Jak myślicie, kiedy ludzie usłyszeli o cukrzycy?

Spis treści

  1. Cukrzyca czyli choroba syfon
  2. Pierwsze użycie słowa cukrzyca
  3. Dwa rodzaje cukrzycy
  4. Skąd się wzięła nazwa insulina?
  5. Wynalezienie insuliny
  6. Podział insuliny
  7. Przyszłość insuliny

Cukrzyca znana jest ludzkości od czasów starożytnych. Najstarszy opis stanu podobnego do objawów cukrzycy odnaleziono na papirusie pochodzącym z około 1550 r. p.n.e. Obserwowano wtedy przede wszystkim nadmierne wydalanie moczu, czego skutkiem było ogólne wyniszczenie organizmu i często śmierć.

Cukrzyca czyli choroba syfon

Pierwszy raz słowem diabetes (od greckiego słowa oznaczającego syfon) nazwał chorobę grecki lekarz Aretaeus z Kapadocji (ok. 150 r. p. n. e) w księdze Choroby ostre i przewlekłe. Napisał w niej: „…Charakter choroby jest przewlekły i rozwija się ona długo, ale pacjent żyje krótko od chwili, gdy choroba w pełni się rozwinie, gdyż topienie się ciała jest gwałtowne, a śmierć nadchodzi szybko. Samo życie chorego jest okropne i pełne boleści, pragnienie nie daje się zaspokoić, chory pije bardzo dużo, chociaż ilość wypitych płynów nie tłumaczy ogromnej ilości oddawanego moczu, a chorego nie można powstrzymać ani od picia, ani od oddawania moczu (…). Dlatego wydaje mi się, że choroba nazywa się diabetes, od greckiego słowa oznaczającego syfon, ponieważ płyn wypity nie pozostaje w ciele, ale używa go jak sita albo kanału i natychmiast opuszcza…”

Pierwsze użycie słowa cukrzyca

Awicenta

Słodki smak moczu w przebiegu cukrzycy zauważyli już starożytni Grecy i Egipcjanie. Perski lekarz i filozof Awicenna (980–1037), nazywany ojcem współczesnej medycyny, dokładnie opisał oba typy cukrzycy, objawy i przebieg, jak również powikłanie cukrzycy, gangrenę Opracował mieszankę ziół, która obniża ilość wydzielanego cukru, mieszkankę stosowaną do dziś. Mieszanka ta to łubin, kozieradka i kurkuma.

W XVII wieku brytyjski lekarz Thomas Willis diagnozował cukrzycę, próbując smak moczu pacjentów (był to jedyny dostępny wówczas sposób badania poziomu cukru). Willis określał ten smak jako miodowy, co później znalazło odzwierciedlenie w nazwie choroby – do słowa diabetes dodano mellitus (po łacinie – słodki jak miód). Willis opublikował pracę pod tytułem Diabetes lub szatański mocz.

Thomas Willis Thomas Willis

Uczonych intrygował słodki smak moczu chorych. Warto wyrazić podziw dla poświęcenia dawnych naukowców w organoleptycznym badaniu obiektów ich zainteresowań.

Rewolucyjnego odkrycia w dziedzinie diabetologii dokonał Szkot John Rollo (chirurg wojskowy – żył na przełomie VIII i IX wieku). Zauważył, że ilość cukru w moczu zależy od zawartości talerza chorego: pokarmy roślinne zwiększają zawartość cukru we krwi, a pokarmy zwierzęce zmniejszają. Było w tym sporo racji, jako że te pierwsze składały się głównie z węglowodanów, a drugie z białek i tłuszczy. Rollo był pierwszym lekarzem, który zaczął leczyć cukrzycę dietą o niskiej zawartości węglowodanów. Stało się to podstawową formą terapii aż do odkrycia insuliny.

John Rollo

Dwa rodzaje cukrzycy

Hinduscy lekarze Sushrut i Charak, żyjący w V wieku podjęli próby rozróżnienia dwóch rodzajów cukrzycy, jeden kojarząc z młodością, a drugi z otyłością, dziś określane jako typ 1 i typ 2.

Skąd się wzięła nazwa insulina?

W 1869 r. Paul Langerhans (ur. 25 lipca 1847 w Berlinie, zm. 20 lipca 1888 w Funchal na Maderze) – niemiecki patolog i anatom po raz pierwszy opisał budowę trzustki. Odróżnił w niej wysepki komórek. Były one zupełnie inaczej unerwione niż reszta tego narządu, ale ich funkcji nie potrafił sprecyzować.

Paul Langerhans Paul Langerhans

Jego badania przeleżały niezauważone 20 lat, aż zwrócił na nie uwagę Gustave-Édouard Laguesse (1861 r. -1927 r.) francuski patolog i histolog. W 1893 r. nazwał małe skupiska komórkowe trzustki Wysepkami Langerhansa na cześć ich odkrywcy. Odkrył, że produkują substancję mającą udział w procesie obniżania stężenia glukozy we krwi. Nazwał tę substancję insuliną od łacińskiego słowa insula, czyli wyspa.

Gustave Edouard Laguesse Gustave-Édouard Laguesse

W XIX w. stwierdzono również, że zmarli na cukrzycę mają uszkodzoną trzustkę. W 1889 r. Oskar Minkowski i niemiecki lekarz Joseph von Mering (ur. 28 lutego 1849 w Kolonii, zm. 5 stycznia 1908 w Halle) po serii doświadczeń na psach stwierdzili, że wycięcie tego narządu powoduje u psów cukrzycę. Dość szybko udało się też stwierdzić, że insulinę wytwarza specjalny typ komórek, położonych w Wysepkach Langerhansa, stanowiących zaledwie 2% masy trzustki. Szczególnie jego uwagę przyciągnęła poliuria (oddawanie dużych ilości moczu), stąd też postanowił sprawdzić poziom cukru we krwi psa. Oczywiście odpowiedź była twierdząca – test wykrył cukier. Obaj badacze wysnuli więc wniosek, że trzustka produkuje substancje regulującą poziom cukru we krwi. I choć nie potrafili wyodrębnić tej substancji, to odkrycie było przełomem w badaniach nad cukrzycą.

Oskar Minkowski (ur. 13 stycznia 1858 na Litwa, zm. 18 lipca 1931 w Niemczech) był profesorem uniwersytetu Wrocławskiego, zaś swoje prace nad trzustką prowadził na uniwersytecie w Sztrasburgu. Oskar Minkowski pochodził z żydowskiej rodziny kupców o korzeniach polsko-litewskich. Jego brat był matematykiem, a syn został astrofizykiem.
W uznaniu zasług Oskara Minkowskiego Europejskie Stowarzyszenie Badań nad Cukrzycą, corocznie przyznaje nagrodę najzdolniejszym młodym badaczom prowadzącym badania nad cukrzycą.

Oskar Minkowski

Joseph von Mering Joseph von Mering

17 lat później niemiecki fizyk Georg Ludwik Zulzer wykonał pierwszy w dziejach zastrzyk z ekstraktu z cielęcej trzustki człowiekowi. Przez kilkanaście kolejnych lat prowadzono badania nad zastosowaniem oraz metodami produkcji insuliny.

Wynalezienie insuliny

W 1921 r. Frederick Banting i Charles Best oraz John Macleod i James Collip, uczeni z kanadyjskiego Toronto, po raz pierwszy z sukcesem wyekstrahowali insulinę z trzustek zwierzęcych i wstrzyknęli ją ludziom. Swoje przełomowe odkrycie opublikowali w styczniu 1922 r.
Praca naukowa zespołu została uwieńczona sukcesem – uzyskano insulinę, która nadawała się do zastosowania w leczeniu chorych na cukrzycę. Banting, Best i Collip uzyskali patent na wytwarzanie insuliny, który od razu sprzedali za 1 dolara uniwersytetowi w Toronto.
Na skutek konfliktów w zespole, w roku 1923 Nagroda Nobla w dziedzinie medycyny została przyznana tylko Bantingowi i Macleodowi. Ponieważ Banting uważał, że Best niesłusznie został pominięty, podzielił się z nim pieniędzmi ze swojej części nagrody, to samo zrobił Macleod w stosunku do Collipa. Jednak mimo to Best i Collip są powszechnie zapomniani jako współtwórcy tego osiągnięcia naukowego.

