La insulina es una hormona animal cuya presencia informa a las células del cuerpo que el animal está alimentado bien, haciendo el hígado y las células del músculo admitir la glucosa y almacenarla bajo la forma de glicógeno, y haciendo a las células gordas admitir los lípidos de la sangre y darles vuelta en los triglicéridos además tiene varios otros efectos anabólicos a través del cuerpo.

La insulina se utiliza médicamente para tratar algunas formas de la diabetes mellitus. Los pacientes con la diabetes mellitus del tipo 1 dependen de la insulina externa (lo más comúnmente posible subcutáneo inyectado ) para su supervivencia debido a la ausencia de la hormona. Pacientes con el tipo - 2 la diabetes mellitus tiene la resistencia de insulina, la producción relativamente baja de la insulina, o ambas; un cierto tipo - 2 diabéticos requieren eventual la insulina cuando otras medicaciones llegan a ser escasas en niveles de la glucosa de sangre que controlan.

La insulina es una hormona del péptido integrada por 51 residuos del aminoácido y tiene un peso molecular 5808 DA . Se produce en los islotes de Langerhans en el páncreas . El nombre viene de la ínsula latina para el " island".

La estructura genética de la insulina varía marginal entre la especie de animal. La insulina de las fuentes animales diferencia algo en fuerza reguladora de la función (es decir, en el metabolismo de carbohidrato ) en seres humanos debido a esas variaciones. (Cerdo ) la insulina porcina está especialmente cerca de la versión humana .

Descubrimiento y caracterización

En el 1869 Paul Langerhans, estudiante de medicina en el Berlín, estudiaba la estructura del páncreas (la glándula jelly-like detrás del estómago) debajo de un microscopio cuando él identificó algunos grupos previamente inadvertidos del tejido dispersados a través del bulto del páncreas. La función del " pequeños montones de las células, " el posterior conocido como los islotes de Langerhans, era desconocido, pero el Eduardo Laguesse sugirió más adelante que puede ser que produzcan las secreciones que desempeñan un papel regulador en la digestión. Hijo de Paul Langerhans, Archibald, también ayudado a entender este papel regulador.

En 1889, el Pulir-Alemán Óscar Minkowski del médico en colaboración con el José von Mering quitó el páncreas de un perro sano para probar su papel presunto en la digestión. Varios días después de que el páncreas del perro fuera quitado, encargado animal de Minkowski notaron un enjambre de las moscas que alimentaban en la orina del perro. En la prueba de la orina encontraron que había azúcar en la orina del perro, estableciendo por primera vez una relación entre el páncreas y la diabetes. En 1901, otra medida del comandante fue tomada por el Eugene Opie, cuando él estableció claramente el vínculo entre los islotes de Langerhans y la diabetes: Mellitus de diabetes del … es causada por la destrucción de los islotes de Langerhans y ocurre solamente cuando estos cuerpos están en parte o se destruye enteramente. antes de que el suyo trabajo, el acoplamiento entre el páncreas y diabetes estuviera claro, pero no el papel específico de los islotes.

Durante las dos décadas próximas, varias tentativas fueron hechas de aislar lo que era los islotes producidos como tratamiento potencial. En el 1906 George Luis Zuelzer era perros que trataban parcialmente acertados con el extracto pancreático pero no podía continuar su trabajo. Entre 1911 y 1912, el E. Scott en los extractos pancreáticos acuosos usados de la Universidad de Chicago y conocido una disminución leve de la glucosuria pero no podía convencer a su director del valor de su trabajo; fue cerrada. El Israel Kleiner demostró efectos similares en la universidad de Rockefeller en 1919, pero su trabajo fue interrumpido por la Primera Guerra Mundial y él no le volvió. El Nicolae Paulescu, profesor de la fisiología en la universidad de la medicina y la farmacia en Bucarest era primer para aislar la insulina, que él llamó en aquel momento pancrein, y publicó su trabajo en 1921 que había sido realizado en Bucarest. El uso de sus técnicas fue patentado en el Rumania, aunque resultó ningún uso clínico.

En octubre de 1920, el Banting de Frederick era la lectura una de los papeles de Minkowski y concluida que es las secreciones muy digestivas que Minkowski había estudiado original que analizaba las secreciones del islote, de tal modo haciéndolas imposibles extraer con éxito. Él escribió una nota rápidamente que a se el liga los conductos pancreáticos del perro. Mantener los perros vivos hasta los islotes que se van degenerados de los acini. Intentar aislar la secreción interna de éstos y relevar glycosurea.

La idea era que la secreción interna del páncreas, que supuesto regula el azúcar en la circulación sanguínea, pudo llevar a cabo la llave al tratamiento de la diabetes.

Él viajó al Toronto, EN para resolver con el J. Macleod, que no fue impresionado enteramente con su idea - así que muchas antes de que él hubiera intentado y hubiera fallado. Sin embargo, él suministró Banting un laboratorio en la universidad de Toronto, ayudante ( Charles el mejor del estudiante de medicina), y 10 perros, entonces se fueron el vacaciones durante el verano de 1921. Su método ataba una ligadura (secuencia) alrededor del conducto pancreático, y, cuando estaban examinadas varias semanas más adelante, las células digestivas pancreáticas habían muerto y absorbido por el sistema inmune, saliendo de millares de islotes. Entonces aislaron un extracto de estos islotes, produciendo lo que llamaron el isletin (qué del ahora sabemos como insulina), y probaron este extracto en los perros. El Banting y podía mejor entonces mantener un perro pancreatectomized vivo todo el verano porque el extracto bajó el nivel de azúcar en la sangre.

Macleod vio el valor de la investigación sobre su vuelta pero exigió un reestreno para probar el método trabajado realmente. Estaba varias semanas más adelante claro que el segundo funcionamiento era también un éxito, y él ayudó a publicar sus resultados privado en el Toronto, EN que noviembre. Sin embargo, necesitaron seis semanas extraer el isletin, que los considerables retardos forzados. El Banting sugirió que intenten utilizar el páncreas fetal del becerro, que todavía no había desarrollado las glándulas digestivas; lo relevaron para encontrar que este método trabajó bien. Con el problema de la fuente solucionado, el esfuerzo principal siguiente era purificar el extracto. ¡En diciembre de 1921, Macleod invitó al James Collip del bioquímico ayudar con esta tarea, y, dentro de un mes, el equipo sentía lista para una prueba clínica.

