er mest effektivt) og varighet (hvordan lenge effekten av insulin varer i). Disse forskjellige formene blir noen ganger referert til som insulinanaloger. Sortert etter hvor raskt de fungerer, er hovedtypene av insulin i henhold til ADA:

  • Hurtigvirkende: Starter i løpet av 15 minutter, topper på 1 time, er effektivt i 2-4 timer (f.eks. Lispro / Humalog, aspart / Novolog)
  • Regelmessig eller korttidsvirkende: Starter på 30 minutter, topper på 2-3 timer, er effektiv i 3-6 timer (f.eks. Humulin R, Novolin R)
  • Mellomvirkende: Starter i løpet av 2-4 timer, topper på 4-12 timer, er effektiv i 12-18 timer (f.eks. NPH / Humulin N, NPH / Novolin N)
  • Langtidsvirkende: Starter etter flere timer, er effektivt i 24+ timer (f.eks. Detemir / Levemir, glargin / Basaglar, glargin / Lantus)
  • Ultralang virkende: Starter etter flere timer, er effektiv i 42+ timer (f.eks. Degludec / Tresiba) ( DET ER )

I noen tilfeller kan forskjellige typer insulin kombineres.

Hvis du tar insulin for diabetesbehandling, er det viktig at du snakker med helsepersonell om dosen din. Å holde oversikt over blodsukkernivået er en god måte å identifisere om du har mange episoder med hypoglykemi eller hyperglykemi, noe som kan indikere at dosen din skal endres.

Referanser

  1. American Diabetes Association. (n.d.). Insulin Grunnleggende. Innhentet fra https://www.diabetes.org/diabetes/medication-management/insulin-other-injectables/insulin-basics .
  2. American Diabetes Association. (2015). Raske faktadata og statistikk om diabetes . RASKE FAKTA Data og statistikk om diabetes . Innhentet fra https://professional.diabetes.org/content/fast-facts-data-and-statistics-about-diabetes .
  3. Senter for sykdomskontroll og forebygging. (2017, 18. juli). Ny CDC-rapport: Mer enn 100 millioner amerikanere har diabetes eller prediabetes. Innhentet fra https://www.cdc.gov/media/releases/2017/p0718-diabetes-report.html .
  4. Guo, L., Xiao, X., Sun, X., & Qi, C. (2017). Sammenligning av jetinjektor og insulinpenn for å kontrollere plasmaglukose og insulinkonsentrasjoner hos pasienter med diabetes type 2. Medisin , 96 (1). doi: 10.1097 / md.0000000000005482, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28072690
  5. Oleck, J., Kassam, S., og Goldman, J. D. (2016). Kommentar: Hvorfor ble inhalert insulin en svikt i markedet? Diabetes spektrum , 29 (3), 180–184. doi: 10.2337 / diaspect.29.3.180, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5001220/
  6. Shah, R., Shah, V., Patel, M., & Maahs, D. (2016). Metoder for levering av insulin: Fortid, nåtid og fremtid. International Journal of Pharmaceutical Investigation , 6 (1), 1. doi: 10.4103 / 2230-973x.176456, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4787057/
  7. Oppdatert. (2019). Insulinom. Innhentet fra https://www.uptodate.com/contents/insulinoma .
  8. Vecchio, I., Tornali, C., Bragazzi, N. L., & Martini, M. (2018). Oppdagelsen av insulin: En viktig milepæl i medisinens historie. Grenser i endokrinologi , 9 . doi: 10.3389 / fendo.2018.00613, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30405529
Se mer