Идеальный гормональный уровень – это основа полноценного развития человеческого организма. Одним из ключевых гормонов человеческого организма является инсулин. Его недостаток или переизбыток приводит к негативным последствиям. Сахарный диабет и гипогликемия – это те две крайности, которые становятся постоянными неприятными спутниками организма человека, игнорирующего информацию, что такое инсулин и каков должен быть его уровень.
Гормон инсулин
Честь создания первых работ, положивших путь к открытию гормона, принадлежит российскому ученому Леониду Соболеву, который в 1900 году предложил использовать поджелудочную железу для получения антидиабетического препарата и дал понятие, что такое инсулин. Больше 20 лет ушло на дальнейшие исследования, и после 1923 года началось промышленное инсулиновое производство. Сегодня гормон хорошо изучен наукой. Он принимает участие в процессах расщепления углеводов, отвечая за обмен веществ и синтез жиров.
Какой орган вырабатывает инсулин
Инсулин-вырабатывающим органом служит поджелудочная железа, где находятся конгломераты В-клеток, известные научному миру под названием островков Лоуренса или панкреатических островков. Удельная масса клеток невелика и составляет всего 3% от общей массы поджелудочной железы. Происходит выработка инсулина бета-клетками, у гормона выделяют подтип проинсулин.
Что такое подтип инсулин, до конца неизвестно. Сам же гормон, прежде чем принять конечную форму, поступает в клеточный комплекс Гольджи, где дорабатывается до состояния полноценного гормона. Процесс завершается, когда гормон помещается в специальные гранулы поджелудочной железы, где хранится до приема человеком пищи. Ресурс В-клеток ограничен и быстро истощается при злоупотреблении человеком простой углеводистой пищи, что является причиной развития сахарного диабета.
Действие
Что такое гормон инсулин – это важнейший регулятор обмена веществ. Без него поступающая с пищей в организм глюкоза не сможет попасть в клетку. Гормон повышает проницаемость клеточных мембран, вследствие чего глюкоза всасывается в тело клетки. Одновременно гормон способствует превращению глюкозы в гликоген – полисахарид, заключающий в себе запас энергии, которая используется организмом человека по мере необходимости.
Функции
Многообразными являются функции инсулина. Он обеспечивает работу клеток мышц, влияя на процессы белкового и жирового обмена. Гормон исполняет роль информатора мозга, который по данным рецепторов определяет потребность в быстрых углеводах: если того много, мозг делает вывод, что клетки голодают и надо создавать запасы. Влияние инсулина на организм:
- Не дает расщепляться важным аминокислотам в простые сахара.
- Улучшает синтез белков – основы жизни.
- Не дает белкам в мышцах распадаться, препятствует атрофии мышц – анаболический эффект.
- Ограничивает накопление кетоновых тел, чрезмерное количество которых смертельно опасно для человека.
- Способствует транспортировке ионов калия и магния.
Роль инсулина в организме человека
С недостатком гормона связана болезнь, называющаяся сахарный диабет. Страдающие этим недугом вынуждены регулярно вводить в кровь дополнительные инсулиновые дозы. Другая крайность – переизбыток гормона, гипогликемия. Это заболевание приводит к повышению артериального давления и уменьшению эластичности сосудов. Усиливает увеличение секреции инсулина гормон глюкагон, вырабатываемый альфа-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы.
Инсулинозависимые ткани
Инсулин стимулирует выработку белка в мышцах, без которого мышечная ткань не способна развиваться. Образование жировой ткани, которая в норме выполняет жизненно важные функции, невозможно без гормона. Больные, запустившие диабет, сталкиваются с кетоацидозом – формой нарушения метаболизма, при котором происходит шоковое внутриклеточное голодание.
Уровень инсулина в крови
В функции инсулина входит поддержка нужного количества глюкозы в крови, регуляция обмена жиров и белков, трансформация питательных веществ до мышечной массы. При нормальном уровне вещества происходит следующее:
- синтез белков для построения мышц;
- поддерживается равновесие метаболизма и катаболизма;
- стимулируется синтез гликогена, повышающего выносливость и регенерацию мышечных клеток;
- в клетки поступают аминокислоты, глюкоза, калий.
Норма
Концентрация инсулина измеряется в мкЕд/мл (за одну единицу принимают 0,04082 мг кристаллического вещества). Здоровые люди имеют показатель равный 3-25 таким единицам. Для детей допускается понижение до 3-20 мкЕд/мл. У беременных женщин норма иная – 6-27 мкЕд/мл, у пожилых людей старше 60 лет этот показатель равен 6-35. Изменение нормы говорит о наличии серьезных заболеваний.
