إنسولين

إنسولين
بلورات الإنسولين
أسماء أخرى:	إنسولين
البيانات الجينية
Locus:	Chr. 11 p15.5
Gene code:	HUGO/INS
Gene type:	Protein coding
بنية ووظيفة البروتين
الوزن الجزيئي:	5808 (Da)
البنية:	Solution Structure of Human pro-Insulin Polypeptide
نوع البروتين:	insulin family
الوظائف:	تنظيم الجلوكوز
Domains:	INS domain
Motifs:	SP motif
متفرقات
Taxa expressing:	Homo sapiens; homologs: in metazoan taxa from invertebrates to mammals
أنواع الخلايا:	بانكرياس: beta cells of the جزر لانجرهانز
Subcellular localization:	extracellular fluids
Covalent modifications:	glycation, proteolytic cleavage
Pathway(s):	Insulin signaling pathway (KEGG); Type II diabetes mellitus (KEGG); Type I diabetes mellitus (KEGG); Maturity onset diabetes of the young (KEGG); Regulation of actin cytoskeleton (KEGG)
Receptor/Ligand data
Antagonists:	glucagon, steroids, most stress hormomes
بيانات طبية وتقانة حيوية
الأمراض:	familial hyperproinsulinemia, Diabetes mellitus
Pharmaceuticals:	insulin (Humulin Novolin), insulin lispro (Humalog), insulin aspart (Novolog), insulin detemir (Levemir), insulin glargine (Lantus), etc
وصلات قواعد بيانات
Codes:	EntrezGene 3630; Mendelian Inheritance in Man (OMIM) 176730; UniProt P01308; EntrezGene NM_000207

الإنسولين هرمون ذو طبيعة بروتينية يتم تركيبه على شكل بشير قبل ان ياخد شكله النهائى . وهو عديد الببتيد يتكون من 51 حمضا أمينيا تتوزع على سلسلتين A و B تجمع بينها جسور من ثنائي الكبريت.

الأنسولين هو هرمون الذي يعتبر أساسيا لتنظيم الطاقة وايض الجلوكوز في الجسم. الانسولين يسبب الخلايا في الكبد ، العضلات ، و الأنسجة الدهنية كى تأخذ الجلوكوز من الدم ، و تقوم بتخزينه كجليكوجين في الكبد والعضلات.

الأنسولين يمنع استخدام الدهون كمصدر للطاقة. عندما لايتوافر الأنسولين ،فإن الجلوكوز لا يؤخذ من قبل خلايا الجسم ويبدأ الجسم في استخدام الدهون كمصدر للطاقة ، على سبيل المثال ، عن طريق نقل الدهون من الأنسجة الدهنية إلى الكبد لتعبئتة كمصدر للطاقة. حيث أن مستواه هو آلية للرقابة المركزية للتمثيل الغذائي ، ويستخدم أيضا باعتباره إشارة إلى سيطرة أجهزة الجسم الأخرى (مثل امتصاص الأحماض الأمينية من قبل خلايا الجسم). وبالإضافة إلى ذلك فهو يمتلك تأثيرات بنائية في مختلف أنحاء الجسم.

عندما يفقد الجسم السيطرة على مستويات الانسولين فإن مرض السكري سوف يحدث. ونتيجة لذلك ، يتم استخدام الانسولين طبيا لعلاج بعض أشكال مرض السكري. المرضى الذين يعانون من داء السكري النوع 1 يعتمد على الأنسولين الخارجي الأكثر شيوعا ( حقن تحت الجلد) من أجل إبقائهم على قيد الحياة لأن الهرمون لم يعد ينتج داخليا. المرضى الذين يعانون من نوع السكري من النوع 2 هم مقاومون للإنسولين وبسبب هذه المقاومة ،فهم قد يعانون من من نقص نسبي للأنسولين. قد يكون بعض المرضى الذين يعانون من مرض السكري من النوع 2 سوف يحتاجون الانسولين في نهاية المطاف إذا فشلت الأدوية أخرى للسيطرة على مستويات السكر في الدم على نحو كاف ، وإن كان هذا غير مألوف إلى حد ما.

