Čo robí inzulín

Inzulín je hlavným liekom na liečbu pacientov s diabetom 1. typu. Niekedy sa tiež používa na stabilizáciu stavu pacienta a na zlepšenie jeho blahobytu v druhom type choroby. Táto látka je svojou povahou hormónom, ktorý je schopný v malých dávkach ovplyvniť metabolizmus sacharidov. Normálne pankreas vytvára dostatočné množstvo inzulínu, čo pomáha udržiavať fyziologickú hladinu cukru v krvi. Avšak pri vážnych endokrinných poruchách sa inzulínové injekcie často stávajú jedinou príležitosťou pomôcť pacientovi. Bohužiaľ, nemôže byť užívaná perorálne (vo forme piluliek), pretože je úplne zničená v zažívacom trakte a stráca svoju biologickú hodnotu.

Možnosti inzulínu na použitie v lekárskej praxi

Mnohí diabetici pravdepodobne aspoň raz uvažovali, čo robí inzulín, ktorý sa používa na lekárske účely? V súčasnosti sa tento liek najčastejšie získava metódami genetického inžinierstva a biotechnológie, ale niekedy sa získava zo surovín živočíšneho pôvodu.

Lieky získané zo surovín živočíšneho pôvodu

Získanie tohto hormónu z pankreasu ošípaných a hovädzieho dobytka je stará technológia, ktorá sa dnes zriedka používa. Je to spôsobené nízkou kvalitou získaného liečiva, jeho sklon k vzniku alergických reakcií a nedostatočným stupňom čistenia. Faktom je, že keďže hormón je proteínová látka, pozostáva zo špecifickej skupiny aminokyselín.

Inzulín produkovaný v tele prasa sa líši v zložení aminokyselín z ľudského inzulínu o 1 aminokyselinu a hovädzieho inzulínu - o 3.

Na začiatku a v polovici 20. storočia, kedy podobné lieky neexistovali, dokonca sa takýto inzulín stal prelomom v medicíne a umožnil liečbu diabetikov na novú úroveň. Hormóny získané touto metódou znížili hladinu cukru v krvi, zatiaľ čo často spôsobovali vedľajšie účinky a alergie. Rozdiely v zložení aminokyselín a nečistôt v lieku ovplyvnili stav pacientov, to bolo obzvlášť zrejmé u zraniteľnejších skupín pacientov (deti a staršie osoby). Ďalším dôvodom zlej tolerancie takého inzulínu je prítomnosť jeho neaktívneho prekurzora v lieku (proinzulín), ktorý nebolo možné zbaviť v tejto variácii liečiva.

V dnešnej dobe existujú zlepšené inzulíny prasiat, ktoré sú bez týchto nevýhod. Získané sú z pankreasu ošípaných, ale potom sú podrobené ďalšiemu spracovaniu a čisteniu. Sú viaczložkové a obsahujú vo svojom zložení pomocné látky.


Modifikovaný bravčový inzulín sa prakticky nelíši od ľudského hormónu, takže sa stále používa v praxi.

Také lieky sú pacientmi lepšie tolerované a prakticky nespôsobujú nežiaduce reakcie, neinhibujú imunitný systém a účinne znižujú hladinu cukru v krvi. Dnes sa hovädzí inzulín nepoužíva v medicíne, pretože vďaka svojej mimozemskej štruktúre nepriaznivo ovplyvňuje imunitné a iné systémy ľudského tela.

Geneticky upravený inzulín

Ľudský inzulín, ktorý sa používa pre diabetikov, sa vyrába v priemyselnom meradle dvomi spôsobmi:

Podmienky skladovania inzulínu
  • pomocou enzymatického ošetrenia prasačieho inzulínu;
  • použitím geneticky modifikovaných kmeňov Escherichia coli alebo kvasiniek.

Pri fyzikálno-chemickej zmene molekuly prasacieho inzulínu sa pôsobením špeciálnych enzýmov stáva totožná s ľudským inzulínom. Zloženie aminokyselín výsledného prípravku sa nelíši od zloženia prirodzeného hormónu, ktorý sa produkuje u ľudí. Vo výrobnom procese liek podlieha vysokému klírensu, preto nespôsobuje alergické reakcie a iné nežiaduce prejavy.

Inzulín sa však najčastejšie získava použitím modifikovaných (geneticky modifikovaných) mikroorganizmov. Baktérie alebo droždie používajúce biotechnologické metódy sú modifikované takým spôsobom, že môžu produkovať samotný inzulín.

Okrem samotného príjmu inzulínu zohráva dôležitú úlohu aj jeho čistenie. Aby liek nespôsoboval žiadne alergické a zápalové reakcie, v každom štádiu je potrebné sledovať čistotu kmeňov mikroorganizmov a všetky roztoky, ako aj použité zložky.

Existujú 2 spôsoby získania tohto inzulínu. Prvá z nich je založená na použití dvoch rôznych druhov jediného mikroorganizmu. Každý z nich syntetizuje iba jeden reťazec molekuly hormónovej DNA (existujú dva z nich a sú spirálovito krútené spolu). Potom sú tieto reťazce spojené a vo výslednom roztoku je už možné oddeliť účinné formy inzulínu od tých, ktoré nemajú žiadny biologický význam.

Druhý spôsob získania liekov s použitím Escherichia coli alebo kvasiniek je založený na skutočnosti, že mikrób najprv produkuje inaktívny inzulín (to znamená, že jeho predchodcom je proinzulín). Pomocou enzymatického ošetrenia sa táto forma aktivuje a používa v medicíne.


