PREPARATY INSULINY
I. Ze względu na pochodzenie insuliny preparaty insulinowe dzielimy na :
pochodzenia zwierzęcego
humanizowane (ludzkie)
Preparaty pochodzenia zwierzęcego :
Insulina wieprzowa różni się od ludzkiej tylko 1 aminokwasem w łańcuchu B.
Insulina wołowa różni się tym samym aminokwasem w łańcuchu B oraz dodatkowo 2 aa w łańcuchu A.
Ze względu na duże podobieństwo insuliny ludzkiej do insulin wieprzowej i wołowej w lecznictwie stosuje się te insuliny zwierzęce.
Insulina wołowa prowadzi często do :
alergii
insulinooporności z tworzeniem przeciwciał i opóźnionym działaniem
miejscowych powikłań narządowych
Dlatego obecnie odchodzi się od leczenia preparatami otrzymanymi z trzustki wołowej.
Insulina wieprzowa (insulinum porcinum - w polskich preparatach skrót S od suillus - wieprzowy):
- bardziej zbliżona do ludzkiej, rzadko prowadzi do wymienionych powikłań
Preparaty insuliny mogą być również mieszane, wołowo-wieprzowe ( insulinum mixtum )
Im większy stopień oczyszczenia preparatu, tym mniejsze prawdopodobieństwo alergii wywołanych przez zanieczyszczenia białkowe.
Ze względu na stopień oczyszczenia zwierzęce preparaty insuliny podzielono na:
1. Insuliny konwencjonalne
2. Insuliny oczyszczone chromatograficznie
3. Insuliny wysoko oczyszczone
Insuliny konwencjonalne - preparaty otrzymywane przez ekstrakcję trzustek (wołowych lub wieprzowych)i oczyszczone metodą krystalizacji.
Insuliny oczyszczone chromatograficznie - otrzymywane (po uprzednim oczyszczeniu drogą krystalizacji) wykorzystując jednorazowy rozdział chromatograficzny na żelach polidekstranowych.
W metodzie tej uzyskuje się 3 frakcje o różnych masach cząsteczkowych:
frakcja „a” - zawiera wielkocząsteczkowe związki ( zanieczyszczenia)
frakcja „b” - zawiera proinsulinę i dimery insuliny
frakcja „c” - zawiera oprócz insuliny również dezamidoinsulinę i estry insuliny z argininą, występują w niej ponadto śladowe ilości glukagonu, somatostatyny, aktywnych peptydów naczyniowych, których nie można oddzielić od insuliny w procesie krystalizacji.
W lecznictwie stosuje się frakcję „c”.
Insuliny otrzymane przez jednorazową filtrację na żelach nazywa się także insulinami jednoszczytowymi, w Polsce nazywane Ch-O-insulinami (chromatograficznie oczyszczone)
Insuliny wysoko oczyszczone - otrzymywane metodą wielokrotnej chromatografii.
Tak otrzymane preparaty nazywa się insulinami wysoko oczyszczonymi lub monokomponentnymi.
Insuliny wysoko oczyszczone nie mogą zawierać więcej niż 10 ppm proinsuliny.
Należą tu preparaty polskie ze skrótem WO (wysoko oczyszczona), lub zagraniczne ze skrótem MC (monocomponent) i RI (rarely immunogenic).
Preparaty insuliny ludzkiej :
Są to wysoko oczyszczone preparaty zawierające insulinę o sekwencji aminokwasów identycznej z insuliną ludzką.
Działają hipoglikemizująco analogicznie do insuliny otrzymanej z trzustek wieprzowych, jednak zmniejszenie glikemii może wystąpić wcześniej i może osiągnąć większe nasilenie.
Preparaty insuliny ludzkiej mają symbol HM (human monocomponent).
Są one produkowane w fiolkach lub zbiorniczkach (wkładach) przystosowanych do automatycznych dozowników insuliny (penów).
Nie zawierają one żadnych zanieczyszczeń.
Podział insulin ludzkich w zależności od sposobu otrzymywania:
1. Insulina ludzka półsyntetyczna SHI - może być otrzymywana przez enzymatyczną modyfikację insuliny wieprzowej. W metodzie tej w poz. 30 łańcucha B insuliny wieprzowej alanina zostaje zastąpiona przez treoninę .
2. Insulina ludzka biosyntetyczna BHI - zwana również insuliną rekombinowaną.
Obecnie do jej produkcji wykorzystuje się najczęściej szczepy pałeczki okrężnicy (Escherichia coli, K-13) lub drożdże piekarskie (Saccharomyces cerevisiae), genetycznie zmodyfikowane metodą rekombinacji DNA.
Typy cukrzycy:
TYP I - dawniej zwana insulinozależną.
Ujawnia się zazwyczaj w wieku młodzieńczym.
Powstaje na skutek zniszczenia przez p/c kom B wysp Langerhansa, jest wynikiem niedoboru insuliny.
W leczeniu bezwzględnie stosuje się insulinę
TYP II - dawniej insulinoniezależna.
Występuje na ogół po 30 r.ż.
Związana z opornościąna insulinę ze współistniejącym jej niedoborem.
Leczenie polega na stosowaniu doustnych leków p/cukrzycowych, a dopiero w późniejszym czasie może wystąpić konieczność stosowania insuliny.
Inne specyficzne przypadki cukrzycy - w zależności od typu może być wymagane stosowanie insuliny:
Uwarunkowane genetycznie zaburzenia czynności kom B np. cukrzyca MODY. |
Uwarunkowane genetycznie zaburzone działanie receptora insulinowego. |
Zespoły genetyczne związane z występowaniem cukrzycy np.Zespół Downa. |
Cukrzyca spowodowana endokrynopatiami np. akromegalią, ch. Cushinga. |
Cukrzyca w wyniku chorób trzustki. |
Cukrzyca spowodowana przez leki np. tiazydy, glikokortykosteroidy |
Cukrzyca spowodowana przez zakażenia |
Cukrzyca związana z zaburzeniami immunologicznymi. |
|
Cukrzyca ciężarnych. Może wystąpić konieczność stosowania insuliny. Każda postać tej właśnie cukrzycy POWINNA być leczona insuliną, gdyż hormon ten nie przenika bariery łożyskowej i zmniejsza tym samym niebezpieczeństwo wystąpienia wad rozwojowych płodu.
http://zdrowie.gazeta.pl/Zdrowie/1,105912,8162544,Cukrzyca_wokol_nas.html
Cukrzyca wokół nas
Wojciech Moskal
2010-07-21, ostatnia aktualizacja 2010-08-20 17:21
Na cukrzycę choruje dziś na świecie ok. 240 mln ludzi, z czego blisko 2 mln w Polsce. Ponad połowa nie zdaje sobie z tego sprawy
Fot. Tomasz Wajsprych / AG
Zastrzyk insuliny w brzuch
ZOBACZ TAKŻE
Co 10 sekund ktoś umiera przez cukrzycę
Postaw na wodę: możesz uniknąć cukrzycy
Choroba wystaw sklepowych
Cukrzyca to w zasadzie grupa chorób metabolicznych, podczas których zwiększa się stężenie cukru we krwi. Dawniej dzielono ją ze względu na wiek chorych (cukrzyca młodzieńcza i dorosłych) oraz rodzaj stosowanego leczenia (cukrzyca insulinozależna i insulinoniezależna). Dziś wyróżnia się cukrzycę typu 1 i typu 2.
Kluczową rolę w tej chorobie odgrywa insulina, hormon wydzielany przez trzustkę, gdy wzrasta stężenie cukru we krwi, czyli np. po posiłku. Dzięki insulinie cukier przemieszcza się z krwi do komórek, gdzie służy jako paliwo niezbędne do ich prawidłowej pracy.
REKLAMY GOOGLE
Koniec powikłań cukrzycy
Najsilniejszy antyoksydant Chroni przed powikłaniami cukrzycy
www.astaxin.pl
Cukrzyca
Czy na pewno wiesz o niej wszystko? Dowiedz się więcej.
www.cukrzyca.sos.pl
Dieta w Cukrzycy
W cukrzycy stosuj Olej Rzepakowy Włącz go do diety. Wejdź!
DietaCukrzyka.pl
Problem z refundacją
W cukrzycy typu 1 w wyniku ataku własnego układu odpornościowego dochodzi do uszkodzenia komórek trzustki i w efekcie spadku wydzielania insuliny. W odróżnieniu od cukrzycy typu 2, która często rozwija się podstępnie przez długie lata, odmiana typu 1 atakuje nagle, w ciągu kilku, kilkunastu dni, najczęściej w wieku 6-12 lat. Dziecko zaczyna odczuwać silne pragnienie, o wiele częściej oddaje mocz, chudnie i jest wyraźnie osłabione. Co roku liczba zachorowań wśród młodych ludzi wzrasta o 3 proc. W Polsce to obecnie najczęstsza choroba przewlekła w młodym wieku.
Cukrzyca jest wciąż chorobą nieuleczalną. W cukrzycy typu 1 leczenie polega na podawaniu insuliny. Stosuje się tu zarówno ludzką insulinę, jak i jej analogi, czyli preparaty zmodyfikowane w taki sposób, by działały jeszcze skuteczniej i zapewniały pacjentowi lepszy komfort życia.