لانسولين يؤثر أيضا على وظائف الجسم الأخرى ، مثل الامتثال الوعائي للأوعية الدموية و المعرفة. عندما يدخل الأنسولين العقل البشري ،فإنه يعزز التعلم والذاكرة وعلى وجه الخصوص الذاكرة اللفظية .

الأنسولين هو هرمون ببتيدى يتكون من 51 حمض أميني وله الوزن الجزيئي من 5808 ) (وحدة دالتون . ويتم إنتاجه في الجزر لانغرهانس في البنكرياس.

الإسم يأتي من اللاتينية insula وتعنى "الجزيرة". بنية الإنسولين تختلف قليلا بين الأنواع من الحيوانات. الأنسولين من مصادر حيوانية يختلف بعض الشيء في "القوة" (في آثاراأيض مراقبةالكربوهيدرات ) في البشر بسبب تلك الاختلافات. فإن إنسولين الخنازير (خنزير) بشكل خاص يشبه كثيراإنسولين الإنسان

الصفة الجينية

proinsulin سلف الإنسولين.

is encoded by the INS gene.

إكتشافه

اكتشف الدكتور فريدريك جرانت بانتنج (و. 1801) التركيب الكيميائي لجزيء الانسولين في عام 1923 في معمله بجامعة كمبريدج ببريطانيا وتوفى في عام 1941 م اثر حادث تحطم طائرة ومنح جائزة نوبل في العام 1958 عن هذا الاكتشاف.

البنية والإنتاج

بنية الإنسولين. الجانب الأيسر نموذج فراغي لمونومير الإنسولين, المعتـَقـَد بنشاطه بيولوجياً. الكربون باللون الأخضر, الهيدروجين أبيض, الاوكسجين أحمر, ونيتروجين أزرق. وفي الجانب الأيمن رسم كارتون لهكسامير الإنسولين, المعتـَفـَد بأنه صيغة التخزين. وحدة مونومير موضـَحة وفيها السلسلة A بالأزرق والسلسلة B بالسَيان). الأصفر يشير إلى روابط ثنائي الكبريتيدات, وكريات الماجنتا هي أيونات الزنك.

صورة مُوَلـّدة من الحاسب لهكساميرات الإنسولين توضح التماثل ثلاثي الطبقات, أيونات الزنك تربطهم ببعضهم البعض, و بقايا الهيستيدين المشارك في ربط الزنك.

يفرز هرمون الأنسولين من جزر لانكر في البنكرياس, يمر الأنسولين مباشرة في مجرى الدم حيث ينظم عملية بناء المواد الكربوهدراتية من سكر ونشاء.

الإنسولين يمر بتعديلات كثيفة بعد الترجمة posttranslational أثناء مسار الانتاج. الانتاج والافراز مستقلان عن بعضهما البعض إلى حد كبير; ويـُخـَزن الإنسولين المـُعـَد بانتظار الافراز. ويـُعد كلاً من C-peptide والإنسولين الناضج نشطان بيولوجياً. مكونات الخلية والبروتينات في هذه الصورة ليسو مرسومين بمقياس رسم.

عمله على المستوى الخلوي والأيضي

تأثير الإنسولين على استهلاك الگلوكوز والأيض. الإنسولين يرتبط بمستقبلته (1) التي بدورها تبدأ عدة protein activation cascades (2). These include: translocation of Glut-4 transporter to the plasma membrane and influx of glucose (3), glycogen synthesis (4), glycolysis (5) and fatty acid synthesis (6).

عمله التنظيمي لجلوكوز الدم

آلية إطلاق الإنسولين المعتمدة على الگلوكوز

الأشخاص المصابون بالبول السكري ليس لديهم القدر الكافي من الأنسولين أو انعدامه كليا, لذا يجب عليهم أن يتعاطوا جرعات محسوبة من الأنسولين كل يوم.

يكون حقن الأنسولين تحت الجلد ولا يمكن أخذه عن طريق الفم لأن عصارات المعدة تتلفه.

توجد علاجات تأخذ عن طريق الفم تعمل كمحفز لخلايا البنكرياس لإنتاج الأنسولين, من هذه العلاجات ما يعرف بالأسواق بأسم الجلوكوفاج (Metformin HCI) وآخر باسم مجموعة الدايابنيز.

للبصل تأثير إيجابي لتعويض الأنسولين لحد كبير في معالجة داء البول السكري.

