Белок инсулин

Диабет очень древнее заболевание, его описание встречается ещё на древних египетских папирусах которым более 3500 лет. Всё это время человечество безрезультатно пыталось избавиться от "сладкой болезни", пока в 1921 году исследователям Дж. Маклеоду, Ф. Байтингу, Ч. Бесту и Дж. Коллипу не удалось выделить из островковых клеток поджелудочной железы гормон Инсулин.

Здесь стоит упомянуть, что метод, которым канадским исследователям удалось выделить инсулин, впервые был применён и описан раньше в 1900 году русским учёным Л.В. Соболевым в лаборатории И.П. Павлова, но работа, к сожалению, не была доведена до конца. Впоследствии канадцы воспользовались этими наработками, но даже не сослались на работу Соболева.

Самое главное, что из поджелудочной железы был экстрагирован белок, который снижал уровень сахара в крови и уже через несколько месяцев, в январе 1922 года, была произведена первая в истории лечения диабета инъекция инсулина 14-летнему Леонарду Томпсону. Вскоре лечивший его доктор Коллип отметил, что уровень сахара в крови снизился до нормального – мальчик стал поправляться.

Так началась новая эра в лечении диабета. Сегодня в мире жизнь более 10 миллионов человек полностью зависит от инсулина.

Инсулин: химия и этимология

ИНСУЛИН – гормон, вырабатываемый β-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы, в переводе с латинского "insula" остров. Он представляет собой белковую молекулу, состоящую из 51 аминокислоты (2 полипептидных цепи).

Инсулин найден во всех животных организмах, но его структура слегка различается у отдельных видов. Ближе всего по своей структуре инсулин свиней – он отличается от человеческого только по одной аминокислоте, в 30 положении цепи аминокислот у человека расположена аминокислота треонин, а у свиней аланин. Сходным строением с человеческим инсулином обладает также бычий (коровий) и китовий инсулин, но они отличаются от человеческого уже на три аминокислоты.

Функции инсулина

Гормон Инсулин, очень важен для обмена веществ и утилизации энергии, полученной при переваривании пищи – особенно глюкозы, связано это с транспортом глюкозы через клеточные мембраны. Для всех без исключения клеток организма инсулин служит заветным "ключом", открывающим доступ внутрь молекулам глюкозы. Только тогда, когда молекула инсулина связывается со специфическими рецепторами на поверхности мембраны, открывается "дверь", через которую в клетку начинает поступать универсальное топливо – глюкоза.

Увеличивать проницаемость клеточных мембран для глюкозы одна из важнейших, но далеко не единственная задача гормона, другие функции инсулина:

  • Стимулирует образование в печени и мышцах из глюкозы гликогена – специальной формы хранения глюкозы в животных клетках;
  • Подавляет активность ферментов, расщепляющих гликоген и жиры;
  • Усиливает синтез жиров и белков;
  • Предотвращает использование жира в качестве источника энергии;
  • Контролирует другие системы организма и регулирует усвоение аминокислот клетками организма.

Секреция инсулина

Инсулин синтезируется в значительных количествах только в β-клетках островков Лангерганса поджелудочной железы. Островки Лангерганса чувствительны к уровню глюкозы в крови и при повышении её концентрации, выделяют в кровь инсулин. При снижении уровня глюкозы, снижается синтез инсулина.

Инсулин, таким образом, может регулировать уровень глюкозы в крови.

Увеличение концентрации в крови аминокислот и жирных кислот, также способствует секреции инсулина (в меньших количествах).

Когда инсулина нехватает

Поскольку гормон инсулин контролирует (в большей или меньшей степени) все обменные процессы – нарушение секреции инсулина вызывает такое заболевание, как сахарный диабет.

У больных инсулинзависимым диабетом (1-го типа) функции β-клеток нарушены – инсулин продуцируется либо в ничтожных количествах, либо не вырабатывается вовсе. Глюкоза без "ключа" не может попасть внутрь клетки, где в митохондриях она должна превратиться в энергию, а остаётся в кровеносном русле – уровень глюкозы в крови растёт. Таким больным необходимо систематически вводить инсулин.

Больные инсулинзависимым диабетом (2-го типа) страдают другой патологией – снижением чувствительности клеток организма к инсулину, это называется инсулинрезистентностью. Инсулин, по крайней мере в начале заболевания, продуцируется β-клетками в достаточных количествах, но клетки организма не реагируют на него должным образом (условно говоря, "ключ" не подходит к "замку") и уровень глюкозы неуклонно повышается. β-клетки продолжают усиленно продуцировать инсулин и со временем это их истощает, в результате чего больной приобретает зависимость от внешнего инсулина, начинает делать инъекции инсулина.