אינסולין
 | |
| מבנה האינסולין | |
| תכונות | |
|---|---|
| נוסחה אמפירית |
C₂₅₇H₃₈₃N₆₅O₇₇S₆  |
  | |
אִינְסוּלִין (מהמילה הלטינית Insula שפירושה - אי) הוא הורמון פפטידי אָנָבּוֹלִי המופרש מתאי בטא באִיֵּי לַנְגֶרְהַנְס שבלבלב אל מחזור הדם.
האינסולין הוא פפטיד המורכב מ-51 חומצות אמינו ומשקלו 5.8 קִילוֹדָלְטוֹן. מקורו בחלבון בשם פרו-אינסולין, שהוא חלבון ארוך שנחתך על ידי אֶנְזִימִים ספציפיים בשתי נקודות ויוצר בכך את הורמון האינסולין. האינסולין נאגר בגְרֵנוּלוֹת תוך תאיות ומופרש לזרם הדם כאשר ישנה עלייה ברמת הגלוקוז בדם, מצב המתרחש בעיקר לאחר ארוחה. האינסולין הוא הורמון חיוני בויסות רמת הגלוקוז בדם למניעת היפרגליקמיה וסוכרת מסוג 1.
אבולוציה ותפוצת אינסולין בקרב מינים שונים
[עריכת קוד מקור | עריכה]האינסולין החל להתפתח בקרב בעלי חיים לפני יותר ממיליארד שנים. המקורות המולקולריים של האינסולין מגיעים אחורה בזמן ליצורים כמו האֵיקַרְיוֹטִים החד-תאיים הפשוטים ביותר[1]. מלבד בעלי חיים, ידוע שקיימים חלבונים דמויי אינסולין גם בממלכות הפטריות והפְּרוֹטִיסְטִים[2].
אינסולין מיוצר על ידי תאי בטא של אִיֵּי לַנְגֶרְהַנְס בלבלב ברוב בעלי החוליות ועל ידי "גוף ברוקמן" בחלק מהדגים הכליל-גַּרְמִיִים. מספר מיני חלזונות ים ארסיים אשר צדים דגים קטנים, משתמשים בצורות שונות של אינסולין בקוקטיילי הארס שלהם. רעלן האינסולין, קרוב יותר במבנה לאינסולין של דגים מאשר לאינסולין מקורי של חלזונות, מאט את דגי הטרף על ידי הורדת רמות הגלוקוז בדמם[3].
תפקודי האינסולין בגוף
[עריכת קוד מקור | עריכה]לאינסולין השפעות מגוונות על רבות מרקמות הגוף, וברובן הוא מעודד תהליכים של בניית רקמה ואגירת אנרגיה בתא בצורה של שומן וגליקוגן. השפעה נוספת חשובה של האינסולין היא יכולתו להגדיל את כמות קולטני הגלוקוז בתאי שריר ובתאי שומן, ובכך להגביר את ספיגת הגלוקוז על-ידם.
חשיבות האינסולין מודגמת היטב במחלת הסוכרת בה כשל בתפקוד או בהפרשת האינסולין יכול לגרום לתופעות בריאותיות חמורות ולסיבוכים רבים.
לאינסולין שלושה תפקודים עיקריים בגוף: הוא גורם גדילה חשוב המעודד תאים להתחלק, הוא הורמון המשפיע על תאים שונים להתמיין לתפקודים שונים, ובעיקר - התפקוד המשפיע ביותר על מחלת הסוכרת - ההורמון מווסת את רמות "חומרי המזון" בדם כגון סוכר, שומנים וגופי קֶטוֹן. גופי קטון הם חומרי מזון הנוצרים מפירוק של שומנים וסינתזה של תוצרי הפירוק, בכבד בלבד, בעיקר במצבים של חסר חמור בגלוקוז בתאים ובעיקר במוח ובתאי דם אדומים שלא יכולים להשתמש בחומצות שומן להפקת אנרגיה. את פעולתו העיקרית משיג האינסולין בשתי דרכים מרכזיות:
- הראשונה היא בכבד, שם האינסולין מעכב את ייצור הסוכר מחומרי מוצא ומעודד ייצור של גליקוגן (רב-סוכר שמשמש חומר תשמורת עיקרי לאנרגיה בגוף האנושי) מגלוקוז.
- השנייה היא בתאי השומן והשריר, שבהם האינסולין מעודד את הכנסת הגלוקוז לתוך התאים על ידי הגדלת כמות הנשאים שמעבירים גלוקוז על ממברנת התאים, ובכך מאפשר הכנסת יותר גלוקוז לתוך התאים וגם מקטין את כמותו בדם. בנוסף, האינסולין מעודד בתאים אלה את ייצור השומן ומעכב את פירוקו.
טיפול באינסולין בחולי סוכרת
[עריכת קוד מקור | עריכה]
היסטוריה
[עריכת קוד מקור | עריכה]ב-1921 פותחה האפשרות לספק אינסולין חיצוני לחולים הזקוקים לכך. בתחילה היה זה אינסולין שהופק מלבלבי בעלי חיים, אך בהמשך פותחו שיטות הפקה שונות של אינסולין סינתטי.
