Гормоны поджелудочной железы препараты. Препараты гормонов поджелудочной железы

Поджелудочная железа вырабатывает несколько гормонов:

глюкагон, инсулин, соматостатин, гастрин.

Из них инсулин имеет наибольшее практическое значение.

Инсулин вырабатывается в- клетками островков Лангерганса.

Клетки поджелудочной железы постоянно высвобождают небольшое базальное количество инсулина.

В ответ на различные стимулы (особенно глюкозу) выработка инсулина значительно повышается.

Недостаток инсулина или избыток факторов, которые противодействуют его активности,

приводят к развитию сахарного диабета - тяжелого заболевания,

которое характеризуется:

высоким уровнем глюкозы в крови (гипергликемия)

выделением ее с мочой (концентрации в первичной моче превышают возможности

последующей реабсорбции - глюкозурия)

накоплением продуктов нарушенного обмена жиров - ацетона, оксимасляной кислоты -

в крови с интоксикацией и развитием ацидоза (кетоацидоз)

выделением их с мочой (кетонурия)

прогрессирующим поражением капилляров почек

и сетчатой оболочки глаз (ретинопатия)

нервной ткани

генерализованным атеросклерозом

Механизм действия инсулина:

1, Связывание с рецептором

В мембранах клеток для инсулина есть специальные рецепторы,

взаимодействуя с которыми гормон в несколько раз усиливает поглощение ими глюкозы.

Важно для тканей, в которые без инсулина глюкозы поступает очень мало (мышечная, жировая).

Усиливается поступление глюкозы и в органы, которые достаточно снабжаются ею и без инсулина (печень, мозг, почки).

2. Поступление в мембрану белка-переносчика глюкозы

В результате связывания гормона с рецептором активируется ферментная часть рецептора (тирозинкиназа).

Тирозинкиназа включает в работу другие ферменты обмена веществ в клетке и поступление из депо в мембрану белка-переносчика глюкозы.

3. Комплекс инсулин-рецептор входит внутрь клетки и активирует работу рибосом

(синтез белка) и генетического аппарата.

4. В результате в клетке усиливаются анаболические процессы и угнетаются катаболические.

Эффекты инсулина

В целом оказывает анаболическое и антикатаболическое действие

Углеводный обмен

Ускоряют транспорт глюкозы через цитолемму в клетки

Тормозят глюконеогенез

(превращение аминокислот в глюкозу)

Ускоряют образование гликогена

(активирует глюкокиназу и гликогенсинтетазу) и

тормозит гликогенолиз (ингибирует фосфорилазу)

Жировой обмен

Подавляет липолиз (подавляет активность липазы)

Увеличивает синтез жирных кислот,

ускоряет их эстерификацию

Тормозит превращение жирных кислот и аминокислот

в кетокислоты

Белковый обмен

Ускоряет транспорт аминокислот в клетку, увеличивает синтез белка и рост клетки

Действие инсулина:

На печень

- усиление депонирования глюкозы в виде гликогена за счет

торможения гликогенолиза,

кетогенеза,

глюконеогенеза

(это отчасти обеспечивается усилением транспорта глюкозы в клетки и ее фосфорилирования)

На скелетные мышцы

- активация синтеза белка вследствие

усиления транспорта аминокислот и увеличения рибосомальной активности,

- активация синтеза гликогена,

израсходованного при мышечной работе

(вследствие усиления транспорта глюкозы).

На жировую ткань

Увеличение депонирования триглицеридов

(наиболее эффективная форма сохранения энергии в организме)

за счет уменьшения липолиза и стимуляции этерификации жирных кислот.

Симптомы: жажда (полидипсия)

повышенный диурез (полиурия)

повышенный аппетит (полифагия)

слабость

снижение массы тела

ангиопатия

нарушение зрения и др.

Этиологическая классификация нарушений гликемии (ВОЗ, 1999)

Результат применения инсулина - многосторонние положительные сдвиги обмена:

Активация углеводного обмена.

Усиление транспорта глюкозы в клетки

Усиление использования глюкозы в цикле трикарбоновых кислот и поставке глицерофосфата Увеличение перевода глюкозы в гликоген

Торможение глюконеогенеза

Снижение уровня сахара в крови – прекращение глюкозурии.

Трансформация жирового обмена в сторону липогенеза .

Активация образования триглицеридов из свободных жирных кислот

в результате поступления в жировую ткань глюкозы и образования глицерофосфата

Снижение уровня свободных жирных кислот в крови и

уменьшение их превращения в печени в кетоновые тела - устранение кетоацидоза.

Уменьшение образования в печени холестерина.

ответственного за развитие диабетогенного атеросклероза

Вследствие усиления липогенеза возрастает масса тела.

Изменения белкового обмена .

Экономия фонда аминокислот за счет торможения глюконеогенеза

Активация синтеза РНК

Стимуляция синтеза и торможение распада белков.

Лечение диабета:

За молекулу инсулина Нобелевская премия присуждалась дважды:

В 1923 г – за его открытие (Фредерик Бантинг и Джон Маклеод)

В 1958 г – за установление химического состава (Фредерик Сенгер)

Немыслимая скорость внедрения открытия в практику:

От гениального озарения до проверки действия препарата на собаках с удаленной поджелудочной железой прошло всего 3 месяца.

Через 8 месяцев инсулином лечили первого пациента,

Через 2 года фармацевтические компании могли обеспечить им всех желающих.

Голодная диета .

Banting and Best.

Слово Banting в английском языке стало общеизвестным за 60 лет до открытия инсулина – благодаря Уильяму Бантингу, гробовщику и непомерному толстяку.

На Сент-Джеймс стрит в Лондоне до сих пор сохранился его дом, вывеска и лестница.

По этой лестнице в один прекрасный день Бантинг не смог спуститься, так он растолстел.

Тогда он сел на голодную диету.

Свой опыт похудания Бантинг изложил в брошюре «Письмо о тучности, адресованное общественности». Книга вышла в 1863 г и мгновенно стала бестселлером.

Его система приобрела такую популярность, что слово «бантинг» в английском языке получило значение «голодная диета».

Для англоязычной публики сообщение об открытии инсулина учеными по фамилии Бантинг и Бест прозвучало как каламбур: Banting and Best - Голодная диета и Лучший.

До начала ХХ века вызванные диабетом слабость, утомляемость, постоянную жажду, мочеизнурение (до 20 л мочи в сутки), незаживающие язвы на месте малейшей ранки и др. можно было продлить единственным эмпирически найденным способом – морить голодом.

При диабете 2-го типа это помогало довольно долго, при 1-м типе – несколько лет.

Причина развития диабета стала отчасти понятна в 1674 году,

когда лондонский врач Томас Виллис попробовал мочу больного на вкус.

Она оказалась сладкой из-за того, что организм любыми путями избавлялся от сахара.

Связь диабета с нарушениями функции поджелудочной железы выявлена середине ХIХ века.

Леонид Васильевич Соболев

В 1900-1901 гг сформулировал принципы получения инсулина.

Уровень сахара в крови регулирует гормон островков Лангерганса поджелудочной железы –

предположил в 1916 г английский физиолог Шарпи-Шефер.

Оставалось главное – выделить инсулин из поджелудочных желез животных и применить его для лечения людей.

Первым, кому это удалось, оказался канадский врач Фред Бантинг .

Бантинг занялся проблемой диабета без опыта работы и серьезной научной подготовки.

Прямо с родительской фермы он поступил в университет Торонто.

Затем служил в армии, работал хирургом в полевом госпитале, был тяжело ранен.

После демобилизации Бантинг устроился на должность младшего преподавателя анатомии и физиологии университета Торонто.

Он тут же предложил заведующему кафедрой профессору Джону Маклеоду заняться выделением гормона поджелудочной железы.

Маклеод, крупный специалист в области диабета, прекрасно знал, сколько известных ученых десятилетиями безуспешно бились над этой проблемой, поэтому предложение он отклонил.

Но через несколько месяцев Бантинг предложил идею, которая осенила его в 2 часа ночи в апреле 1921 г:

перевязать протоки поджелудочной железы, чтобы в ней перестал вырабатываться трипсин.

Идея оказалась правильной, т.к. трипсин переставал расщеплять белковые молекулы инсулина, и инсулин стало возможно выделить.

Маклеод уезжал в Шотландию и разрешил Бантингу 2 месяца пользоваться своей лабораторией, опыты ставить за свой счет. Даже выделил в помощники студента Чарльза Беста .

Бест умел виртуозно определять концентрацию сахара в крови и моче.

Чтобы добыть средства Бантинг продал все свое имущество, но на получение первых результатов вырученных денег не хватило.

Через 2 месяца профессор вернулся и чуть было не выгнал Бантинга и Беста из лаборатории.

Но, разобравшись, чего успели достичь исследователи, немедленно подключил к работе всю кафедру во главе с собой.

