A cukorbaj kóreredetének felismerése
Már ókori írásos emlékek leírják azt a kórképet, amely jelentős mennyiségű vizeletürítéssel, szomjúsággal és fogyással jár, első ismert említése egy időszámításunk előtt 1500 évvel keletkezett egyiptomi papírusztekercsen van, ahol a gyakori vizeletürítést említik, mint a betegség tünetét. A vizelet édes voltát ezekben e betegekben már a középkorban felismerték. Arra csak a XIX. században jöttek rá, hogy a hasnyálmirigynek köze lehet a betegség kialakulásához. Viktória királynő orvosa cukorbetegek boncolásakor eltéréseket talált a hasnyálmirigyben, majd 1869-ben egy Langerhans nevű orvostanhallgató szigetszerű sejtcsoportokat fedezett fel a hasnyálmirigy állományában, amelyek jól láthatóan elkülönültek a külső elválasztású, emésztőenzimeket termelő résztől. Ezeket később róla nevezték el Langerhans-szigeteknek, funkciójuk ekkor még ismeretlen volt. 20 évvel később Oskar Minkowski megfigyelte, hogy a hasnyálmirigy eltávolítása után a kísérleti állatok cukorbetegek lesznek. Ekkor már egyértelmű volt, hogy a cukoranyagcserét szabályozó anyagot a hasnyálmirigyben kell keresni. A XX. század elejére az is világossá vált, hogy ezt az anyagot a szigetek termelik, el is nevezték hát inzulinnak, melynek neve is szigetet jelent (insula=sziget). A gyógyításban használható forma előállítására azonban még 20 évet várni kellett.
Az első kezelési módszerek diétával történtek. Az 1870-es években, a francia-porosz háború kapcsán vették észre, hogy Párizs ostroma idején az élelmiszer-megszorítások hatására a - feltehetően 2-es típusú - cukorbetegek vizeletéből eltűnt a cukor. Ezt alapul véve javasoltak diétás kezelést az akkori betegek számára. A diéták egy része ma talán furcsán hangzik: volt zabdiéta, tejdiéta, rizsdiéta és krumplidiéta is. Egy koplaltatásos diéta során pedig a betegek semmilyen más táplálékot nem kaptak, csak whiskeyt és feketekávét (!). Egy olasz dietetikus, Catoni odáig ment, hogy bezárta diabéteszes betegeit, hogy azok valóban kövessék az általa előírt diétát.
Az inzulin előállítása: az első Nobel-díj
A XX. század első két évtizedében többen is próbálkoztak a cukorbetegség kezelésében használható hasnyálmirigy-kivonat előállításával és az azzal történő vércukor-csökkentéssel. A készítmények viszont vagy hatástalanok voltak, vagy nagyon csekély hatással bírtak, esetleg súlyos mellékhatásokat okoztak. Az áttörést az a gondolat hozta, hogy a teljes hasnyálmirigy kivonatában kell lennie olyan anyagnak, ami a fehérjéket - köztük az inzulint is - lebontja. Ez az anyag a tripszin, a hasnyálmirigy külső elválasztású részének fehérjebontó enzime. Élő szervezetben a bélbe kerülve az elfogyasztott táplálék emésztésében vesz részt. A Torontói Egyetem Élettani Intézetében 1921-ben a John James Richard Macleod által vezetett laborban egy fiatal kutató, Frederick G. Banting egy orvostanhallgatójával, Charles Besttel közösen kutyák hasnyálmirigyének kivezetőcsövét kötötte le, így a külső elválasztású rész elpusztult. Az így előkezelt hasnyálmirigyek kivonatában már nem volt olyan enzim, ami az inzulint lebonthatta volna. A készítmény kísérleteikben hatékonynak bizonyult, de az előállítás nehézkes volt. Ezért áttértek borjúmagzatokból származó hasnyálmirigy használatára, ebben ugyanis még nem fejlődött ki a külső elválasztású rész. A fehérje tisztításában James Collip, biokémikus volt segítségükre.
1922. januárjában egy 14 éves cukorbeteg fiú volt az első, aki inzulinkezelésben részesült. Ugyanezen év tavaszán pedig egy gyógyszergyártó cég, az Eli Lilly vette fel a kapcsolatot a kutatókkal, és ajánlott együttműködést. Novemberre lehetővé vált az inzulin tömeggyártása. Ez az inzulin állati eredetű volt, szarvasmarhából származott. Az addig gyógyíthatatlan, rövid idő alatt a beteg halálához vezető 1-es típusú diabétesz így kezelhetővé vált. A Nobel-díj bizottság sem késlekedett sokáig az elismeréssel, Banting és Macleod már 1923-ban megkapták a díjat az inzulin felfedezéséért. Az orvosi-élettani Nobel-díjak történetében ez a legrövidebb idő, ami a felfedezés és a díjazás között eltelt. Best hivatalosan nem részesült a díjban, de Banting megosztotta vele az övét, míg Macleod Collippal tette ugyanezt.
5.-es biológiakvíz: hány veséje van egy embernek? – 10 kérdés az emberi testről
Magyarországon 1923-ban indult meg az inzulin gyártása előbb a Chinoin, majd a Richter Gedeon gyárban.
További Nobel-díjak
1958-ban Frederick Sanger a kémiai Nobel-díjat kapta meg fehérjék, de elsősorban az inzulin szerkezetének felderítéséért. Az inzulin volt az első molekula, amelynek aminosav-sorrendjét felderítették. Sanger azt is megállapította, hogy az állati és emberi inzulin nem teljesen azonos, és felderítette, pontosan mely aminosavakban (a fehérjék építőkövei) van különbség. Az ő kutatásainak hatására kezdtek áttérni a gyógyszergyárak a kezdetben használt szarvasmarha-inzulinról a sertés-inzulinra, kiderült ugyanis, hogy a marha inzulinja kettő, míg a sertésé csupán egyetlen építőelemben tér el az emberétől.
1967-ben Dorothy Crowfoot Hodgkin, angol kutatónő kapta a kémiai Nobel-díjat, mert fontos biokémiai anyagok térbeli szerkezetét állapította meg Röntgen-sugárzással. Az egyik ilyen pont az inzulin volt. A szerkezet megismerésétől működésének pontosabb megértését várták.
1977-ben Rosalyn Yallow, Roger Guillemin és Andrew V. Schally kaptak orvosi-élettani Nobel-díjat egy olyan technika (radioimmunoassay - RIA) kidolgozásáért, amellyel a vérben kis mennyiségben jelen levő fehérjetermészetű hormonok, többek között az inzulin szintje is megmérhető. Így pontosabban megismerhetővé vált az 1-es és a 2-es típusú diabetes mellitus kórlefolyása.
Az inzulinkezelés fejlődése
Az inzulin egy fehérje, ami a tápcsatornába bekerülve lebomlana. Ezért a gyomor- bélrendszer megkerülésével kell a szervezetbe juttatni. Ennek leggyakoribb módja manapság is a bőr alá adott injekció. Az eredeti inzulinmolekulát bőr alá beadva annak 6-8 órás hatástartama van. Tartósabb hatású inzulinkészítményt először Hagedorn, a dán Nordisk inzulinlaboratórium alapítója fejlesztett ki 1936-ban. A kristályos inzulint egy protamin nevű fehérjével és cinkkel keverte össze. Ennek továbbfejlesztett változata az 1946-ban kitalált és 1950-től napjainkig alkalmazott NPH (neutrális protein Hagedorn) típusú inzulin. Ezek az inzulinkészítmények mind állati (marha és sertés) eredetűek voltak, melyek csupán néhány aminosavban térnek el az emberi inzulintól. Az emberivel teljesen megegyező inzulin gyártására csak az 1980-as évektől van mód. Ehhez szükség volt annak a módszernek a kifejlesztésére, amelynek során baktériumokkal termeltetik meg a fehérjét, ez lett az ún. rekombináns inzulin. Az első humán inzulint az Eli Lilly hozta forgalomba 1983-ban.
Az inzulinkutatás elmúlt évtizede már az emberi inzulinmolekula módosításairól szól, amelyekkel a felszívódás ütemét és időtartamát tudták módosítani, nagyon gyors, rövid hatástartamú, illetve elhúzódó, egyenletes hatású készítményeket hozva létre. Az első gyors hatású ún. analógot 1996-ban dobta piacra az Eli Lilly.
A beadás technikája is megváltozott az évek során. A kezdeti fecskendős, tűs, ampullás módszert egyre inkább kiszorítja a PEN használata, ami egy tollszerű eszköz, amelybe inzulinpatront kell behelyezni.
Tabletták a cukorbaj kezelésében
Az inzulinhiányos 1-es típusú diabétesz kezelésében nincs más választás, mint pótolni az inzulint, de a 2-es típus esetén adódtak más lehetőségek is.
A kecskerutát (Galega officinalis) már évszázadokkal ezelőtt használták a cukorbaj kezelésére. A 1900-as évek elején azonosították is a vércukorcsökkenésért felelős vegyületeket, és állatkísérletek is történtek biztató eredménnyel. Az inzulin felfedezése és elterjedése azonban egy időre háttérbe szorította ezeket a biguanidnak nevezett vegyületeket, amelyeknek akkor még sok mellékhatásuk volt. Következő felbukkanásuk az 1950-es években volt. Az akkor alkalmazott fenformin sok, esetenként halálos mellékhatással rendelkezett, ezért hamarosan megszüntették gyártását. Ezután a buformint kezdték el alkalmazni, amely csak kevéssé volt hatékony. Napjainkban a biguanid-kezelés ismét reneszánszát éli, részint a hatásmechanizmus pontosabb megismerése, és így járulékos kedvező hatások felfedezése, részint egy kevesebb mellékhatással rendelkező, és hatékonyabb vegyület, a metformin elterjedése miatt.
Egy újabb vércukorcsökkentő vegyületcsoport, a szulfanil-ureák felfedezése a II. Világháborúhoz köthető. A szulfonamidok, az első antibiotikumok (baktériumellenes szerek) ekkorra terjedtek el széles körben, alkalmazásuk a háború alatt stratégiai fontosságú volt. Megszállottan kutatták az újabbnál újabb vegyületeket. Az egyik ilyen vegyület (szulfanil-urea) vizsgálata során derült ki, hogy mellékhatásként csökkenti a vércukorszintet, mert serkenti az inzulintermelést. Az ilyen típusú gyógyszerek ma is használatosak a 2-es típusú cukorbaj kezelésében, a hasnyálmirigy saját inzulintermelését serkentve.
Ez is érdekelhet
E két, több évtizedes múlttal rendelkező gyógyszercsoport mellett az utóbbi évtizedben több újdonság is megjelent a gyógyszerpiacon, melyekről a 2-es típusú cukorbetegség kezeléséről szóló fejezetben olvashat részletesen.
Legjobban: