Η ορμόνη της ζωής

Για τη διατήρηση της ζωής, η φυσική επιλογή έχει θεμελιώσει δύο βασικές αρχές στα εκατομμύρια χρόνια εξέλιξης: η γλυκόζη είναι το κύριο καύσιμο των κυττάρων για να παίρνουν την ενέργεια που χρειάζονται με κύριο ρυθμιστή την ινσουλίνη. Είναι εντυπωσιακό ότι ινσουλίνη βρέθηκε σε μικρο-οργανισμούς στο βάθος του Ατλαντικού, η ηλικία των οποίων υπολογίστηκε σε τουλάχιστον 500 εκατομμύρια χρόνια, στις αρχέγονες δηλαδή συνθήκες της ζωής.

Στο Τορόντο του Καναδά, στα 1921-1922, διαδραματίσθηκε ένα συγκλονιστικό γεγονός στην ιστορία της Ιατρικής: η ανακάλυψη της ινσουλίνης. Πριν από την ανακάλυψή της, ο διαβήτης ήταν θανατηφόρος νόσος, και οι γιατροί δεν μπορούσαν να κάνουν τίποτα γι’ αυτό. Η θεραπεία που εφαρμοζόταν μέχρι τότε ήταν «δίαιτες πείνας», εξατομικευμένα διαιτολόγια 400-450 θερμίδων (σχεδόν τίποτα) με περιορισμό υδατανθράκων και αύξηση πρωτεϊνών/λίπους. Ο υποσιτισμός όμως ελάχιστα βοηθούσε και, στις καλύτερες περιπτώσεις, οι ασθενείς κατέληγαν μέσα σε 3-4 χρόνια από την εμφάνιση του διαβήτη. Με τη χορήγηση της ινσουλίνης ήταν η πρώτη φορά που ασθενείς σε κώμα κυριολεκτικά ανασταίνονταν. Δίκαια επομένως δόθηκε στην ινσουλίνη ο χαρακτηρισμός «ορμόνη της ζωής».

Το «νησίδιο» της σωτηρίας

Πώς άρχισαν όλα αυτά; Ηταν ήδη γνωστό ότι ο διαβήτης προκαλούσε την αδυναμία του σώματος να χρησιμοποιεί σωστά την τροφή και ιδιαίτερα τους υδατάνθρακες. Το 1889, δύο γερμανοί ερευνητές, οι Minkowski και Mering, παρατήρησαν ότι, όταν αφαιρούσαν το πάγκρεας από σκυλιά, τα ζώα εμφάνιζαν συμπτώματα διαβήτη και σύντομα πέθαιναν. Ακολούθησαν μελέτες που έδειξαν ότι υπεύθυνο για τον διαβήτη δεν ήταν όλο το πάγκρεας αλλά συγκεκριμένες περιοχές στην ενδοκρινή μοίρα, τα «νησίδια του Langerhans». Το 1910, ο Edward Sharpey-Shafer πρότεινε ότι από το πάγκρεας ατόμων με διαβήτη έλειπε ένα συγκεκριμένο «χημικό στοιχείο» και του έδωσε το όνομα ινσουλίνη, από τη λατινική λέξη insula (νησίδιο). Το φθινόπωρο του 1920, ο Frederick Banting, νεαρός χειρουργός στο Λονδίνο της Πολιτείας Οντάριο του Καναδά, έτυχε να διαβάσει μια σχετική δημοσίευση και γρήγορα κατέληξε σε τεχνική με την οποία θα μπορούσε να παραγάγει εκχυλίσματα της ενδοκρινούς μοίρας του παγκρέατος. Το ανέφερε στον καθηγητή Φυσιολογίας στο Πανεπιστήμιο του Τορόντο John Macleod, ο οποίος του παραχώρησε το εργαστήριο και τον μεταπτυχιακό φοιτητή Charles Best για να τον βοηθήσει. Μέχρι το φθινόπωρο του 1921, οι Banting και Best, με το εκχύλισμα του παγκρέατος που είχαν φτιάξει, κατάφεραν να κρατήσουν στη ζωή ένα σκυλί με διαβήτη για 70 ημέρες, πράγμα αδιανόητο μέχρι τότε. Στην παραγωγή καθαρού εκχυλίσματος συνέβαλε καθοριστικά ο βιοχημικός James Collip, ώστε να γίνει κατάλληλο για χορήγηση σε ανθρώπους. Στις 11 Ιανουαρίου 1922 η ινσουλίνη δόθηκε για πρώτη φορά στον 14χρονο Leonard Thomson με διαβήτη τύπου 1 στα τελικά στάδια, με αποτέλεσμα οι υψηλές τιμές σακχάρου στο αίμα να πέσουν μέσα σε 24 ώρες! Το 1923, οι Banting και Macleod τιμήθηκαν με το βραβείο Νομπέλ, το χρηματικό μέρος του οποίου μοιράσθηκαν με τους Best και Collip.

