Препараты гормонов поджелудочной железы

Поджелудочная железа функционирует как железа наружной и внутренней сек­реции. Инкреторную функцию выполняет островковый аппарат. Островки Лан-герганса состоят из 4 типов клеток:

А (а) клетки, вырабатывающие глюкагон;

В (р) клетки, вырабатывающие инсулин и амилин;

D (5) клетки, вырабатывающие соматостатин;

F — клетки, вырабатывающие панкреатический полипептид.

Функции панкреатического полипептида малоясны. Соматостатин, продуци­руемый в периферических тканях (как указывалось выше), выполняет функции паракринного ингибитора секреции. Глюкагон и инсулин - гормоны, регулиру­ющие уровень глюкозы в плазме крови взаимно противоположным образом (ин­сулин понижает, а глюкагон повышает). Недостаточность инкреторной функции поджелудочной железы проявляется симптомами дефицита инсулина (в связи с чем его принято считать основным гормоном поджелудочной железы).

Инсулин представляет собой полипептид, состоящий из двух цепочек - А и В, соединенных между собой двумя дисульфидными мостиками. Цепочка А состоит из 21 аминокислотного остатка, цепочка В — из 30. Инсулин синтезируется в ап­парате Гольджи (3-клеток в виде препроинсулина и преобразуется в проинсулин, который представляет собой две цепи инсулина, и соединяющую их цепь С-бел-ка, состоящую из 35 аминокислотных остатков. После отщепления С-белка и присоединения 4 аминокислотных остатков, образуются молекулы инсулина, которые упаковываются в гранулы и подвергаются экзоцитозу. Инкреция инсу­лина имеет пульсирующий характер с периодом 15—30 мин. В течение суток в системный кровоток выделяется 5 мг инсулина, а всего в поджелудочной железе содержится (с учетом препроинсулина и проинсулина) 8 мг инсулина. Секреция инсулина регулируется нейрональными и гуморальными факторами. Парасим­патическая нервная система (через посредство М₃-холинорецепторов) усиливает, а симпатическая нервная система (через посредство а₂-адренорецепторов) угне­тает выделение инсулина (3-клетками. Соматостатин, продуцируемый D-клетка-ми угнетает, а некоторые аминокислоты (фенилаланин), жирные кислоты, глю­кагон, амилин и глюкоза усиливают выделение инсулина. При этом уровень глюкозы в плазме крови является определяющим фактором регуляции выделе­ния инсулина. Глюкоза проникает в р-клетку и запускает цепь метаболических реакций, в результате чего в (β-клетках увеличивается концентрация АТФ. Это ве-

щество блокирует АТФ-зависимые калиевые каналы и мембрана Р-клетки при­ходит в состояние деполяризации. В результате деполяризации увеличивается частота открытия потенциалзависимых кальциевых каналов. Концентрация ионов кальция в Р-клетках увеличивается, что приводит к усилению экзоци-тоза инсулина.

Инсулин регулирует обмен углеводов, жиров, белков, а также рост тканей. Механизм влияния инсулина на рост тканей тот же, что и у инсулиноподобных факторов роста (см. соматотропный гормон). Влияние инсулина на обмен веществ в целом можно охарактеризовать как анаболическое (усиливается синтез белка, жиров, гликогена), при этом первоочередное значение имеет влияние инсулина на углеводный обмен.

Чрезвычайно важно отметить, что указанные в табл. 31.1 изменения обмена веществ в тканях сопровождаются снижением уровня глюкозы в плазме крови (гипогликемией). Одной из причин гипогликемии является увеличение захвата глюкозы тканями. Движение глюкозы через гистогематические барьеры осуще­ствляется посредством облегченной диффузии (энергонезависимого транспор­та по электрохимическому градиенту через специальные транспортные систе­мы). Системы облегченной диффузии глюкозы называются GLUT. Указанные в табл. 31.1 адипоциты и волокна поперечно-полосатых мышц содержат GLUT 4, через которые глюкоза и входит в «инсулинозависимые» ткани.