NARAŻENI NA CUKRZYCĘ
* osoby z nadwagą;
* osoby z cukrzycą występującą u rodziców bądź rodzeństwa;
* osoby mało aktywne fizycznie;
* kobiety z przebytą cukrzycą ciężarnych;
* kobiety, które urodziły dziecko o masie ciała większej niż 4 kg;
*osoby z nadciśnieniem tętniczym (>140/90 mm Hg);
* osoby z chorobą wieńcową, po przebytym zawale czy udarze mózgu;
* osoby z nieprawidłowym stężeniem cholesterolu (stężenie cholesterolu frakcji HDL <40 mg/dl [1,0 mmol/l] i/lub stężenie triglicerydów >250 mg/dl [2,85 mmol/l]);
* kobiety z zespołem policystycznych jajników.
- Analogi insuliny, mam na myśli przede wszystkim te długo działające, zapewniające przez 24 godziny stały poziom stężenia insuliny we krwi, są szczególnie korzystne dla chorych, którzy mają tzw. hipoglikemie nocne - mówi prof. Władysław Grzeszczak, kierownik Katedry i Kliniki Chorób Wewnętrznych, Diabetologii i Nefrologii Śląskiego Uniwersytetu Medycznego, prezes Polskiego Towarzystwa Diabetologicznego. - Chorym często spada wtedy poziom cukru, co może być niebezpieczne dla życia.
Problem w tym, że o ile krótko działające analogi insuliny są objęte refundacją, to długo działające wciąż nie. Polska jest jedynym krajem Unii Europejskiej, który ich nie refunduje.
- Polskie Towarzystwo Diabetologiczne wielokrotnie postulowało o włączenie długo działających analogów insuliny do leków refundowanych - mówi prof. Grzeszczak. To lekarz specjalista powinien mieć możliwość decydowania, który rodzaj insuliny u chorego zastosować. Pacjent natomiast powinien mieć zagwarantowaną dostępność do takiej terapii. Nie można kierować się tylko ceną leków. Doraźność nie popłaca. Powikłania wynikające ze źle leczonej cukrzycy powodują wiele osobistych dramatów.
Dieta to podstawa
90 proc. przypadków cukrzycy to typ 2. W tym przypadku komórki organizmu stają się niewrażliwe na działanie insuliny, co również sprawia, że stężenie cukru we krwi niebezpiecznie wzrasta. Choroba najczęściej pojawia się w trzeciej, czwartej dekadzie życia, a przynajmniej tak było dotychczas - ostatnio eksperci alarmują bowiem, że ta granica wiekowa wyraźnie się obniżyła.
W rozwoju cukrzycy typu 2 bardzo ważną rolę odgrywają geny - ryzyko zachorowania wyraźnie wzrasta, jeżeli ktoś z najbliższej rodziny cierpiał na to schorzenie. Druga sprawa to niezdrowy styl życia - nieodpowiednia, bo tłusta i słodka, dieta oraz niedbanie o aktywność fizyczną. Skutek to otyłość - główny czynnik ryzyka rozwoju cukrzycy typu 2.
KTO POWINIEN SIĘ ZBADAĆ
Każda osoba powyżej 45. roku życia powinna badać poziom cukru we krwi przynajmniej raz na trzy lata. Niezależnie od wieku badanie to należy wykonywać co roku u osób z powyższych grup ryzyka.
CO POWINNO NAS ZANIEPOKOIĆ
* zwiększone pragnienie;
* częste oddawanie moczu;
* osłabienie;
* chudnięcie;
* zmiany ropne.
Dużym problemem jest zbyt późne rozpoznawanie cukrzycy. Ma ona podstępny przebieg - "nie boli" i przez wiele lat nie daje żadnych wyraźnych objawów.
Podkreślmy raz jeszcze - cukrzyca to, niestety, chorobą nieuleczalną. Możemy jedynie zwalczać jej objawy, łagodzić skutki, sprawić, że pacjent prowadzi w miarę normalne życie. Oprócz odpowiednich leków niesłychanie ważna jest zmiana trybu życia. Czyli - codzienny ruch i zdrowa dieta - głównie ograniczenie tłuszczów i węglowodanów.
Podobny do cukrzycy typu 2 mechanizm rozwoju (czyli oporność komórek na insulinę) ma cukrzyca ciążowa. Choć w zasadzie uznaje się ją za całkiem odrębną postać choroby - z definicji - to każdy nowy przypadek cukrzycy podczas ciąży.
Cukrzyca ciążowa dotyczy 5-7 proc. wszystkich ciąż.
U matki choroba może nie dawać żadnych objawów (czasami są to uporczywe, grzybicze lub bakteryjne, infekcje). Inaczej jest z dzieckiem. Zwiększone stężenie cukru we krwi matki, a więc również u płodu, powoduje jego nieprawidłowy, przyspieszony rozwój. W USG wyraźnie widać, że dziecko jest za duże w stosunku do swego wieku i ma zaburzone proporcje ciała.
