Ученые настойчиво продолжают «спаивать» общественность. Началось это ещё две тысячи лет назад — врачи Александра Македонского добавляли в воду для солдат немного красного вина. Это помогало справиться с отравлениями, которые нередки при употреблении воды из незнакомых водоемов.
В новое время за доказательство пользы взялись ученые и двадцать лет назад рекомендовали красное вино для улучшения работы сердечно-сосудистой системы, десять лет назад – для борьбы с атеросклерозом, полгода назад – даже для лечения язв желудка бактериального происхождения, и прочих инфекций желудочно-кишечного тракта. Даже беременным разрешили выпивать, правда, не больше полстакана в день.
метаболическое заболевание, характеризующееся хронической гипергликемией (увеличенным содержанием глюкозы в крови), которая является результатом нарушения секреции инсулина или механизмов его взаимодействия с клетками тканей.
(Определение Всемирной организации здравоохранения 1999 года).
Этот тип заболевания обусловлен снижением чувствительности тканей к действию инсулина (инсулинорезистентность), который на начальных стадиях заболевания синтезируется в нормальных или даже повышенных количествах.
Диета и снижение веса пациента в некоторых случаях помогают нормализовать углеводный обмен организма и снизить синтез глюкозы на уровне печени. Однако с течением заболевания выделение инсулина клетками поджелудочной железы снижается, что делает необходимыми инъекции инсулина.
Диабет 2 типа составляет 85-90% от всех форм диабета, наиболее часто развивается у людей старше 40 лет, и, как правило, связан с ожирением. Заболевание протекает медленно. Для него характерны второстепенные симптомы, кетоацидоз развивается редко. С течением времени развиваются такие осложнение как микро- и макроангиопатия, нефро- и нейропатия, ретинопатия и другие.
Сахарный диабет проявляется, прежде всего, повышением уровня глюкозы в крови, понижением способности тканей захватывать и утилизировать глюкозу и повышением мобилизации альтернативных источников энергии – аминокислот и свободных жирных кислот.
Высокий уровень глюкозы в крови и различных биологических жидкостях вызывает повышение их осмотического давления. Вследствие этого возникает осмотический диурез (повышенная потеря воды и солей через почки), приводящий к дегидратации (обезвоживанию) организма и развитию дефицита катионов натрия, калия, кальция и магния, анионов хлора, фосфата и гидрокарбоната.
У больного с сахарным диабетом развивается повышенная жажда, частое обильное мочеотделение, слабость, повышенная утомляемость, сухость слизистых оболочек несмотря на обильное питьё воды, мышечные подёргивания, сердечные аритмии и другие проявления дефицита электролитов.
Основу препаратов нового поколения должно составить вещество ресвератрол, образующееся при изготовлении настоящего красного вина. Это вещество смягчает повреждение, наносимое организму жирной диетой, помогая продлить здоровую жизнь и бороться с соответствующими осложнениями.
Но, судя по исследованиям на мышах, для достижения должного эффекта человеку ежедневно необходимы будут галлоны красненького или, по крайней мере, мегатаблетка.
Склонные к умеренности ученые уже создали несколько препаратов, похожих на ресвератрол по своей структуре, но проявляющие положительный эффект уже в разумных дозах. При тестировании на лабораторных животных (грызунах) препараты уже показали свою эффективность, и уже в скором времени врачи перейдут к испытаниям на людях.
белковый гормон, вырабатываемый поджелудочной железой и регулирующий уровень сахара (глюкозы) в крови. Гормон синтезируется в бета-клетках, которые входят в отдельные гормон-секретирующие группы клеток поджелудочной железы, называемые островками Лангерганса. Слово «инсулин» (от лат. insula – остров) указывает на «островковое» происхождение гормона.
Инсулин был впервые выделен из поджелудочной железы в Канаде в 1921 Ф.Бантингом и Ч.Бестом, сотрудниками Дж. Маклеода. Признанием их работы явилась Нобелевская премия по физиологии и медицине, присужденная Бантингу и Маклеоду в 1923.
Молекула инсулина состоит из двух аминокислотных цепей; А-цепь содержит 21 аминокислоту, В-цепь – 30. Цепи соединены друг с другом двумя дисульфидными мостиками (т.е. каждый образован двумя атомами серы), а третий дисульфидный мостик связывает отдаленные друг от друга аминокислоты А-цепи. Соединенные цепи частично изгибаются и сворачиваются в глобулярную структуру, и такая конфигурация молекулы гормона важна для проявления его биологической активности.
