3.3. Виды инсулинов

О сахарном диабете люди знали еще с античных времен. Несмотря на это, вплоть до 30-х годов ХХ века он считался неизлечимой болезнью.

Все изменилось в 1921 году, когда канадский врач Фредерик Бантинг и помогавший ему студент-медик Чарльз Бест выделили специальное вещество из ткани поджелудочной железы собаки. Это вещество получило название инсулин.

Первым пациентом ученых была собака с удаленной поджелудочной железой и искусственно созданным сахарным диабетом. После введения инсулина Бантинг зарегистрировал снижение глюкозы в крови собаки.

Первая инъекция инсулина человеку была выполнена в том же 1921 году, и весть о чудесном средстве для лечения сахарного диабета облетела мир. К Бантингу со всех концов земного шара начали поступать письма с просьбами спасти их близких. Теперь перед учеными встала новая задача — сделать препарат доступным для сотен больных.

Через год, в 1922 году, университет Торонто и фармацевтическая компания Eli Lilly bC0 подписали договор о сотрудничестве. Фирма начала производство инсулина в промышленных масштабах и практически за год было выпущено почти 60 млн единиц препарата.

Да, инсулин не стал чудесным средством, которое излечит от сахарного диабета, но он подарил жизнь людям, иначе обреченным на мучительную смерть. За это ученые были удостоены Нобелевской премии. 

Классификация инсулинов

Одна из первых пациенток Бантинга —  Женева Штикельбергер — прожила с диабетом 61 год. Она бувально на собственном организме испытала, как шла эволюция инсулина: от первого, полученного из желез свиней и коров, до генно-инженерного, который практически не отличим от инсулина, вырабатываемого поджелудочной железой человека.

В наше время существует большой выбор доступных инсулинов. Каждый больной сахарным диабетом должен понимать, в чем их особенности и различия, чтобы эффективно их использовать для лечения болезни.

Классификация по происхождению

1. Животного происхождения.

В инсулинах животного происхождения структура белковой молекулы отличается по аминокислотному составу от инсулина, который синтезирует человеческая поджелудочная железа. Выделяют:

• свиной инсули;
• бычий инсулин — из желез крупного рогатого скота.

Производство инсулина из желез животных стало прорывом в контроле над диабетом, но предстояло еще максимально улучшить качество этих препаратов. Дело в том, что у части пациентов при введении возникали аллергические реакции: кожные нагноения и болезненные утолщения в местах введения инъекций.

Сейчас эта категория инсулинов представляет только исторический интерес. В 1990 году на российский рынок пришли западные производители генно-инженерного человеческого инсулина, и выпуск отечественного инсулина животного происхождения был прекращен.

2. Человеческие инсулины.

Было бы правильнее назвать эту группу инсулинов «идентичные человеческому», поскольку их получают в лаборатории, а не выделяют из человеческой поджелудочной железы.

В 1978 году с помощью генной инженерии был получен первый человеческий инсулин, чья молекула идентична по структуре инсулину, который синтезирует поджелудочная железа человека. Аллергические реакции после введения такого инсулина практически исчезли. Но в промышленных масштабах стали синтезировать человеческий инсулин только с 1987 года.

В зависимости от способа получения человеческие инсулины делятся на несколько категорий.

• Полусинтетические инсулины, которые производят из инсулина свиньи, заменяя одну аминокислоту. Главным недостатком этого метода является то, что в процессе замены аминокислоты возникают остатки ферментов или побочные продукты синтеза. Теоретически, они могут загрязнить активный фармацевтический ингредиент.
  
  Кроме того, специалисты опасаются, что препараты тканевого происхождения можно инфицировать прионамиПрионы — белковые соединения, способные вызывать заболевания. Были открыты в 1982 году профессором неврологии и биохимии Стэнли Прузинером., которые вызывают опасную болезнь Крейтцфельдта-ЯкобаЭто прогрессирующее дистрофическое заболевание коры большого мозга, базальных ганглиев и спинного мозга, которое ведет к смерти. Она возглавляет списки самых опасных заболеваний в мире..
  
