Zdravlje Simptomi i pomoć 1201 prikaza 14. studenoga 2019.

Kako je otkriven inzulin: Uzbudljiva priča o znanosti i borbi za izum koji spašava milijune

Foto: Getty Images
zdrava krava postala miss7zdrava.24sata.hr

Šećerna bolest (ŠB) predstavlja skup poremećaja metabolizma ugljikohidrata, masti i bjelančevina uzrokovan relativnim kao u šećernoj bolesti tipa 2 ili apsolutnim kao u šećernoj bolesti tipa 1 manjkom inzulina.

Prema trenutno vrijedećim preporukama Svjetske zdravstvene organizacije (World health organisation WHO) i Američkog dijabetološkog udruženja (American Diabetes Association ADA), „zlatnim standardom“ za postavljanje dijagnoze ŠB smatraju se: koncentracija glukoze u venskoj plazmi iznad 7,0 mmol/L natašte, odnosno 11,1 mmol/L dva sata nakon testa oralnog opterećenja glukozom (prema engl. oral glucose tolerance test, OGTT).

Ako osoba ne zadovoljava kriterije za ŠB, ali ipak nema normalnu razinu glukoze u venskoj plazmi natašte ili nakon OGTT-a, takvo se stanje naziva predijabetes. Predijabetes prema dosadašnjim saznanjima nosi 40 postotni rizik da će osoba unutar pet godina razviti klinički manifestni oblik ŠB, a također nosi i rizik od nastanka kroničnih komplikacija bolesti.

U skladu s navedenim, trenutno važeća klasifikacija ŠB temelji se na pretpostavci različite patofiziološke osnove razvoja hiperglikemije, a obuhvaća četiri osnovne kategorije bolesti:

  • Tip 1 ŠB koji podrazumijeva uništenje β gušteračnih stanica uslijed autoimunog ili idiopatskog procesa
  • Tip 2 ŠB u čijoj se podlozi nalazi relativna inzulinopenija uslijed smanjene osjetljivosti perifernih tkiva na inzulin

Gestacijski dijabetes te drugi specifični tipovi ŠB kao što su:

  • monogenetskim mutacijama uzrokovana ŠB
  • bolesti egzokrinog dijela gušterače
  • endokrinopatije
  • steroidima inducirana ŠB

 | Author: Getty Images Foto: Getty Images

Što znači liječiti glikemiju?

U osnovi, liječiti glikemiju znači “ispravljati put intermedijarnog metabolizma” redukciji glikemije svodi se na tzv. „ispravljanje“ dvaju temeljnih poremećaja oba osnovna tipa šećerne bolesti: manjak inzulina te neosjetljivost perifernih tkiva na inzulin. Farmakološki i temeljnim mjerama usmjereno liječenje potiče lučenje inzulina iz gušterače, a s druge strane poboljšava osjetljivost perifernih tkiva na njegovo djelovanje.

Kako osnovni cilj liječenja šećerne bolesti predstavlja sprečavanje, odnosno ublažavanje komplikacija bolesti:

  • oštećenja očne pozadine (retinopatije),
  • bubrega (dijabetičke bolesti bubrega),
  • perifernog živčanog sustava (neuropatije)
  • i arterija (arterioskleroza, koronarna bolest)

Važno je napomenuti kako su dosadašnja pretklinička istraživanja pokazala da bi redukcija glikemije mogla imati povoljnu ulogu na njihov nastanak ili progresiju. Sagledavši znanstvenu literaturu koja datira unatrag 40-tak godina, gotovo sa sigurnošću možemo reći da unatoč genetici i nasljeđu koje ona nosi, temeljne mjere i farmakološka terapija mogu pomoći u liječenju šećerne bolesti, odnosno njenih komplikacija.