Инсулин обнаружен не только у млекопитающих, но и у рыб, земноводных, пресмыкающихся и птиц. Для лечения сахарного диабета – заболевания, характеризующегося высоким уровнем глюкозы в крови, – часто применяют свиной инсулин. Он отличается от инсулина человека лишь одной аминокислотой.
Инсулин – важнейший регулятор промежуточного обмена веществ. Главное его действие заключается в снижении уровня сахара в крови: он облегчает поглощение и использование глюкозы мышечными и жировыми клетками и тормозит образование новых молекул глюкозы в печени. Кроме того, он способствует запасанию глюкозы в клетках в форме гликогена, а также накоплению других веществ – потенциальных источников энергии (жира, белка), тормозят их распад и утилизацию организмом.
Синтезируемый островковыми клетками инсулин частично накапливается в поджелудочной железе, и основной стимул для его высвобождения и синтеза в дополнительном количестве – это повышение уровня глюкозы в крови. Инсулин вырабатывается непрерывно, но скорость его секреции меняется, а само действие строго координировано с эффектами других гормонов (глюкагона, катехоламинов), повышающих уровень глюкозы в крови, что и обеспечивает поддержание этого уровня в узких пределах нормы (ок. 80–100 мг глюкозы на 100 мл крови). Циркулируюций инсулин быстро инактивируется, главным образом в печени и почках; период его полужизни в организме составляет всего несколько минут.
Энциклопедия «Кругосвет»
Инсулин в норме стимулирует все клетки организма к поглощению глюкозы. Выделяемый поджелудочной железой при малейшем повышении сахара в крови, он поддерживает постоянную концентрацию последнего. При диабете второго типа клетки теряют чувствительность к инсулину и растущее содержание глюкозы приводит к многочисленным повреждениям тканей и нарушению обмена веществ.
Кристоф Вестфал из компании Sirtris Pharmaceuticals в Массачусетсе предположил, что подобная особенность препарата связана с активацией белка Sirt1, влияющего на метаболизм всего организма. Перебрав полмиллиона химических веществ, группа исследователей выбрала нужное – активирующее Sirt1 в гораздо меньших дозах, чем ресвератрол. Активность SRT1720 в биохимических тестах оказалась примерно в тысячу раз выше.
В 1869 году в Берлине 22-летний студент-медик Поль Лангерганс изучая с помощью нового микроскопа строение поджелудочной железы, обратил внимание на ранее не известные клетки, образующие группы, которые были равномерно распределены по всей железе. Назначение этих «маленьких кучек клеток», в последствии известных как «островки Лангерганса», было не понятно, но позднее Эдуад Лагус показал, что в них образуется секрет, который играет роль в регуляции пищеварения.
В 1889 году немецкий физиолог Оскар Минковски чтобы показать, что значение поджелудочной железы в пищеварении надумано, поставил эксперимент, в котором произвёл удаление железы у здоровой собаки. Через несколько дней после начала эксперимента, помощник Минковски, который следил за лабораторными животными, обратил внимание на большое количество мух, которые слетались на мочу подопытной собаки. Исследовав мочу, он обнаружил, что собака с мочой выделяет сахар. Это было первое наблюдение, позволившее связать работу поджелудочной железы и сахарный диабет. В 1901 году был сделан следующий важный шаг, Евген Опи чётко показал, что «Сахарный диабет… обусловлен разрушением островков поджелудочной железы, и возникает только когда эти эти тельца частично или полностью разрушены.» Связь между сахарным диабетом и поджелудочной железой была известна и раньше, но до этого не было ясно, что диабет связан именно с островками.
В следующие два десятилетия были предприняты несколько попыток выделить островковый секрет как потенциальное лекарство. В 1906 Georg Ludwig Zuelzer достиг некоторого успеха в снижении уровня глюкозы в крови подопытных собак панкреатическим экстрактом. E.L. Scott между 1911 и 1912 в Чикагском университете использовал водный экстракт поджелудочной железы и отмечал «некоторое уменьшение гликозурии», но он не смог убедить своего руководителя в важности своих исследований, и вскоре эти эксперименты были прекращены. Такой же эффект демонстрировал и Израэль Кляйнер в Rockefeller University в 1919, но его работа была прервана началом первой мировой войны, и он не смог её завершить. Похожую работу после опытов во Франции в 1921 году опубликовал и профессор физиологии Румынской Школы Медицины Никола Паулеско, и многие, в том числе и в Румынии, считают именно его первооткрывателем инсулина.