Повышенный
Длительное превышение нормальных показателей инсулина грозит необратимыми патологическими изменениями. Возникает это состояние из-за падения уровня сахара. Понять о превышении инсулиновой концентрации можно по признакам: дрожь, потливость, учащенное сердцебиение, внезапные приступы голода, тошнота, обмороки, кома. На повышение уровня гормона влияют следующие показатели:
- интенсивные физические нагрузки;
- хронические стрессы;
- заболевания печени и поджелудочной железы;
- ожирение;
- нарушение резистентности клеток к углеводам;
- поликистоз яичников;
- сбой функции гипофиза;
- рак и доброкачественные опухоли надпочечников.
Пониженный
Снижение инсулиновой концентрации происходит из-за стрессов, интенсивных физических нагрузок, нервного истощения, ежедневного потребления большого количества рафинированных углеводов. Недостаток инсулина блокирует поступление глюкозы, увеличивая ее концентрацию. В результате ощущается сильная жажда, беспокойство, внезапные приступы голода, раздражительность, учащенное мочеиспускание. Из-за похожих симптомов низкого и высокого инсулина диагностику проводят специальными исследованиями.
Из чего делают инсулин для диабетиков
Вопрос сырья для изготовления гормона волнует многих пациентов. Инсулин в организме человека вырабатывается поджелудочной железой, а искусственным путем получают следующие виды:
- Свиной или бычий – животного происхождения. Для изготовления используются поджелудочные железы животных. В препарате свиного сырья присутствует проинсулин, который нельзя отделить, он становится источником аллергических реакций.
- Биосинтетический или свиной модифицированный – получен полусинтетический препарат путем замены аминокислот. Среди преимуществ – совместимость с человеческим организмом и отсутствие аллергии. Недостатки – дефицит сырья, сложность работы, высокая стоимость.
- Генно-инженерный рекомбинантный – по-другому называется «человеческий инсулин», потому что он полностью идентичен натуральному гормону. Вырабатывается вещество ферментами штаммов дрожжей и генномодифицированной кишечной палочки.
Инструкция по применению инсулина
Функции инсулина являются очень важными для человеческого организма. Если вы диабетик, то имеете направление от врача и рецепт, по которому лекарство выдается бесплатно в аптеках или больницах. В случае острой необходимости его можно купить без рецепта, но необходимо соблюдать дозировку. Чтобы избежать передозировки, ознакомьтесь с инструкцией по применению инсулина.
Показания к применению
Согласно данным инструкции, вложенной в каждую упаковку инсулинового препарата, показаниями для его применения является сахарный диабет 1 типа (его еще называют инсулинозависимым) и в некоторых случаях сахарный диабет 2 типа (инсулинонезависимый). К таким факторам относятся непереносимость пероральных гипогликемических средств, развитие кетоза.
Введение инсулина
Назначает прием лекарства врач после диагностики и анализов крови. Для лечения сахарного диабета используют препараты разной продолжительности действия: короткого и длительного. Выбор зависит от тяжести течения заболевания, состояния больного, скорости наступления действия средства:
- Препарат короткого действия предназначен для подкожного, внутривенного или внутримышечного введения. Отличается быстрым непродолжительным сахаропонижающим действием, вводится за 15-20 минут до еды несколько раз/сутки. Эффект наступает через полчаса, максимум – через два часа, всего действует около шести часов.
- Длительного или пролонгированного действия – обладает эффектом, длящимся 10-36 часов, позволяет уменьшить ежедневное количество инъекций. Суспензии вводятся внутримышечно или подкожно, но не внутривенно.
Для облегчения ввода и соблюдения дозировки применяют шприцы. Одно деление соответствует определенному количеству единиц. Правила инсулинотерапии:
- храните препараты в холодильнике, а начатые – при комнатной температуре, перед вводом согрейте средство, потому что прохладное действует слабее;
- лучше вводить гормон короткого действия под кожу живота – введенный в бедро или над ягодицей действует медленнее, еще хуже – в плечо;
- лекарство продолжительного действия вводится в левое или правое бедро;
- каждый укол делайте в другой зоне;
- при инсулиновых инъекциях захватывайте всю зону части тела – так можно избежать болезненности и уплотнений;
- от места последнего укола отступайте на 2 см минимум;
- не обрабатывайте кожу спиртом, это разрушает инсулин;
- если жидкость вытекает, была неправильно введена игла – нужно держать ее под углом 45-60 градусов.
