อินซูลิน

อินซูลิน () คือฮอร์โมนชนิดอนาโบลิกโพลีเพบไทด์ ซึ่งทำหน้าที่ควบคุมการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรต นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นสารตัวกระทำในคาร์โบไฮเดรทชนิดโฮมีโอสตาซิส มีผลต่อการเผาผลาญไขมันเปลี่ยนการทำงานของตับให้ทำหน้าที่เก็บหรือปลดปล่อยกลูโคส และทำให้เกิดการทำงานของลิพิด (ไขมัน) ในเลือดและในเนื้อเยื่ออื่น เช่นไขมันและกล้ามเนื้อ ปริมาณของอินซูลินที่เวียนอยู่ในร่างกายมีผลกระทบสูงมากในวงกว้างในทุกส่วนของร่างกาย

คำว่าอินซูลินมาจากภาษาละติน insula หรือ "island" - "เกาะ" เนื่องจากการถูกสร้างขึ้นบน "ไอส์เล็ตส์ออฟแลงเกอร์ฮานส์" ซึ่งเป็นกลุ่มเซลล์ในตับอ่อน

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

การค้นพบและลักษณะ 

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

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 ล้านดอลลาร์

โครงสร้างและการผลิต 

ในสัตว์มีกระดูกสันหลังด้วยกันจะมีอินซูลินคล้ายกันมาก อินซูลินของโคกระบือมีกรดอะมิโนต่างจากมนุษย์เพียง 3 ตัว อินซูลินของสุกรมีกรดอมิโนต่างจากมนุษย์เพียงตัวเดียว แม้แต่อินซูลินจากปลาบางชนิด ยังมีความคล้ายคลึงกับของมนุษย์ มากพอจะมีผลกับร่างกายมนุษย์ได้

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

ปฏิกิริยาควบคุมในกลูโคสของเลือด

สัญญาณการถ่ายโอนยีน

ภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำและภาวะน้ำตาลในเลือดสูง
คนส่วนมากมักจะสับสนระหว่างอาการน้ำตาลในเลือดต่ำ-สูง ที่จริงแล้วอาการทั้งสองมีอาการและวิธีการแก้ไขปัญหาที่แตกต่างกันมาก ดังต่อไปนี้
 ภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำคือการมีน้ำตาลในเลือดต่ำกว่าระดับปกติ โดยอาการจะมีดังนี้  หน้ามืด ใจสั่น หิว ง่วงซึม ไม่มีแรง เหงื่อออก อุณหภูมิในร่างการลดต่ำ ความจำลดลง อารมณ์หงุดหงิดง่าย สับสน ตาพร่า ปฏิกิริยาตอบสนองน้อยลง พฤติกรรมเปลี่ยน พูดน้อย พูดช้า บางคนอาจมีอาการครึ่งซีก ถ้าเกิดในเวลากลางคืน จะฝันร้าย  เหงื่อออกขณะหลับ ปวดศีรษะและมึนงง หากเป็นมากอาจเกิดอาการชัก และหมดสติได้
 วิธีการแก้ไข ให้รีบหาน้ำหวานหรือของหวานมารับประทานโดยเร็ว
 ภาวะน้ำตาลในเลือดสูงคือการที่มีน้ำตาลในเลือดสูงกว่าระดับปกติ อาการคือ กระหายน้ำมาก ปัสสาวะบ่อยมากและผิดปกติ โดยเฉพาะในเวลากลางคืน อ่อนเพลียง่วงซึมไม่สดชื่น เหนื่อยง่าย น้ำหนักลด ตาพร่ามัว คลื่นไส้ และอาจถึงขั้นชักกระตุกเฉพาะที่ และหมดสติได้
 วิธีการแก้ไข  สำหรับเบาหวานประเภทที่ 1 :ออกกำลังกาย ดื่มน้ำมาก ๆ ฉีดอินซูลิน แนะนำให้ปรึกษาแพทย์ก่อน   สำหรับเบาหวานประเภทที่ 2 :ดื่มน้ำมาก ๆ และรีบไปโรงพยาบาล การออกกำลังกายก็ช่วยได้

โรคและอาการ

อินซูลินในฐานะเป็นยา

หลักการ

ช่องทางในการให้ยา

ขนาดยาและเวลาให้

ประเภท

การใช้ทางทางที่ผิด

ลำดับเวลาความเป็นมา

อ้างอิง

อ่านเพิ่ม 

 
 
 
 
 
 
 Famous Canadian Physicians: Sir Frederick Banting at Library and Archives Canada

แหล่งข้อมูลอื่น 

 Comparison chart of insulin types use to treat diabetes. 
 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

Lilly
Recombinant proteins
Peptide hormones
ฮอร์โมนตับอ่อน
การรักษาด้วยอินซูลิน
โรคเบาหวาน
ผลิตผลจากสัตว์
ฮอร์โมนมนุษย์