Однако практическое выделение инсулина принадлежит группе учёных Торонтского университета. В октябре 1920 года Фредерик Бантинг прочитал в работах Минковского о том, что если у собак препятствовать выделению пищеварительного сока из поджелудочной железы, то железистые клетки вскоре погибают, а островки остаются живыми, и сахарный диабет у животных не развивается. Этот интересный факт заставил его задуматься над возможностью выделения из железы неизвестного фактора, способствующего снижению уровня сахара в крови. Из его записок: «перевязать собаке панкреатический проток. Оставить собаку, пока не разрушатся ацинусы и останутся только островки. Попытаться выделить внутренний секрет и подействовать на гликозурию…»
В Торонто Бантинг, встретился с Дж. Маклеодом и изложил ему свои соображения в надежде заручиться его поддержкой и получить необходимое для работы оборудование. Идея Бантинга сперва показалась профессору абсурдной и даже смешной. Но молодому учёному таки удалось убедить Маклеода поддержать проект. И летом 1921 года он предоставил Бантингу университетскую лабораторию и ассистента, 22-летнего Чарльза Беста, а также выделил ему 10 собак. Их метод заключался в том, что вокруг выводного протока поджелудочной железы затягивалась лигатура, препятствуя выделению из железы панкреатического сока, и спустя несколько недель, когда внешнесекреторные клетки погибли, в живых оставались тысячи островков, из которых им удалось выделить белок, который достоверно снижал уровень сахара в крови у собак с удалённой поджелудочной железой. Сперва его назвали «айлетин».
После решения проблемы с источником инсулина, следующей важной задачей стала очистка белка. Для её решения в декабре 1921 Маклеод привлёк блестящего биохимика, Джеймса Коллипа, который в итоге сумел разработать эффективный метод очистки инсулина.
И 11 января 1922 года, после множества успешных испытаний с собаками, страдающему диабетом 14-летнему Леонарду Томпсону была сделана первая в истории инъекция инсулина. Однако первый опыт применения инсулина оказался неудачным. Экстракт оказался недостаточно очищенным, и это привело к развитию аллергии, поэтому инъекции инсулина были приостановлены. Следующие 12 дней Коллип напряжённо работал в лаборатории над улучшением экстракта. А 23 января Леонарду была введена вторая доза инсулина. На сей раз, успех был полным, не только не было явных побочных действий, но и у больного перестал прогрессировать диабет. Однако в последствии Бантинг и Бест не сработались с Коллипом и вскоре с ним расстались.
За это революционное открытие Маклеод и Бантинг в 1923 году были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине. Бантинг сперва был сильно возмущён, что его помощник Бест не был представлен к награде вместе с ним, и поначалу даже демонстративно отказался от денег, но потом всё же согласился принять премию, и свою часть торжественно разделил с Бестом. Также поступил и Маклеод, поделив свою премию с Коллипом. А патент на инсулин был продан Торонтскому университету за один доллар, и вскоре началось производство инсулина в промышленных масштабах.
Заслуга по определению точной последовательность аминокислот, образующих молекулу инсулина (так называемая первичная структура) принадлежит британскому молекулярному биологу Фредерику Сенгеру. Инсулин стал первым белком, для которого была полностью определена первичная структура. За проделанную работу в 1958 году он был удостоен Нобелевской премии по химии. А спустя почти 40 лет Дороти Кроуфут Ходжкин с помощью метода рентгеновской дифракции определила пространственное строение молекулы инсулина. Её работы также отмечены Нобелевской премией.
Википедия
Ресвератрол также восстанавливает чувствительность к инсулину, только для этого требуется как минимум в пять раз большая доза, чем SRT1720. Среди побочных эффектов активация всего семейства Sirt-подобных белков – сиртуинов. По мнению осторожного Вестфала, в любом случае это не очень хорошо.
Клинические испытания SRT1720 ученые планируют начать в первой половине 2008 года. Пока уверенности, что он будет эффективен и безопасен для пациентов, нет, но перспективы заставляют врачей двигаться вперёд.
По мнению команды Вестфала, применение SRT1720 не ограничивается только алиментарными заболеваниями, активирование сиртуинов должно снижать клеточное повреждение, происходящее при других заболеваниях, в первую очередь связанных с преклонным возрастом. Например, при раке, инфаркте и болезни Альцгеймера.
Ученый не очень скромен в своих оценках, приписывающих этому препарату свойства лекарства, способного остановить старение. Но, по крайней мере, Вестфал не стал давать советов по поводу ежедневного употребления вина.
