?

Log in

No account? Create an account
Космос, Земля, человек
Собирая лучшее
Инсулин, самый известный белок 
18th-Dec-2016 09:03 am
14 ноября 2016 года мы отметили 125 лет со дня рождения одного из первооткрывателей инсулина, Фредерика Гранта Бантинга. Давайте поговорим обо всех ученых, сделавших важные шаги на пути к спасению жизней миллионов больных диабетом.



Фредерик Бантинг

В 1869 году 22-х летний студент Пауль Лангерганс, изучая под микроскопом строение поджелудочной железы обнаружил, что часть её клеток лежит парами или небольшими группами. Пройдёт четверть века и эти структуры назовут в честь него «островками Лангерганса». Долгое время функция этих загадочных структур будет оставаться неизвестной, и лишь в начале 20-х годов удастся доказать, что они необходимы для выделения важнейшего гормона. По месту выделения этот гормон назвали инсулином (от латинского insula – остров).




Пауль Лангерганс




Островки Лангерганса


Без сомнения, инсулин – самый исследованный белок в мире. Главный инструмент учёного - система поиска научных публикаций Гугл Академия, по запросу «инсулин» выдает обескураживающие 2 210 000 статей! (https://scholar.google.ru/scholar?hl=ru&as_sdt=0,5&q=insulin) Да и по «нобелевской» статистике он вне конкуренции: на протяжении XX века нобелевская премия дважды присуждалась за исследования, напрямую связанные с инсулином (впрочем, малярийных или витаминных «нобелевок» было больше). Чем же учёным всего мира так интересен этот непримечательный с виду белок?



Гексамер инсулина, координированный с ионом цинка

По своей «профессии» в организме, инсулин относится к гормонам – веществам, переносчикам информации. Как только мы съедаем что-нибудь богатое углеводами – в нашей крови увеличивается концентрация глюкозы. В ответ на это радостное событие поджелудочная железа, а точнее, уже знакомые нам клетки островков Ландгерганса, выбрасывают инсулин. Этот гормон, подобно неутомимому курьеру, добирается до самых глухих уголков организма и сообщает каждой клетке, что глюкоза подана, извольте кушать. Клетка же, не теряя времени даром, выделяет на свою поверхность белок-транспортёр глюкозы, переносящий ценный продукт внутрь.



Аминокислотный состав молекулы инсулина, (с)

Мое дополнение: еще инсулин часто сравнивают с ключом, открывающим путь глюкозе в клетку:



(с) Dr Muhamad Usman MD

Если же поджелудочная железа не производит инсулин, как происходит у больных сахарным диабетом, клетки тела не узнают о появлении глюкозы в крови и не активируют белки-транспортёры. Оставшись без своего главного источника энергии, клетки начинают голодать, а никем не потре​бляемая глюкоза накапливается в крови до опасных концентраций, поражая стенки сосудов. Одновременно, пытаясь получить энергию любой ценой, организм начинает необычайно интенсивно расщеплять жиры. Продукты этого процесса закисляют кровь, делая ситуацию еще более опасной. Единственное спасение больного в такой ситуации – немедленное введение инсулина!



Джон Маклеод

Впервые, инсулин удалось выделить в 1921 году канадским учёным Джону Маклеоду (вообще-то, он из клана МакЛаудов, только в Канаду переехал и Фредерику Бантингу, что спустя два года принесло им нобелевскую премию. Полученный ими из поджелудочной железы телят гормон, спас жизнь 16-летнего пациента-диабетика, казавшегося безнадежным. Скоро началось его промышленное производство.

По меркам большинства белков, инсулин – некрупная молекула, он состоит всего из 51 аминокислоты. Мысленно вернувшись на школьный урок биологии, мы вспомним, что каждый белок – это длинная цепь из аминокислот, свёрнутая особым образом. Способ определения этой последовательности изобрёл ещё один Фредерик, Сенгер, на примере инсулина, за что получил свою первую нобелевскую премию в 1958-м. (Да, да – у него их будет две! А чего добился ты? :))



Фредерик Сенгер

До 80-х годов прошедшего столетия медиками всего мира использовался натуральный инсулин, полученный сначала из поджелудочной железы телят, а потом и свиней. Любому человеку, знакомому с биологией, такое применение животного белка должно показаться невероятным. Попавший в кровь чужеродный белок будет быстро обнаружен антителами, за чем последует молниеносная и безжалостная реакция главной спецслужбы нашего организма - иммунной системы.

Но здесь человечеству крупно повезло: инсулины всех млекопитающих оказались удивительно похожи друг на друга. Человеческий инсулин отличается от бычьего всего тремя аминокислотами, а от свиного – одной. Для белков – это как отличия между братьями близнецами: при желании найти можно, но сразу не разберёшь. Такая похожесть, по-научному - консервативность инсулинов, позволяла врачам годами водить за нос иммунную систему пациента, успешно подсовывая ей свиной инсулин, вместо отсутствующего в организме диабетика человеческого. Впрочем, изредка, этот трюк всё же не срабатывал, и у больного появлялась аллергия на жизненно необходимый ему препарат.

Но в 80-е годы успехи в создании генно-модифицированных организмов позволили решить эту проблему. Учёным удалось ввести в бактерию - кишечную палочку, человеческий ген инсулина и заставить производить гормон, просто выращивая её на жидкой питательной среде. Трудно представить, но из 10 литров такого бульона можно извлечь столько же инсулина, сколько из поджелудочных желёз миллионного стада свиней!

В канадском Лондоне есть небольшая площадь имени Фредерика Бантинга, первооткрывателя инсулина. В её центре установлен монумент Пламя Надежды. Этот вечный огонь горит как символ той надежды на жизнь, которое подарило открытие великого учёного десяткам миллионов больных диабетом по всему миру.




Королева-Мать на открытии монумента Пламя Надежды


Дмитрий Лебедев, ИБХ РАН, med-history.livejournal.com

.
promo universal_inf may 5, 2014 02:04 20
Buy for 50 tokens
Обзоры и посты космической тематики. Разместите свой анонс.
Comments 
18th-Dec-2016 07:15 am (UTC)
Очень интересно! Получила удовольствие, спасибо!
18th-Dec-2016 07:18 am (UTC)
Решила перетянуть к себе, важная тема. И рада, что понравилось :)
18th-Dec-2016 07:58 am (UTC)
Хорошо написано, доступно.
18th-Dec-2016 11:49 am (UTC)
Да, верно.
18th-Dec-2016 06:00 pm (UTC)
Человек был удивительный...
19th-Dec-2016 10:34 pm (UTC)
Все они очень интересные люди. Креативные.
18th-Dec-2016 06:23 pm (UTC)
Да, вроде всю жизнь живём с этим. а ведь кто-то когда-то всё это открыл)
19th-Dec-2016 10:35 pm (UTC)
Что интересно, самые большие медицинские открытия сделаны за последние 100 лет.
20th-Dec-2016 07:38 am (UTC)
Так не только медицинские)
21st-Dec-2016 05:17 pm (UTC)
Не только. Но все же 19 век - век физики, а 20й - биологии и медицины.
25th-Dec-2016 02:35 am (UTC)
Большое спасибо.
Инсулин необходим для жизни.
This page was loaded Jul 23rd 2018, 4:06 am GMT.