Leczenie cukrzycy ciążowej to przede wszystkim dieta. Chodzi głównie o wyeliminowanie z niej produktów najszybciej podnoszących poziom cukru (a więc z tzw. wysokim indeksem glikemicznym). Są to słodycze oraz m.in. białe pieczywo, gotowane ziemniaki i biały ryż.
Niekiedy trzeba przyszłej mamie podawać zastrzyki z insuliny.
Skalpel zamiast pigułki?
Wraz z postępem medycyny zyskujemy coraz lepsze metody walki z cukrzycą. Podczas zakończonego niedawno w Orlando na Florydzie dorocznego zjazdu Amerykańskiego Towarzystwa Diabetologicznego poinformowano m.in. o II fazie badań klinicznych degludecu - eksperymentalnej insuliny o szczególnie długim czasie działania. W niektórych przypadkach, by prawidłowo kontrolować poziom cukru, wystarcza przyjmowanie tego preparatu zaledwie trzy razy w tygodniu.
BADANIE CUKRU
Krew pobrana na czczo:
Stężenie cukru:
* poniżej 100 mg/dl (5,6 mmol/l) - wynik prawidłowy
* 100-125 mg/dl (5,6-6,9 mmol/l) - wynik nieprawidłowy
* 126 mg/dl (7,0 mmol/l) lub powyżej - cukrzyca (badanie musi zostać powtórzone dwa razy)
Krew pobrana w dowolnym momencie:
* 200 mg/dl (11,1 mmol/l) lub powyżej - cukrzyca (badanie musi zostać powtórzone dwa razy)
Krew pobrana dwie godziny po wypiciu 75 g glukozy (test obciążenia glukozą)
* poniżej 140 mg/dl (7,8 mmol/l) - wynik prawidłowy
* 140-199 mg/dl (7,8-11 mmol/l) - nieprawidłowa tolerancja glukozy
* 200 mg/dl (11,1 mmol/l) lub powyżej - cukrzyca
Korzystałem z publikacji "Interpretacja wyników badań" autorstwa dr Katarzyny Wrotek, Mediaprofit 2008
Na łamach jednego z ostatnich wydań "International Journal of Clinical Practice" opublikowano wyniki dwuletnich badań sitagliptyny - innowacyjnego doustnego leku przeciwcukrzycowego należącego do tzw. inhibitorów DPP-4. Okazało się, że lek ten pozwala kontrolować poziom cukru w stopniu zbliżonym do glipizydu (stosowanego często w cukrzycy leku z grupy pochodnych sulfonylomocznika), za to powoduje mniej działań niepożądanych. Ponadto leczenie sitagliptyną wiązało się z utratą masy ciała, natomiast leczenie glipizydem z jej przyrostem.
Ale walka z cukrzycą to nie tylko leki. Coraz częściej doustne pigułki czy wstrzykiwana insulina zastępowane są przez... skalpel chirurga. Już jakiś czas temu specjaliści zajmujący się tzw. chirurgią bariatryczną (czyli chirurgicznym leczeniem otyłości), zauważyli, że wyłączenie z użycia pewnego odcinka przewodu pokarmowego - właśnie w celu usunięcia nadmiaru kilogramów - powoduje cofanie się również objawów cukrzycy. Obecnie tego typu zabiegi przeprowadza się (choć na razie tylko w ramach programów badawczych) u osób chorych na cukrzycę, ale niecierpiących z powodu nadwagi czy otyłości.
http://www.czytelniamedyczna.pl/1390,przeslanki-racjonalnej-oceny-preparatow-insuliny-do-celow-leczniczych.html
Odkrycie insuliny w 1921 r. przez F.G. Bantinga i Ch.H. Besta jest osiągnięciem największej rangi w całej historii leczenia chorych na cukrzycę i jednym z największych postępów medycyny w wieku XX (3).
W Polsce już w 1924 r. wyprodukowano pierwsze 315 000 j.m. insuliny. Dokonano tego w Państwowym Zakładzie Higieny w Warszawie. Od 1952 roku i obecnie insulina wytwarzana jest w Tarchomińskich Zakładach Farmaceutycznych „Polfa” Spółka Akcyjna. Produkcja insuliny w Polsce trwa więc nieprzerwanie od 76 lat, tylko 3 lata krócej niż w Kanadzie i USA.