تقوم شركة فايزر Pfizer لإنتاج الأدوية بأنتاج أنسولين جديد يؤخذ عن طريق الأستنشاق عن طريق الأنف عبر بخاخ Inhaler بدلا من الحقن عن طريق (الأبر), وأستخدام الأنسولين بهذا الأسلوب لازال موضوع دراسة للتاكد من خلوه من الأثار الجانبية على الرئتين نتيجه للاستخدام الكثير.

أنواع الإنسولين

• وتوجد مجموعتان من الأنسولين لعلاج مرض السكر:

- الأنسولين البشري.

- الأنسولين المشابه.

وتركيز معظم أنواع الأنسولين المتاحة في السوق هي 100 وحدة/ مليلتر، ويساوي المليلتر سنتيمتر مكعب. ويراعي في كل حقن الأنسولين أن تقسم بشكل يماثل هذا التركيز.

وأنواعه:

• سريع المفعول (صافي): مثل انسولين ليسبرو(هيومالوج)® وهو سريع الامتصاص يبدأ عمله (5-15 دقيقة) وقصير الأجل حيث يستمر لمدة ( 3-4 ساعات).
• قصير المفعول (صافي): مثل الإنسولين المعتدل يبدأ عمله خلال نصف ساعة و يستمر لمدة ( 5-8 ساعات).

معتدل المفعول (عكر): مثل انسولين NPH (N) or Lente (L) يبدأ عمله خلال (1-3 ساعات) و يستمر لمدة ( 16-24 ساعة).

• طويل المفعول (عكر): مثل الترالنت Ultralente (U), جلارجين Glargine(Lantus)® لا يبدأ عمله إلا بعد حوالي (4-6 ساعات) ولكنه يستمر لمدة ( 24-48 ساعة).
• أنسولين مخلوط (عكر + صافي): نوعين من الانسولين مخلوطين في علبة واحدة مثل الخليط من المعتدل و NPH (N) يبدأ عمله خلال نصف ساعة و يستمر لمدة ( 16-24 ساعة).

الأنسولين السريع المفعول جداً

- ويكون الأنسولين فوري المفعول:

- سائل صافى اللون.

- يبدأ مفعول هذا النوع من الأنسولين بعد 10 دقائق من الحقن.

- أقصي مفعول له بعد مرور ساعة من الحقن.

- استمرار مفعوله من 3-4 ساعات.

- يأخذ المريض جرعة الأنسولين قبل تناول الوجبة بـ 15 دقيقة.

- معظم مرضي السكر تحتاج إلى أنسولين مفعوله أطول للمحافظة على معدلات السكر, لذا من الممكن إضافة الأنسولين بطىء أو متوسط المفعول إلى الأنسولين الفوري المفعول.

- لابد التأكد تكراراً من معدلات جلوكوز الدم قبل أخذ الأنسولين فوري المفعول.

- يحدد الطبيب المعالج جرعة الأنسولين التي يحتاجها مريض السكر معتمداً على قراءة سكر الدم والوجبات التي يتناولها المريض أو الرياضة التي يمارسها.

- لابد من التأكد من صفاء سائل الأنسولين بداخل الزجاجة قبل سحبه بالسرنجة, وإذا لوحظ تعكر فيها يتم التخلص منها وعدم استخدامها.

- إذا تم خلط الأنسولين الفوري المفعول مع أنسولين له مفعول أطول يتم سحب الأنسولين الفوري أولاً لضمان صفاء لونه.

الأنسولين سريع المفعول

ويشار إليه (الأنسولين المنتظم - R-insulin):

- سائل صافى بدون لون.

- يبدأ مفعوله بعد 30 دقيقة من الحقن.

- أقصى مفعول له يستمر من 3-5 ساعات.

- استمرار مفعوله من 6-10 ساعات.

- يعطي قبل الوجبة بـ 30 دقيقة.

- يمكن خلطه في نفس السرنجة بأنسولين طويل المفعول أو يعطي الأنسولين السريع المفعول بمفرده ثم يليه على الفور الأنسولين طويل المفعول.

- لا يمكن خلط الأنسولين بطىء المفعول مع الأنسولين طويل المفعول.

- أكثر الأنواع استقراراً في الأنسولين.