Таблица 31.1. Влияние инсулина на обмен веществ

 

Тип обмена	Гепатоциты	Адипоциты	Волокна поперечно­полосатых мышц
Углеводный	Глюконеогенез Гликогенолиз Гликолиз Гликогенез	Захват глюкозы Синтез глицерина	Захват глюкозы Гликолиз Гликогенез
Жировой	Липогенез Липолиз	Синтез триглицеридов Синтез жирных кислот Липолиз
Белковый	Распад белка		ТЗахват аминокислот Т Синтез белка

Влияние инсулина на обмен веществ осуществляется при участии специфи­ческих мембранных инсулиновых рецепторов. Они состоят из двух α- и двух β-субъединиц, при этом α-субъединицы расположены с наружной стороны мембран инсулинозависимых тканей и имеют центры связывания молекул инсу­лина, а β-субъединицы представляют собой трансмембранный домен с тирозин-киназной активностью и тенденцией к взаимному фосфорилированию. При связывании молекулы инсулина с α-субъединицами рецептора происходит эн-доцитоз, и димер инсулин-рецептор погружается в цитоплазму клетки. Пока молекула инсулина связана с рецептором, рецептор пребывает в активирован­ном состоянии и стимулирует процессы фосфорилирования. После разъедине­ния димера рецептор возвращается в мембрану, а молекула инсулина деградиру­ет в лизосомах. Запускаемые активированными инсулиновыми рецепторами процессы фосфорилирования приводят к активации некоторых ферментов

углеводного обмена и усилению синтеза GLUT. Схематично это можно пред­ставить следующим образом (рис. 31.1):

При недостаточной продукции эндогенного инсулина возникает сахарный диабет. Его основными симптомами являются гипергликемия, глюкозурия, по-лиурия, полидипсия, кетоацидоз, ангиопатии и др.

Инсулиновая недостаточность может быть абсолютной (аутоиммунный про­цесс, приводящий к гибели островкового аппарата) и относительной (у пожилых и тучных людей). В связи с этим принято различать сахарный диабет 1 типа (аб­солютная инсулиновая недостаточность) и сахарный диабет 2 типа (относитель­ная инсулиновая недостаточность). При обеих формах сахарного диабета показа­на диета. Порядок же назначения фармакологических препаратов при разных формах диабета неодинаков.

Противодиабетинеские средства

Применяемые при диабете 1 типа

1. Препараты инсулина (заместительная терапия)

Применяемые при диабете 2 типа

1. Синтетические противодиабетические средства

2. Препараты инсулина Препараты инсулина

Препараты инсулина можно рассматривать как универсальные антидиабети­ческие средства, эффективные при любой форме диабета. Диабет 1 типа иногда называют инсулинозависимым или инсулинопотребным. Лица, страдающие та­ким диабетом, пожизненно применяют препараты инсулина в качестве средств заместительной терапии. При сахарном диабете 2 типа (иногда называется инсу-линонезависимым) лечение начинают с назначения синтетических противодиа-бетических средств. Препараты инсулина таким больным назначают лишь при неэффективности высоких доз синтетических гипогликемических средств.

Препараты инсулина могут производиться из поджелудочных желез убойного скота — это бычий (говяжий) и свиной инсулин. Кроме того, существует генно-инженерный способ получения человеческого инсулина. Препараты инсулина, получаемые из поджелудочных желез убойного скота, могут содержать примеси проинсулина, С-белка, глюкагона, соматостатина. Современные технологии по-

зволяют получать высокоочищенные (монокомпонентные), кристаллизованные и монопиковые (хроматографически очищенные с выделением «пика» инсули­на) препараты.

Активность препаратов инсулина определяется биологическим путем и выра­жается в единицах действия. Применяется инсулин только парентерально (под­кожно, внутримышечно и внутривенно), поскольку, являясь пептидом, разруша­ется в ЖКТ. Подвергаясь протеолизу в системном кровотоке, инсулин имеет невысокую продолжительность действия, в связи с чем были созданы препараты инсулина пролонгированного действия. Их получают методом преципитации инсулина с протамином (иногда в присутствии ионов Zn, для стабилизации про­странственной структуры молекул инсулина). В результате получается либо амор­фный солид, либо относительно малорастворимые кристаллы. При введении под кожу такие формы обеспечивают эффект депо, медленно высвобождая инсулин в системный кровоток. С физико-химической точки зрения пролонгированные формы инсулина являются суспензиями, что служит препятствием к их внутри­венному введению. Одним из недостатков пролонгированных форм инсулина является длительный латентный период, поэтому иногда их комбинируют с не-пролонгированными препаратами инсулина. Такая комбинация обеспечивает быстрое развитие эффекта и его достаточную продолжительность.

Препараты инсулина классифицируют по продолжительности действия (ос­новной параметр):

1. Инсулин быстрого действия (начало действия обычно через 30 мин; макси­мум действия через 1,5-2 ч, общая продолжительность действия 4—6 ч).

2. Инсулин длительного действия (начало через 4—8 ч, пик спустя 8—18 ч, об­щая продолжительность 20—30 ч).

3. Инсулин средней длительности действия (начало через 1,5-2 ч, пик спустя 3-12 ч, общая продолжительность 8—12 ч).

4. Инсулин средней длительности действия в комбинациях.