El el el 11 de enero, el 1922, Leonard Thompson, diabético de 14 años que ponen la muerte en el Hospital General de Toronto, fue dado la primera inyección de la insulina. Sin embargo, el extracto era tan impuro que Thompson sufrió una reacción alérgica severo, y otras inyecciones fueron canceladas. Durante los 12 días próximos, Collip trabajó día y noche para mejorar el extracto del buey-páncreas, y una segunda dosis inyectó en la 23ro. Esto era totalmente acertado, no sólo en no tener efectos secundarios obvios, pero en totalmente la eliminación de la muestra de la glucosuria de la diabetes.

Mantuvieron a los niños que morían de keto-acidosis diabético salas grandes, a menudo con 50 o más pacientes en una sala, sobre todo comatosa. Los miembros de familia que se afligían estaban a menudo allí, aguardando (hasta entonces, inevitable) la muerte. En uno de un Banting más dramático de los momentos de la medicina, el mejor y Collip fueron de cama a la cama, inyectando una sala entera con el nuevo extracto purificado. Antes de que hubieran alcanzado a niño de muerte pasado, los primeros despertaban de su coma, a las exclamaciones felices de sus familias.

Sin embargo, el Banting y el mejor nunca trabajaron bien con Collip, con respecto le como algo de un entrometido, y Collip salió del proyecto pronto después.

Durante el resorte de 1922, el mejor manejó mejorar sus técnicas al punto donde las granes cantidades de insulina se podrían extraer a pedido, pero la preparación seguía siendo impura. El Eli Lilly de la firma de la droga y Company había ofrecido ayuda poco después de las primeras publicaciones en 1921, y tomaron Lilly para arriba en la oferta en abril. ¡En noviembre, Lilly hizo una brecha importante, y podía producir el of< de las granes cantidades! --" mismo pure" es absurdo. Realmente, en estos contextos es significativo como medida relativa, incluso si inglés pobre. --> una insulina más pura. La insulina fue ofrecida para la venta pronto después de eso.

Premios Nobel

El comité del Premio Nobel En 1923 acreditó la extracción práctica de la insulina a un equipo en la universidad de Toronto y concedió el Premio Nobel A dos hombres; Banting de Frederick y J. Fueron concedidos el Premio Nobel Del en fisiología o la medicina en el 1923 para el descubrimiento de la insulina. El Banting, insultado que no fue mencionado mejor, compartido su premio con mejor, y Macleod compartió inmediatamente el suyo con Collip. La patente para la insulina fue vendida a la universidad de Toronto para un dólar.

La estructura primaria de la insulina fue determinada por el británico Frederick Sanger del biólogo molecular. Era la primera proteína para hacer que su secuencia sea resuelta. Le concedieron el Premio Nobel Del 1958 en la química para este trabajo.

En 1969, después de décadas de trabajo, la araña Hodgkin de Dorothy determinó la conformación espacial de la molécula, la estructura terciaria supuesto, por medio de estudios de la difracción de radiografía . Le habían concedido un Premio Nobel Del en la química en el 1964 para el desarrollo de la cristalografía .

El Rosalyn Sussman Yalow recibió el Premio Nobel Del 1977 en la medicina para el desarrollo del radioinmunoanálisis para la insulina.

Estructura y producción

Dentro de vertebrados, la semejanza de insulinas está muy cercana. La insulina bovina diferencia de ser humano en solamente tres residuos del aminoácido, y de la insulina porcina en uno. Incluso la insulina de una cierta especie de pescados es bastante similar al ser humano ser eficaz en seres humanos. El C-péptido del proinsulin (discutido más adelante), sin embargo, es muy divergente de especie a las especies.

En mamíferos, la insulina se sintetiza en el páncreas dentro de las células beta (β-cells) de los islotes de Langerhans . Un a tres millones de islotes de forma de Langerhans (islotes pancreáticos) la pieza endocrina del páncreas, que es sobre todo una glándula Exocrine . La porción endocrina explica solamente el 2% de la masa total del páncreas. Dentro de los islotes de Langerhans, las células beta constituyen 60-80% de todas las células.

En células beta, la insulina es sintetizada de la molécula del precursor del proinsulin por la acción de enzimas proteolíticas, conocida como convertases del prohormone (PC1 y PC2), así como la carboxipeptidasa E del exoprotease. Estas modificaciones del proinsulin quitan la porción de centro de la molécula, o el C-péptido, de los finales terminales de la c y de la n del proinsulin. Los polipéptidos restantes (51 aminoácidos en total), las cadenas del b y de la a, son limitados juntas por los enlaces de disulfuro de los enlaces de disulfuro . Confusamente, la secuencia primaria de proinsulin entra en el " de la orden; B-C-A", desde B y A las cadenas fueron identificadas en base de masa, y el péptido de C fue descubierto después de los otros.

Acciones en nivel celular y metabólico

Las acciones de la insulina en el nivel humano global del metabolismo incluyen:
Control del producto celular de ciertas sustancias, lo más prominente posible glucosa en el tejido adiposo del músculo y (alrededor ⅔ de las células de cuerpo).
Aumento de la réplica de la DNA y de la síntesis de la proteína vía el control de la absorción del aminoácido.
Modificación de la actividad de las enzimas numerosas (efecto alostérico ). Las acciones de la insulina en las células incluyen:
Síntesis creciente del glicógeno - la insulina fuerza el almacenaje de la glucosa en células del hígado (y músculo) bajo la forma de glicógeno; los niveles bajados de insulina hacen las células de hígado convertir el glicógeno a la glucosa y excretarlo en la sangre. Ésta es la acción clínica de la insulina que es directo útil en la reducción de altos niveles de la glucosa de sangre como en diabetes.
Síntesis creciente del ácido graso - la insulina fuerza las células gordas para admitir los lípidos de la sangre que se convierten a los triglicéridos ; la carencia de la insulina causa el revés.
Esterificación creciente de ácidos grasos - tejido adiposo de las fuerzas para hacer las grasas (es decir, triglicéridos) de los ésteres del ácido graso; la carencia de la insulina causa el revés.
disminuido Proteinolysis - reducción de las fuerzas de la degradación de la proteína; la carencia de la insulina aumenta la degradación de la proteína.
Lipolisis disminuida - reducción de las fuerzas en la conversión de los almacenes del lípido de la célula gorda en los ácidos grasos de la sangre; la carencia de la insulina causa el revés.
Gluconeogénesis disminuida - producción de las disminuciones de la glucosa de los substratos sin azúcar, sobre todo en el hígado (recordar, la gran mayoría de insulina endógena que llega el hígado nunca deja el hígado); la carencia de la insulina causa la producción de la glucosa de los substratos clasificados en el hígado y a otra parte.
Absorción creciente del aminoácido - células de las fuerzas para absorber los aminoácidos de circulación; la carencia de la insulina inhibe la absorción.
Absorción creciente del potasio - células de las fuerzas para absorber el potasio del suero; la carencia de la insulina inhibe la absorción.
Tono de músculo arterial - músculo arterial a relajarse, flujo de sangre cada vez mayor de la pared de las fuerzas, especialmente en arterias micro; la carencia de la insulina reduce flujo permitiendo que estos músculos contraten.

Acción reguladora en la glucosa de sangre

A pesar de intervalos largos entre las comidas o la consumición ocasional de comidas con una carga substancial del carbohidrato, sigue habiendo los niveles humanos de la glucosa de sangre normalmente dentro de una gama notable estrecha. En la mayoría de los seres humanos esto varía alrededor de 70  mg/dl quizás a 110  mg/dl (3.1  Mmol /litre) excepto poco después de la consumición cuando se levanta el nivel de la glucosa de sangre temporalmente. Este efecto homeostático es el resultado de muchos factores, cuyo la regulación de la hormona es la más importante.

Es generalmente una sorpresa para realizar cómo poca glucosa se mantiene realmente en la sangre y los fluídos corporales. El mecanismo de control trabaja en cantidades muy pequeñas. En un varón adulto sano de 75  kilogramo con un volumen de la sangre de 5 litros un nivel de la glucosa de sangre de 100  mg/dl o 5.5  el mmol/l corresponde alrededor a 5  g (1/5 onza) de la glucosa en la sangre y el aproximadamente 45  g (onzas de 1 ½) en el agua total (que del cuerpo incluye obviamente más que simplemente sangre y será generalmente el cerca de 60% del peso corporal total en hombres). Una comparación más familiar puede ayudar - 5 gramos de glucosa son alrededor de equivalentes a un paquete comercial del azúcar (en la manera prevista en muchos restaurantes con el café o el té ).

Hay dos tipos de hormonas metabólicas mutuamente antagónicas que afectan a niveles de la glucosa de sangre:
hormonas catabólicas (tales como glucagón, hormona de crecimiento, y catecolaminas ), que aumentan la glucosa de sangre
y una hormona anabólica (insulina), que disminuye la glucosa de sangre

Los mecanismos que restauran glucosa de sangre satisfactoria nivelan después de que la hipoglucemia deba ser rápida y eficaz, debido a las consecuencias serias inmediatas de la glucosa escasa (en el extremo, la coma, menos inmediatamente peligroso, la confusión o el unsteadiness, entre muchos otros efectos). Esto es porque, por lo menos en un futúro próximo, es lejos más peligroso comer demasiado poca glucosa en la sangre que demasiado. En individuos sanos estos mecanismos son de hecho generalmente eficientes, y la hipoglucemia sintomática generalmente se encuentra solamente en los diabéticos que usan la insulina o el otro tratamiento farmacológico. Tales episodios hipoglicémicos varían grandemente entre las personas y de vez en cuando, en severidad y el swiftness del inicio. En la ayuda médica casos del aviso severo es esencial, pues el daño (al cerebro y a otros tejidos) e incluso la muerte resultarán de niveles suficientemente bajos de la glucosa de sangre.

Las células beta en los islotes de Langerhans son sensibles a las variaciones en niveles de la glucosa de sangre a través del mecanismo siguiente (véase la figura a la derecha):
La glucosa del

incorpora las células beta a través GLUT2 del transportador de la glucosa
La glucosa entra la glicolisis y el ciclo respiratorio donde las moléculas de gran energía múltiples del ATP son producidas por la oxidación
El dependiente en niveles del ATP, y por lo tanto niveles de la glucosa de sangre, los canales ATP-controlados del potasio que (K⁺) se cierran y la membrana celular despolariza
En la despolarización, el voltaje controló los canales del calcio que (Ca²⁺) se abren y el calcio fluye en las células
Un nivel creciente del calcio causa la activación de la fosfolipasa C, que hiende el bisphosphate fosfatidil del inositol 4.5 del fosfolípido de la membrana en el trifosfato del inositol 1.5 y el diacylglycerol .
El trifosfato del inositol 1.5 (IP3) ata a las proteínas de receptor en la membrana del retículo endoplásmico (ER). Esto permite el lanzamiento de Ca²⁺ del ER vía los canales bloqueados IP3, y levanta más lejos la concentración de la célula de calcio.
Cantidades perceptiblemente crecientes de calcio en el lanzamiento de las causas de las células de la insulina previamente sintetizada, que se ha almacenado en las vesículas secretores ¡

Éste es el mecanismo principal para el lanzamiento de la insulina y la regulación de la síntesis de la insulina. Además cierta síntesis y lanzamiento de la insulina ocurre generalmente en el producto de la toma de comida, no apenas de la glucosa o del carbohidrato, y las células beta también son influenciadas algo por el sistema nervioso autonómico . Los mecanismos de señalización que controlan esto no se entienden completamente.