- من الأفضل الاحتفاظ به في الثلاجة (الزجاجة غير المفتوحة).

- التأكد من السائل والزجاجة (تاريخ الصلاحية) قبل سحب الأنسولين.

- إذا كان كان السائل معكراً عليك بالتخلص من الزجاجة.

- إذا تم خلط الأنسولين السريع المفعول مع الأنسولين طويل المفعول, يتم سحب الأنسولين السريع المفعول أولاً لضمان صفاء لونه وعدم تعكره.

أنسولين متوسط المفعول

- ويكون الأنسولين متوسط المفعول:

- غير صافي اللون لأنسولين كريستالي معلق (التعلق حالة من حالات المادة تكون فيها جزيئاتها ممزوجة في سائل أو غاز ولكنها غير منحله فيه).

- يتم تحريك الزجاجة بين اليدين قبل الاستخدام.

- يبدأ مفعوله بعد ساعة من الحقن.

- أقصى مفعول له بعد مرور 6-12 ساعة من الحقن.

- استمرار مفعوله من 20-24 ساعة في الجسم.

- يتم أخذ الأنسولين متوسط المفعول قبل الإفطار.

- يمكن أخذ الجرعة أيضاً قبل النوم, ويعتمد ذلك على قراءة جلوكوز الدم.

- يمكن خلطه في نفس السرنجة بالأنسولين سريع أو الفورى المفعول.

أنسولين المدي الطويل (بطئ المفعول)

- أنسولين معلق (عكر) غير صافٍ.

- يبدأ مفعوله بعد مرور من 2-8 ساعات بعد الحقن.

- أقصى مفعول له بعد مرور 12 ساعة.

- يستمر مفعوله في الجسم من 18-24 ساعة.

- تؤخذ جرعة الأنسولين قبل الإفطار.

- يمكن أن يأخذها المريض أيضاً قبل العشاء ليلاً أو قبل النوم حسب تعليمات الطبيب.

- يمكن خلطه بالأنسولين المنتظم في نفس السرنجة.

- أفضل طريقة لتخزينه الثلاجة (في حالة عدم فتح زجاجة الأنسولين).

- النوع الآخر من الأنسولين طويل المفعول يسمى (Glarine) وهو أنسولين مشابه وهو يختلف عن باقي الأنواع طويلة المفعول في:

- سائل صافٍ.

- يبدأ بعد حوالي ساعة من الحقن.

- لا معلومات عن أقصى مفعول له.

- كمية صغيرة من الـ (Glarine) يتم حقنها منه ببطئ لتمد الجسم بكمية مستديمة نسبياً بالأنسولين على مدار 24 ساعة.

- لا يمكن خلطه بأي نوع آخر من الأنسولين.

- التغيير لـ (Glarine) بعد الأنسولين المتوسط أو البطىء المفعول لا يتم إلا بعد الاستشارة الطبية وبمساعدة فريق طبي وأن يتم ذلك تحت إشرافه.

أنسولين مختلط مسبقاً

يضم ثلاثة أنواع: 1- نوع يحتوي على 70 % أنسولين متوسط المفعول و30 % أنسولين منتظم. 2- نوع آخر يحتوى على 50 % أنسولين متوسط المفعول و30 % أنسولين منتظم. 3- النوع الثالث يحتوي على 75 % أنسولين متوسط المفعول و25 % أنسولين فورى المفعول.

- يبدأ مفعول هذه الأنواع بعد حوالي ساعة ونصف من الحقن.

- أقصى مفعول 2-8 ساعات.

- استمرار المفعول حتى 24 ساعة في الجسم.

- وتتميز هذه الأنواع بالمفعول الفوري أو السريع في الجسم لذا ينبغي أخذها قبل الوجبات حسبما ينصح طبيبك.

- يمكن خلط أنواع مختلفة من الأنسولين حسب تعليمات الطبيب في السرنجة.

- بمجرد أن يتم خلط أنواع الأنسولين ينبغي الحقن به على الفور.

- يمكن خلط الأنسولين فورى أو سريع المفعول مع الأنسولين بطئ أو متوسط المفعول.

- لا يمكن خلط Glarine مع أي نوع آخر من الأنسولين.

مواضع حقن الإنسولين

إن الإنسولين يمكن أن يحقن تحت جلد البطن أو الفخذ أو المقعدة أو الذراعين.