Insulinoterapia cukrzycy jest niezwykle ważnym, działaniem medycznym, organizacyjnym i ekonomicznym. Wskazują na to następujące okoliczności:
1) Rozpoczęcie leczenia insuliną jest doniosłą decyzją tak dla chorego na cukrzycę, jego rodziny jak i dla lekarza. Pacjenci reagują dwojako na tę interwencję. Osoby z cięższymi formami cukrzycy uznają rozpoczęcie insulinoterapii za wyzwolenie od zagrożenia dla życia i zdrowia, za początek nowego zależnego od insuliny, ale jednak zwycięskiego w stosunku do choroby życia. Osoby z cukrzycą typu 2, u których stosowano wcześniej tylko leczenie niefarmakologiczne lub doustne leki hipoglikemizujące uznają często propozycję insulinoterapii za wskazówkę, że doznali znacznego pogorszenia w swoim stanie zdrowia, i że stają się z tego powodu, jak to dosłownie określają „niewolnikami insuliny do końca życia”. Są to 2 strony metafizycznego medalu rozpoczęcia insulinoterapii.
2) Pod względem organizacyjnym leczenie insuliną jest z reguły skomplikowanym działaniem. Wymaga edukacji, wprowadzenia metody codziennej samokontroli zmian w trybie żywienia, pracy, rekreacji oraz w taktyce opieki diabetologicznej i rodzinnej.
3) Jest to także duże wydarzenie ekonomiczne. Można oszacować, że na świecie zużywa się około 500 ton insuliny rocznie.
Finansowa wartość rynku insuliny jest więc bardzo duża.
Charakter leczenia i ogólne wskazania
Mimo niezwykle aktywnych badań nie osiągnięto dotąd ostatecznego wyjaśnienia etiologii cukrzycy, tak typu 1 jak i większości rodzajów cukrzycy typu 2. Z tego względu leczenie (wyleczenie) etiologiczne tych chorób nie jest obecnie możliwe. Usuwanie skutków bezwzględnego lub względnego niedoboru insuliny ma charakter leczenia objawowego. Jest to leczenie ratujące życie dziesiątkom milionów ludzi na świecie, które usuwa życiowo najważniejsze, ale jednak wtórne w stosunku do pierwotnej przyczyny, zaburzenia patofizjologiczne (23).
Tak więc obok oczekiwań na dalszy rozwój fizjologicznej insulinoterapii, zarówno chorzy na cukrzycę jak i ich lekarze oczekują na wyjaśnienie etiologii i możliwości jej zastąpienia leczeniem usuwającym przyczynę choroby i samą chorobę.
Spośród 30 mln chorych z cukrzycą w krajach europejskich większość tj. ok. 90% stanowią osoby z cukrzycą typu 2, pozostałe 10% to chorzy z cukrzycą typu 1.
Insulinoterapia jest niezbędna przeciętnie u 20% wszystkich chorych na cukrzycę. Z tej liczby połowa tj. 10% stanowią osoby z typem 1 cukrzycy, pozostałe 10% przypada na osoby z typem 2 cukrzycy, u których leczenie samą dietą lub dietą i pochodnymi sulfonylomocznika nie jest skuteczne (2).
Tak więc insulinę stosuje się zarówno jako leczenie wyrównujące niedobór bezwzględnej ilości tego hormonu w płynach ustrojowych (cukrzyca typu 1 oraz niektóre postacie cukrzycy typu 2) jak i leczenie przezwyciężające insulinooporość w przypadkach, kiedy wydzielanie insuliny jest zachowane, ale wskutek upośledzenia tkankowej wrażliwości na ten hormon pojawia się jego względny, a więc w stosunku do poziomu wrażliwości tkanek na insulinę, niedobór insuliny (wiele postaci cukrzycy typu 2) (22). W takich stanach dopiero większe od prawidłowego dostarczenie hormonu, przez dodanie go w postaci preparatu, umożliwia normalizację metabolizmu. Jest to w istocie objawowe leczenie insulinooporności komórkowej.
Podawanie podskórne insuliny budzi wiele wątpliwości
Jest to bowiem podanie hormonu:
1) nie we właściwej formie - preparat zawiera często cząsteczki insuliny o zmienionych cechach fizyko-chemicznych i dodatki a także domieszki farmaceutyczne;
2) nie we właściwe miejsce - miejscem fizjologicznym jest układ żyły wrotnej a nie tkanka podskórna i duże krążenie;
3) nie we właściwym czasie - przy podskórnym podawaniu insuliny nie można skoordynować zmian stężenia insuliny w surowicy z posiłkowymi i międzyposiłkowymi stężeniami glukozy i innych substratów we krwi.
4) do tkanki podskórnej o zmiennych osobniczo cechach strukturalnych i czynnościowych oraz o zmiennej gęstości włośniczek co powoduje małą przewidywalność tempa wchłaniania każdego preparatu insuliny.
Uwaga powyższa dotyczy osób, które mają z reguły perspektywę kilkudziesięciu tysięcy wstrzyknięć insuliny w ciągu swojego życia. Stąd oczekiwanie na zminiaturyzowaną (wszczepialną) sztuczną komórkę beta nadającą się do praktyki leczniczej lub praktyczne osiągnięcie transplantacji komórek beta jest tak wielkie (patrz dalej). Tymczasem konieczne jest staranne wybieranie preparatu insuliny i algorytmu podskórnej insulinoterapii.
Insulina jest więc lekiem, który stosuje się w każdym przypadku cukrzycy, w którym inne metody nie umożliwiają osiągnięcia optymalnych kryteriów leczniczego wyrównania zaburzeń metabolicznych cukrzycy i prewencji jej przewlekłych powikłań.
Kryteria wyboru preparatu insuliny
Przedstawiono 5 głównych kryteriów medycznych.
1. Czystość chemiczna preparatów leczniczych
Źródłem hormonu dla preparatów insuliny otrzymywanych w skali przemysłowej przez dziesiątki lat były prawie wyłącznie trzustki zwierzęce - wołowe i wieprzowe. Obecnie insulinę uzyskuje się drogą biotechnologiczną, a więc jest ona wytwarzana przez pałeczkę okrężnicy lub drożdże piekarskie o odpowiednio spreparowanym genotypie. Drogą biotechnologii wytwarza się cząsteczki o składzie aminokwasowym, jak w insulinie ludzkiej.
Antygenowość preparatów tej insuliny spowodowana jest głównie formą fizyczną (kryształy, polimery, agregaty) lub zanieczyszczeniami, które mogą występować w preparatach obok insuliny. Insulina jest właściwie jedynym białkowym antygenem, który jest tak masowo wstrzykiwany ludziom. Z tego względu reakcje immunologiczne na ten antygen są lepiej poznane. Cząsteczka insuliny jest mała; jej antygenowe działanie jest słabe. Staje się mocne wtedy, gdy połączy się insulinę z adjuwantami. Taką rolę spełniają zanieczyszczenia w konwencjonalnych preparatach insuliny jak inne białka trzustkowe, proinsulina, intermediaty insuliny, cząsteczki glukagonu, somatostatyny, VIP, peptydu trzustkowego.
W odpowiedzi na takie antygeny powstają w surowicy przeciwciała wiążące insulinę (9). Podawanie wysokooczyszczonych preparatów wywołuje o wiele mniejsze nasilenie procesu powstawania przeciwciał przeciwinsulinowych. Powoduje też ich powolne obniżanie u osób, które uprzednio miały wysokie miano przeciwciał przeciwinsulinowych. Inną przyczyną antygenowości preparatów insuliny są produkty degradacji insuliny in vitro - wraz z czasem przechowywania w fiolce, cząsteczki insuliny ulegają degradacji, np. w wyniku dezamidacji powstają dezamidoinsulina, która jest obecna we wszystkich rodzajach preparatów insuliny tak zwierzęcej, jak i ludzkiej (7).
2. Zależność pomiędzy strukturą cząsteczki insuliny a jej cechami antygenowymi i farakokinetycznymi
Znaczenie antygenowe ma także odmienność struktury cząsteczki samej insuliny, która zależy od: a) gatunku zwierzęcia, b) powstaje - in vitro - na drodze degradacji insuliny w preparacie albo też c) jest celowo uzyskiwana na drodze biotechnologicznej lub chemicznej. W ostatnim przypadku uzyskuje się cząsteczki sztuczne o zmienionej w stosunku do naturalnej insuliny ludzkiej sekwencji aminokwasów lub też właściwości farmakokinetyczne zmienia się przez przyłączanie ligandów np. reszty kwasu palmitynowego.
Spośród insulin otrzymywanych z trzustek zwierzęcych najbardziej zbliżona pod względem składu aminokwasowego do insuliny ludzkiej jest insulina wieprzowa. Różni się ona od insuliny ludzkiej tylko jednym aminokwasem w pozycji 30 łańcucha B. W insulinie ludzkiej znajduje się w tej pozycji treonina, a w insulinie wieprzowej alanina. Z tego powodu czysta chemicznie insulina wieprzowa ma minimalne działanie antygenowe; podobne w istocie do antygenowego działania insuliny ludzkiej (19).
Antygenowość insuliny wołowej jest o wiele silniejsza aniżeli insuliny wieprzową lub ludzkiej. Stosowanie insuliny wołowej jest więc mniej korzystne. Nie ma natomiast pod tym względem istotnych różnic między insuliną wieprzową i ludzką. Niektóre zmiany w strukturze cząsteczki insuliny powodują, że traci ona tendencję do wytwarzania polimerów. Pozostaje w formie monomerycznej, która szybciej się wchłania. Odwrotnie przyłączenie do cząsteczki insuliny reszty kwasu palmitynowego zwalnia eliminację cząsteczki insuliny z krwi (16).