Побочные действия
При подкожном введении препаратов возможно развитие липодистрофии в месте инъекции. Очень редко, но встречаются появления аллергических реакций. Если они произошли, требуется симптоматическая терапия и замена средства. Противопоказаниями к приему являются:
- острый гепатит, цирроз печени, желтуха, панкреатит;
- нефрит, мочекаменная болезнь;
- декомпенсированные пороки сердца.
Цена на инсулин
Стоимость инсулина зависит от типа производителя, вида препарата (короткий/длительный период действия, исходное сырье) и объема упаковки. Цена 50 мл препарата Инсулинум составляет примерно 150 рублей по Москве и Санкт-Петербургу. Инсуман со шприцом-ручкой – 1200, суспензия Протафан имеет цену около 930 рублей. На то, сколько стоит инсулин, влияет также уровень аптеки.
Видео
Генноинженерный инсулин человеческий - раствор гормона для инъекций, необходимый при сахарном диабете. Использовать препарат следует осторожно, в строго назначенной дозировке, иначе прием чреват побочными реакциями или передозировкой. Кроме того, назначением препарата и лечением занимается врач, поскольку видов инсулина много, каждый наделен спецификой действия.
Генноинженерный инсулин - что это?
Инсулин участвует во многих обменных процессах организма человека, так основное действие проявляется в снижающих свойствах - понижает концентрацию глюкозы в крови. Однако, по многочисленным причинам, поджелудочная железа часто прекращает выработку гормона, и тогда на замену приходит генноинженерный инсулин.
Инсулин генноинженерный способен заменить человеческий, а получают его химическим путем, при помощи синтеза кишечной палочки либо заменяя аминокислоту свиного гормона.
Ранее гормон изготавливали из поджелудочной животных, однако в скором времени такой метод заменили синтезом химическим способом. Препараты на животной основе остались, однако их считают менее эффективными. Для химического синтеза, в свою очередь, используется тип непатогенной кишечной палочки либо дрожжи. Так изготавливают различные . Положительные качества средств следующие:
- последовательность аминокислот;
- время действия - ультракороткое, непродолжительное, средней продолжительности и длительное действие.
Болезни, связанные с инсулином
От производства инсулина в организме зависит человеческая жизнь, поэтому получать гормон - необходимость для людей, которым поставили такие диагнозы:
Длительность действия препаратов
Раствор инсулина различен по продолжительности действия. Отличия между средствами расписаны в таблице:
| Препараты, по длительности действия | Время действия (час) | Особенности | Название |
|---|---|---|---|
| Ультракороткие | 4 | Эффект наступает в течение полутора часа | «Апидра», «Хумалог» |
| Разрешается вводить как перед едой, так и после | |||
| Ненужно перекусывать, чтобы обеспечить лечебный эффект | |||
| Непродолжительные | 5 | Эффект наступает в течение получаса | «Актрапид», «Инсулин рапид», «Хумодар» |
| Средство вводят за 15 минут до еды | |||
| Нужно перекусить через пару часов после укола | |||
| Средние | 12-16 | Лечебный эффект заметен через 4-8 часов | «Протафан», «Новомикс», «Хумулин НПХ» |
| Требуется вводить в утреннее и вечернее время | |||
| Используются при 1-м типе диабета | |||
| Длительного действия | 24 | Лечебный эффект через 4-6 часов | «Монодар лонг», «Левемир», «Ультраленте» |
| Имитация естественного гормона | |||
| Используют при диабете 2-го типа |
Применение человеческого инсулина
От правил использования препарата зависит самочувствие и здоровье диабетика. Дозировкой и лечением должен заниматься непосредственно врач. Грамотное применение препарата основано на следующих правилах.
Роль инсулина в организме нереально переоценить. Любая степень нехватка инсулина чревата серьезнейшим эндокринным заболеванием – сахарным диабетом. Еще 40 лет назад диабетики жили не более 10-15 лет.
Современная медицина для нормализации уровня глюкозы в крови использует максимально подходящий для этого растворимый человеческий генно инженерный инсулин. Благодаря этому препарату диабет перестал быть приговором, давая шанс больным на полноценную и долгую жизнь.
Почему инсулин называют «генно инженерным»
Некоторых пациентов пугает термин «генно инженерный», напоминая им о «зловещих ГМО».