Zamestnanci, ktorí majú prístup k určitým výrobným oblastiam, by mali byť vždy oblečení v sterilnom ochrannom obleku, ktorý spôsobí, že kontakt s tekutinami z ľudského tela nebude v kontakte

Všetky tieto procesy sú zvyčajne automatizované, vzduch a všetky kontaktné povrchy s ampulkami a ampulkami sú sterilné a linky so zariadením sú utesnené.

Metódy biotechnológie umožňujú vedcom premýšľať o alternatívnych riešeniach problému cukrovky. Napríklad sa dnes uskutočňujú predklinické štúdie na produkciu umelých beta buniek pankreasu, ktoré možno získať použitím metód genetického inžinierstva. Možno v budúcnosti budú použité na zlepšenie fungovania tohto orgánu u chorého človeka.


Výroba moderných inzulínových prípravkov je komplexný technologický proces, ktorý zabezpečuje automatizáciu a minimálny zásah človeka.

Ďalšie komponenty

Produkcia inzulínu bez excipientov v modernom svete je takmer nemožné si predstaviť, pretože môžu zlepšiť svoje chemické vlastnosti, predĺžiť čas pôsobenia a dosiahnuť vysoký stupeň čistoty.

Podľa svojich vlastností je možné všetky ďalšie zložky rozdeliť do nasledujúcich tried:

  • predlžovače (látky, ktoré sa používajú na zabezpečenie dlhodobo pôsobiaceho lieku);
  • dezinfekčné prísady;
  • stabilizátory, vďaka čomu sa udržuje optimálna kyslosť v roztoku liečiva.

Predĺžené doplnky

Existujú predĺžené inzulíny, ktorých biologická aktivita trvá 8 až 42 hodín (v závislosti od skupiny lieku). Tento účinok sa dosiahne pridaním špeciálnych látok - predlžovadiel do injekčného roztoku. Najčastejšie sa na tento účel používa jedna z týchto zlúčenín:

  • proteíny;
  • soli chloridu zinočnatého.

Proteíny, ktoré predlžujú účinok lieku, podliehajú podrobnému čisteniu a sú nízkoalergénne (napríklad protamín). Zinočnaté soli tiež nepriaznivo ovplyvňujú ani aktivitu inzulínu, ani blaho pacienta.

Antimikrobiálne zložky

Dezinfekčné prostriedky v zložení inzulínu sú potrebné, aby sa mikrobiálna flóra nerozmnožila počas skladovania a používania. Tieto látky sú konzervačné látky a zabezpečujú bezpečnosť biologickej aktivity liečiva. Okrem toho, ak pacient injekčne podá hormón z jednej fľaše len pre seba, potom liek môže trvať niekoľko dní. Vďaka vysokokvalitným antibakteriálnym zložkám nebude musieť nevyhozenú drogu vyhadzovať kvôli teoretickej možnosti reprodukcie v roztoku mikróbov.

Ako dezinfekčné zložky pri výrobe inzulínu je možné použiť takéto látky:

  • kresol;
  • fenol;
  • parabény.

Ak sú v roztoku obsiahnuté ióny zinku, pôsobia tiež ako dodatočné konzervačné látky kvôli ich antimikrobiálnym vlastnostiam.

Niektoré dezinfekčné prísady sú vhodné na výrobu každého typu inzulínu. Ich interakcia s hormónom sa musí skúmať v štádiu predklinických testov, pretože konzervačná látka by nemala narúšať biologickú aktivitu inzulínu alebo akokoľvek inak nepriaznivo ovplyvňovať jeho vlastnosti.

Použitie konzervačných látok vo väčšine prípadov umožňuje vstúpiť do hormónu pod kožu bez predbežného ošetrenia alkoholom alebo inými antiseptikmi (výrobca to zvyčajne uvádza v pokynoch). To zjednodušuje podávanie lieku a znižuje počet prípravných postupov pred samotným injekčným podaním. Toto odporúčanie však funguje iba vtedy, keď je roztok injekčne podaný samostatnou inzulínovou striekačkou s tenkou ihlou.

stabilizátory

Na udržanie pH roztoku na vopred stanovenej úrovni sú potrebné stabilizátory. Úroveň kyslosti závisí od bezpečnosti lieku, jeho aktivity a stability jeho chemických vlastností. Pri výrobe injekčného hormónu pre diabetikov sa na tento účel bežne používajú fosfáty.

V prípade inzulínu so zinkom nie sú vždy potrebné stabilizátory roztoku, pretože kovové ióny pomáhajú udržiavať potrebnú rovnováhu. Ak sa stále používajú, namiesto fosfátov používajú iné chemické zlúčeniny, pretože kombinácia týchto látok vedie k zrážaniu a nevhodnosti lieku. Dôležitou vlastnosťou všetkých stabilizátorov je bezpečnosť a neschopnosť zapojiť sa do akejkoľvek reakcie s inzulínom.

Výber injekčných liekov na diabetes pre každého konkrétneho pacienta by mal riešiť príslušný endokrinológ. Úloha inzulínu je nielen udržiavať normálnu hladinu cukru v krvi, ale neškodiť iným orgánom a systémom. Liek musí byť chemicky neutrálny, má nízky obsah alergénov a je výhodne cenovo dostupný. Je tiež celkom výhodné, ak sa vybraný inzulín zmieša s inými verziami počas trvania účinku.