Otras sustancias sabidas para estimular el lanzamiento de la insulina incluyen los aminoácidos de las proteínas injeridas, acetilcolina, lanzada de las terminaciones nerviosas de nervio vago (sistema nervioso parasimpático ), Cholecystokinin [ necesario de la citación de '], lanzado por las células de Enteroendocrine de la mucosa intestinal y del péptido insulinotropic Glucosa-dependiente (GIP). Tres aminoácidos (alanina, glicocola y arginina) actúan semejantemente a la glucosa alterando el potencial beta de la membrana celular. Lanzamiento de la insulina de los disparadores de la acetilcolina a través de la fosfolipasa C, mientras que el último actúa a través del mecanismo de la ciclasa del adenilato.

El sistema nervioso comprensivo (vía los agonistas α₂-adrenergic tal como clonidina ) inhibe el lanzamiento de la insulina.

Cuando el nivel de la glucosa baja al valor fisiológico generalmente, el lanzamiento de la insulina de las células beta se retarda o para. Si la glucosa de sangre nivela gota más bajo que esto, especialmente a los niveles peligroso bajos, lanzamiento del lanzamiento hyperglycemic de las fuerzas de las hormonas (lo más prominente posible glucagón del islote de las células alfa de Langerhans) de la glucosa en la sangre de almacenes celulares, sobre todo los almacenes de la célula de hígado del glicógeno. Aumentando la glucosa de sangre, las hormonas hyperglycemic corrigen hipoglucemia peligrosa para la vida. El lanzamiento de la insulina es inhibido fuerte por la noradrenalina (noradrenalina) de la hormona de tensión, que lleva a los niveles crecientes de la glucosa de sangre durante la tensión.

Transducción de la señal

Hay proteínas especiales del transportador en las membranas celulares a través de las cuales la glucosa de la sangre puede incorporar una célula. Estos transportadores están, indirectamente, bajo control de la insulina en ciertos tipos de la célula de cuerpo (e., células musculares). Los niveles bajos de la insulina de circulación, o su ausencia, evitarán que la glucosa incorpore esas células (e., en diabetes no tratada del tipo 1). Sin embargo, más comunmente hay una disminución de la sensibilidad de células a la insulina (e., la sensibilidad reducida de la insulina característica del tipo - diabetes 2), dando por resultado la absorción disminuida de la glucosa. En cualquier caso, hay “hambre de la célula”, pérdida de peso, a veces extremo. En algunos casos, hay un defecto en el lanzamiento de la insulina del páncreas. Cualquier manera, el efecto es, característico, igual: niveles elevated de la glucosa de sangre.

La activación de los receptores de la insulina lleva a los mecanismos celulares internos que afectan directo a la absorción de la glucosa regulando el número y la operación de las moléculas de proteína en la membrana celular que transportan la glucosa en la célula. Los genes que especifican las proteínas que componen el receptor de la insulina en membranas celulares para haber sido identificadas y la estructura del interior, de la sección de la membrana celular, y ahora, finalmente después más que una década, la estructura de la adicional-membrana del receptor (los investigadores australianos anunciaron el trabajo 2Q 2006).

Dos tipos de tejidos son influenciados lo más fuerte posible por la insulina, por lo que el estímulo de la absorción de la glucosa: células musculares (miocitos y células gordas ( Adipocytes . El anteriores son importantes debido a su papel fundamental en el movimiento, la respiración, la circulación, el etc, y estes 3ultimo porque acumulan exceso de la energía del alimento contra las necesidades futuras. Junto, explican cerca de dos tercios de todas las células en un cuerpo humano típico.

Degradación de la insulina

Una vez que una molécula de la insulina ha atracado sobre el receptor y ha efectuado su acción, puede ser lanzada nuevamente dentro del ambiente extracelular o puede ser degradada por la célula. La degradación implica normalmente el Endocytosis del complejo del insulina-receptor seguido por la acción de la enzima de degradación de la insulina. La mayoría de las moléculas de la insulina son degradadas por las células del hígado . Se ha estimado que una molécula típica de la insulina que es producida endógeno por las células beta pancreáticas finalmente está degradada cerca de 71 minutos después de su lanzamiento inicial en la circulación.

Hipoglucemia

Aunque otras células puedan utilizar otros combustibles durante algún tiempo (lo más prominente posible los ácidos grasos), las neuronas dependen de la glucosa como fuente de energía en el ser humano no-muerto de hambre. No requieren la insulina absorber la glucosa, desemejante del músculo y del tejido adiposo, y tienen almacenes internos muy pequeños del glicógeno. El glicógeno almacenado en células de hígado (desemejante del glicógeno almacenado en células musculares) se puede convertir a la glucosa, y lanzar en la sangre, cuando la glucosa de la digestión es baja o ausente, y la espina dorsal del glicerol en triglicéridos que se puede también utilizar para producir la glucosa de sangre.

La suficiente carencia de la glucosa y la escasez de estas fuentes de glucosa pueden manifestarse dramáticamente en el funcionamiento deteriorado del sistema nervioso central ; los vértigos, los problemas del discurso, e incluso la pérdida de sentido, pueden ocurrir. La glucosa baja se conoce como la hipoglucemia o, en casos produciendo inconsciencia, " coma" hipoglicémico; (antes llamado " shock" de la insulina; del agente causativo más común). Las causas endógenas del exceso de la insulina (tales como un Insulinoma ) son muy raras, y la mayoría aplastante de casos inducidos insulina-exceso de la hipoglucemia son causadas por la acción humana (e., yatrogénico, causado por la medicina) y son generalmente accidentales. Ha habido algunos casos divulgados del asesinato, del intento de asesinato, o del suicidio usar sobredosis de la insulina, pero la mayoría de los choques de insulina aparecen ser debido a los errores en la dosificación de la insulina (e., 20 unidades de insulina en vez de 2) u otros factores inesperados (no comió tanto como anticipada, o ejercitada más que esperado).

Las causas posibles de la hipoglucemia incluyen:
Insulina externa (inyectada generalmente subcutáneo).
Agentes hipoglicémicos orales (e., sulfonylureas uces de los, o drogas similares, que aumentan el lanzamiento de la insulina de las células beta en respuesta a un nivel particular de la glucosa de sangre).
Ingestión de los substitutos del azúcar del bajo-carbohidrato (los estudios animales demuestran que éstos pueden accionar el lanzamiento de la insulina (no obstante en cantidades mucho más pequeñas que el azúcar) según un informe en descubren el compartimiento de, el agosto de 2005, p18).

