Инсулин и азот – что общего?

Азот – особый элемент, который входит в состав большинства органов и тканей человека. Массовая доля этого вещества в организме составляет 2,5%. Данный элемент входит в состав множества аминокислот, гемоглобина, гормональных препаратов. Азот известен своими инертными свойствами, широко используется в медицине (жидкий азот становится отличным средством для криотерапии и криомассажа). Азот – незаменимый компонент при производстве гормона инсулина, используемого в качестве лекарства для людей с сахарным диабетом.

Когда появился инсулин?

Инсулин представляет собой полипептид, обладающий гормональными свойствами и имеющий белковую природу. Выработка инсулина осуществляется островками Лангерганса (особые скопления эндокринных клеток, отвечающие за секрецию гормонов инсулина и глюкагона), находящимися в поджелудочной железе. Если выработка инсулина в человеческом организме не осуществляется, возникает заболевание, называемое «сахарным диабетом». И в этом случае требуется регулярное введение искусственного инсулина.

Сахарный диабет – болезнь, о которой открыто и часто стали говорить лишь около 20 лет назад. На самом деле сахарный диабет был известен ещё в 2980 году до н. э. Первые описания сахарного диабета были даны египтянином Имхотепом. В 1500 году до н. э. сахарный диабет в древних папирусах описывался как болезненное состояние, сопровождающееся обильными выделениями мочи. Несмотря на лёгкость определения этого заболевания эффективного лекарства от сахарного диабета в те времена придумать не могли, поэтому болезнь становилась приговором для пациента.

Лишь в конце 19 века появились первые результаты научных исследований сахарного диабета, которые позволили учёным задуматься об изобретении новой лекарственной единицы – инсулина. В 1869 году учёным Паулем Лангергарсом были открыты особые клетки поджелудочной железы, благодаря которым в организме и вырабатывается инсулин. Впоследствии участки этих клеток были названы «островками Лангергарса». В 1889 году учёными был проведён ряд исследований, результаты которых показали, что именно поджелудочная железа отвечает за продуцирование инсулина. Эксперимент, проведённый на собаках, показал, что при удалении поджелудочной железы у животных развиваются симптомы сахарного диабета. При последующем внутримышечном введении экстракта инсулина, выделенного из островков Лангергарса, симптомы сахарной болезни исчезали и нормализовывался уровень сахара в крови.

После многочисленных исследований и экспериментов канадским учёным удалось создать эффективное средство для лечения диабета (точнее, нормализации состояния больного). Исследования гормона инсулина проводились в лабораторных условиях канадским хирургом Фредериком Бантингом и аспирантом канадского университета Чарльзом Бестом. Уже летом 1921 года их команда смогла представить миру новое вещество – айлетин (позднее переименованное в инсулин).

Первая инъекция этого препарата была сделана Леонардо Томпсону, 14-летнему парню, страдающему сахарным диабетом. Результат, конечно, был, однако препарат был недостаточно очищен и вызвал сильную аллергию у больного. Препарат был доработан и показал ошеломительный результат. В 1923 году стало очевидным –лекарство нужно запускать в массовое производство. В процессе разработки искусственного гормона – инсулина были выделены основные компоненты, входящие в его состав. К ним принадлежит, в частности, азот.

Азот в чистом виде не имеет никакой биологической значимости. Совсем другое дело – соединения азота с другими биологическими компонентами. Этот компонент входит в состав многих аминокислот, образуя вместе с ними белки и пептиды. Вместе с гемоглобином азот способствует транспортировке кислорода от лёгких к органам и тканям.

Гормон инсулин является производным аминокислот, поэтому в его составе также содержится азот. Стоит отметить, что секрецию инсулина усиливает такая аминокислота, как аргинин. Аргинин, кстати, выполняет регулирующую функцию по отношению к окиси азота (специальному веществу, отвечающему за управление кровотоком, работу печени и иммунную функцию).

Какую роль играет азот в современном производстве инсулина?

Современное производство инсулина усовершенствовано. Если раньше для изготовления этого лекарства использовали свиной или бычий инсулин, то в нынешнем фармакологическом производстве этот препарат изготавливается по современным генно-инженерным методикам. До начала 1980-х годов инсулин для диабетиков добывали только из поджелудочной железы крупного рогатого скота, а вот в 1982 году впервые была испробована методика генно-инженерного производства препарата. В последние несколько лет синтезируются человеческие инсулины, которые стоят дёшево и по своему составу максимально приближены к эндогенно продуцируемому человеческой поджелудочной железой гормону. В основе их производства лежит генная инженерия. Современные производители инсулина используют два метода для производства человеческого инсулина. По первому методу изготавливают полусинтетический инсулин (путём замены одной аминокислоты в инсулине свином), а во втором случае используют методику генно-инженерного воздействия на кишечную палочку (вследствие которого она начинает синтезировать инсулин).

Искусственный синтетический инсулин – это тоже гормон, имеющий белковую природу. В его составе находятся соединения азота, способствующие образованию белков.Азот, присутствующий в синтетическом инсулине, играет немаловажную роль, способствуя расщеплению белков на аминокислоты и оптимальному их распределению по организму. Иными словами, главной задачей азота является регулирование метаболизма белков и аминокислот, находящихся в составе инсулина, после попадания синтетической суспензии в человеческий организм.

Интересные факты

Название «азот» было придумано Антуаном Лавуазье в 18 веке и в переводе означало «лишённый жизни». На самом деле этот элемент имеет чрезвычайно важно значение для человеческого организма. К примеру, при производстве инсулина азот используется как важный элемент белковых компонентов. Некоторые диабетики ошибочно считают, что внутримышечное введение искусственного инсулина ещё больше ослабляет поджелудочную железу. На самом деле инсулиновые инъекции способствуют укреплению поджелудочной, а при лёгкой форме диабета даже приводят к восстановлению её работоспособности. Такой эффект от инсулинотерапии возможет благодаря включениям оксида азота. Этот компонент стимулирует выработку собственного инсулина.

Благодаря наличию азота в инсулине пациенты, страдающие сахарным диабетом, могут регулировать массу своего тела. Если раньше инсулиновые иньекции приводили к появлению лишних килограммов, то сейчас всё иначе. Азот помогает регулировать метаболизм белков и углеводов, тем самым не допуская избыточного количества их в организме.

Аминокислота L-аргинин, содержащаяся в инсулине, способствует выработке оксида азота – важнейшего иммунотропного (отвечающего за слаженную деятельность иммунной системы) препарата. Благодаря ей ослабленный иммунитет диабетика укрепляется. Кстати, оксид азота также способствует нормализации кровяного давления и расширению сосудов, что также немаловажно для людей, страдающих сахарным диабетом.

Компания «DP Air Gas»реализует газообразный и жидкий азот в баллонах. У нас вы сможете приобрести жидкий технический азот 1-го сорта для медицинских целей или газообразный технический азот (обычный или повышенной частоты). В ассортименте продукции компании «DP Air Gas» есть и другие разновидности промышленных газов. Приобретая газы промышленного значения у нас, вы сможете получить полный комплекс по доставке и сервисному обслуживанию. Полный перечень услуг и предлагаемых товаров находится на сайте нашей компании — здесь.