  Один из таких инсулинов — Хумодар. Хотя на российском рынке инсулинов этого типа в продаже нет.
• Биосинтетические (генно-инженерные) инсулины. В некоторых инструкциях и статьях их называют ДНК-рекомбинантным, то есть полученные с использованием рекомбинантной ДНК. Железы животных для производства этих инсулинов не требуются — субстанцию синтезируют пекарские дрожжи или кишечная палочка. А дальше микроорганизмам встраивают нужные гены специальными методами генной инженерии.
  
  Благодаря усовершенствованным технологиям, уже в 90-ых годах появился рекомбинантный инсулин, синтезированный в Escherichia coliEscherichia coli (E. coli) — это бактерия, обычно обнаруживаемая в нижних отделах кишечника теплокровных организмов. Большинство штаммов E.coli безвредные, хотя некоторые штаммы могут вызывать пищевое отравление..
  
  Пример такого препарата — Росинсулин.

3. Аналоги человеческого инсулина. 

С развитием генной инженерии ученые смогли изменить молекулу человеческого инсулина, чтобы придать ей необходимые свойства и изменить скорость действия. Таким образом появились аналоги человеческого инсулина.

Инсулиновые аналоги — группа препаратов инсулина, полученных с помощью современных методов генной инженерии путем модификации структуры молекулы человеческого инсулина. Подобные изменения молекулы не приводят к нарушению активности инсулина, но преобразуют фармакокинетические свойства препарата. Примеры таких препаратов описаны в наших стаьях: Лантус, Апидра, Инсулин лизпро и другие.

Можно сказать, что аналоги инсулина — последнее достижение генной инженерии в производстве инсулинов. Поэтому многие пациенты задумываются, какие инсулины лучше использовать для лечения диабета: человеческие генно-инженерные или аналоги.

Конечно, в плане компенсации диабета и поддержке ровных сахаров аналоги выигрывают. Но это также сказывается на их цене: если человеческий инсулин Протафан стоит примерно 450 рублей, то аналог Лантус продается за 3000 рублей.

Опять же, не стоит забывать про момент перехода с одного инсулина на другой. Если у человека, использующего человеческие инсулины, хорошая сахарная кривая, он знает свои коэффициенты, знает реакцию сахаров на продукты, то гнаться за аналогами нет необходимости.

Ольга Баранова,

детский врач

Классификация по длительности действия

В теории, чтобы поддерживать адекватный уровень глюкозы, каждый съеденный кусочек пищи должен сопровождаться введением инсулина. Но это, разумеется, никто не делал: на коже пациента просто не осталось бы живого места.

Поэтому, в начале 40-х гг. ХХ века появились препараты инсулина средней продолжительности действия. Первым из них был NPH – Neutral Protamin Hagedorn. Основной целью введения таких препаратов было уменьшить число ежедневных инъекций.

Одноразовое введение пролонгированных препаратов инсулина получило широкое распространение. Однако вскоре выяснилось, что эта тактика инсулинотерапии не только не нормализовала гликемию, но и приводила к тяжелым случаем гипогликемии, особенно при попытках увеличить дозы.

В настоящее время пациенты используют инсулины разной продолжительности и действия: 

• ультракороткого действия (Хумалог, Новорапид);
• короткого действия (Актрапид, Хумулин Регуляр, Инсуман Рапид);
• средней продолжительности действия (Протафан, Инсуман Базал);
• длительного действия (Лантус, Левемир, Тресиба, Тутжео СолоСтар).

Базис-болюсная схема инсулинотерапии

В таблице представлен ориентировочный средний расчет дневной потребности организма в инсулине:

Лучший вариант лечения диабета, который назначают почти всем больным диабетом, — это базис-болюсная схема инсулинотерапии. Она более точно отражает секрецию инсулина в организме.

При такой терапии человек получает два вида инсулина: 

1. Базисный инсулин, или базовый, или просто база — инсулин длительного действия или средней продолжительности действия. Он равномерно поступает в организм и утилизирует глюкозу, которая образуется в самом организме между приемами пищи.
2. Короткие или ультракороткие инъекции инсулина. Они как раз решают проблему скачков инсулина после еды. 

Рассмотрим эти типы инсулина подробнее.