Enfermedades y síndromes

Hay varias condiciones en las cuales el disturbio de la insulina es patológico:
Diabetes mellitus - término general que refiere a todos los estados caracterizados por hiperglucemia. Tipo 1 - destrucción autoinmune-mediada de la insulina produciendo las células beta en el páncreas dando por resultado deficiencia absoluta de la insulina.
Tipo - 2 - síndrome multifactoral con influencia combinada de la susceptibilidad genética y la influencia de factores ambientales, el ser más conocido obesidad, edad, e inactividad física, dando por resultado la resistencia de insulina en las células que requieren la insulina para la absorción de la glucosa. Esta forma de diabetes se hereda fuerte.
Otros tipos de tolerancia deteriorada de la glucosa (véase el artículo de la diabetes ).
Insulinoma o hipoglucemia reactiva .
Síndrome metabólico - una condición mal entendida primero llamó el síndrome X por el Gerald Reaven, el síndrome de Reaven después de Reaven, el CAOS en Australia (de las muestras que parecen viajar juntas), y a veces el Prediabetes . No está actual claro si estas muestras tienen una causa sola, tratable, o son el resultado de los cambios del cuerpo que llevan para mecanografiar - a 2 la diabetes. Es caracterizado por la presión arterial elevated, el dyslipidemia (disturbios en formas del colesterol de la sangre y otros lípidos de la sangre), y la circunferencia creciente de la cintura (por lo menos en poblaciones en mucho del mundo desarrollado). La causa subyacente básica puede ser la resistencia de insulina del tipo - la diabetes 2 que es una capacidad disminuida para la respuesta de la insulina en algunos tejidos (e., músculo, gordos) de responder a la insulina. Comúnmente, morbosidades tales como hipertensión esencial, obesidad, tipo - la diabetes 2, y la enfermedad cardiovascular (CVD) se convierten.
Síndrome policístico - un síndrome complejo del ovario en mujeres en los años reproductivos donde hay el Anovulation y exceso del andrógeno exhibido comúnmente como hirsutismo . En muchos casos de PCOS la resistencia de insulina está presente.

Como medicación

Principios

La insulina se requiere para toda la vida animal (excepto insectos). Su mecanismo de la acción es casi idéntico en los gusanos del nematodo (e. del ), los pescados, y los mamíferos, y es una proteína que se ha conservado alto a través de tiempo evolutivo. En seres humanos, la privación de la insulina debido al retiro o la destrucción del páncreas lleva a la muerte en días o, a lo más, semanas. La insulina se debe administrar a los pacientes que experimentan tal privación. Clínico, esta condición se llama el tipo 1 mellitus de diabetes.

Las fuentes iniciales de insulina para el uso clínico en seres humanos eran la vaca, el caballo, el cerdo o páncreas de los pescados . La insulina de estas fuentes es eficaz en seres humanos pues es casi idéntica a la insulina humana (diferencia del aminoácido tres en insulina bovina, una diferencia del aminoácido en porcino). Las diferencias en la conveniencia de la carne de vaca, del cerdo, o de la insulina derivada los pescados para los pacientes individuales han sido sobre todo debido a la pureza baja de la preparación dando por resultado reacciones alérgicas a la presencia de sustancias de la no-insulina. Aunque la pureza ha mejorado constantemente desde los años 20, las reacciones alérgicas menos severas todavía ocurren de vez en cuando. La producción de la insulina de los páncreas animales era extensa por décadas, pero muy pocos pacientes confían hoy en la insulina de las fuentes animales, en gran parte porque pocas compañías farmacéuticas la venden más.

" sintético; human" la insulina ahora se fabrica para el uso clínico extenso usar técnicas de la ingeniería genética, que reduce perceptiblemente la presencia de impurezas. El Eli Lilly puso el primer tal insulina, Humulin, en el 1982 . Humulin era la primera medicación producida usar las técnicas modernas de la ingeniería genética en las cuales la DNA real del ser humano se inserta en una célula huesped ( Escherichia Coli en este caso). Las células huesped entonces se permiten crecer y reproducirse normalmente, y debido a la DNA humana insertada, producen una versión sintética de la insulina humana.

El Genentech desarrolló la técnica Lilly usado para producir Humulin. El Novo Nordisk también ha desarrollado una insulina genético independiente dirigida. La mayoría de las insulinas usadas clínico hoy se producen esta manera, pues son generalmente menos probables producir una reacción alérgica, aunque la evidencia clínica haya proporcionado solamente evidencia mezclada de esta demanda.

Desde enero de 2006, todas las insulinas distribuidas en los E. y algunos otros países son " sintético; human" insulinas o sus análogos. Un proceso especial de la importación del FDA se requiere para obtener la insulina derivada bovina o porcina para el uso en los E., aunque puede haber alguna acción restante de la insulina porcina hecha por Lilly en 2005 o anterior.

Hay varios problemas con la insulina como tratamiento clínico para la diabetes:
Modo de la administración.
Selección de la dosis “correcta” y el medir el tiempo.
Selección de una preparación de insulina apropiada (típicamente en “velocidad del inicio y duración los argumentos de la acción”).
Ajuste de la dosificación y el medir el tiempo a la sincronización, a las cantidades, y a los tipos de la toma de comida del ajuste.
Ajustando la dosificación y midiendo el tiempo al ejercicio del ajuste emprendido.
Ajustando la dosificación, el tipo, y medir el tiempo para caber otras condiciones, por ejemplo la tensión creciente de la enfermedad.
La dosificación es non-physiological en que una dosis subcutánea del bolo de la insulina solamente está administrada en vez de la combinación de insulina y de C-péptido que son lanzados gradualmente y directo en la vena porta .
Es simplemente un fastidio para que los pacientes inyecten siempre que coman el carbohidrato o tengan una alta lectura de la glucosa de sangre.
Es peligroso en caso del error (lo más especialmente posible “demasiada” insulina).