3. Postać farmaceutyczna
Farmaceutyczne modyfikowanie preparatów w celu zmiany szybkości ich wchłaniania z tłuszczowej tkanki podskórnej rozpoczęło się od wytworzenia preparatu insuliny, w którym jeszcze w 1936 r. Hagedorn zmieszał insulinę, protaminę i cynk. W ślad za tym komponowano inne preparaty insuliny w różny sposób starając się przez modyfikację tempa wchłaniania uzyskiwać różne farmakodynamiczne cechy odpowiednio do klinicznych potrzeb. Powstały w ten sposób w 1946 r. preparaty izofanowej insuliny a w 1960 r. insuliny z buforem octanowym i nadmiarem cynku tj. grupa preparatów Lente, oraz ostatnio uzyskiwane metodą rekombinacji DNA analogi insuliny. Wskazuje się, że obok czystości chemicznej właściwości antygenowe preparatu insuliny zależą od jego fizykochemicznych cech. Insulina w kryształkach, a także w cząstkach bezpostaciowych oraz agregatach jest bardziej antygenową aniżeli w postaci roztworu. Również charakter dodatków stabilizujących insulinę w preparacie może modyfikować jego wpływ antygenowy.
4. Różnice zależne od producenta
Insuliny obecnie nie przepisuje się jak to miało miejsce 40 lat temu według nazwy generycznej. Czyni się to stosując nazwy preparatów sugerujące czystość, gatunek, szybkość działania. Wobec tego na rynku w Polsce znajduje się już ponad 30 różnych preparatów i wiele ich dodatkowych odpowiedników.
Nowoczesne technologie zwłaszcza rekombinacji DNA wypierają z rynku mniejszych producentów. Z drugiej strony ujednolicanie metod powoduje, że istotne różnice między preparatami są w istocie bardzo małe. Tak więc istnieją w istocie 3 preparaty: szybki, pośredni i długo działający niezależnie od wielu nazw i mieszanin. Zapewne znacznie się to zmieni wraz z rozwojem produkcji metodami inżynierii genetycznej zmodyfikowanych cząsteczek insuliny - tzw. analogów insuliny.
Tak więc jednoimienne preparaty różnych producentów a nawet serii produkcyjnych mogą mieć nieco inną charakterystykę farmakokinetyczną. Wynika stąd wniosek, że nie należy często zmieniać nie tylko rodzaje insuliny ale również producenta.
5. Przeciwciała przeciwinsulinowe
Z nasileniem antygenowości insuliny i jej preparatów ściśle wiąże się proces powstawania i ubocznego działania przeciwciał przeciwinsulinowych. Ich powstawanie zależy od wyżej przedstawionych cech preparatu leczniczego oraz także od osobniczej reaktywności leczonego. Istnieją chorzy, którzy reagują ubocznie na leczenie insuliną wytwarzając duże ilości przeciwciał klasy IgG, IgM i IgE. Są też osoby wytwarzające małe ilości przeciwciał przeciw insulinie egzogennej. Różnice te są uwarunkowane genetycznie (12).
Na genetyczne uwarunkowania immunologicznej odpowiedzi na insulinę wskazują zarówno badania na zwierzętach, jak i na ludziach. Częstość zwiększonego wiązania insuliny przez przeciwciała jest większa u osób z typami antygenów zgodności tkankowej krwinek białych HLA-B15 i mniejsza u osób z HLA-B8 i DR3. Na podstawie badań chorych z opornością lub uczuleniem na insulinę sugerowano, że niektóre zestawy antygenów, np. HLA-DR7, łączą się ze znacznym zwiększeniem zagrożenia istotnymi klinicznie immunologicznymi powikłaniami leczenia insuliną (17).
Czystość i immunogenność jednogatunkowych preparatów insuliny są odwrotnie proporcjonalne: im czystość preperatu jest większa, tym mniejsze notuje się stężenie przeciwciał przeciwinsulinowych. Jak już wspomniano, najmniej immunogenna jest wysoko oczyszczona insulina wieprzowa lub ludzka (8). Wielu badaczy przypisuje zwiększoną immunogenność mniej oczyszczonych preparatów ich skłonności do tworzenia mało rozpuszczalnych polimerów. Po wstrzyknięciu insuliny cząstki polimerów zostają otoczone przez makrofagi, które indukują reakcję immunologiczną. Takie dodatkowe polimery zawierają więcej immunologicznie aktywnych miejsc antygenowych niż monomery insuliny; mogą one pobudzać zarówno limfocyty T, jak i B z następowym zwiększeniem wydzielania przeciwciał przeciwinsulinowych (5).
Wysokooczyszczone preparaty insuliny wyprodukowane metodą bezpośrednią (eksperymentalnie), metodą semisyntezy z insuliny wieprzowej (MC) oraz metodami biotechnologicznymi (HM) są przy ich wielokrotnym wstrzykiwaniu zawsze w pewnym stopniu antygenowe.