Инсулины средней и длительной продолжительности действия

Основная функция этих препаратов — обеспечивать постоянный, базовый уровень инсулина. Особенность этих видов инсулина в том, что они обладают длительным и равномерным действием, и у них не такой ярко выраженный пик активностии как у коротких инсулинов. ​​​​

Как правило, доза базального инсулина составляет 30−50% от суточной дозы (см. таблицу выше). Более подробно мы коснулись темы распределения доз базального и болюсного инсулинов в статье «Инсулины при сахарном диабете».

Инсулин средней продолжительности используют каждый день в одно и то же время утром и вечером. Эффект наступает через 1,5−2 часа, пик спустя 3−12 часов. Общая продолжительность действия составляет 8–12 ч.

Препараты длительного действия, или пролонгированные, начинают действовать через 4–8 часов, достигают пиковой активности через 8−18 часов и выходят из организма через 20−30 часов. Они создают постоянную концентрацию гормона в крови на протяжении суток, а некоторые современные инсулины даже до 2-х суток.

Некоторые производители утверждают, что их пролонгированные препараты можно вводить один раз в день. Но на практике выходит, что лучше дозу разделить на две части: 2/3 перед завтраком и 1/3 перед ужином.

Ольга Баранова,

детский врач

Инсулины ультракороткого и короткого действия

В отношении этих инсулинов работает принцип: чем быстрее наступает эффект от препарата, тем меньше его длительность действия. 

Инсулины короткого действия начинают работу через 30 минут после инъекции, поэтому его вводят за 15−40 минут до приема пищи. Пиковый эффект начинается через 1−3 часа после введения, продолжительность действия — до 6 часов.

Сейчас также появились короткие аналоги человеческого инсулина, которые начиниают действовать через 5 минут после введения, то есть даже быстрее ультракоротких инсулинов. Таким инсулином является, например, Хумалог. Основное удобство заключается в том, что его не нужно колоть до еды, а можно сразу после. Это позволяет более точно рассчитать дозу.

При использовании инсулинов ультракороткого действия сахароснижающий эффект наступает через 10 минут после введения и продолжается до 5-ти часов. Пик активности наступает примерно через час.

Инсулины ультракороткого действия — не лучший вариант лечения сахарного диабета, поскольку они обладают очень мощным эффектом, который сложно прогнозировать. Они почти в 2 раза сильнее инсулинов короткого действия.

Однако они являются незаменим помощником для родителей, которым сложно предсказать, сколько хлебных единиц съест малыш на обед. При использовании ультракороткого инсулина можно рассчитать эту дозу по фактически съеденной пище.

Также не помешает всегда иметь при себе ультракороткий препарат на случай, если вы забудете перед едой ввести короткий инсулин. В такой ситуации укол ультракороткого инсулина быстро приведет в норму уровень глюкозы.

Рассчитать дозу препаратов быстрого действия может только врач. Но ему необходимо сотрудничество самого диабетика, чтобы учесть особенности течения болезни конкретного пациента. Поэтому больному диабетом нужно вести дневник самоконтроля, где он фиксирует уровень глюкозы после каждого приема пищи, название препарата и его дозу, а также концентрацию сахара после инъекций. 

Как рассчитать вводимую дозу в зависимости от употребляемого количества хлебных единиц мы рассказали в статье «Диабетическая арифметика: как составлять рацион и рассчитывать дозу инсулина на блюда».

Также инсулины короткого и ультракороткого действия используются в неотложной помощи при развитии кетоацидотической комы. В экстренных случаях их допускается вводить внутривенно или внутримышечно, но только в стационаре.

Для постоянного введения всех видов инсулина используется только подкожный метод — уколы в подкожную жировую клетчатку (ПЖК). Этот способ инъекций позволяет препаратам поступать в кровь медленно и равномерно.

Таблица инсулинов по продолжительности действия

В настоящее время на территории РФ используются только высокоочищенные, генно-инженерные человеческие инсулины или аналоги человеческого инсулина разной продолжительности действия.

В таблице ниже вы найдете самые распространенные нсулины, которые используются в РФ и мире для лечения диабета.

О каждом препарате инсулина, его преимуществах и недостатках мы расскажем подробнее в следующих статьях цикла.

Редактор: Валерия Маркова