Tipos

Las preparaciones médicas de la insulina (de los surtidores principales - Eli Lilly, Novo Nordisk, y Sanofi Aventis - o de cualquier otro) nunca son apenas “insulina en agua”. Las insulinas clínicas son mezclas especialmente preparadas de insulina más otras sustancias. Éstos retrasan la absorción de la insulina, ajustan el pH de la solución para reducir reacciones en el sitio de la inyección, y así sucesivamente.

Las variaciones leves de la molécula humana de la insulina se llaman los análogos de la insulina que tienen características de la absorción y de la actividad no no actual posibles con la insulina subcutáneo inyectada apropiada. Se absorben rápido bastante en un esfuerzo para mímico la insulina beta verdadera de la célula (como con lispro del de Lilly, “aspart y Sanofi Aventis del de s” de Nordisk Novo el glulisine del ), o se absorben constantemente después de que inyección en vez de hacer un “pico” seguir por la declinación más o menos rápida en la acción de la insulina (como con detemir de la insulina del de la versión de Novo Nordisk y glargine de la insulina del de s de Aventis Sanofi el '), toda mientras que conservan la acción de la insulina en el cuerpo humano.

Elegir el tipo y la dosificación/la sincronización de la insulina se debe hacer por un profesional médico experimentado que trabaja con el paciente diabético.

Los tipos de uso general de insulina son:
el

Rápido-que actúa, es actualmente análogos de la insulina, tales como el aspart análogo del de la insulina o lispro del - comienza a trabajar en el plazo de 5 a 15 minutos y es activo por 3 a 4 horas.

Short-acting, por ejemplo la insulina regular del - comienzo que trabaja en el plazo de 30 minutos y es cerca de 5 a 8 horas activas.
el

Intermedio-que actúa, por ejemplo el NPH del, o la insulina del lente del - comienzo que trabaja sobre 1 a 3 horas y es active 16 a 24 horas.

Long-acting, por ejemplo la insulina del ultralente del - comienzo que trabaja sobre 4 a 6 horas, y es active 24 a 28 horas.
glargine de la insulina del

y detemir - ambos análogos de la insulina del de la insulina que comienzan a trabajar en el plazo de 1 a 2 horas y continúan siendo activos, sin picos o inmersiones importantes, por cerca de 24 horas, aunque esto varíe en muchos individuos.
La mezcla del

A de NPH y de insulina regular - comienzo que trabaja en 30 minutos y es active 16 a 24 horas. Hay varias variaciones con diversas proporciones de las insulinas mezcladas.

Modos de la administración

Desemejante de muchas medicinas, la insulina no se puede tomar oral. Como casi el resto de las proteínas introducidas en el aparato gastrointestinal, se reduce a los fragmentos (incluso solos componentes del aminoácido), con lo cual se pierde toda la “actividad de la insulina”.

Subcutáneo

La insulina es tomada generalmente como inyecciones subcutáneas por las jeringuillas single-use con las agujas una bomba de la insulina, o por repetir-utilizar las plumas de la insulina con las agujas.

Bomba de la insulina

considera también:

la bomba de la insulina Las bombas de la insulina son una solución razonable para alguno. Las ventajas al paciente son un mejor control sobre fondo o la dosificación “básica” de la insulina, dosis del bolo calculadas a las fracciones de una unidad, y calculadoras en la bomba que puede ayudar con la determinación de doages de la infusión del “bolo”. Se cuestan las limitaciones, el potencial para los episodios hipoglicémicos y hyperglycemic, los problemas del catéter, y ningún " loop" cerrado; los medios de controlar la entrega de la insulina basada en la glucosa de sangre actual nivelan.

Las bombas de la insulina pueden ser como los “inyectores eléctricos” atados a un catéter temporalmente implantado o a la cánula . Algunos que no pueden alcanzar control adecuado de la glucosa por (o el jet) la inyección convencional pueden hacer tan con la bomba apropiada.

Como con las inyecciones, si se entrega demasiada insulina o el paciente come menos que él o ella dosificó para, habrá hipoglucemia. Por una parte, si se entrega demasiado poca insulina, habrá hiperglucemia. Ambos pueden ser peligrosos para la vida. Además, los catéteres dejados en un órgano plantean el riesgo de infección y de ulceración, y algunos pacientes pueden también desarrollar la lipodistrofia debido a los sistemas de la infusión. Estos riesgos pueden ser reducidos al mínimo a menudo manteniendo sitios de la infusión limpios. Las bombas de la insulina requieren cuidado y esfuerzo de utilizar correctamente. Sin embargo, algunos pacientes con diabetes son capaces de mantener su glucosa control razonable solamente con una bomba de la insulina.

Inhalación

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inhalable de la insulina

En el 2006 la Agencia de Medicamentos y Alimentos de los E. aprobó el uso Exubera, la primera insulina inhalable. Ha sido aislada del mercado por su fabricante en fecha 3Q 2007, debido a la carencia de la aceptación.

La insulina inhalada tiene eficacia similar a la insulina inyectada, en términos de niveles de la glucosa y período de la sangre que controlan. Actual, la insulina inhalada es actuación corta y se toma típicamente antes de comidas; una inyección de la insulina long-acting en la noche a menudo todavía se requiere. Después de su lanzamiento comercial en 2005 en el Reino Unido, (en fecha el julio de 2006) no ha sido recomendada por el instituto nacional para la salud y la excelencia clínica para el uso rutinario, a menos que en caso de que haya " del ; fobia probada de la inyección diagnosticada por un siquiatra o un psychologist" . ¡

Transdérmico

Hay varios métodos para la entrega transdérmica de la insulina. La insulina pulsátil utiliza microjets para pulsar insulina en el paciente, mímico las secreciones fisiológicas de la insulina por el páncreas. La inyección del jet (también usado a veces para las vacunaciones) tenía diversos picos y duraciones de la entrega de la insulina con respecto a la inyección de la aguja. Algunos diabéticos encuentran control posible con los inyectores del jet, pero no con la inyección hipodérmica.