В действительности же, именно изобретение данного препарата позволило спасти миллионы жизней людей с диабетом.
В начале медики использовали инсулин, выделенный из организма животных (в основном свиней и коров). Однако этот гормон не только был чужеродным для человека, но и молниеносно попадал в кровь, провоцируя скачки глюкозы и вызывая массу осложнений.
Растворимый инсулин был разработан с учетом всех потребностей больного диабетом, сводя на «нет» различные аллергические реакции. После окончания своего действия он распадается на обычные аминокислоты и выводится из организма.
Основные фармакологические свойства
Инсулин растворимый человеческий относится к инсулинозаменяющим препаратам короткого действия.
Вместе с рецептором клеточной оболочки препарат образует инсулинрецепторный комплекс, который стимулирует внутриклеточные процессы:
- Выделения ферментов для полноценной переработки и усвоения глюкозы тканями;
- Увеличения внутриклеточной транспортировки и усвоения глюкозы;
- Снижения скорости образования гликогена в печени;
- Стимуляции выработки белков и жиров.
При подкожном введении лекарство начинает действовать уже через 20-30 минут, достигая своего максимума в течение 1-3 часов, продолжаясь около 5-8 часов.
Данный препарат по-разному распределяется в тканях: например, он не проникает через плацентарный барьер и не попадает в грудное молоко. После окончания своего действия инсулин человеческий выводится через почки (около 80%) после разрушения его инсулиназой.
Показания для применения
Обычно врачи назначают растворимый инсулин в случаях:
Противопоказания
Данный препарат обычно отлично переносится организмом, так как не отличается от природного фермента поджелудочной железы.
Противопоказан для использования инсулин при:
- Понижении уровня глюкозы в крови (гипогликемии);
- Повышении чувствительности организма к инсулину.
Побочные реакции
Несмотря на хорошую переносимость, у инсулина могут встречаться побочные эффекты при использовании в виде:
Иногда начало приема препарата идет параллельно с адаптационной реакцией организма в виде отеков или зрительных нарушений. Эти проявления обычно проходят после нескольких недель лечения.
Сочетание с другими препаратами
При использовании человеческого инсулина с некоторыми препаратами происходит усиление или ослабление его гипогликемического эффекта.
Усиливаться сахароснижающий эффект может при приеме инсулина с:
Повышению сахароснижающего свойства инсулина способствует никотин и алкоголь.
Снижать гипогликемическое действие препарата может его взаимодействие с:
Также в сочетании с инсулином способны понижать или усиливать гипогликемический эффект препараты:
Применение и подбор дозировки
Доза и метод введения человеческого инсулина всегда определяется индивидуально врачом-эндокринологом, с учетом необходимых показателей глюкозы крови и мочи больного.
Данный препарат вводится при диабете несколькими способами: подкожно (п/к), внутримышечно (в/м) или внутривенно (в/в). Чаще инсулин вводят подкожно. Для этого используют зоны:
Внутривенно препарат вводят обычно при острых состояниях, спровоцированных диабетом: кетоацидоз, диабетическая кома.
Инсулин советуют вводить за 15-30 минут до еды, 3 раза в сутки. Иногда допускается и 5-6 разовое введение препарата.
Инсулиновая доза обычно рассчитывается в пропорции 0, 5-1 ЕД на 1 кг веса. Если инсулин вводится более 0,6 мг на кг веса, то препарат необходимо вводить не менее 2 раз в сутки. В среднем суточная доза составляет около 30-40 ЕД (у детей 8 ЕД).
Беременным обычно назначают дозу из расчета 0,6 ЕД на кг веса. Инъекции обычно производят 3-5 раз в сутки, в соответствии с количеством приемов пищи.
Нередко инсулин быстрого действия комбинируется с инсулином более длительного действия.
Правила введения инсулина
Даже диабетики со стажем допускают ошибки при введении инсулина.
Наиболее важные правила инсулинотерапии заключаются в:
- Проверке срока и условий хранения препарата: он не должен подвергаться перегреванию или переохлаждению.
- Хранении в холодильнике запасных флаконов инсулина. Начатый флакон достаточно держать в темном месте при комнатной температуре.
- Сверке дозировки препарата с инструкцией и рекомендацией врача.
- Выпускании воздуха из шприца перед инъекцией. Протирать спиртом кожу при этом не обязательно. Инфицирование при инсулинотерапии бывает крайне редко, а спирт снижает действие лекарства.