את הטיפול באינסולין לחולי סוכרת גילה צוות באוניברסיטת טורונטו שבקנדה שכלל את פרדריק בנטינג, ג'ון מקלאוד, צ'ארלס בסט וג'יימס קוליפ[4]. זריקת האינסולין הראשונה ניתנה לחולה בן 14 בשם לאונרד תומפסון ב-11 בינואר 1922[5]. החומר שבזריקה הראשונה לא היה טהור מספיק, וגרם לתגובה אלרגית, אך לאחר 12 יום הצליח הצוות לייצר אינסולין טהור מספיק, והטיפול הוכתר בהצלחה[5].
ילדים הנוטים למות מחמצת קטוטית סוכרתית הוחזקו במחלקות גדולות, פעמים רבות עם 50 או יותר חולים במחלקה, רובם בתרדמת. בני משפחה אבלים היו מצויים לידם, ממתינים למותם (שעד אז היה בלתי ניתן למניעה). באחת מההתרחשויות הדרמטיות ביותר של הרפואה, בנטינג, בסט וקוליפ עברו ממיטה למיטה, והזריקו למחלקה שלמה את האינסולין המטוהר. עוד לפני שהגיעו לילד האחרון הנוטה למות, החלו הראשונים להתעורר מהתרדמת.
בנטינג ומקלאוד זכו על כך בפרס נובל לפיזיולוגיה או לרפואה לשנת 1923. בנטינג מחה על כך ששותפו למחקר בסט, לא שותף בפרס וחלק עמו את סכום הזכייה, ואילו מקלאוד שיתף בכספי הפרס שלו את קוליפ.
בשנת 1970 פרסמה קבוצת חוקרים ישראלית מאמר העוסק בהשפעות היפוגליקמיותות של הצמח סירה קוצנית. נכון לעת הנוכחית, לא קיימים דיווחים על ניסויים קליניים בבני אדם הבוחנים את ההשפעות האנטי-סוכרתיות של תמצית הסירה הקוצנית. מרבית המחקרים בתחום זה בוצעו במודלים של תאים ובעלי חיים.[6] בשנת 2017 פורסם מחקר שהראה כי תמציות מהחלקים העליונים של הצמח משפרות את קליטת הגלוקוז בתאי שריר ושומן, מה שמצביע על פעילות המדמה את פעולת האינסולין.[7]
הטיפול באינסולין
[עריכת קוד מקור | עריכה]אף על פי שמדובר למעשה באותו החומר הקיים בגוף, טיפול חיצוני באינסולין לא מצליח לשמור על איזון סוכר ברמת הדיוק המושגת על ידי הלבלב באדם בריא, והטיפול דורש ניהול אורח חיים קפדני מאוד. לאיזון סוכר תקין נדרש מידע על רמת הסוכר בדם, והוספה של אינסולין לדם בכמות המתאימה בדיוק לרמת סוכר זו במטרה להגיע לערכים הרצויים (שהם 80–110 מיליגרם לדציליטר). לשם כך יש למדוד את רמת הסוכר בדם כמה פעמים ביום (באמצעות גלוקומטר), ועל-פי המידע המתקבל ממדידות אלה מזריקים אינסולין. גורם נוסף המפריע לאיזון הוא שהאינסולין המוזרק מוכנס מתחת לעור, ספיגתו ופינויו משם איטיים יחסית ותלויים במשתנים כגון חום, פעילות גופנית ועוד. בתחילת 2006 אישר מנהל המזון והתרופות האמריקאי שיווק מכשיר המאפשר שאיפת אינסולין במקום הזרקה (מוצר זה זמין רק בארצות הברית לחולים מסוימים)[8].
ישנם פיתוחים מדעיים שמטרתם לשפר מצב זה. הראשון שבהם הוא אינסולינים סינתטיים בעלי תכונות שונות. רמות האינסולין בגוף התקין מורכבות ממרכיב בסיסי (בזאלי) השומר על רמה קבועה כל הזמן, ומרכיב "בולוסי" היוצר קפיצה ברמות אינסולין בעת אכילה. כדי לחקות תהליך זה פותחו אינסולינים השומרים על רמה קבועה (לבמיר, לנטוס) ואינסולינים שרמתם עולה ויורדת בצורה מהירה מאוד (נובורפיד, הומולוג).
ההתפתחות הבאה הגיעה עם הצגתה של משאבת האינסולין. משאבה זו נישאת על האדם ומזריקה לגופו רמה קבועה של אינסולין, כאשר הוא אוכל הוא יכול להזריק כמות נוספת[9]. מחקרים שונים הראו שמשאבה זו מספקת איזון סוכר טוב יותר וגם משפרת את הגמישות באורח החיים. למרות זאת חולים רבים מעדיפים להזריק במידת הצורך, ולא להשתמש במשאבה המחוברת לגוף כל הזמן. שילוב עתידי של משאבת האינסולין עם מד סוכר, יתפקד כלבלב מלאכותי[10].
בשנת 2022 הודיעה חברת תרופות ללא כוונת רווח ממדינת יוטה[11] שתפתח סוגי אינסולין ותבקש להם אישור של ה-FDA. גם מדינת קליפורניה החליטה לקדם יצור עצמי של אינסולין כדי להוזילו באופן משמעותי[12].
במרץ 2024 דווח כי חוקרים מברזיל גידלו פרה שעברה הנדסה גנטית, כך שבחלב שלה יש אינסולין אנושי.[13]
באוגוסט 2024 דווח כי חוקרים בארצות הברית, אוסטרליה וסין הצליחו לפתח סוגי אינסולין חדשניים המחקים את התגובה הטבעית של הגוף לשינויים ברמת הסוכר בדם ומגיבים באופן מיידי. מדובר באינסולין "חכם" הנשאר רדום בגוף ומתעורר לפעולה רק כשיש צורך בכך[14].
ראו גם
[עריכת קוד מקור | עריכה]קישורים חיצוניים
[עריכת קוד מקור | עריכה]
- הערך "אינסולין - Insulin", באתר ויקירפואה
- אינסולין, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)
- Deadly sea snail uses weaponised insulin to make its prey sluggish מאתר הגרדיאן (באנגלית).
- איתי נבו ודניאלה אפלבלט, התרופה המהונדסת הראשונה, באתר של מכון דוידסון לחינוך מדעי, 14 בנובמבר 2022
- סקירת סוגי האינסולין וטווחי הפעולה של הסוגים השונים, אורון אופק
אינסולין, דף שער בספרייה הלאומית
הערות שוליים
[עריכת קוד מקור | עריכה]- ^ LeRoith D, Shiloach J, Heffron R, Rubinovitz C, Tanenbaum R, Roth J (באוגוסט 1985). "Insulin-related material in microbes: similarities and differences from mammalian insulins". Canadian Journal of Biochemistry and Cell Biology. 63 (8): 839–849. doi:10.1139/o85-106. PMID 3933801.
{{cite journal}}: (עזרה) - ^ de Souza AM, López JA (בנובמבר 2004). "Insulin or insulin-like studies on unicellular organisms: a review". Braz. Arch. Biol. Technol. 47 (6): 973–81. doi:10.1590/S1516-89132004000600017. ISSN 1516-8913. נבדק ב-2022-06-30.
{{cite journal}}: (עזרה) - ^ Guardian staff reporter, Deadly sea snail uses weaponised insulin to make its prey sluggish, The Guardian, 1 בundefined 2015
- ^ אהרן צ'חנובר, "מצוינות ויצירתיות", בתוך: עופר גרוסקופף ושי לביא (עורכים), משפט, תרבות וספר: ספר נילי כהן, ההוצאה לאור ע"ש חיים רובין, אוניברסיטת תל אביב, 2017
- ^ 1 2 טל לוי ולין, 11.1.1922 לראשונה קיבל אדם זריקת אינסולין, באתר הארץ, 11 בינואר 2009
- ^ Shani, J., Joseph, B. and Sulman, F.G, Fluctuations in the hypoglycemic effect of Poterium spinosum. L, Archives Internationales de Pharmacodynamie et de Thérapie 185, 1970, עמ' 344-349
- ^ Uriel Elyasiyan, Adi Nudel, Nir Skalka, Konstantin Rozenberg, Elyashiv Drori, Rachela Oppenheimer, Zohar Kerem & Tovit Rosenzweig, Anti-diabetic activity of aerial parts of Sarcopoterium spinosum, BMC Complementary and Alternative Medicine volume 17, 6 ביולי 2017
- ^ אנדרו פולאק, לשאוף אינסולין במקום להזריק אותו, באתר הארץ, 12 בספטמבר 2005
- ^ רוני לינדר, מאוחדת תספק את משאבת האינסולין "אומניפד", באתר הארץ, 2 באוגוסט 2010
- ^ אסף שטול-טראורינג, חוקרים ישראלים פיתחו לבלב מלאכותי שיזרים אינסולין ללא זריקה לחולי סוכרת, באתר הארץ, 22 באפריל 2010
- ^ חברת Civica Rx
- ^ דר. משה נחמני, מדינת קליפורניה מקדמת מיזם לייצור עצמי של אינסולין, באתר "הידען", 18 ביולי 2022
- ^ שגב נוה טסה, לחלוב תרופה מהפרה, באתר מכון דוידסון, 17 ביולי 2024
- ^
גרדיאן, האם האינסולין ה"חכם" ישנה את הטיפול במחלת הסוכרת?, באתר הארץ, 14 באוגוסט 2024
הבהרה: המידע בוויקיפדיה נועד להעשרה בלבד ואינו מהווה ייעוץ רפואי.