إنسولين

n/a

n/a

n/a

n/a

الإنسولين (بالإنجليزية: Insulin)‏ هرمون ذو طبيعة بروتينية. وهو عديد ببتيد يتكون من 51 حمضا أمينيا تتوزع على سلسلتين A وB تجمع بينها جسور من ثنائي الكبريت.

استطاع الدكتور فردريك غرانت بانتنغ الذي ولد في عام 1891م عزل الأنسولين في عام 1922 في جامعة تورونتو في كندا ومنح جائزة نوبل في العام 1923 عن هذا الاكتشاف.

يُفرز الإنسولين من خلايا بيتا في جزر لانغرهانس الموجودة في البانكرياس ويمر مباشرة إلى مجرى الدم ليؤثر على خلايا الهدف الكبد والعضلة والخلايا والودكية وخلايا أخرى حيث ينظم عملية بناء المواد الكربوهيدراتية من سكر ونشا.

الأشخاص المصابون بالبول السكري ليس لديهم القدر الكافي من الأنسولين أو يعانون من انعدامه كليا، لذا يجب عليهم أن يتعاطوا جرعات محسوبة من الأنسولين كل يوم.

يكون حقن الإنسولين تحت الجلد ولا يمكن أخذه عن طريق الفم لأن عصارات المعدة تتلفه.

تقوم شركة فايزر Pfizer لإنتاج الأدوية بإنتاج إنسولين جديد يؤخذ عن طريق الاستنشاق بواسطة الأنف عبر بخاخ inhaler بدلا من الزرق عن طريق الحقن (الإبر), واستخدام الإنسولين بهذا الأسلوب لا زال موضوع دراسة للتأكد من خلوه من الآثار الجانبية على الرئتين نتيجه للاستخدام الكثير.

في خريف عام 1920 طوّر الدكتور فريديريك بانتينج فكرة كان من شأنها كشف غموض السكري.[1] تشخيص مرض السكري كان يعني موتا محققا للمريض. وفي صيف عام 1921 تمكن بانتيغ وتلميذه تشارلز بست[2] في مختبر في جامعة التكنكوم من إنتاج خلاصة من البنكرياس لها خصائص مضاده للسكري. وأجروا تجارب ناجحة على الكلاب وبعض التلاميذ.

في خلال أشهر من نجاح تلك التجارب قام البروفيسور جون مكليود،المشرف على عمل كل من بانتيغ وبيست والممول ومالك المختبرات[3]، بتحويل كافة طلابه للعمل ضمن مشروع بانتيغ وذلك بهدف استخلاص وتنقية الإنسولين. انضم لاحقا إلى هذا الفريق جيمز كوليب (بالإنجليزية: JB collip)‏ صاحب الخبرة التقنية.[4] بتضافر جهود الأربعة معا أمكن تطوير تقنية من أجل تنقية وإنتاج الإنسولين لمرضى السكري. أجريت الاختبارات الأولى على ليونارد تومسون في وقت مبكر من عام 1922.[5] التجارب حظيت بنجاحات باهرة انتشرت أخبارها بسرعة في جميع أنحاء العالم، معطية الأمل لمرضى السكري.

يتألف الإنسولين من سلسلتي ببتيد يطلق عليهما اسمي سلسلة ألف ووسلسلة باء. ترتبط السلسلتين ألف وباء معا بواسطة رابطين ثنائيّي السلفيد. كما يوجد مركب ثُنائِيُّ السَّلْفيد آخر متضمن ضمن السلسلة ألف.[6] في معظم الكائنات الحية، تتكون سلسلة ألف من 21 حمض اميني بينما تتكون سلسلة باء من 30 حمض اميني.[7]

للأنسولين وظيفة مهمه جدا ففي حالة ارتفاع نسبة السكر في الدم بعد تناول طعام أو شرب الشاي بالسكر أو الكوكاكولا (غنية بالسكر) يقوم البنكرياس بافراز الإنسولين، وهذا الاخير يرتبط على مستقبلاته النوعية على جدران الخلايا مما يؤدي إلى فتح قنوات دخول الجلكوز إلى خلايا الكبد. فيقوم الكبد بتحويل الجلكوز إلى جليكوجين وتخزينه في خلاياها، ويعود مستوى الجلوكوز في الدم إلى المستوى الطبيعي.

أي أن وظيفة هرمون الإنسولين هو خفض مستوي السكر في الدم بعد الأكل، ويخفضه إلى المستوى الطبيعي الصحي (نحو 80 - 100 مليغرام لكل ديسيلتر من الدم (1 ديسيلتر = 100 سنتيمتر مكعب).