- Выборе правильного места для введения. Для инсулина короткого действия такой зоной является живот. При введении в плечо или ягодичную складку препарат действует медленнее.
- Предупреждении осложнений в месте введения в виде использования всей площади поверхности. Для введения инсулина короткого действия используется весь живот: от верха реберных краев до паховой складки, с боковыми поверхностями туловища. Важно отступать около 2 см от мест старых инъекций, вводя шприц под углом 45-60 градусов, чтоб лекарство не вытекало.
- Перед введением лекарства кожу лучше взять в складку большим и указательным пальцами. При попадании в мышцу лекарство снизит свою активность. После введения иглы надо задержать шприц около 5-10 секунд.
- В живот инсулин короткого действия лучше вводить за 20 минут до еды. В другие места лекарство вводится за полчаса до еды.
Торговое название препарата
Инсулин производится в виде раствора для инъекций и реализуется в аптеках.
Инсулин человеческий генно инженерный может производиться под названиями торговых марок:
- Биосулин;
- Актрапид;
- Актрапид НМ;
- Генсулин;
- Возулим;
- Пенфилл.
Благодаря современным генным технологиям был создан искусственный (рекомбинантный) человеческий инсулин. Именно он является действующим веществом препаратов: Хумодар, Хумулин, Инсуман, Гансулин, Хумалог, Апидра СолоСтар, Микстард. Эти препараты отличаются от исходного обратной последовательностью аминокислот, что добавляет им новые свойства (например, более длительное двухфазное действие), что крайне важно больным диабетом.
Побочные реакции
Несмотря на хорошую переносимость, у данного лекарства могут встречаться побочные эффекты в виде:
Иногда в начале приема препарата возникают проявления в виде различных нарушений зрения (двоение, помутнение и др.) или появления отеков. Но они являются адаптационной реакцией организма и проходят после нескольких недель лечения.
Передозировка
Случается, что введение инсулина в некоторых случаях приводит к гипергликемии.
Основными симптомами гипергликемии являются проявления в виде:
При начале похожих симптомов пациент должен сразу же принять какую-то легкоусвояемую углеводистую пищу (чаще конфету, кусочек сахара или сладкий чай).
При ухудшении самочувствия пациент должен срочно вызвать «скорую помощь». Обычно при этом медики вводят в мышцу глюкагон или 40% раствор декстрозы (внутривенно). Промедление в данном случае крайне опасно и может привести к коме или смерти.
Осложнения
Многолетнее лечение инсулином может приводить к различным осложнениям. Основными из них являются.
После получения высокоочищенных инсулинов встал вопрос об иммуногенности видовых инсулинов. В процессе применения методик для определения количества инсулина в крови были обнаружены антитела к инсулину. Исследования выявили, что у больных, применявших комбинированный бычий/свиной инсулин, имелось большее количество антител, чем при применении только свиного инсулина.Эти антитела могут быть инсулинсвязывающими, что может вызывать инсулинорезистентность, а при спонтанном высвобождении инсулина - немотивированную гипогликемию. Пришло время замены бычьего инсулина на свиной, но больные некоторых стран отказывались от применения свиного инсулина по религиозным соображениям.
Эта проблема стала основанием для разработки «человеческих инсулинов». С 1963 г. началась эра «человеческих инсулинов» после экстракции Мирски с коллегами инсулина из поджелудочной железы трупа человека, а с 1974 г., после открытия химического синтеза из аминокислот, появилась возможность полного химического синтеза молекулы инсулина человека.
В 1979-1981 гг. была разработана биосинтетическая ДНК-технология и полусинтетический путь производства инсулина путем ферментной замены аминокислоты в молекуле (Маркуссен). Полусинтетический человеческий инсулин производился из свиного, правильное его название - модифицированный ферментным способом свиной инсулин. В настоящее время применяется редко.
Последовательность аминокислот в молекуле свиного и человеческого инсулина идентичны, за исключением конечной аминокислоты В-цепи: в свином инсулине - аланин, в человеческом - треонин. Полусинтетический метод - это каталитическое расщепление аланина и замена на треонин. В последнее десятилетие полусинтетический метод производства инсулина практически вытеснен биосинтетическим. Биосинтетический (генноинженерный) метод производства человеческого инсулина - процесс изменения кодированной наследственной информации живых микроорганизмов для синтеза чужеродных белков.
Биосинтетический человеческий инсулин производится с помощью рекомбинантной ДНК-технологии.
Существуют два основных метода.
1. Раздельный синтез с помощью генетически модифицированной бактерии.
2. Из проинсулина, синтезированного генетически измененной бактерией.
В качестве консерванта для сохранения противомикробного состояния инсулинов для коротких инсулинов и изофанов применяется фенол или метакрезол, для инсулинов типа «Ленте» - парабен (метилпарагидроксибензоат). В зависимости от характера течения диабета инсулинотерапия показана примерно 30-35 % больных. Это больные СД типа 1, которые составляют до 10- 15 % от всех больных диабетом, а также больные СД типа 2 инсулинопотребного подтипа, которые составляют 15-25 % от всех больных СД типа 2.
Инсулинотерапия на сегодняшний день остается единственным патогенетическим методом, сохраняющим жизнь, трудоспособность больным СД типа 1.
Поэтому инсулинотерапия остается пожизненной, что, естественно, создает определенные трудности для больного в связи с необходимостью поддержания состояния углеводного обмена, близкого к тому, которое имеется у здорового человека. Не существует альтернативы подкожной заместительной терапии инсулином, хотя она и представляет собой лишь имитацию физиологического действия инсулина. В нормальных условиях инсулин поступает сразу в систему воротной вены, далее - в печень, где наполовину инактивируется, оставшаяся часть оказывается на периферии. Все это происходит настолько быстро, что уровень гликемии может поддерживаться в довольно узких пределах даже после еды. Иной путь наблюдается у инсулина, введенного под кожу: он с опозданием попадает в кровоток и тем более в печень, после чего концентрация инсулина в крови длительное время остается нефизиологически повышенной. Но современная стратегия и тактика инсулинотерапии позволяют сделать образ жизни больных СД типа I очень близким к нормальному. Осуществить это можно только путем обучения больных СД.
Необходимость применения программ обучения при СД признана уже давно. Еще в 1925 г. один из пионеров инсулинотерапии Э. Джослин обучал больных тому, что считал главным для успеха лечения: ежедневному трехкратному определению гликозурии и изменению дозы инсулина на основании полученных данных. Необходимость стационарного лечения возникала при этом редко. Но с появлением препаратов инсулина пролонгированного действия развитие инсулинотерапии пошло по другому пути. Больным было запрещено самостоятельно изменять дозу инсулина, они вводили инсулин пролонгированного действия лишь 1 раз в сутки, и на долгие годы им пришлось забыть о нормальном питании, смириться с повышенным риском гипогликемий и необходимостью частых госпитализаций.
К началу 80-х годов диабетологи располагали препаратами инсулина высокой степени очистки, инсулином человека, усовершенствованными средствами для введения инсулина (одноразовые инсулиновые шприцы и шприцы-ручки), методами экспресс-анализа гликемии и гликозурии с помощью тест-полосок. Вопреки ожиданиям, их применение само по себе не привело к уменьшению числа поздних осложнений диабета и стойкому улучшению компенсации углеводного обмена. По единодушному заключению специалистов, требовался новый подход, который позволил бы эффективно управлять этим сложным хроническим заболеванием путем вовлечения самого больного в активный контроль над диабетом и его лечением. В настоящее время термин «терапевтическое обучение» официально признан Всемирной организацией здравоохранения, и оно является обязательной частью лечения сахарного диабета любого типа. В отношении больных СД типа 1 это прежде всего означает, что больной должен стать грамотным инсулинотерапевтом.
Цели инсулинотерапии у больных СД типа 1:
1) нормализовать обмен глюкозы (идеально - нормализовать содержание глюкозы в крови натощак, не допускать после приема пищи его избыточного повышения, гипергликемии, гликозурии и гипогликемии; удовлетворительно - добиваться ликвидации клинических симптомов диабета, кетоза, избыточной гипергликемии, резко выраженной, часто возникающей или недиагностируемой гипогликемии);
2) оптимизировать диету и поддерживать нормальную массу тела больного;
3) нормализовать жировой обмен (по показателям общего холестерина, Л ПНП, Л ПВП, триглицеридов, в сыворотке крови);
4) повысить качество жизни и добиться нормального и свободного образа жизни больного;
5) проводить профилактику развития или свести до минимума сосудистые и неврологические осложнения диабета.
Инсулин – это основное лекарство для лечения больных сахарным диабетом 1 типа. Иногда он также используется для стабилизации состояния пациента и улучшения его самочувствия при втором типе заболевания. Это вещество по своей природе является гормоном, который способен в малых дозах влиять на обмен углеводов. В норме поджелудочная железа вырабатывает достаточное количество инсулина, который помогает поддерживать физиологический уровень сахара в крови. Но при серьезных эндокринных нарушениях единственным шансом помочь больному часто становятся именно инъекции инсулина. Принимать его перорально (в виде таблеток), к сожалению, нельзя, поскольку он полностью разрушается в пищеварительном тракте и утрачивает биологическую ценность.
Варианты получения инсулина для использования в медицинской практике
Многие диабетики наверняка хоть раз задавались вопросом, из чего делают инсулин, который применяется в медицинских целях? В настоящее время чаще всего это лекарство получают с помощью методов генной инженерии и биотехнологии, но иногда его извлекают из сырья животного происхождения.
Препараты, получаемые из сырья животного происхождения
Получение этого гормона из поджелудочной железы свиней и крупного рогатого скота – старая технология, которая сегодня используется довольно редко. Это связано с невысоким качеством получаемого лекарства, его склонностью вызывать аллергические реакции и недостаточной степенью очистки. Дело в том, что, поскольку гормон – это белковое вещество, оно состоит из определенного набора аминокислот.
Инсулин, вырабатываемый в организме свиньи, отличается по аминокислотному составу от инсулина человека на 1 аминокислоту, а инсулин быка – на 3.
В начале и середине 20 столетия, когда аналогичных препаратов не существовало, даже такой инсулин стал прорывом в медицине и позволил вывести лечение диабетиков на новый уровень. Гормоны, полученные таким методом, снижали сахар крови, правда, при этом они часто вызывали побочные эффекты и аллергию. Отличия в составе аминокислот и примеси в лекарстве сказывались на состоянии пациентов, особенно это проявлялось у более уязвимых категорий больных (детей и пожилых людей). Еще одна причина плохой переносимости такого инсулина – наличие его неактивного предшественника в лекарстве (проинсулина), избавиться от которого в данной вариации лекарства было невозможно.
В наше время существуют усовершенствованные свиные инсулины, которые лишены этих недостатков. Их получают из поджелудочной железы свиньи, но после этого поддают дополнительной обработке и очистке. Они являются многокомпонентными и содержат в своем составе вспомогательные вещества.
Модифицированный свиной инсулин практически ничем не отличается от человеческого гормона, поэтому его до сих пор используют на практике
Такие лекарства переносятся пациентами гораздо лучше и практически не вызывают побочных реакций, они не угнетают иммунитет и эффективно снижают сахар в крови. Бычий инсулин на сегодняшний день в медицине не используется, так как из-за своей чужеродной структуры он отрицательно влияет на иммунную и другие системы организма человека.
Генноинженерный инсулин
Человеческий инсулин, который применяется для диабетиков, в промышленном масштабе получают двумя способами:
- с помощью ферментативной обработки свиного инсулина;
- с использованием генномодифицированных штаммов кишечной палочки или дрожжей.
При физико-химическом изменении молекулы свиного инсулина под действием специальных ферментов становятся идентичными инсулину человека. Аминокислотный состав полученного препарата ничем не отличается от состава натурального гормона, который вырабатывается в организме людей. В процессе производства лекарство проходит высокую очистку, поэтому не вызывает аллергических реакций и других нежелательных проявлений.
Но чаще всего инсулин получают с помощью модифицированных (генетически измененных) микроорганизмов. Бактерии или дрожжи с помощью биотехнологических методов изменены таким образом, что могут сами производить инсулин.
Помимо самого получения инсулина, важную роль играет его очистка. Чтобы препарат не вызывал никаких аллергических и воспалительных реакций, на каждой стадии необходимо следить за чистотой штаммов микроорганизмов и всех растворов, а также используемых ингредиентов.
Существует 2 методики подобного получения инсулина. Первая из них основана на использовании двух разных штаммов (видов) какого-то одного микроорганизма. Каждый из них синтезирует только одну цепь молекулы ДНК гормона (всего их две, и они спирально закручены между собой). Затем эти цепи соединяются, и в полученном растворе уже можно отделить активные формы инсулина от тех, которые не несут никакого биологического значения.
Второй способ получения лекарства с помощью кишечной палочки или дрожжей основан на том, что микроб сначала производит неактивный инсулин (то есть его предшественник – проинсулин). Потом с помощью ферментативной обработки эту форму активируют и используют в медицине.