Ο κύριος διαχειριστής της τροφής

Η ανακάλυψη της ινσουλίνης οδήγησε σε καταιγισμό δημοσιεύσεων για τους μηχανισμούς έκκρισης και δράσης. Ηταν η πρώτη πρωτεΐνη της οποίας διευκρινίστηκε η δομή από τον Frederick Sanger στις αρχές του 1950 (Νομπέλ Χημείας το 1958) και άνοιξε τον δρόμο για παρόμοιες μελέτες σε πλήθος πρωτεϊνών. Η μελέτη των μηχανισμών δράσης της ινσουλίνης απέδειξε ότι είναι κύριος διαχειριστής όλων των συστατικών της τροφής (υδατανθράκων/λιπών/πρωτεϊνών) προσαρμόζοντας τον μεταβολισμό τους στις εκάστοτε ενεργειακές ανάγκες του σώματος. Η κακή δράση της ινσουλίνης βρέθηκε ότι είναι παθογενετικός μηχανισμός σε πλήθος νοσογόνων καταστάσεων (καρδιαγγειακή νόσος, παχυσαρκία, διαβήτης τύπου 2, νόσος Alzheimer, ψυχώσεις και άλλες). Η χορήγηση ινσουλίνης (από το στόμα ή παρεντερικά) σε άτομα υψηλού κινδύνου για εμφάνιση διαβήτη τύπου 1 δοκιμάζεται επίσης για την πρόληψη της νόσου.

Την ανακάλυψη των Banting και Best ακολούθησε σχεδόν αμέσως η μαζική παραγωγή της ινσουλίνης το 1923 από τη φαρμακευτική εταιρεία Eli-Lilly. Ακολούθησε γρήγορα και η παραγωγή ινσουλίνης στην Κοπεγχάγη. Ο γιατρός August Krogh και η σύζυγός του Marie (η ίδια με διαβήτη τύπου 2) είχαν ακούσει για τις έρευνες των Banting και Best,  όταν βρίσκονταν στην Αμερική στα τέλη του 1922, και πήραν άδεια για παραγωγή ινσουλίνης στη Δανία. Με την επιστροφή τους στην Κοπεγχάγη ίδρυσαν την εταιρεία Novo-Nordisk και κατάφεραν να παραγάγουν ινσουλίνη από εκχυλίσματα βόειου παγκρέατος, αρχίζοντας τη χορήγηση σε ασθενείς με διαβήτη το 1923. Η ινσουλίνη, από βόειο αρχικά και χοίρειο πάγκρεας στη συνέχεια, χρησιμοποιήθηκε για πολλές δεκαετίες στην κλινική πράξη. Δεν ήταν όμως κατάλληλη διότι, ως ζωικής προέλευσης, δημιουργούσε αλλεργικές αντιδράσεις και αντισώματα που δυσκόλευαν τη ρύθμιση. Εως το 1978 που δημιουργήθηκε η συνθετική «ανθρώπινη» ινσουλίνη.

Στα προηγούμενα 100 χρόνια η ινσουλίνη έχει διανύσει μακρύ δρόμο. Μπορεί να μην προσφέρει λύση για ριζική θεραπεία του διαβήτη, έχει όμως κυριολεκτικά σώσει εκατομμύρια ζωές σε όλο τον πλανήτη. Και συνεχίζει…

++

Ο κ. Γεώργιος Δ. Δημητριάδης είναι ομότιμος καθηγητής Παθολογίας -Μεταβολικών Παθήσεων ΕΚΠΑ, πρόεδρος Ελληνικής Διαβητολογικής Εταιρείας.