La electricidad usar el Iontophoresis y el ultrasonido se han encontrado para hacer la piel temporalmente porosa. El aspecto de la administración de la insulina sigue siendo experimental, pero el aspecto de la prueba de la glucosa de sangre de las “aplicaciones de la muñeca” es disponible en el comercio.

Los investigadores han producido a mirar-como el dispositivo que las pruebas para la glucosa de sangre nivelan a través de la piel y administran dosis correctivas de la insulina a través de los poros en la piel.

Insulina intranasal

Se está investigando la insulina intranasal.

Insulina oral

La súplica básica de agentes hipoglicémicos orales es que la mayoría de la gente preferiría una píldora a una inyección. Sin embargo, la insulina es una proteína . las proteínas de la carne, son digeridos en el estómago y la tripa y la insulina, siendo una proteína, no es ninguna excepción.

El mercado potencial para una forma oral de insulina se asume para ser enorme, así muchos laboratorios han intentado idear maneras de mover bastante insulina intacta desde la tripa a la vena porta para tener un efecto mensurable en el azúcar de sangre. Uno puede encontrar varios informes de la investigación durante los años que describen acercamientos prometedores o éxito limitado en animales, y la prueba humana limitada, pero en fecha 2004, ningunos productos aparecen ser bastante de éxito traer para poner.

Trasplante pancreático

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l trasplante de la célula del islote Otra mejora sería un trasplante del páncreas o de la célula beta para evitar la administración periódica de la insulina. Esto daría lugar a una fuente autorregulador de la insulina. El trasplante de un páncreas entero (como órgano individual ) es difícil y relativamente infrecuente. Se realiza a menudo conjuntamente con el hígado o el trasplante del riñón, aunque pueda ser hecho por sí mismo. Es también posible hacer un trasplante solamente de las células beta pancreáticas. Ha sido alto experimental (para cuál leyó “falta propensa ") durante muchos años, pero algunos investigadores en el Alberta, Canadá, han desarrollado técnicas con un alto índice de éxito de la inicial del (el cerca de 90% en un grupo). Casi la mitad de las que consiguieron un trasplante de la célula del islote es un año insulina-libre después de la operación; antes de fin de segundo año que numera gotas a cerca de una en siete. El trasplante beta de la célula puede llegar a ser práctico en un futuro próximo. Además, algunos investigadores han explorado la posibilidad de trasplantar las células no-beta genético dirigidas para secretar la insulina. Los resultados comprobables están clínico lejos de realización en este tiempo. Vario otro no-trasplanta métodos de entrega automática de la insulina se está convirtiendo en laboratorios de investigación, pero ninguno está cercano a la aprobación clínica.

Páncreas artificial

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artificial del páncreas

Dosificación y sincronización

El problema central para ésos que requieren la insulina externa está escogiendo la dosis correcta de la insulina y de la sincronización correcta. ¡gente sin diabetes y en ésos con la diabetes que se inyecta 1, 2, 3 o más mide el tiempo de un día. ¿Voluntarios, con un regalo gráfico? -->

Regulación fisiológica de la glucosa de sangre, como en el no-diabético, ser el mejor. La glucosa de sangre creciente nivela después de que una comida sea un estímulo para el lanzamiento pronto de la insulina del páncreas. La absorción y el almacenaje crecientes de la glucosa de las causas del nivel de la insulina en células, reduciendo el glicógeno a la conversión de la glucosa, reduciendo niveles de la glucosa de sangre, y tan reduciendo el lanzamiento de la insulina. El resultado es que el nivel de la glucosa de sangre se levanta algo después de comer, y dentro de una hora o así pues, las vueltas al normal “ayuno” llano. Incluso el mejor tratamiento diabético con la insulina humana sintética o aún los análogos de la insulina, al menos administrados, baja cortocircuito lejano del control normal de la glucosa en el no-diabético.

La complicación de materias es que la composición del alimento comido (véase el índice Glycemic ) afecta a tarifas de absorción intestinales. La glucosa de algunos alimentos se absorbe más (o menos) rápido que la misma cantidad de glucosa en otros alimentos. Retardos de la causa de las grasas y de las proteínas en la absorción de la glucosa del carbohidrato comido al mismo tiempo. También, el ejercicio reduce la necesidad de la insulina incluso cuando el resto de los factores siguen siendo iguales, puesto que el músculo de trabajo tiene cierta capacidad de tomar la glucosa sin la ayuda de la insulina.

Es, en principio, imposible saber para seguro cuánto insulina (y qué tipo) es necesario “cubrir” una comida particular para alcanzar un nivel razonable de la glucosa de sangre dentro de una hora o dos después de comer. las células beta de los No-diabéticos rutinario y manejan automáticamente esto por la supervisión del nivel de la glucosa y el lanzamiento continuos de la insulina. Todas tales decisiones de un diabético se deben basar en experiencia y el entrenamiento (es decir, en la dirección de un médico, de un PA, o en algunos lugares un educador diabético del especialista) y, basar más lejos específicamente en la experiencia individual del paciente. Pero no es directa y debe nunca ser hecha por el hábito o la rutina. Con cuidado sin embargo, puede ser hecha absolutamente con éxito en práctica clínica.

Por ejemplo, algunos pacientes con diabetes requieren más insulina después de que beban la leche desnatada que hacen después de tomar una cantidad equivalente de grasa, de proteína, de carbohidrato, y de líquido en una cierta otra forma. Su reacción particular a la leche desnatada es diferente de la otra gente con diabetes, pero la misma cantidad de leche entera es probable causar una diversa reacción inmóvil incluso en esa persona. La leche entera contiene la considerable grasa mientras que la leche desnatada tiene mucho menos. Es un ejercicio de equilibrio continuo para toda la gente con diabetes, especialmente para ésos que toman la insulina.

Los pacientes con diabetes insulina-dependiente requieren un cierto nivel bajo de insulina (insulina básica), así como la insulina short-acting para cubrir las comidas (insulina del bolo). Mantener la tarifa básica y la tarifa del bolo es un ejercicio de equilibrio continuo que la gente con diabetes insulina-dependiente debe manejar cada día. Esto se alcanza normalmente a través de análisis de sangre regulares, aunque haya trabajo que es hecho en el equipo de prueba continuo del azúcar de sangre.