Персонал, который имеет доступ в определенные производственные помещения, всегда должен быть одет в стерильный защитный костюм, благодаря чему контакт препарата с биологическими жидкостями человека исключается
Все эти процессы обычно автоматизированы, воздух и все соприкасающиеся поверхности с ампулами и флаконами стерильны, а линии с оборудованием герметично закрыты.
Методы биотехнологии дают возможность ученым думать об альтернативных решениях проблемы сахарного диабета. Например, на сегодняшний день проводятся доклинические исследования производства искусственных бета-клеток поджелудочной железы, которые могут быть получены с помощью методов генной инженерии. Возможно, в будущем их будут использовать для улучшения функционирования этого органа у больного человека.
Производство современных – сложный технологический процесс, который предусматривает автоматизацию и минимальное вмешательство человека
Дополнительные компоненты
Производство инсулина без вспомогательных веществ в современном мире практически невозможно представить, ведь они позволяют улучшить его химические свойства, продлить время действия и достичь высокой степени чистоты.
По своим свойствам все дополнительные ингредиенты можно разделить на такие классы:
- пролонгаторы (вещества, которые используются для обеспечения более длительного действия лекарства);
- дезинфицирующие компоненты;
- стабилизаторы, благодаря которым в растворе лекарства поддерживается оптимальная кислотность.
Пролонгирующие добавки
Существуют инсулины продленного действия, биологическая активность которых продолжается в течение 8 – 42 часов (в зависимости от группы препарата). Такой эффект достигается, благодаря добавлению в инъекционный раствор специальных веществ – пролонгаторов. Чаще всего с этой целью применяется одно из таких соединений:
- белки;
- хлористые соли цинка.
Белки, которые продлевают действие лекарства, проходят детальную очистку и являются низкоаллергенными (например, протамин). Соли цинка также не оказывают отрицательного влияния ни на активность инсулина, ни на самочувствие человека.
Антимикробные составляющие
Дезинфекторы в составе инсулина необходимы для того, чтобы при хранении и использовании в нем не размножалась микробная флора. Эти вещества являются консервантами и обеспечивают сохранность биологической активности лекарства. К тому же, если пациент вводит гормон из одного флакона только самому себе, то лекарства ему может хватить на несколько дней. За счет качественных антибактериальных компонентов у него не будет потребности выбрасывать неиспользованный препарат из-за теоретической возможности размножения в растворе микробов.
В качестве дезинфицирующих составляющих при производстве инсулина могут использоваться такие вещества:
- метакрезол;
- фенол;
- парабены.
Если в растворе содержатся ионы цинка, они также выступают дополнительным консервантом из-за своих антимикробных свойств
Для производства каждого вида инсулина подходят определенные дезинфицирующие компоненты. Их взаимодействие с гормоном обязательно исследуют на этапе доклинических испытаний, поскольку консервант не должен нарушать биологическую активность инсулина или как-то по-другому отрицательно влиять на его свойства.
Использование консервантов в большинстве случаев позволяет вводить гормон под кожу без ее предварительной обработки спиртом или другими антисептиками (производитель обычно упоминает об этом в инструкции). Это упрощает введение лекарства и сокращает количество подготовительных манипуляций перед самой инъекцией. Но данная рекомендация работает только в случае введения раствора с помощью индивидуального инсулинового шприца с тонкой иглой.
Стабилизаторы
Стабилизаторы необходимы для того, чтобы pH раствора поддерживался на заданном уровне. От уровня кислотности зависит сохранность лекарства, его активность и стабильность химических свойств. При производстве инъекционного гормона для больных диабетом с этой целью обычно используют фосфаты.
Для инсулинов с цинком стабилизаторы растворов нужны не всегда, поскольку ионы металла помогают поддерживать необходимый баланс. Если же они все-таки применяются, то вместо фосфатов используют другие химические соединения, так как комбинация этих веществ приводит к выпадению осадка и непригодности лекарства. Важное свойство, предъявляемое ко всем стабилизаторам – безопасность и отсутствие возможности вступать в любые реакции с инсулином.
Подбором инъекционных лекарств при диабете для каждого конкретного пациента должен заниматься компетентный эндокринолог. Задача инсулина – не только удерживать нормальный уровень сахара в крови, но и не вредить другим органам и системам. Препарат должен быть нейтральным в химическом плане, низкоаллергенным и желательно доступным по цене. Довольно удобно также, если подобранный инсулин можно будет смешивать с другими его версиями по длительности действия.
