insulina.pdf

Dziś wpis o bardzo ważnym dla mnie i wielu osób na świecie polipeptydzie, który

jest zbudowany z 51 reszt aminokwasowych, czyli insulinie ludzkiej (HI). Jest ona

często zaliczana do białek z uwagi na łatwość, z jaką z cynkiem lub innymi jonami

tworzy dimery , a nawet heksamery. Insulina wykazuje szerokie spektrum

aktywności biologicznej, w tym obniża poziom glukozy we krwi, zwiększając

zawartość glikogenu w wątrobie, wzmaga także biosyntezę aminokwasów, białek

oraz kwasów tłuszczowych. Wpływa na wnikanie glukozy do komórek mięśni i

tkanki tłuszczowej. Brak, a nawet niski poziom insuliny wywołuje głód komórek,

przy czym niewykorzystana glukoza gromadzi się w organizmie, zwiększając jej

stężenie we krwi

Insulina została odkryta w 1921 roku przez Banting'a i Maclead'a, za co w 1923

roku dostali Nagrodę Nobla. Również ustalenie jej struktury pierwszorzędowej w

roku 1955 zostało ocenione wysoko i w 1958 roku Nagrodę Nobla przyznano

Sangerowi i Hodking. Insulina jest złożona z dwóch łańcuchów: A zawierającym

21 reszt aminokwasowych i B, w którym znajduje się 30 takich reszt. Oba łańcuchy

połączone są dwoma mostkami disulfidowymi, a w łańcuchu A znajduje się

dodatkowy mostek S-S. Więcej o odkryciu insuliny.

Parę lat temu większość diabetyków używała insuliny otrzymywanej z trzustek

wołowych lub wieprzowych. Insulinę surową, po izolacji z trzustki poddaje się

oczyszczaniu przez krystalizację, najczęściej w postaci kompleksu z cynkiem. Tak

otrzymany lek, zwany insuliną krystaliczną, zawiera kilka procent zanieczyszczeń.

Musi ona być poddana dalszemu oczyszczaniu. Dokonuje się tego za pomocą

sączenia molekularnego, chromatografii cieczowej albo ekstrakcji

przeciwprądowej.

Pod względem funkcji biologicznych zarówno insulina wieprzowa, jak i wołowa

spełniają swoją funkcję w stosunku do ludzkiego organizmu. Insulina świńska

różni się od ludzkiej tylko jednym aminokwasem, bydlęca zaś trzema. Choć może

to się wydawać niewielką różnicą, to dla układu odpornościowego ma zasadnicze

znaczenie - insuliny zwierzęce wywołują często naturalne reakcje obronne w

postaci miejscowych, a nierzadko uogólnionych odczynów uczuleniowych. Z tego

powodu znaleziono sposób na wytwarzanie insuliny "ludzkiej" produkowanej przez

bakterie w laboratoriach biotechnologicznych, które takiego zagrożenia nie

stwarzają.

Produkcja leków biologicznych wytwarzanych przez żywe komórki (w zależności

od metody - bakteryjne, roślinne lub zwierzęce) przeprowadzana jest w specjalnych

bioreaktorach. Produkcja składa się z trzech etapów. Pierwszy to namnażanie

komórek gospodarza oraz wprowadzenie ich do ich genomu, drogą rekombinacji,

ludzkiego materiału genetycznego kodującego pożądane białko. W drugim etapie

odprowadza się je z bioreaktora i oczyszcza z pozostałości mieszaniny reakcyjnej,

w trzecim - konfekcjonuje.

Aby znacznie poprawiają komfort życia chorych na cukrzycę, wyprodukowano

insuliny analogowe. Ze względu na zmienioną kolejność aminokwasów w

łańcuchach ma inny czas działania niż insulina ludzka - szybszy lub przedłużony.

Modyfikacja struktury łańcucha B sprawia, że preparat po wstrzyknięciu wchłania

się bardzo szybko i w ciągu 20-40 min. osiąga szczyt działania , natomiast inne

modyfikacje mogą sprawić, że insulina będzie miała 24-godzinny czas wchłaniania

i równomierne działanie. Takie insuliny stosuje się obecnie w intensywnej

insulinoterapii.

Ciekawostka

Na przełomie XX i XXI wieku insulinę zaczęto wykorzystywać jako nielegalnie

stosowany, trudny do wykrycia anabolik. Pomaga ona sportowcom i kulturystom

zwiększyć masę mięśni, szczególnie skutecznie w połączeniu ze sterydami

anabolicznymi lub hormonem wzrostu. Sterydy stymulująco wpływają na rozrost

mięśni, a insulina chroni je przed zanikiem. Taki cel ma przyjmowanie insuliny

podczas przygotowywania się do zawodów. Insulina podana wraz z glukoza

bezpośrednio przez rozpoczęciem zawodów umożliwia zawodnikowi podniesienie

progu wydolności dzięki zwielokrotnieniu metabolizmu glukozy. Zawodnicy,

którzy w krótkim czasie zmuszeni są do dużego wysiłku, a więc krótko i

średniodystansowi biegacze czy skoczkowie, osiągają największe korzyści z

przyjmowania insuliny jako dopingu. Szybkie znikanie insuliny we krwi utrudnia

wykrycie egzogennego hormonu. Jest to niezwykle groźny anabolik nie tylko ze

względu na trudność udowodnienia jego stosowania, ale nadmiar insuliny jest

śmiertelnie niebezpieczny dla zdrowia. Przyjmowanie przez dłuższy czas

rozregulowuje system immunologiczny, wywołuje bezpłodność i degeneracje wielu

organów wewnętrznych, a przedawkowanie prowadzi do śpiączki i zejścia.

A. Kołodziejczyk, Naturalne związki organiczne

Wiedza i Życie, styczeń 2012

Lubert Stryer, Biochemia

http://chemicznyswiat.blogspot.com/

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: