อินซูลิน

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

ผลึกของอินซูลิน

อินซูลิน (อังกฤษ: Insulin) มาจากภาษาละติน insula หรือ "island" - "เกาะ" เนื่องจากการถูกสร้างขึ้นบน "เกาะแลงเกอร์ฮานส์" ซึ่งเป็นกลุ่มเซลล์ในตับอ่อน) คือฮอร์โมนชนิดอนาโบลิกโพลีเพบไทด์ ซึ่ทำหน้าที่ควบคุมการเผลาผลาญคาร์โบไฮเดรต นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นสารตัวกระทำในคาร์โบไฮเดรทชนิดโฮมีโอสตาซิส มีผลต่อการเผาผลาญไขมันเปลี่ยนการทำงานของตับให้ทำหน้าที่เก็บหรือปลดปล่อยกลูโคส และทำให้เกิดการทำงานของลิพิด (ไขมัน) ในเลือดและในเนื้อเยื่ออื่น เช่นไขมันและกล้ามเนื้อ ปริมาณของอินซูลินที่เวียนอยู่ในร่างกายมีผลกระทบสูงมากในวงกว้างในทุกส่วนของร่างกาย

ในวงการแพทย์ อินซูลินถูกใช้ในการรักษาโรคเบาหวานบางชนิด คนไข้ที่ป่วยเป็นโรคเบาหวานประเภท 1 ต้องอาศัยอินซูลินจากนอกร่างกาย (เกือบทั้งหมดใช้วิธีฉีดเข้าใต้ผิวหนัง) เพื่อช่วยให้รอดชีวีตจากการขาดฮอร์โมน คนไข้ที่ป่วยเป็นโรคเบาหวานประเภท 2 จะต่อต้านอินซูลิน หรือ ผลิตอินซูลินน้อย หรือทั้งสองอย่าง ผู้ป่วยเบาหวานประเภท 2 บางรายต้องการอินซูลินเฉพาะเมื่อยาอื่นที่ใช้รักษาอยู่ไม่เพียงพอในการควบคุมระดับกลูโคสในเลือด

อินซูลิน ประกอบด้วยกรดอะมิโน 51 ชนิดรวมกันอยู่ และมีน้ำหนักโมเลกุล 5808 Da

โครงสร้างของอินซูลิน ผันแปรเล็กน้อยตามชนิดของสัตว์ อินซูลินที่มีแหล่งมาจากสัตว์จะแตกต่างกันในเชิงขีดความสามารถในการควบคุมพลังการทำงาน (เช่น การเผาผลาญคาร์โบไฮเดรท) ในมนุษย์ อินซูลินจากสุกรมีความคล้ายคลึงกับอินซูลินของมนุษย์มากที่สุด

[แก้] การค้นพบและลักษณะ

โครงสร้างของอินซูลิน

ภาพคอมพิวเตอร์โครงสร้างเฮกซาเมอร์ของอินซูลินซึ่งมีลักษณะสมมาตร 3 ด้านและแสดงการเป็นตัวเกาะยึดของสังกะสี

ในปี พ.ศ. 2412 ขณะที่ พอล แลงเกอฮานส์ นักศึกษาแพทย์ในเบอร์ลินกำลังส่องกล้องจุลทัศน์เพื่อศึกษาโครงสร้างของตับอ่อน (ต่อมคล้ายเยลลีหลังกระเพาะอาหาร) อยู่นั้น ได้สังเกตเห็นกลุ่มเนื้อเยื่อเกาะกันเป็นหย่อมๆ กระจายไปทั่วทั้งตัวตับอ่อน หน้าที่การทำงานของ "กองน้อยๆ ของเซลล์" ซึ่งได้รู้จักกันในภายหลังว่า "เกาะแลงเกอร์ฮานส์" นี้ยังไม่มีผู้ใดรู้ว่าเป็นอะไร แต่เอดวร์ด ลาเกส (นักพยาธิวิทยาชาวฝรั่งเศส) ได้เสนอว่าอาจเป็นตัวผลิตและหลั่งสารที่มีบทบาทในการควบคุมการย่อยอาหาร อาชบอลด์ บุตรชายของพอล แลงเกอร์ฮานส์ได้มีส่วนสร้างความเข้าใจถึงบทบาทการควบคุมของสารนี้มากขึ้นในภายหลัง

[แก้] รางวัลโนเบล

ในปี พ.ศ. 2466 คณะกรรมการพิจารณาการให้รางวัลโนเบลได้ยอมรับวิธีการสะกัดอินซูลินเชิงปฏิบัติแก่ทีมทำงานที่มหาวิทยาลัยโทรอนโท และมอบรางวัลโนเบลแก่บุคคล 2 คน คือ เฟรเดอริก แบนติง และ จอห์น แมคลอยด์ โดยได้รับรางวัลในสาขาสรีรวิทยา หรือ การแพทย์ ประจำปี พ.ศ. 2466 สำหรับการค้นพบอินซูลิน และได้ขายสิทธิบัตรให้แก่มหาวิทยาลัยโทรอรโทเป็นเงิน 1 ดอลลาร์

[แก้] โครงสร้างและการผลิต

การปรับเปลี่ยนของอินซูลินในสายการผลิต

ในสัตว์มีกระดูกสันหลังด้วยกันจะมีอินซูลินคล้ายกันมาก อินซูลินของโค กระบือมีอินซูลินต่างกับอินซูลินของมนุษย์ที่กรดอะมิโนเพียง 3 ตัว สุกรต่างเพียง 1ตัว แม้แต่อินซูลินจากปลาบางชนิดยังมีความคล้ายคลึงของของมนุษย์มากพอที่จะมีผลได้

[แก้] ปฏิกิริยาบนเซลล์และระดับการเผาผลาญ

เมื่อคุณทานอาหารคาร์โบไฮเดรต ระดับกลูโคสในกระแสเลือดจะเพิ่มขึ้น ตับอ่อนจะปล่อยอินซูลินออกมาเพื่อปรับความสมดุล โดยการผนึกอยู่กับผนังเซลล์ของกลุ่มเซลล์ทั้งหลาย แล้วกระตุ้นการดูดกลูโคสในเซลล์มาใช้งาน ซึ่งปฏิกิริยานี้จะเกิดกับทุกๆเนื้อเยื่อในร่างกายยกเว้นที่สมอง ไม่เพียงแต่กลูโคสเท่านั้น อินซูลินยังกระตุ้นให้เซลล์ดูดไขมัน (synthesis of lipid (fat)) ,โปรตีน และไกลโคเจน (ไกลโคเจนคือคาร์โบไฮเดรตที่ถูกเก็บไว้ที่กล้ามเนื้อและ ตับ เพื่อเป็นแหล่งพลังงานสำรอง) ด้วย ดังนั้น อินซูลิน จึงถูกยกว่าเป็น ฮอร์โมนอนาบอริก ที่มีความสำคัญเป็นอย่างมาก