Бантинг не стал подавать заявку на патент.

Разработчики сначала попробовали препараа на себе – по обычаю тогдашних врачей.

Правила тогда были простыми, а больные диабетом умирали, поэтому совершенствование методов выделения и очистки проводили параллельно с клиническим применением.

Они рискнули сделать укол мальчику, который должен был умереть через несколько дней.

Попытка оказалась неудачной – неочищенный экстракт поджелудочной железы не подействовал

Но через 3 недели 23 января 1922 г после инъекции плохо очищенного инсулина у 14-летнего Леонарда Томпсона снизилась концентрация сахара в крови.

Среди первых пациентов Бантинга был его друг, тоже врач.

Еще одну пациентку, девочку-подростка привезла из США в Канаду ее мать-врач.

Девочке была сделана инъекция прямо на вокзале, она была уже в коме.

После того, как пришла в себя, девочка, получая инсулин, прожила еще 60 лет.

Промышленный выпуск инсулина начал врач, жена которого, врач-эндокринолог, болела диабетом, датчанин Авгус Крог (Ново Нордиск – датская фирма, которая до сих пор является одним из крупнейших производителей инсулина).

Свои премии Бантинг поровну поделил с Бестом, а Маклеод с Коллипом (биохимик).

В Канаде Бантинг стал национальным героем.

В 1923 г университет Торонто (через 7 лет после его окончания Бантингом) присвоил ему степень доктора наук, избрал профессором и открыл новое отделение – специально для продолжения работы.

Канадский парламент выделил ему ежегодную пенсию.

В 1930 Бантинг стал директором научно-исследовательского института имени Бантинга и Беста , был избран членом Королевского общества в Лондоне , получил звание рыцаря Великобритании.

С началом 2-й Мировой войны он пошел на фронт добровольцем, организатором медицинской помощи.

22 февраля 1941 г Бантинг погиб, самолет, в котором он летел, потерпел аварию над снежной пустыней Ньюфаундленда.

Памятники Бантингу стоят в Канаде на родине и на месте его гибели.

14 ноября – день рождения Бантинга – отмечается как день борьбы с сахарным диабетом .

Препараты инсулина

У льтракороткого действия

Лизпро (Хумалог)

Начало действия через 15 минут, длительность 4 часа, принимают перед едой.

Регулярный кристаллический инсулин (устарел),

актрапид МК, МП (свиной), актрапид Ч, илитин Р (регуляр), хумулин Р

Начало действия через 30 минут, длительность 6 часов, принимают за 30 минут до еды.

Промежуточного действия

Семиленте МК

Начало действия через 1 час, длительность 10 часов, принимают за час до еды.

Ленте, Ленте МК

Начало действия через 2 часа, длительность 24 часов, принимают за 2 часа до еды.

Хомофан, протофан Ч, монотард Ч, МК

Начало действия через 45 минут, длительность 20 часов, принимают за 45 минут до еды.

Пролонгированного действия

Ультраленте МК

Начало действия через 2 часа, длительность 30 часов, принимают за 1,5 часа до еды.

Ультраленте илетин

Начало действия через 8 часов, длительность 25 часов, принимают за 2 часа до еды.

Ультратард Ч

Хумулин У

Начало действия через 3 часов, длительность 25 часов, принимают за 3 часа до еды.

Препараты короткого действия:

Вводятся инъекционно - подкожно или (при гипергликемической коме) внутривенно

Недостатки - высокая активность на пике действия (что создает опасность гипогликемической комы), малая продолжительность действия.

Препараты средней продолжительности :

Применяются при лечении компенсированного диабета, после лечения препаратами короткого действия с определением чувствительности к инсулину.

Препараты длительного действия:

Вводятся только подкожно.

Целесообразно сочетание препаратов короткой и средней продолжительности действия.

МП - монопиковый: очищенный методом гель-фильтрации.

МК - монокомпонентный: очищенный методами молекулярного сита и ионообменной хроматографии (лучшая степень очистки).

Бычий инсулин отличается от человеческого 3 аминокислотами, большая антигенная активность.

Свиной инсулин отличается от человеческого всего на одну аминокислоту.

Человеческий инсулин получен по технологии рекомбинантной ДНК (помещая ДНК в дрожжевую клетку и гидролизуя наработанный проинсулин до молекулы инсулина).

Системы доставки инсулина :

Инфузионные системы .

Портативные помпы.