يستخدم الأنسولين طبيا لعلاج بعض أشكال البول السكري. المرضى الذين يعانون من مرض السكر نوع 1 يعتمدون على الأنسولين الخارجي للبقاء على قيد الحياة بسبب عدم إنتاج أجسامهم لهرمون الإنسولين. ومرضى السكري من النوع 2 يحقنون أنفسهم أيضا بالإنسولين لكي ينسحب الجلوكوز من الدم.

- الأنسولين البشري (Human insulin).

- الأنسولين غير البشرى (انسولين مصنع أو مُنَاظِر) (Insulin analogue).

وتركيز معظم أنواع الأنسولين المتاحة هي 100 وحدة/ مليلتر، ويساوي المليلتر سنتيمتر مكعب. ويراعي في كل حقن الأنسولين أن تقسم بشكل يماثل هذا التركيز.

الـ (Glarine)هو أحد أنواع الإنسولين طويلة المفعول وهو أنسولين غير بشرى يختلف عن باقي الأنواع في أنه:

يضم ثلاثة أنواع:

3- نوع 25/75 يحتوى على 75% أنسولين متوسط المفعول و25 % أنسولين فورى المفعول.

الجدول التالي يمثل أنواع الانسولين

يمكن أن يحقن الإنسولين تحت جلد البطن أو الفخذ أو المقعدة أو الذراعين.

لو أخذت جرعة زائدة من الإنسولين سوف يقوم بتخفيض مستوى الجلوكوز في الدم بشكل كبير ويشعر الشخص بتعب، أو خفقان، وعرق، وجوع، رعشات أو إغماء، وفي بعض الأحيان يصل إلى غيبوبة تامة. على مريض السكري الذي يتعرض لمثل هذه الأعراض أن يحمل معه دائماً وجبة خفيفة أو قطعة من الحلوى أو السكر. وأيضا يؤدي إلى

إذا تناولت جرعة زائدة من الأنسولين عن الحد الموصوف لك من قبل الطبيب وشعرت بأعراض انخفاض السكر في الدم، فعليك بالخطوات التالية كمعالجة سريعة وهي:

العبوات غير المفتوحة تحفظ في الثلاجة بدون تجميد، أما المفتوحة فتحفظ في درجة حرارة الغرفة العادية بعيداً عن الضوء والحرارة العالية والأفضل حفظها في الثلاجة. لاستخدم الإنسولين الذي تم تجميده ثم ذاب، أيضا لا تحاول تسخين العبوة لتغلي. يجب ألا يحقن الانسولين وهو بارد بل يخرج من الثلاجة قبل استعماله، ويترك حتى تصل درجة حرارته إلى درجة حرارة الغرفة.

لا تستخدم الانسولين إذا كان لونه متغيراً أو يحتوي على كتل.

يجب أن يتنبه المريض إلى أن هناك أنواع من الإنسولين تكون في الأصل عكرة.

انخفاض سكر الدم حالة يتناقص فيها مستوى السكر تحت المستويات الطبيعية. قد يسبب هذا أعراضًا متنوعةً تشمل الخرق وصعوبة الكلام والتشوش الذهني وفقدان الوعي والنوب العصبية أو الوفاة احيانًا. قد يشكو المريض أيضًا من الشعور بالجوع والتعرق والارتعاش والضعف، وتظهر الأعراض بسرعة عادةً.[10]

تمثل الأدوية المستخدمة في علاج السكري مثل الإنسولين والسلفونيليوريا أشيع أسباب انخفاض سكر الدم. يزداد الخطر عند مرضى السكري الذين يتناولون كميات من الطعام أقل من المعتاد ويبذلون جهدًا أكبر في التمارين أو يشربون الكحول. تشمل الأسباب الأخرى القصور الكلوي وبعض الأورام مثل الورم الإنسوليني (الجزيري) والأمراض الكبدية وقصور الدرق والنقص الشديد في المواد الغذائية والأخطاء الأيضية الخلقية والعدوى الشديدة ونقص سكر الدم الارتكاسي إضافةً إلى عدد من الأدوية واستهلاك الكحول. قد يحدث انخفاض السكر لدى الرضع الأصحاء الذين لم يتناولوا طعامهم لعدة ساعات.[11][12]

هناك عدة حالات يكون فيها اضطراب الإنسولين مرضيًا:

تُستخدم تقنية الدنا المأشوب للاصطناع الحيوي للإنسولين البشري (الإنسولين البشري مأشوب الدنا، آي إن إن). زاد الاصطناع الحيوي للإنسولين البشري من نقاوته بالمقارنة مع الإنسولين المستخرج من الحيوانات، وهذا قلل من إنتاج الأجسام المضادة. نجح العلماء في إدخال الجين الخاص بالإنسولين البشري إلى النباتات لإيجاد طريقة جديدة لإنتاج الإنسولين (التزاوج الحيوي) في نبات العصفر، ومن المتوقع أن تخفف هذه الطريقة من تكاليف الإنتاج.[15]