Препараты инсулина быстрого действия могут использоваться как для систе­матического лечения, так и для купирования диабетической комы. С этой целью их вводят внутривенно. Пролонгированные формы инсулина внутривенно вво­дить нельзя, поэтому основная сфера их применения — систематическое лечение сахарного диабета.

Побочные эффекты. В настоящее время в медицинской практике применяют­ся либо генно-инженерные человеческие инсулины, либо высокоочищенные сви­ные. В связи с этим осложнения инсулинотерапии встречаются относительно ред­ко. Возможны аллергические реакции, липодистрофии на месте инъекций. При введении слишком высоких доз инсулина или при недостаточном поступлении алиментарных углеводов может развиться чрезмерная гипогликемия. Ее крайним вариантом является гипогликемическая кома с потерей сознания, судорогами и явлениями сердечно-сосудистой недостаточности. При гипогликемической коме больному следует вводить внутривенно 40% раствор глюкозы в количестве 20—40 (но не более 100) мл.

Поскольку препараты инсулина применяются пожизненно, следует иметь в виду, что их гипогликемическое действие может изменяться другими препара­тами. Усиливают гипогликемическое действие инсулина: α-адреноблокаторы, β-адреноблокаторы, тетрациклины, салицилаты, дизопирамид, анаболические стероиды, сульфаниламиды. Ослабляют гипогликемическое действие инсули­на: β-адреномиметики, симпатомиметики, глюкокортикостероиды, тиазидные диуретики.

Противопоказания: заболевания, протекающие с гипогликемией, острые за­болевания печени и поджелудочной железы, декомпенсированные пороки сердца.

Препараты генно-инженерного инсулина человека

Актрапид НМ — раствор биосинтетического человеческого инсулина ко­роткого и быстрого действия во флаконах по 10 мл (1 мл раствора содержит 40 или 100 ME инсулина). Может выпускаться в картриджах (Актрапид НМ Пен-филл) для использования в инсулиновой шприц-ручке Ново-Пен. В каждом кар­тридже 1,5 или 3 мл раствора. Гипогликемическое действие развивается через 30 мин, достигает максимума через 1-3 ч и длится 8 ч.

Изофан-инсулин НМ — нейтральная суспензия генно-инженерного инсулина средней продолжительности действия. Флаконы по 10 мл суспензии (40 ME в 1 мл). Гипогликемическое действие начинается через 1—2 ч, достигает мак­симума через 6-12 ч, продолжается 18-24 ч.

Монотард НМ- составная суспензия цинк-инсулина человека (содержит 30% аморфного и 70% кристаллического цинк-инсулина. Флаконы по 10 мл сус­пензии (40 или 100 ME в 1 мл). Гипогликемическое действие начинается через 2,5 ч, достигает максимума через 7—15 ч, продолжается 24 ч.

Ультратард НМ — суспензия цинк-инсулина кристаллического. Флако­ны по 10 мл суспензии (40 или 100 ME в 1 мл). Гипогликемическое действие начи­нается через 4 ч, достигает максимума через 8-24 ч, продолжается 28 ч.

Препараты свиного инсулина

Инсулин нейтрал для инъекций (ИнсулинС, Актрапид МС) -ней­тральный раствор монопикового или монокомпонентного свиного инсулина ко­роткого и быстрого действия. Флаконы по 5 и 10 мл (1 мл раствора содержит 40 или 100 ME инсулина). Гипогликемическое действие начинается через 20-30 мин после подкожного введения, достигает максимума через 1—3 ч и длится 6-8 ч. Для систематического лечения вводят под кожу, за 15 мин до еды, начальная доза — от 8 до 24 ME (ЕД), высшая разовая доза — 40 ЕД. Для купирования диабе­тической комы вводят внутривенно.

Инсулин изофан - монопиковый монокомпонентный свиной изофан протамин инсулин. Гипогликемическое действие начинается через 1—3 ч, достига­ет максимума через 3-18 ч, продолжается около 24 ч. Наиболее часто используется как компонент комбинированных препаратов с короткодействующим инсулином.

Инсулин Ленте СПП — нейтральная составная суспензия монопиково­го или монокомпонентного свиного инсулина (содержит 30% аморфного и 70% кристаллического цинк-инсулина). Флаконы по 10 мл суспензии (40 ME в 1 мл). Гипогликемическое действие начинается через 1—3 ч после подкожного введе­ния, достигает максимума через 7-15 ч, продолжается 24 ч.

Монотард МС- нейтральная составная суспензия монопикового или монокомпонентного свиного инсулина (содержит 30% аморфного и 70% крис­таллического цинк-инсулина). Флаконы по 10 мл суспензии (40 или 100 ME в 1 мл). Гипогликемическое действие начинается через 2,5 ч, достигает максимума через 7—15 ч, продолжается 24 ч.