Charles Best i Frederick Banting (ciekawe życiorysy odkrywców w następnym artykule)

Po dalszych pracach Jamesa Bertrama Collipa (1892 – 1965) nad uzyskaniem oczyszczonego ekstraktu trzustkowego zwierzęcego, który można by wykorzystać w próbach klinicznych, po raz pierwszy zastosowano ją u chorego na cukrzycę czternastolatka z Toronto – Leonarda Thompsona (1922 r.). Leonard trafił do szpitala w śpiączce z powodu kwasicy ketonowej (kwasica ketonowa – cukrzycowa to ostre powikłanie cukrzycy, wskutek niedoboru lub braku insuliny, które stanowi bezpośrednie zagrożenie życia diabetyka). Ojciec Leonarda wyraził zgodę na podanie leku, który nigdy wcześniej nie był testowany na ludziach. Pacjent otrzymał pierwszy zastrzyk z insuliny dokładnie 11 stycznia 1922 r. i dzięki niej mógł żyć z cukrzycą przez kolejne 13 lat. Zmarł w wieku 27 lat na zapalenie płuc.

James Bertram Collip James Bertram Collip

W Szwecji w grudniu 1922 r. podano insulinę 5-letniemu chłopcu, który dożył 70 lat. Przed leczeniem insuliną, masa ciała chłopca wynosiła 8 kilogramów. Po dwumiesięcznej kuracji waga wzrosła do 16 kilogramów.

W 1955 r. angielski biochemik Friderick Sanger opracował techniki określenia struktury białek. Pionierską pracę wykorzystano do ustalenia struktury insuliny (ustalenia składu aminokwasowego insuliny). Sanger jest uważany za ojca genomiki. W latach 70 opracował enzymatyczną metodę sekwencjonowanie DNA zwaną metodą Sangera lub metodą dideoksy. Za obydwa odkrycia został nagrodzony nagrodą Nobla, Biochemik był jedyną osobą, która dwukrotnie otrzymała Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii ( w 1958 r. i w 1980 r.).

Friderick Sanger Friderick Sanger (1918 r. – 2013 r.)

W 1963 roku insulinę zsyntetyzowano chemicznie –było to pierwsze białko, dla którego się to udało.

W 1969 Dorothy Crowfoot Hodgkin za pomocą krystalografii rentgenowskiej ustaliła budowę przestrzenną insuliny.

W 1982 r. zaczęto stosować insulinę wytworzoną metodą inżynierii genetycznej.

Od 1985 zaczęto produkować insulinę ludzką.

Podział insuliny

Ze względu na pochodzenie insuliny dzielimy na:

  1. zwierzęcą – wytwarzaną z trzustek bydła lub świń. Po procesie ekstrakcji uzyskuje się insulinę wołową lub wieprzową. Insulina wieprzowa różni się od ludzkiej jednym aminokwasem, zaś wołowa – trzema. Wpływa to na szybkość jej wchłaniania i rozpoczęcia czasu działania. Poza tym insulina wołowa może wywoływać odczyny alergiczne i zwiększać syntezę przeciwciał przeciw insulinowych. Aby zaspokoić potrzeby insulinowe jednego pacjenta w ciągu roku potrzeba aż 7 kilogramów trzustki zwierzęcej. Produkcja tego rodzaju insuliny jest więc bardzo kosztowna.
  2. ludzką – wytwarzaną dzięki osiągnięciom metod inżynierii genetycznej, z zastosowaniem bakterii E. coli i drożdży piekarskich. W warunkach laboratoryjnych do komórek bakterii lub drożdży wprowadza się wyizolowany wcześniej ludzki gen odpowiedzialny za wytwarzanie insuliny. Mikroorganizmy zaczynają tworzyć oprócz własnych białek, także insulinę ludzką, która jest stosowana z powodzeniem w leczeniu cukrzycy.

Przyszłość insuliny

Ilość osób stosujących terapię insuliną jest coraz większa. Na całym świecie trwają badania nad nowymi postaciami leku, które mogłyby być bardziej skuteczne, prostsze i dostosowane do indywidualnych potrzeb pacjentów, z jednoczesnym obniżeniem działań ubocznych i zwiększeniem tolerancji. Pojawiają się próby wprowadzenia insulin o nowych drogach podania, np. insulina dopoliczkowa (Oralin), testowane są też insuliny doustne i w plastrach. Wiosną 2006 roku zarejestrowany został preparat Exubery – pierwszy inhalator pozwalający na podanie insuliny drogą wziewną. Stopień zadowolenia z korzystania z tego typu insuliny jest duży, potrzebne są jednak lata badań klinicznych oceniających, czy jest ona adekwatna oraz badań oceniających potencjalne efekty niepożądane związane z jej długotrwałym przyjmowaniem.

 
Charles Best

Warto przeczytać