 | Author: Guliver/Shutterstock Foto: Guliver/Shutterstock

Sudbine ljudi iza priče o jednom od najvećih trijumfa zapadne medicine

Prije nekoliko godina obilježili smo 90 godina otkako su Banting, MaCleod, Collip i Best izolirali pročišćeni produkt unutarnjeg izlučivanja gušterače i 23. siječnja 1922. prvi put testirali svoj proizvod na 14 godišnjem dječaku. Njihovo otkriće revolucionariziralo je medicinsku znanost i praksu, izravno je ili neizravno povezano s nekoliko Nobelovih nagrada, a, što je najvažnije, spasilo je nebrojene živote oboljelih od šećerne bolesti. Do njihovog doba malo je toga stajalo na raspolaganju dijabetolozima u liječenju ove bolesti koja bi u pravilu završavala komom, zatajenjem disanja i u konačnici fatalnim ishodom. Najviše što su mogli pružiti svojim pacijentima bile su rigorozne dijete, a kalorijski unosi ponekad su iznosili manje od 500 kilokalorija (radi usporedbe, odrasli muškarac treba otprilike 2500 kilokalorija dnevnog unosa energije za održavanje tjelesne težine, tj. pet puta više od ove dijabetičke dijete).

Do otkrića inzulina, rijetka su djeca s dijabetesom preživjela duže od godinu dana, pet posto odraslih pacijenata umrlo bi unutar dvije godine, a manje od dvadeset posto doživjelo bi deset godina bolesti. I dok otkriće inzulina s pravom zauzima posebno poglavlje u udžbenicima povijesti medicine, kao i ukupne znanosti, životni putevi i drame ovih iznimnih istraživača, kako prije tako i nakon otkrića, jednako su intrigantni i dojmljivi.

Možda te zanima... Kako dijabetes razara bubrege, želudac i živce? Zdravlje

Unutarnji nemir i jedna ideja zapisana u dnevnik prije sna

Prvi zapisi o šećernoj bolesti datiraju još iz antičke Grče, kada je zabilježeno da je život dijabetičara „kratak, odvratan i bolan“. Ovakvo viđenje šećerne bolesti gotovo nepromijenjeno provlači se kroz sve važnije povijesne medicinske tekstove, od Galena preko Avicenne pa sve do kraja devetnaestog stoljeća. Joseph von Mering i Oskar Minkowski 1899. opažaju da je u podlozi šećerne bolesti poremećaj gušterače, pošto psi sa odstranjenom gušteračom razvijaju simptome nalik onima šećernoj bolesti u ljudi. Kasnije je otkriveno kako u ovom poremećaju ne sudjeluje čitava gušterača, već samo jedna vrsta stanica, a 1910. Edward Albert Sharpley-Shafer predlaže da se kemijska tvar, čiji bi manjak uzrokovao šećernu bolest, nazove inzulin, prema latinskom insula (otok).

Ono što je slijedilo zauvijek će promijeniti medicinsku znanosti i zaista se može nazvati čudom. U godinama koje su prethodile otkriću inzulina, bilo je pokušaja izoliranja izlučevina gušterače koje bi snizile razinu glukoze u krvi, no uvijek bezuspješno zbog nečistoća i štetnih tvari u takvim pripravcima. Početkom 1920-ih Frederick Grant Banting, kanadski ortoped i najmlađi dobitnik Nobelove nagrade u povijesti, koji se u službi vojnog kirurga herojski istaknuo na Zapadnom Frontu tijekom prvog svjetskog rata, počeo se zanimati za tada gorući problem u istraživanju šećerne bolesti – Kako izolirati produkte gušterače, prije nego što budu uništeni procesima raspadanja? Povjesničari znanosti ističu kako je Banting u to vrijeme vrlo vjerojatno patio od post-traumatskog stresnog poremećaja te se borio s teškom depresijom i alkoholizmom, sve zbog proživljenih nemilosrdnih ratnih događaja. Proganjan unutarnjim nemirom jedne je besane noći u svoj dnevnik zapisao ideju koja se smatra ključnom u izoliranju inzulina: "Podveži izvodne kanale gušterače psa. Pričekaj razgradnju (tkiva gušterače) šest do osam tjedana. Odstrani ostatak tkiva i izoliraj."

Možda te zanima... Neprimjetni znakovi dijabetesa na tvom tijelu Zdravlje

Pokusi na psima

Pristupio je John Macleodu, profesoru fiziologije i predstojniku katedre na Sveučilištu u Torontu, tražeći ga da mu ustupi laboratorij za svoja istraživanja. U to vrijeme Macleod je bio vodeći autoritet za pitanja metabolizma ugljikohidrata i predsjednik Američkog Udruženja Fiziologa. U članku o šećernoj bolesti koji je objavio 1913. g., zaključuje da unutarnje izlučivanje gušterače postoji, ali produkte tog izlučivanja nije moguće odvojiti i pročistiti. Isprva je Macleod bio sumnjičav, pošto mladi Banting u to vrijeme osim iskustva vojnog kirurga nije imao niti jedan jedini objavljeni rad, površno je poznavao teoriju i nije vladao istraživačkim metodama. Nakon dva dodatna sastanka, upornosti i iskazanog entuzijazma Macleod je najzad odlučio Bantingu ustupiti mjesto za rad, deset pasa za provođenje pokusa te mu osigurati potporu i mentorstvo. Osim toga, Banting je trebao i pomoćnika za rad u laboratoriju, a Macleod je na raspolaganje ponudio studente Charles Besta i Clark Noblea. Pošto je Banting trebao samo jednog pomoćnika, a mladi studenti nisu se mogli dogovoriti oko toga tko će pomagati u laboratoriju, odlučili su bacati novčić. Malo su slutili da će to jedno jedino bacanje novčića jednome od njih osigurati mjesto među velikanima medicine. Sreća je htjela da upravo 22-godišnji Charles Best dobije mjesto pomoćnika, a kasnije i pola novčanog iznosa Nobelove nagrade uručene Bantingu, kao i velik dio zasluga u otkriću.

Pokusi na psima započeli su 17. svibnja 1921. i do kolovoza su istraživači pokazali da psi bez gušterače razvijaju dijabetes, a intravenske injekcije izlučevina gušterače, koje su nazvali „isletin“, uzrokuju snižavanje razina glukoze u krvi. Vrativši se s godišnjeg odmora i ugledavši rezultate, Macleod je bio iznenađen do mjere da je doveo u pitanje točnost istraživanja. Kompetitivni i eksplozivan Banting doživio je to kao uvredu časti i ubrzo je rasprava prerasla u sukob koji će, prema vjerovanju mnogih, označiti početak doživotnog osobnog sukoba. Krajem te iste godine Mcleod je na Bantingov zahtjev oslobodio biokemičara James Bertram Collipa svih drugih obaveza, kako bi se ovaj pridružio mladim istraživačima i pomogao im oko problema koji su imali s izoliranjem čišćeg, upotrebljivijeg „isletina“.

Možda te zanima... Iz prve ruke: Kakvu podršku pruža sustav oboljelima od dijabetesa Zdravlje

Sukobi, nesporazumi i prijetnje

Slijedili su tjedni mukotrpnog rada, a u studenom skupina odlučuje prvi put objaviti svoje rezultate i odlučuju to učiniti na Sveučilišnom Klubu Fiziologa. Best je trebao prikazati dijagrame, a Banting opisati metode. Međutim, Mcleod je u uvodnom dijelu iznio više no što je bilo dogovoreno i prikazao i Bantingov dio. Nakon nenadanog uvoda, Banting je, inače slab i neiskusan govornik, bio zatečen i razočaran. Kasnije se prisjećao kako je Mcleod često spominjao riječ „mi“ kad je opisivao njihov rad, a uskoro su među studentima počele kružiti glasine o iznimnom radu profesora Mcleoda. Ovaj događaj doprinio je zahlađenju odnosa u skupini, a atmosferu nikako nije olakšavao Collipov angažman koji je sada preuzeo značajan udio posla oko pročišćavanja „isletina“.

Kad je konačno, u tjednima koji su slijedili, izoliran dovoljno čisti hormon, pojavio se novi problem. Naime, Banting je bio kirurg i nije mogao, zbog formalnih razloga, voditi klinički pokus, a osim toga nije ostavljao dobar dojam na potencijalne suradnike u pokusu zbog svoje teške i sukobljive naravi. Drugim riječima, osoblju bolnice i Mcleodu morao je prepustiti prvu primjenu inzulina u povijesti 11. siječnja 1922. godine i to na dječaku Leonard Thompsonu (14), dok su on i Best u hodniku bespomoćno čekali rezultate analize krvi i urina koje će moći vidjeti tek idući dan, pošto su isti bili u vlasništvu Opće Bolnice Toronto, gdje je pokus proveden.

Možda te zanima... Dijabetes: Liječnica otkriva koji su šećeri dopušteni, a koje treba izbjegavati Zdravlje

Lijek je pronađen!

Slijedilo je razočaranje. Analize uzoraka nisu pokazale značajan uspjeh, a krivnju je trebalo tražiti u nedovoljno čistom pripravku. Napetost je rasla iz dana u dan i kulminirala kada je Collip objavio da je dokučio kako pročistiti inzulin, ali svoja saznanja neće dijeliti sa skupinom, već zbog Bantingove teške naravi napušta laboratorij i kreće u samostalna istraživanja. Verbalni konflikt ubrzo je prerastao u fizički obračun kada je Banting Collipa srušio na pod i umalo uzrokovao propast čitavog projekta. Srećom je razum prevladao te je pokus na Thompsonu nastavljen 23. siječnja. Taj put rezultati su bili revolucionarni te je već idućeg mjeseca uključeno dodatnih šest pacijenata. Sve sumnje koje su do tada postojale, razriješene su. Lijek je pronađen.

Slijedio je dio posla koji je bio izvor dodatnih frustracija za Bantinga, a djelomično i Besta. Ni jedan od obojice nije imao dostatnog kliničkog iskustva ili znanja vezanog za pisanje znanstvenih radova. Ubrzo je iskusniji Mcledod vodio glavnu riječ, a pod njegovim vodstvom prvotni vođe pokusa postali su „obični tehničari“ te s njima nisu raspravljani ni rezultati, niti daljini planovi za kliničke pokuse. Banting je bio beznadan. Njegovi posjeti u laboratorij bivali su sve kraći, a jedinu utjehu pronalazio je u opijanju. Iz laboratorija je uzimao je 95 postotni alkohol kojim bi se uspavljivao, a kasnije se prisjeća da tijekom ožujka 1922. nijedne noći nije legao trijezan.

U travnju iste godine izlazi službena publikacija u kojoj se svjetskoj medicinskoj javnosti prvi puta obznanjuju rezultati skupine iz Toronta. Lista autora uključuje (redom) Bantinga, Besta, Collipa, Cambpella, Fletchera, Macleoda i E.C. Nobela. Rad je naslovljen "Učinak koji ekstrakti gušterače proizvode na dijabetes", a prvi puta novi ekstrakt dobiva konačno ime – inzulin (autori tada nisu bili svjesni da je to ime predloženo i ranije). Nakon nepunih godinu dana otkako su započeli pokuse medicinski je svijet, kroz osobu Macleoda (Banting i Best nisu prisustvovali pod izlikom velikih troškova putovanja), na sastanku Američkog Udruženja Fiziologa održanom u Washingtonu, saznao za revolucionarna otkrića na polju liječenja šećerne bolesti.

Možda te zanima... Kako stres potiče debljanje i dijabetes tipa 2 Zdravlje

Masovna proizvodnja inzulina i slava

Oduševljenje okupljenih nije izostalo, a skupina je dobila novi nalet snage i odlučno krenula u masovniju proizvodnju inzulina. Slijedilo je dodatno iznenađenje kada su suočeni s tehničkim problemima proizvodnje inzulina na industrijskoj razini pa je ubrzo u proizvodnju uključena kompanija „Eli Lilly“, a zatim uvedena i nova biokemijska metoda pročišćavanja inzulina. Godine 1923.  Augost Krogh sa Sveučilišta u Kopenhagenu, koji je odigrao značajnu ulogu u odluci Komiteta za Nobelovu nagradu o pitanju tko bi trebao biti nagrađen za otkriće, sastao se sa Bantingom i Mcleodom kako bi saznao više o inzulinu, pošto je njegova supruga oboljela od šećerne bolesti. Od Sveučilišta u Torontu dobio je ovlaštenje za proizvodnju inzulina i uskoro je osnovan neprofitni „Nordisk Insulin Laboratory“ i tamo je započela proizvodnja inzulina.

Preko noći Banting je postao zvijezda. Znanstveni svijet zasipao ga je hvalospjevima. Postao je počasni član značajnih znanstvenih i medicinskih društava diljem svijeta, a počasti, medalje i nagrade popločavale su put daljnjeg uspjeha. U javnosti je prikazivan kao laboratorijski mag od kojeg su se očekivale nove i nove čarolije. Čestitali su mu i premijer i opozicija, a na putovanju u Englesku primio ga Kralj George V. Časopis Time odlučio je objaviti njegovo lice na naslovnici jer je urednik vjerovao da se radi o  budućem dobitniku Nobelove nagrade. I zaista, 1923. g. Bantingu i Mcleodu je, nakon drame oko izbora dobitnika čija bi priča mogla zauzeti stranice i stranice, uručena Nobelova nagrada „za otkriće inzulina“. Saznavši za odluku Banting je isprva, u naletu bijesa, tvrdio da ne misli dijeliti nagradu s Mcleodom i da će radije odbiti Nobela. Na kraju je ipak ne samo prihvatio nagradu, već i odlučio polovicu novčanog iznosa podijeliti sa Bestom.

Svjetski dan šećerne bolesti obilježava se 14. studenog na Bantingov rođendan

U godinama koje su slijedile putevi ove četvorice slijediti će iste trajektorije zacrtane prije „slatke pobjede“. Macleod je napustio Sveučilište u Torontu i postao dekan Medicinskog fakulteta Sveučilišta u Aberdeenu. Kada je u Torontu održana oproštajna večera povodom Mcleodovog odlaska, Banting je odbio doći. Mcleod je ostatak svojih dana proveo boreći se sa teškim artritisom, a umro je 1935. g. u 59. godini života. Njegovim odlaskom ostalo je prazno mjesto profesora fiziologije u Torontu, koje je zauzeo 29-godišnji Charles Best, s diplomom medicinskog fakulteta starom svega nekoliko godina. Od cijele grupe, jedino se Banting nije nastavio baviti istraživanjem inzulina, što neki tumače pokazateljem njegove manjkave istraživačke originalnosti. U mnogim govorima isticao je važnost ideja, a zanemarivao praktičnu stranu istraživačkog rada. Tijekom tridesetih godina dvadesetog stoljeća zbližio se s Collipom te su postali dobri prijatelji. Uključio se u zbivanja u Drugom svjetskom ratu, a poginuo je u zrakoplovnoj nesreći 1941.godine. U studenom svake godine, točnije 14. u mjesecu, u spomen na dan Bantingova rođenja obilježava se Svjetski dan šećerne bolesti. Nakon Bantingove smrti Collip je napisao: "Banting je bio najnesebičnija individua. Uvijek je bio obziran kako bi pomogao drugima i bilo je gotovo religiozno s njim ohrabrivati, poticati i pomagati mlade istraživače."

Best i Collip imali su produktivni istraživački život. Best je sa svojim suradnicima istraživao heparin i naslijedio Bantingovo mjesto voditelja Bantingova i Bestova zavoda za medicinska istraživanja. Nakon Bantingove smrti Best je postao zagovaratelj stava da su on i Banting samostalno otkrili inzulin 1921. godine, a pune zasluge su im uskraćene zahvaljujući spletkarenju Collipa i Mcleoda. U preostalim godinama života, promovirao je verziju priče u kojoj je većina zasluga otkrića pripadala njemu i Bantingu, dok je doprinose ostalih istraživača gotovo zanemarivao. Collip je intenzivno nastavio istraživati jedan drugi hormon, to jest onaj koji izlučuje doštitna žlijezda, a razvio je i metodu određivanja razine serumskog kalcija. Zaslužan je za druga otkrića na području endokrinologije. Godine 1947. postao je dekan Medicinskog fakulteta Sveučilišta u Zapadnom Ontariju.

Banting, Best, Macleod i Collip ponaosob su značajno doprinijeli otkriću inzulina. Unatoč (ne)profesionalnom rivalitetu i razmiricama osobnosti, nedvojbeno je da su dokazali kako se čimbenik koji manjka u pacijenata oboljelih od šećerne bolesti nalazi u otočićima stanica gušterače i da se taj materijal može izdvojiti i pročistiti, a kada se primijeni u terapijske svrhe, značajno produljuje život pacijenata.

Ciljevi obilježavanja Dana šećerne bolesti

Dan šećerne bolesti s tim imenom u Hrvatskoj, uspostavlja se u kasnim osamdesetim godinama prošlog stoljeća kao sveobuhvatna inicijativa struke u partnerstvu s civilnim udrugama težeći prenijeti informaciju, podučiti i motivirati

  • da osobe sa šećernom bolešću i komplikacijama shvate da liječenje može biti uspješno s usporenjem ili izlječenjem komplikacija,
  • da osobe sa šećernom bolešću uvide kako izgledaju komplikacije šećerne bolesti te kako liječiti šećernu bolest tako da do komplikacija ne dođe
  • da pretile osobe shvate kako je debljina samo predstadij prema obolijevanju od šećerne bolesti, najčešće tipa 2 i da promjena načina života može u potpunosti dovesti do ozdravljenja,
  • da osobe sa šećernom bolešću tipa 1 mogu uredno živjeti uz redovito samozbrinjavanje i liječenje inzulinom
  • da osobe sa oba tipa šećerne bolesti trebaju redovitu edukaciju i samokontrolu glukoze u plazmi, tjelesne težine, krvnog tlaka i da im treba omogućiti dovoljan broja trakica za samokontrolu glukoze u plazmi, s tim da ih samostalno nabavljaju ako ih nemaju dovoljno.
  • da osobe koje ne boluju od šećerne bolesti budu na oprezu jer povećanje prehrane i smanjenje tjelovježbe mogu uzrokovati pretilost a time i opasnost od nastajanja šećerne bolesti.

Odluka o utvrđivanju Dana šećerne bolesti usvojena je 1991. godine od strane Međunarodne dijabetičke federacije i Svjetske zdravstvene organizacije kao reakcija na sve veću opasnost koja se pojavila kao posljedica šećerne bolesti i komplikacija. S obzirom da se inicijativa ubrzano razvijala Svjetski dan šećerne bolesti potvrđen je od strane Ujedinjenih naroda 2006. godine rezolucijom s brojem 61/225. Aktivnosti tijekom tog dana označene su plavim kružićem koji je usvojen u Ujedinjenim narodima 2007. godine kao dodatak rezoluciji o šećernoj bolesti. Dan 14. studenoga izabran je kao dan rođenja Banting Fredericka koji je sa suradnicima otkrio inzulin 1921. godine, spasivši živote osobama s tipom 1 šećerne bolesti, a produljio živote osobama s tipom 2 šećerne bolesti. Plavi kružić obilježava jedinstvo kao globalni simbol za povećanje budnosti o šećernoj bolesti i kao odgovor na problem pandemije, svjetske epidemije o šećernoj bolesti.

Komentari 0

Komentiraj, znaš da želiš!

Za komentiranje je potrebno prijaviti se. Nemaš korisnički račun? Registracija je brza i jednostavna, registriraj se i uključi se u raspravu.