Имплантируемый автоинъектор

Имплантируется титановый резервуар с запасом инсулина на 21 день.

Его окружает резервуар, наполненный газообразным фотруглеродом.

Катетер из титанового резервуара соединен с кровеносным сосудом.

Под действием тепла газ расширяется и обеспечивает непрерывную подачу инсулина в кровь.

Назальный спрей

Осенью 2005 г Управление по контролю продуктов и лекарств США одобрило первый препарат инсулина в виде назального спрея.

Регулярные инъекции инсулина

Дозирование инсулина : строго индивидуально.

Оптимальная доза должна снижать уровень глюкозы в крови до нормы, устранять глюкозурию и другую симптоматику сахарного диабета.

Области подкожных инъекций (разная скорость всасывания): передняя поверхность брюшной стенки, наружная поверхность плеч, передняя наружная поверхность бедер, ягодицы.

Препараты короткого действия – в область живота (более быстрое всасывание),

Препараты продленного действия – в бедра или ягодицы.

Плечи неудобны для самостоятельных инъекций.

Эффективность терапии контролируется путем

Систематического определения «голодного» уровня сахара в крови и

Выделения его с мочой за сутки

Наиболее рациональный вариант лечения сахарного диабета 1 типа –

Режим многократных инъекций инсулина, имитирующий физиологическую секрецию инсулина.

В физиологических условиях

базальная (фоновая) секреция инсулина происходит непрерывно и составляет 1 ЕД инсулина в час.

При физической нагрузке инсулиновая секреция в норме уменьшается.

Во время еды

Требуется добавочная (стимулированная) секреция инсулина (1-2 ЕД на 10 г улеводов).

Эту сложную секрецию инсулина можно имитировать следующим образом:

Перед каждым приемом пищи вводятся препараты короткого действия.

Базальная секреция поддерживается препаратами пролонгированного действия.

Осложнения инсулиновой терапии:

Гипогликемия

В результате

Несвоевременного приема пищи,

Необычной физической нагрузки,

Введения необоснованно высокой дозы инсулина.

Проявляется

Головокружением,

Тремором,

Слабостью

Гипогликемическая кома

Возможно развитие инсулинового шока, потеря сознания, летальный исход.

Купируется приемом глюкозы.

Осложнения сахарного диабета

Диабетическая кома

Вследствие

Применения недостаточных доз инсулина,

Нарушения диеты,

Стрессовых ситуаций.

Без немедленной интенсивной терапии диабетическая кома (сопровождается отеком мозга)

всегда ведет к летальному исходу.

В результате

Нарастающей интоксикации ЦНС кетоновыми телами,

Аммиаком,

Ацидотического сдвига

Экстренная терапия проводится внутривенным введением инсулина.

Под влиянием большой дозы инсулина в клетки вместе с глюкозой входит калий

(печень, скелетные мышцы),

Концентрация калия в крови резко падает. В результате - расстройства сердечной деятельности.

Иммунные нарушения.

Инсулиновая аллергия, иммунная резистентность к инсулину.

Липодистрофия в месте инъекции.

Антитиреоидные средства применяют при гиперфункции щито­видной железы (тиреотоксикоз, базедова болезнь). В настоящее время из антитиреоидных средств применяют в основном тиамазол (мерказолил) , кото­рый ингибирует тиропероксидазу и таким образом препятствует йодированию тирозиновых остатков тироглобулина и нарушают синтез Т 3 и Т 4 . Назначают внутрь. При применении этого препарата возможны лейкопения, агранулоцитоз, кож­ные сыпи. Возможно увеличение щитовидной железы.

В качестве антитиреоидных средств внутрь назначают йодиды - ка­ лия йодид или натрия йодид в достаточно высоких дозах (160-180 мг). В этом случае йодиды снижают продукцию тиреотропного гормона гипофиза; соответственно снижается синтез и выделение Т 3 и Т 4 . Аналогичное по механизму угнетение высвобождения тиреотропного гормона наблюдается также при применении дийодтирозина . Препараты применяются внутрь. Вызывают уменьшение объема щитовидной железы. Побочные эффекты: головная боль, слезотечение, конъюнкти­вит, боль в области слюнных желез, ларингит, кожные сыпи.

3.Препарат гормона парафолликулярных клеток щитовидной железы

Парафолликулярные клетки щитовидной железы секретируют кальцитонин, который препятствует декальцификации костной ткани, снижая активность остеокластов. Следствием этого является снижение содержания ионов кальция в крови. Препарат кальцитонина применяют при остеопорозе.

