زنگ تفریح شماره 89
بیماری دیابت به عنوان یکی از بیماری‌های شایع در جهان امروز مطرح است که دارای سه تیپ است. در تمامی این 3 نوع دیابت، نقص در سنتز هورمون انسولین منجر به بروز علایم بیماری مثل ادرار مداوم، کمی اشتها، کمی دید، خستگی شدید و در مواردی کما و مرگ می‌شود. نوع یک بیماری دیابت که خطرناک‌ترین نوع این بیماری است، ناشی از تخریب سلول‌های بتای پانکراس تولید کننده انسولین در اثر خود ایمنی بدن بوده و افراد مبتلا به بیماری، برای کاهش علایم بیماری و افزایش شانس طول عمر خود به طور روزانه، انسولین خالص را به خود تزریق می‌کنند. مسیر پیچیده کشف انسولین که با یک مشاهده اتفاقی شروع شد، بیانگر موهبتی بزرگ و آزمایش‌های دقیق است که به وسیله آن بسیاری از هورمون‌ها کشف شدند. نقطه آغاز ماجرا اصلا ارتباطی با انسولین نداشت. در سال 1889 دستیار جوانی در کالج پزشکی استراسبورگ با نام اسکار مینکوفسکی به همراه ژوزف فون مرینگ به بررسی دخالت پانکراس سگ در هضم چربی پرداختند
 |
 |
|
ژوزف فون مرینگ |
اسکار مینکوفسکی |
قبل از انجام آزمایش‌های مربوط به هضم چربی، مینکوفسکی مشاهده کرد که میزان ادرار سگ به طور قابل توجهی افزایش پیدا کرده و همچنین مقادیر بالایی از گلوکز در ادرار مشاهده می‌شود. آنها با این مشاهده به نقش کمبود عاملی از پانکراس در ایجاد دیابت پی بردند. مینکوفسکی تلاش‌های زیادی در تهیه عصاره‌ای از پانکراس کرد تا بتواند اثر دیابت را معکوس نماید ولی هیچ وقت به چنین موفقیتی دست نیافت. امروزه با پیشرفت علم مشخص شده است که ماهیت پروتئینی انسولین از یک سو و تولید پروتئازها در پانکراس از سویی دیگر، از طریق تجزیه انسولین توسط این آنزیم‌ها عامل این شکست بوده است. تلاش‌های بی‌ثمر زیادی در این راستا انجام شد که تا تابستان 1921 نتیجه‌ای در بر نداشت. در این سال دانشمند جوانی به نام فریدریک باتینگ در آزمایشگاه مک لود در دانشگاه تورنتو به همراه یک دستیار دانشجو به نام چارلز بست این موضوع را مورد بررسی قرار دادند.
|
 |
|
فریدریک بانتینگ
|
مک لود
|
چارلز بست
|
از این به بعد بود که سلول‌های جزایر لانگرهانس به عنوان محل اختصاصی تولید عامل ضد دیابت مشخص شد و بر همین اساس نام انسولین به دلیل اینکه در جزایر لانگرهانس تولید می‌شود بر روی عامل ضددیابت گذاشته شد (Insula در زبان انگلیسی به معنای جزیره است). بالتینگ و بست به همراه بیوشیمیدانی با نام کولیپ موفق به تهیه عصاره خالصی از پانکراس شدند که سبب بهبود علایم ناشی از دیابت در سگ شد.
 |
| کولیپ |
یک سال بعد با تزریق فرآورده انسولین به پسر بچه 14 سالهای به نام لئونارد تامپسون که مبتلا به دیابت قندی شدید بود، جان وی نجات یافت. در سال 1923 جایزه نوبل به بالتینگ و مک لود اهدا شد که البته این دو دانشمند، جایزه خود را با کولیپ و بست تقسیم نمودند. تا سالهای مدید برای تولید انسولین از پانکراس خوک استفاده می‌شد تا اینکه در دهه 1980 و با پیشرفت مهندسی ژنتیک، از ژن‌های کلن شده انسانی در یک میکرو ارگانیسم برای این منظور استفاده شد. هورمون انسولین که از گروه هورمون‌های پپتیدی است، پروتئین کوچکی با وزن مولکولی 57000 دالتون و دارای دو زنجیر پلی‌پپتیدی A و B است که توسط دو پیوند دی سولفیدی به هم متصل می‌شوند. این هورمون در ابتدا به شکل یک پیش‌ساز تک زنجیری غیر فعال با نام پرپروانسولین در پانکراس سنتز شده و توالی پیام موجود در انتهای آمینوی آن، آن را برای هدایت به وزیکول‌های ترشحی نشاندار می‌نماید. در مرحله بعد و با برداشت پروتئولیتیکی توالی پیام و ایجاد 3 پیوند دی سولفیدی، پروانسولین تولید شده و در درون گرانول‌های ترشحی پانکراس ذخیره می‌شود. با افزایش میزان گلوکز در خون، پروانسولین توسط یک پروتئاز اختصاصی و با شکستن دو پیوند پپتیدی به انسولین فعال تبدیل می‌شود
 |
مراحل تکمیل ساختار انسولین
|