Es importante notar que los pacientes con diabetes necesitan generalmente más insulina que el generalmente - no menos - durante la tensión física como infecciones o cirugías.

Abuso

Hay informes que algunos pacientes abusan de la insulina inyectando las dosis grandes que llevan a los estados hipoglicémicos. Esto es extremadamente peligroso. La hipoglucemia aguda o prolongada severa puede dar lugar a daño o a muerte de cerebro.

El el el 23 de julio, el 2004, informes de noticias demandó que un ex-cónyuge de un atleta de pista internacional prominente dijo que el ex-spouse había utilizado la insulina como manera de “energizar” el cuerpo. Esta evidencia de no para sugerirlo debe actuar como reforzador del funcionamiento en no-diabéticos. Los diabéticos mal controlados son más propensos que otros al agotamiento y al cansancio, y la insulina apropiado-administrada puede relevar tales síntomas.

" Juego de las sombras, " por los reporteros marcar Fainaru-Wada y la lanza Williams, incluye alegaciones que el Barry Bonds utilizó la insulina en la creencia evidente que aumentaría la eficacia de la hormona de crecimiento que él era (también alegado para ser) el tomar. Encima de esto, la insulina no-prescribed es una droga prohibida en las Olimpiadas y otras competiciones mundiales.

El uso y el abuso de la insulina exógena es según se informa extensos entre la comunidad del bodybuilding. La insulina, hormona de crecimiento humano (HGH) e insulina-como el factor de crecimiento 1 (IGF-1) es self-administered por ésas que miran para aumentar la masa del músculo más allá del alcance ofrecido en los esteroides anabólicos solamente. Su análisis razonado es éste: Desde la insulina y el acto de HGH sinérgico promover crecimiento, y puesto que IGF-1 es el mediador primario de los efectos musculoesqueléticos de la hormona de crecimiento, el “amontonamiento” de la insulina, HGH e IGF-1 debe ofrecer un efecto sinérgico del crecimiento sobre el músculo esquelético. Esta teoría ha sido confirmada estos últimos años por la creación de los bodybuilders a nivel superior cuyo peso de la competición está superior a 50lbs del músculo mayor que los profesionales del pasado, con todo con incluso los niveles inferiores de las grasas de cuerpo. De hecho, el uso de la insulina, combinado con HGH e IGF-1 ha dado lugar al desarrollo de tales constituciones masivo muscled, que ha habido un contragolpe entre los ventiladores del deporte, con un repugnancia profesado en el aspecto “monstruoso” de profesionales a nivel superior.

Los Bodybuilders inyectarán hasta 10 el i. de la insulina sintética de acción rápida después de las comidas que contienen los carbohidratos y la proteína almidonados, pero poco la grasa, en un intento por “force feed” los alimentos necesarios para el crecimiento en el músculo esquelético, mientras que previene el crecimiento de adipocytes. Esto se puede hacer hasta cuatro por cada día, después de comidas, para un uso total de 40iu de la insulina sintética por día. No obstante ha habido informes de un uso substancialmente más pesado, entre incluso bodybuilders “recreacionales”.

El abuso de la insulina exógena lleva con él un riesgo acompañante de coma y de muerte hipoglicémicas. Los riesgos de largo plazo pueden incluir el desarrollo del tipo - diabetes 2, y potencialmente una dependencia del curso de la vida en la insulina exógena.

Cronología de la investigación de la insulina

Banting 1922, mejor, extracto bovino del

la insulina del uso de Collip en ser humano
el 1923 Eli Lilly produce cantidades comerciales de una insulina bovina mucho más pura que Banting y otros habían utilizado
Hagedorn 1923 funda el Nordisk Insulinlaboratorium en Dinamarca - precursor Novo Nordisk
el 1926 Nordisk recibe una carta danesa para producir la insulina como no beneficio
1936 canadienses D. Scott, mañana Fisher formulan una mezcla de la insulina del cinc y la autorizan al Novo
Hagedorn 1936 descubre que eso el adición de protamine a la insulina prolonga la duración de la acción de la insulina
Nordisk 1946 formula el Protamine neutral Hagedorn del aka porcino de la insulina de Isophane o la insulina NPH
Nordisk 1946 cristaliza una mezcla del protamine y de la insulina
Nordisk 1950 pone la insulina NPH
Novo 1953 formula las insulinas porcinas y bovinas de Lente agregando el cinc para una insulina más más duradera
el 1955 Frederick Sanger determina la secuencia de aminoácido de insulina
1965 sintetizó por síntesis total de C. Tsou y compañeros de trabajo
la araña 1969 de Dorothy Hodgkin soluciona la estructura cristalina de la insulina por la cristalografía de la radiografía
1973 purificó la insulina (MC) monocomponente se introduce
el 1978 Genentech produce la insulina humana en las bacterias usar técnicas de la DNA recombinante, licencias de Escheria coli del a Eli Lilly
el 1981 Novo Nordisk químicamente y convierte enzimático los bóvidos a la insulina humana
la insulina humana 1982 de Genentech (arriba) aprobó
el 1983 Eli Lilly produce la insulina humana recombinante, Humulin
el Axel 1985 Ullrich ordena un receptor humano de la insulina de la membrana celular
el 1988 Novo Nordisk produce la insulina humana recombinante
1996 Lilly Humalog "lyspro" el análogo de la insulina aprobó
2004 Aventis Lantus "glargine" aprobado análogo de la insulina para el uso clínico
2006 Novo Nordisk Levemir "detemir" aprobado análogo de la insulina para el uso clínico en los E.

Ver también

Insulina análogo
Anatomía y physiolology Glucagón
Páncreas
Islotes de Langerhans
Endocrinología
Formas de mellitus de diabetes Diabetes mellitus
Tipo 1 mellitus de diabetes
Tipo mellitus de diabetes - 2
Tratamiento Coma diabética
insulinotherapy intensivo
Bomba de la insulina
insulinotherapy convencional
Otras aplicaciones médicas/del diagnóstico Prueba de la tolerancia de la insulina
Prueba triple del bolo

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Zenithic

Marolyn Morrison

Random links:

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