Препарат гормона паращитовидных желез

Полипептидный гормон паращитовидных желез паратгормон влияет на обмен кальция и фосфора. Вызывает декальцификацию костной ткани. Способствует всасыванию ионов кальция из ЖКТ, увеличивает реабсорбцию кальция и снижает реабсорбцию фосфата в почечных канальцах. В связи с этим при действии паратгормона повышается уровень Са 2+ в плазме крови. Лекарственный препарат из паращитовидных желез убойного скота паратиреоидин применяют при гипопаратиреозе, спазмофилии.

Препараты гормонов поджелудочной железы

Поджелудочная железа является железой внешней и внутренней секреции. β-клетки островков Лангерганса продуцируют инсулин, α-клетки - глюкагон. Указанные гормоны противоположным об­разом влияют на уровень глюкозы в крови: инсулин его снижает, а глюкагон повышает.

1. Препараты инсулина и синтетические гипогликемические средства

Инсулин стимулирует рецепторы клеточных мембран, сопряжен­ные с тирозинкиназой. В связи с этим инсулин:

способствует усвоению глюкозы клетками тканей (за исключе­нием ЦНС), облегчая транспорт глюкозы через клеточные мембра­ны;

снижает глюконеогенез в печени;

3) стимулирует образование гликогена и его отложение в печени;

4) способствует синтезу белков и жиров и препятствует их катаболизму;

5) снижает гликогенолиз в печени и скелетных мышцах.

При недостаточной продукции инсулина развивается сахарный диабет, при котором нарушается угле­водный, жировой и белковый обмен.

Сахарный диабет I типа (инсулинзависимый) связан с разрушени­ем β-клеток островков Лангерганса. Основные симптомы сахарного диабета I типа: гипергликемия, глюкозурия, полиурия, жажда, поли­дипсия (повышенное потребление жидкости), кетонемия, кетонурия, кетацидоз. Тяжелые формы сахарного диабета без лечения заканчива­ются летально; смерть наступает в состоянии гипергликемической комы (значительная гипергликемия, ацидоз, бессознательное состояние, запах ацетона изо рта, появление ацетона в моче и др.). При сахарном диабете I типа единственными эффективными сред­ствами являются препараты инсулина, которые вводят парентерально.

Сахарный диабет II типа (инсулинонезависимый) связан с умень­шением секреции инсулина (снижение активности β-клеток) или с развитием резистентности тканей к инсулину. Резистентность к ин­сулину может быть связана с уменьшением количества или чувстви­тельности инсулиновых рецепторов. В этом случае уровень инсули­на может быть нормальным или даже повышенным. Повышенный уровень инсулина способствует ожирению (анаболический гормон), поэтому сахарный диабет II типа иногда называют диабетом тучных. При сахарном диабете II типа применяют пероральные гипоглике­мические средства, которые при недостаточной их эффективности комбинируют с препаратами инсулина.

Препараты инсулина

В настоящее время лучшими препаратами инсулина являются рекомбинантные препараты инсулина человека. Кроме них исполь­зуют препараты инсулина, полученного из поджелудочных желез свиней (свиной инсулин).

Препараты инсулина человека получают методами генной ин­женерии.

Инсулин человеческий растворимый (Актрапид НМ) выпускают во флаконах по 5 и 10 мл с содержанием 40 или 80 ЕД в 1 мл, а также в картриджах по 1,5 и 3 мл для шприц-ручек. Препарат обычно вводят под кожу за 15-20 мин до приема пищи 1-3 раза в день. Дозу подбирают индивидуально в зависимости от выраженности гипергликемии или глюкозурии. Эффект развивает­ся через 30 мин и продолжается 6-8 ч. В местах подкожных инъек­ций инсулина может развиваться липодистрофия, поэтому реко­мендуют постоянно менять место инъекций. При диабетической коме инсулин может быть введен внутри­венно. В случае передозировки инсулина развивается гипогликемия. По­являются бледность, потливость, сильное чувство голода, дрожь, сердцебиение, раздражительность, тремор. Может развиться гипогликемический шок (потеря сознания, судороги, нарушение деятель­ности сердца). При первых признаках гипогликемии больному сле­дует съесть сахар, печенье или другие продукты, богатые глюкозой. В случае гипогликемического шока внутримышечно вводят глюкагон или внутривенно 40% раствор глюкозы.

