Фармакология может быть доступной. Иллюстрированное пособие для врачей и тех, кто хочет ими стать

Человеческий инсулин, также известный как обычный инсулин, – это форма инсулина короткого действия, используемая для лечения гипергликемии, вызванной диабетом 1-го и 2-го типа. Человеческий инсулин представляет собой пептидный гормон из 51 остатка, полученный с помощью технологии рекомбинантной ДНК путем вставки гена человеческого инсулина в геном бактерии Escherichia coli или Saccharomyces cerevisiae. Такая структура идентична нативному человеческому инсулину с двумя цепями аминокислот, ковалентно связанными дисульфидными связями. Инсулин способствует поглощению глюкозы и аминокислот мышечной и жировой тканями, а также другими тканями, кроме головного мозга и печени. Он также играет анаболическую роль в стимуляции синтеза гликогена, жирных кислот и белка. Инсулин ингибирует глюконеогенез в печени. В клетках инсулин связывается с инсулиновым рецептором (ИР), гетеротетрамерным белком, состоящим из двух внеклеточных альфа-единиц и двух трансмембранных бета-единиц, каждая из которых содержит домен тирозинкиназы. Связывание инсулина с альфа-субъединицей ИР стимулирует тирозинкиназную активность, присущую бета-субъединице рецептора. Связанный рецептор способен аутофосфорилировать и фосфорилировать многочисленные внутриклеточные субстраты, такие как белки субстратов инсулиновых рецепторов (IRS), Cbl, APS, Shc и Gab 1. Эти активированные белки, в свою очередь, приводят к активации нижестоящих сигнальных молекул, включая киназу PI3 и Akt. Akt увеличивает количество переносчиков глюкозы 4 (GLUT4) за счет их перемещения из цитоплазмы на поверхность клетки, а также протеинкиназы C (PKC), которая играет важнейшую роль в метаболизме и катаболизме глюкозы.

Таким образом, инсулин стимулирует перенос GLUT4 из внутриклеточных везикул-хранилищ на плазматическую мембрану. Инсулиновая стимуляция ускоряет скорость движения везикул, содержащих GLUT4, к клеточной мембране. Когда больше GLUT4 находится на плазматической мембране, больше глюкозы поступает в клетки без какого-либо изменения специфической активности GLUT4. Во время стимуляции инсулином GLUT4 не сохраняется статически в плазматической мембране, а постоянно рециркулирует. После удаления инсулина количество GLUT4 на плазматической мембране падает и скорость движения возвращается к базальному уровню.

Инсулин вызывает следующие эффекты в клетках

• Клетки печени: способствует гликогенезу, ингибирует глюконеогенез.

• Адипоциты: способствует липогенезу, ингибирует липолиз.

• Мышечные клетки: способствует гликогенезу и синтезу белка.

• Ингибирует катаболизм белков.

• Бета-клетки поджелудочной железы ингибируют высвобождение глюкагона.

Введение инсулина может осуществляться подкожно, внутривенно и внутримышечно. Путь введения обычно зависит от состояния пациента и условий.

Подкожный путь введения наиболее распространен и предпочтителен для большинства пациентов из-за простоты и удобства введения. Пациенты используют подкожный путь в виде инсулиновых шприцев, ручек и помп. Внутривенное введение инсулина используется в условиях стационара у пациентов с диабетическим кетоацидозом. Внутримышечно инсулин вводят редко, при этом используют концентрированный обычный инсулин. В 2014 году была одобрена ингаляционная форма инсулина.

Человеческий инсулин начинает проявлять свое действие в течение 30 мин. после подкожного введения, а пиковые уровни достигаются через 3–4 ч. после введения. Из-за относительно быстрого начала действия человеческий инсулин считается болюсным инсулином, поскольку он обеспечивает высокие уровни инсулина за короткий период времени, имитируя высвобождение эндогенного инсулина из поджелудочной железы после еды. Болюсный инсулин часто комбинируют с базальным инсулином длительного действия один раз в день, таким как инсулин детемир, инсулин деглудек и инсулин гларгин для обеспечения низких концентраций фонового инсулина, которые могут поддерживать стабильный уровень сахара в крови между приемами пищи или в течение ночи. Совместное использование базального и болюсного инсулина предназначено для имитации выработки эндогенного инсулина поджелудочной железой с целью избежать любых периодов гипогликемии.

В зависимости от продолжительности действия инсулины делятся на короткодействующие, среднедействующие и пролонгированные.