الجرعات الزائدة من الإنسولين

لو أخذت جرعة زائدة من الإنسولين سوف يقوم بتخفيض مستوى الجلكوز في الدم يشكل كبير ومن ثم يشعر بتعب, إغماء, خفقان, عرق، جوع، رعشات وفي بعض الأحيان يصل إلى غيبوبة تامة.على مريض السكري الذي يتعرض لمثل هذه الأعراض أن يحمل معه دائماً وجبة خفيفة أو قطعة من الحلوى أو السكر.

حفظ دواء الإنسولين

العبوات غير المفتوحة تحفظ في الثلاجة بدون تجميد، أما المفتوحة فتحفظ في درجة حرارة الغرفة العادية بعيداً عن الضوء والحرارة العالية والأفضل حفظها في الثلاجة. لاستخدم إنسولين الذي تم تجميده ثم ذاب, أيضا لا تحاول تسخين العبوة لتغلي. يجب ألا يحقن الانسولين وهو بارد بل يخرج من الثلاجة قبل استعماله. لا تستخدم الانسولين إذا كان لونه متغيراً أو يحتوي على كتل لكن يجب يتنبه المريض إلى أن هناك أنواع من الإنسولين تكون في الأصل عكرة.

انظر أيضا

• Insulin analog
• Anatomy and physiolology
  • Glucagon
  • بنكرياس
  • جزر لانجرهانز
  • جهاز الغدد الصماء
• Forms of diabetes mellitus
  • Diabetes mellitus
  • Diabetes mellitus type 1
  • Diabetes mellitus type 2
• العلاج
  • غيبوبة السكر
  • Intensive insulinotherapy
  • مضخة إنسولين
  • Conventional insulinotherapy
• Other medical / diagnostic uses
  • Insulin tolerance test
  • Triple bolus test

المصادر

• Reaven, Gerald M.; Ami Laws (ed.) (1999--04-15). Insulin Resistance: The Metabolic Syndrome X (1st Edition ed.). Totowa, New Jersey: Humana Press. ISBN 0-89603-588-3. doi:10.1226/0896035883.  CS1 maint: Extra text (link)
• Leahy, Jack L.; William T. Cefalu (ed.) (2002-03-22). Insulin Therapy (1st Edition ed.). New York: Marcel Dekker. ISBN 0-8247-0711-7.  CS1 maint: Extra text (link)
• Kumar, Sudhesh; Stephen O'Rahilly (ed.) (2005-01-14). Insulin Resistance: Insulin Action and Its Disturbances in Disease. Chichester, England: Wiley. ISBN 0-470-85008-6. 
• Ehrlich, Ann; Carol L. Schroeder (2000-06-16). Medical Terminology for Health Professions (4th Edition ed.). Thomson Delmar Learning. ISBN 0-7668-1297-9.  CS1 maint: Extra text (link)
• Draznin, Boris; Derek LeRoith (1994). Molecular Biology of Diabetes: Autoimmunity and Genetics; Insulin Synthesis and Secretion. Totowa, New Jersey: Humana Press. ISBN 0-89603-286-8. doi:10.1226/0896032868. 
• Famous Canadian Physicians: Sir Frederick Banting at Library and Archives Canada
• McKeage K, Goa KL (2001). "Insulin glargine: a review of its therapeutic use as a long-acting agent for the management of type 1 and 2 diabetes mellitus". Drugs. 61 (11): 1599–624. PMID 11577797. 

وصلات خارجية

• The Insulin Protein
• Inspired by Insulin article by parent of a diabetic child
• Frederick Sanger, Nobel Prize for sequencing Insulin Freeview video with John Sanger and John Walker by the Vega Science Trust.
• Insulin: entry from protein databank
• The History of Insulin
• Insulin Lispro
• CBC Digital Archives - Banting, Best, Macleod, Collip: Chasing a Cure for Diabetes
• Cosmos Magazine: Insulin mystery cracked after 20 years
• National Diabetes Information Clearinghouse
• Discovery and Early Development of Insulin, 1920–1925
• Secretion of Insulin and Glucagon
• Insulin Types Comparison Chart

1. تحويل قالب:Oral hypoglycemics and insulin analogs