Цинк-суспензию кристаллическую человеческого инсулина (ультратард НМ) вводят только под кожу. Инсулин медленно всасывает­ся из подкожной клетчатки; эффект развивается через 4 ч; макси­мум эффекта через 8-12 ч; длительность действия 24 ч. Препарат можно использовать в качестве базисного средства в сочетании с препаратами быстрого и короткого действия.

Препараты свиного инсулина сходны по действию с препарата­ми инсулина человека. Однако при их применении возможны ал­лергические реакции.

Инсулин растворимый нейтральный выпускается во флаконах по 10 мл с содержанием 40 или 80 ЕД в 1 мл. Вводят под кожу за 15 мин до еды 1-3 раза в день. Возможно внутримышечное и внут­ривенное введение.

Инсулин - цинк суспензия аморфная вводится только под кожу, обес­печивая медленное всасывание инсулина из места введения и соот­ветственно более длительное действие. Начало действия через 1,5 ч; пик действия через 5-10 ч; длительность действия – 12-16 ч.

Инсулин-цинк суспензия кристаллическая вводится только под кожу. Начало действия через 3-4 ч; пик действия через 10-30 ч; длительность действия 28-36 ч.

Синтетические гипогликемические средства

Выделяют следующие группы синтетических гипогликемических средств:

1) производные сульфонилмочевины;

2) бигуаниды;

Производные сульфонилмочевины – бутамид, хлорпропамид, глибенкламид назначают внутрь. Эти препараты стимулируют секрецию инсулина β-клетками островков Лангерганса.

Механизм действия производных сульфонилмочевины связан с блокадой АТФ-зависимых К + -каналов β-клеток и деполяризацией клеточной мембраны. При этом активируются потенциал-зависи­мые Са 2+ -каналы; вход Са г+ стимулирует секрецию инсулина. Кроме того, эти вещества повышают чувствительность инсулиновых рецепторов к действию инсулина. Показано также, что производные сульфонилмочевины повышают стимулирующее влияние инсулина на транпорт глюкозы в клетки (жировые, мышечные). Производные сульфонилмочевины применяют при сахарном ди­абете II типа. При сахарном диабете I типа неэффективны. Всасываются в ЖКТ быстро и полно. Большая часть связывается с белками плазмы крови. Метаболизируются в печени. Выделяются метаболиты в основном почками, частично могут выделяться с желчью.

Побочные эффекты: тошнота, металлический вкус во рту, боли в области желудка, лейкопения, аллергические реакции. При пере­дозировке производных сульфонилмочевины возможна гипоглике­мия. Препараты противопоказаны при нарушениях функции пече­ни, почек, системы крови.

Бигуаниды – метформин назначают внутрь. Метформин:

1) увеличивает захват глюкозы периферическими тканями, особенно мышцами,

2) снижает глюконеогенез в печени,

3) снижает всасывание глюкозы в кишечнике.

Кроме того, метформин снижает аппетит, стимулирует липолиз и угнетает липогенез, в результате снижается масса тела. Назначают при сахарном ди­абете II типа. Препарат хорошо всасывается, продолжительность действия до 14 ч. Побочные эффекты: лактацидоз (повышение уров­ня молочной кислоты в плазме крови), боли в области сердца и в мышцах, одышка, а также металлический вкус во рту, тошнота, рвота, диарея.

В поджелудочной железе вырабатываются два гормона: глюкагон (α-клетками) и инсулин (β-клетками). Главная роль глюкагона состоит в увеличении концентрации глюкозы в крови. Одна из основных функций инсулина, напротив, заключается в снижении концентрации глюкозы в крови.

Препараты гормонов поджелудочной железы традиционно рассматриваются в контексте терапии очень тяжёлого и распространённого заболевания - сахарного диабета. Проблема этиологии и патогенеза сахарного диабета очень сложна и многогранна, поэтому здесь мы обратим внимание лишь на одно из ключевых звеньев патогенеза данной патологии: нарушение способности глюкозы проникать внутрь клеток. В результате в крови возникает избыток глюкозы, а клетки при этом испытывают жесточайший её дефицит. Страдает энергетическое снабжение клеток, нарушается метаболизм углеводов. Медикаментозное лечение сахарного диабета направлено как раз на устранение этой ситуации.

Физиологическая роль инсулина

Пусковым фактором секреции инсулина является повышение концентрации глюкозы в крови. При этом глюкоза проникает внутрь β-клеток поджелудочной железы, где распадается с образованием молекул аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Это приводит к ингибированию АТФ-зависимых калиевых каналов с последующим нарушением выхода ионов калия из клетки. Возникает деполяризация клеточной мембраны, в процессе которой открываются потенциалзависимые кальциевые каналы. Ионы кальция входят внутрь клетки и, являясь физиологическим стимулятором экзоцитоза, активируют секрецию инсулина в кровь.