تتوافر حاليًا نظائر عدة للإنسولين البشري، وهي ترتبط ارتباطًا وثيقًا ببنيته، وطُورت لتدبير حالات محددة لضبط سكر الدم إما بتأثير سريع (الإنسولين الطعامي) أو البطيء (الإنسولين القاعدي). طُور أول نظير إنسوليني مصطنع للاستخدام السريري قبل الوجبات (إنسولين الطعام) وأطلق عليه هومالوغ (إنسولين ليسبرو)، وهو أسرع امتصاصًا بعد الحقن تحت الجلد من الإنسولين النظامي، ويبدأ تأثيره بعد 15 دقيقة من الحقن.[16]

تشمل نظائر الإنسولين السريعة الأخرى نوفورابيد وأبيدارا، ولها خصائص مشابهة. تُمتص جميع هذه النظائر بسرعة بسبب تسلسلات الحموض الأمينية التي تنقص من تكون ثنائي الوحدات وسداسي الوحدات (الإنسولين أحادي الوحدات أسرع امتصاصًا). لا يحتاج الإنسولين سريع التأثير فواصل زمنية بين الحقن وتناول الوجبات، وهي فواصل أوصي بمراعاتها سابقًا عند استخدام الإنسولين البشري والحيواني.[17]

النمط الآخر هو الإنسولين طويل التأثير، وأول مركباته إنسولين لانتوس (جلارجين) الذي يملك تأثيرًا ثابتًا على مدًى طويل يبلغ 18-24 ساعة. يعتمد التأثير الممتد لأحد النظائر الأخرى (ليفيمير) على أسيلة الشحوم الثلاثية. يرتبط جزيء حمض الميريستيك بهذا النظير، ويربط جزيء الإنسولين بألبومين المصل الذي يطيل بدوره زمن التأثير وينقص خطورة نقص سكر الدم. يجب إعطاء كلا النظيرين مديدي التأثير مرةً واحدةً يوميًا، ويُستخدمان في علاج النمط الأول من السكري كما هو الحال مع الإنسولين القاعدي. يمكن المشاركة بين الإنسولين سريع التأثير والمديد، وهذا يسمح للمريض بالحصول على مستويات إنسولين تشابه ما يفرزه الجسم في الحالة الطبيعية. يُستخدم الإنسولين أيضًا في العديد من السلالات الخلوية مثل CHO-s أو HEK 293 أو Sf9 لتصنيع الأجسام المضادة وحيدة النسيلة وإنتاج اللقاحات الفيروسية ومنتجات العلاج الجيني.[18]

يُؤخذ الإنسولين عادةً عبر الحقن تحت الجلد باستخدام محقنة مع إبرة صالحة للاستخدام مرة واحدة، أو عبر مضخة الإنسولين أو أقلام الإنسولين القابلة لإعادة لاستخدام مع إبر قابلة للإزالة. يتوافر أيضًا الإنسولين الإنشاقي في سوق الأدوية في الولايات المتحدة.[19]

على عكس العديد من الأدوية، لا يمكن أخذ الإنسولين عبر الفم، لأن جميع البروتينات الأخرى المعطاة عبر السبيل الهضمي تقريبًا تنقسم إلى شدف متعددة وتخسر بالتالي تأثيرها الحيوي. أُجريت بعض الأبحاث حول الطرق تساعد على حماية الإنسولين من مفرزات السبيل الهضمي ليمكن إعطاؤه فمويًا أو تحت اللسان.[20][21]

في عام 2021، أضافت منظمة الصحة العالمية الإنسولين إلى قائمة الأدوية الأساسية النموذجية.[22]

المبيض: إستراديول

المشيمة: موجهة الغدد التناسلية المشيمائية-(hCG)

الصنوبرية: ميلاتونين

التوتة : ثيموسين [الإنجليزية](ثيموسين ألفا [الإنجليزية] ، ثيموسين بيتا [الإنجليزية])

نسيج دهني: لبتين

الهيكل العظمي: اوستيوكالسين

الكلية: جهاز مجاور للكبيبات-(JGA) (إنزيم الرينين)

القلب: ببتيد مدر الصوديوم (ببتيد أذيني مدر للصوديوم-(ANP) ، ببتيد مدر الصوديوم الدماغي-(BNP))

تركيب الإنسولين الأحمر: كربون الأخضر: أكسجين الأزرق: نيتروجين الوردي: كبريت
فريديريك بانتينج مع تشارلز بست, 1924
Insulin vial