Летопись важнейших открытий в химии. Инсулин – популярнейшая молекула XX столетия.

Зябкина О.А., учитель химии МБОУ Митрофановской СОШ Летопись важнейших открытий в химии. Инсулин – популярнейшая молекула XX столетия. В истории химии случались события, по своему драматизму напоминавшие штурм неприступной вершины, на которую пытаются взойти одновременно независимые   группы   альпинистов   по   различным   маршрутам.   Все   это сопровождается обстановкой состязания – кто взойдет на вершину первым? Далее   речь   пойдет   о   синтезе   инсулина   –   событии,   ставшем   заметным достижением в химической науке. Точно так же, как перед штурмом вершины альпинисты   создают   базовые,   промежуточные   и   штурмовые   лагеря,   синтез инсулина   был   хорошо   подготовлен,   но   не   теми,   кто   вышел   на   покорение вершины,   а   основательными   работами   исследователей­предшественников. Можно уверенно сказать, что создание исходного плацдарма впечатляет не меньше,   чем   последующий   штурм.   Инсулин   по   праву   можно   назвать популярнейшей молекулой ХХ столетия; с исследованиями этого соединения связаны имена семи (!) нобелевских лауреатов. Белок, спасающий жизнь В   середине   XX в.   инсулин   был   одним   из   наиболее   интенсивно   изучаемых веществ. Причина  в  том,  что удалось  объяснить происхождение  одного из тяжелейших   заболеваний   –   сахарного   диабета.   Болезнь   возникает,   когда   в организме   недостаточно   гормона   инсулина.   Инсулин   запускает   процессы, обеспечивающие   поступление   глюкозы   (сахара)   в   клетки,   а   также стимулирует внутриклеточные механизмы, позволяющие усваивать глюкозу. При   недостатке   инсулина   глюкоза   не   расходуется   клетками,   она накапливается в крови и начинает через почки поступать в мочу. Повышенный уровень  глюкозы  в крови   и ее  выведение  с  мочой  приводят  к  похуданию, чрезмерному   мочеотделению,   постоянному   ощущению   сильной   жажды   и голода. Организм  старается  компенсировать   дефицит калорий,  которые  он теряет с мочой в виде глюкозы, и начинает использовать жировые запасы и тканевые   белки   (главным   образом   мышечные).   Возникают   утомление, сонливость, тошнота, нарушаются обменные процессы, что может привести к диабетической коме, а при отсутствии лечения к смерти. Сахарный диабет встречается среди населения всех стран и у представителей всех рас. Самое раннее описание этого заболевания было сделано примерно 3000 лет назад в Древней Индии. Подробные симптомы болезни (обильноемочеотделение,  чрезмерная  жажда и  потеря веса) были  описаны в I в. н.э. Болезнь   получила   свое   название   от   греческого diabetes,   что   означает «протекаю, прохожу сквозь» (имеется в виду чрезмерное мочеотделение). Планомерное изучение этого заболевания длилось не одно столетие. В XVII в. английский врач Т.Уиллис обратил внимание на то, что моча у пациентов с такими симптомами имеет сладковатый вкус (провести подобный анализ мог только   истинный   ученый).   Картина   начала   проясняться   после   опытов французского физиолога Клода Бернара (1813–1878), в которых он наблюдал собак с удаленной поджелудочной железой. Его опыты продолжили в 1889 г. немецкие физиологи Йозеф фон Меринг и Оскар Минковский. Они удаляли хирургическим путем поджелудочную железу у собак и затем наблюдали у них резкий подъем концентрации глюкозы в крови, ее появление в моче и другие   признаки   сахарного   диабета.   Таким   образом   они   экспериментально доказали связь между поджелудочной железой и сахарным диабетом. Некоторые   физиологи   высказывали   предположение,   что поджелудочная   железа   вырабатывает   вещество,   которое способствует   усваиванию   в   организме   глюкозы.   В 1916 г. немецкий   физиолог   Шарпи­Шафер   назвал   это гипотетическое   вещество   инсулин   (от   латинского insula – островок, поскольку отчетливо наблюдаемые группы клеток поджелудочной   железы   к   этому   моменту   именовали островками   Лангерганса).   Тогда   это   было   только предположение, которое впоследствии полностью подтвердилось. Д.Маклеод (1876–1935) В   1921 г.   трое   канадских   исследователей   – профессор физиологии университета в г. Торонто (Канада) Джон Маклеод,   врач­хирург   Фредерик   Бантинг   и   врач­физиолог Чарлз Бест   сумели   выделить   инсулин   из   поджелудочной   железы подопытных   животных.   Первые же   опыты   по   введению полученного   препарата   собакам   с   удаленной   поджелудочной железой   продемонстрировали   значительное   снижение   уровня сахара   в   крови   животных   и   улучшение клинической картины. Ф.Бантинг (1891–1941) 11 января 1922 г. (знаменательный факт в истории мировой медицины) более чистый и активный препарат инсулина был введен   первому   пациенту   –   подростку,   страдавшему тяжелой   формой   диабета.   После   полученного положительного   эффекта   были   проведены   аналогичные Ч.Бест (1899–1978)испытания   еще   на   нескольких   пациентах.   Возникло   новое   направление   в медицинской науке – гормонотерапия. В   1923 г.   Маклеод   и   Бантинг   были   удостоены   Нобелевской   премии   по физиологии   и   медицине   «за   открытие   инсулина».   Бест   не   был   включен   в список лауреатов, и Бантинг отдал ему половину полученных денег (жест, достойный истинного ученого). В 1926 г. было налажено серийное производство инсулина. Многие тысячи больных сахарным диабетом, ранее обреченных на смерть, были спасены и могли вести сравнительно нормальную жизнь, регулярно принимая лекарство.