Попав в кровь, инсулин связывается со специфическими мембранными рецепторами, образуя транспортный комплекс, в виде которого проникает внутрь клетки. Там посредством каскада биохимических реакций активирует мембранные транспортеры GLUT-4, предназначенные для переноса молекул глюкозы из крови в клетку. Попавшая в клетку глюкоза подвергается утилизации. Кроме того, в гепатоцитах инсулин активирует фермент гликогенсинтетазу и ингибирует фосфорилазу.

В результате глюкоза расходуется на синтез гликогена, а её концентрация в крови снижается. Параллельно активируется гексакиназа, которая активирует образование из глюкозы глюкозы-6-фосфат. Последняя метаболизируется в реакциях цикла Кребса . Следствием описанных процессов является снижение концентрации глюкозы в крови. Кроме того, инсулин блокирует ферменты глюконеогенеза (процесс образования глюкозы из неуглеводных продуктов), что также способствует снижению плазменного содержания глюкозы.

Классификация противодиабетических средств

Источники:
1. Лекции по фармакологии для высшего медицинского и фармацевтического образования / В.М. Брюханов, Я.Ф. Зверев, В.В. Лампатов, А.Ю. Жариков, О.С. Талалаева - Барнаул: изд-во Спектр, 2014.
2. Фармакология с рецептурой / Гаевый М.Д., Петров В.И., Гаевая Л.М., Давыдов В.С., - М.: ИКЦ Март, 2007.

Поджелудочная железа является железой внешней и внутренней секреции. Эндокринную ее часть представляют островки Лангерганса; β-клетки этих островков продуцируют инсулин, α-клетки - глюкагон. Указанные гормоны противоположным образом влияют на уровень глюкозы в крови: инсулин его снижает, а глюкагон повышает. Кроме того, глюкагон стимулирует сокращения сердца.

23.3.1. Препараты инсулина и синтетические гипогликемические средства

Инсулин способствует усвоению глюкозы клетками мышечной и жировой тканей, облегчая транспорт глюкозы через клеточные мембраны. Препятствует образованию глюкозы. Стимулирует образование гликогена и его отложение в печени. Кроме того, инсулин способствует синтезу белков и жиров и препятствует их катаболизму.

При недостаточной продукции инсулина уровень глюкозы в крови повышается; она появляется в моче, увеличивается диурез. Такое заболевание называют сахарным диабетом (сахарное мочеизнурение). При сахарном диабете, кроме углеводного обмена, нарушается жировой и белковый обмен. Тяжелые формы сахарного диабета при отсутствии лечения заканчиваются летально; смерть наступает в состоянии гипергликемической комы (значительная гипергликемия, ацидоз, бессознательное состояние, запах ацетона изо рта, появление ацетона в моче и др.).

Различают сахарный диабет I и II типов. Сахарный диабет I типа связан с разрушением β-клеток островков Лангерганса и значительным снижением уровня инсулина. В этом случае препараты инсулина являются единственными эффективными средствами.

При сахарном диабете II типа недостаточное действие инсулина может быть за счет:

1) ослабления активности β-клеток и снижения продукции инсулина;

2) снижения количества или чувствительности инсулиновых рецепторов; в этом случае уровень инсулина может быть нормальным или даже повышенным.

Применяют синтетические гипогликемические средства, которые при необходимости сочетают с препаратами инсулина.

Препараты инсулина. Лучшими препаратами инсулина являются рекомбинантные препараты инсулина человека. Кроме них используют препараты инсулина, полученного из поджелудочных желез свиней (свиной инсулин).

Инсулин обычно вводят подкожно. Эффект развивается через 15-30 мин и продолжается около 6 ч. При тяжелых формах диабета инсулин вводят 3 раза в день: перед завтраком, обедом и ужином. При диабетической коме инсулин может быть введен внутривенно. Дозируют инсулин в ЕД; суточная потребность - около 40 ЕД.

При передозировке инсулина содержание глюкозы в крови падает ниже допустимого уровня - развивается гипогликемия. Появляются раздражительность, агрессивность, потливость, сильное чувство голода; может развиться гипогликемический шок (потеря сознания, судороги, нарушение деятельности сердца). При первых признаках гипогликемии больному следует съесть кусочек белого хлеба, печенье или сахар. В случае гипогликемического шока внутривенно вводят 40% раствор декстрозы (Глюкозы ♠).

Препараты свиного инсулина могут вызывать аллергические реакции: покраснение в месте введения, крапивницу и др.

Препараты инсулина пролонгированного действия - различные цинк-инсулиновые суспензии - обеспечивают медленное всасывание инсулина из места введения и соответственно более длительное его действие.

Различают препараты средней продолжительности действия (18-24 ч), длительно действующие (24-40 ч).

Действие указанных препаратов развивается постепенно (в течение 6-12 ч), поэтому они непригодны для быстрого устранения гипергликемии. Вводят эти препараты только подкожно (внутривенное введение недопустимо).

Синтетические гипогликемические средства. Выделяют 4 группы синтетических гипогликемических средств:

1) производные сульфонилмочевины;

2) бигуаниды;

3) тиазолидиндионы;

4) ингибиторы α-глюкозидаз.

Производные сульфонилмочевины (глибенкламид, глипизид, гликлазид, гликвидон, глимепирид) назначают внутрь; стимулируют секрецию инсулина β-клетками островков Лангерганса. Повышают чувствительность инсулиновых рецепторов к действию инсулина.

Препараты применяют при сахарном диабете II типа. При сахарном диабете I типа неэффективны.

Побочные эффекты: тошнота, металлический вкус во рту, боли в области желудка, лейкопения, аллергические реакции. Препараты противопоказаны при нарушениях функции печени, почек, системы крови.

Бигуаниды. Применяют в основном метформин; назначают внутрь. Угнетает глюконеогенез (образование глюкозы) в печени. Снижает всасывание глюкозы в кишечнике. Уменьшает аппетит и

способствует снижению избыточной массы тела. Применяют при сахарном диабете II типа.

Побочные эффекты метформина: лактат-ацидоз (повышение уровня молочной кислоты в плазме крови) - боли в области сердца и в мышцах, одышка, а также металлический вкус во рту, снижение аппетита.

Тиазолидиндионы. Относительно новая группа противодиабетических средств, называемая также сенситайзерами инсулина. Не увеличивают уровень инсулина в крови, взаимодействуют с внутриклеточными рецепторами, воздействуя на углеводный и липидный обмен. Используют препарат пиоглитазон. Применяют для лечения диабета как в форме монотерапии, так и в комбинации с производными сульфонилмочевины, бигуанидами, препаратами инсулина.

Ингибиторы α-глюкозидаз. Из препаратов этой группы применяют акарбозу (Глюкобай *), обладающую высоким сродством к α-глюкозидазам кишечника, которые расщепляют крахмал и дисахариды и способствуют их всасыванию.

Акарбозу назначают внутрь; ингибирует α-глюкозидазы и таким образом препятствует всасыванию глюкозы в кишечнике.

Побочные эффекты: метеоризм, диарея.

23.3.2. Глюкагон

Глюкагон - гормон, который вырабатывается α-клетками островков Лангерганса, стимулирует глюконеогенез и гликогенолиз в печени и в связи с этим повышает уровень глюкозы в плазме крови. Повышает силу и частоту сокращений сердца; облегчает атриовентрикулярную проводимость. Препарат вводят под кожу, внутримышечно или внутривенно при гипогликемии, сердечной недостаточности.

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 ((3) 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 (3-клетку и запускает цепь метаболических реакций, в результате чего в (3-клетках увеличивается концентрация АТФ. Это вещество блокирует АТФ-зависимые калиевые каналы и мембрана (3-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

Влияние инсулина на обмен веществ осуществляется при участии специфических мембранных инсулиновых рецепторов. Они состоят из двух а- и двух р-субъединиц, при этом а-субъединицы расположены с наружной стороны мембран инсулинозависимых тканей и имеют центры связывания молекул инсулина, а р-субъединицы представляют собой трансмембранный домен с тирозин- киназной активностью и тенденцией к взаимному фосфорилированию. При связывании молекулы инсулина с а-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.
Противодиабетические средства
Применяемые при диабете 1 типа

1. Препараты инсулина (заместительная терапия)

1. Синтетические противодиабетические средства
2. Препараты инсулина Препараты инсулина

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

1. 12 ч, общая продолжительность 8-12 ч).

1. Инсулин средней длительности действия в комбинациях.

1. ч, достигает максимума через 7-15 ч, продолжается 24 ч.