U 40-50% chorych leczonych humanizowaną insuliną wykrywa się we krwi poziom przeciwciał przeciwinsulinowych, mimo że metoda oznaczania tych przeciwciał jest mało czuła. Tak więc wysokooczyszczone i humanizowane preparaty insuliny są bardzo słabymi antygenami, ale całkowicie tej cechy nie udało się wyeliminować. Natomiast różnice w antygenowym działaniu wysokooczyszczonej insuliny wieprzowej i ludzkiej nie mają klinicznego znaczenia. Nieco większa różnica istnieje między insuliną wysokooczyszczoną wołową i ludzką, ale i tutaj kliniczne znaczenie różnicy jest wątpliwe (8, 17).
Antygenowość insuliny ludzkiej wysokooczyszczonej pozostaje niespodzianką. Wynika ona zapewne z naturalnej niestabilności cząsteczki insuliny, która ma tendencję do łączenia się w dimery i heksamery. Polimeryzacja nadaje insulinie humanizowanej dodatkowe cechy antygenu. W toku procesu produkcji i oczyszczania powstaje cały szereg pochodnych insuliny i to niezależnie od obecności innych zanieczyszczeń. Cząsteczka insuliny ma naturalną skłonność do degradacji (dezamidacji). Zależy to wyłącznie od czynnika czasu. Każdy preparat insuliny zawiera narastające ilości dezamidoinsuliny (8).
Wysokooczyszczone (mało antygenowe) preparaty insuliny uzyskuje się za pomocą następujących procesów oczyszczania:
a) niskociśnieniowa chromatografia żelowa LPLC,
b) chromatografia jonowymienna MPLC, oraz
c) chromatografia wysokociśnieniowa HPLC.
Preparatyka powyższa eliminuje frakcje immunogenne do granic wykrywalności.
Insulina wieprzowa wysokooczyszczona (WO-S) produkcji „Polfa Tarchomin” S.A. odpowiada wymogom jakościowym zawartym w farmakopeach USP XXIII, BP 93 i Farmakopei Europejskiej. Jednocześnie substancja spełnia wymagania Normy Zakładowej opracowanej na bazie farmakopei. Rutynowo dla każdej serii substancji insuliny wieprzowej wysokooczyszczonej wykonuje się w „Polfie Tarchomin” S.A. wszystkie analizy zgodne z zasadami Dobrej Praktyki Laboratoryjnej („Good Laboratory Practice” - UE). Cechy farmakodynamiczne tych insulin przedstawia tabela 1.
Tabela 1. Charakterystyka wysokooczyszczonych insulin wieprzowych (WO-S) firmy Taechomin Polfa.Nazwa preparatu Droga podania Działanie hipoglikemizujące (godziny) Opakowanie Stężenie IU/ml
początek szczyt cały okres
Solutio Neutralis WO-S s.c.
i.v. 20-30 min 1,5-4 8 fiolka 10 ml 80
Maxirapid WO-S s.c.
i.v. 15-30 min 2,5-5,0 7-8 fiolka 10 ml 80
Semilente WO-S s.c. 1-1,5 4-7,5 12 fiolka 10 ml 80
Lente WO-S s.c. 2 6-12 24 fiolka 10 ml 80
Isophanicum WO-S s.c. 1-2 4-12 24 fiolka 10 ml 80
Ultralente WO-S s.c. 1-3 12-17 24-30 fiolka 10 ml 80
Wszystkie preparaty insuliny ludzkiej (różnych firm) mają najwyższy stopień czystości tzn., w których zanieczyszczenia występują w stężeniach mniejszych od niżej podanych:
- proinsulina i substancje zbliżone (PLI) 1 ppm*,
- glukagon i substancje zbliżone 0,1 ppm,
- peptyd trzustkowy 0,01 ppm,
- somatostatyna 0,01 ppm,
- VIP (naczynioaktywny peptyd jelitowy) 0,01 ppm.
* ppm = pars pro milions - jedna część na milion części
Mianowanie działania insuliny
Moc biologiczna wynosi 22-25 j.m. na 1 mg insuliny in substantio w postaci krystalicznej. Czysta insulina w formie kryształów zawiera ok. 16% azotu, 0,3-0,5% cynku a po spaleniu pozostawia 0,5-0,8% popiołu.
Podczas przechowywania w roztworze każda insulina podlega degradacji zwłaszcza w wyniku stałego procesu dezamidacji. Domieszka dezamidoinsuliny w miarę upływu czasu staje się we wszystkich rodzajach preparatów coraz większa. W tzw. wysokooczyszczonych preparatach insuliny także występują cząsteczki dezamidoinsuliny w narastającej z czasem proporcji. Przy zachowaniu temperatury zewnętrznej +4°C (277°K) w ciągu jednego roku ulega około 10% insuliny przemianie do mono- i wielodezamidoinsuliny i innych produktów czasowej degradacji tego białka.
Preparaty insuliny
W Polsce stosowane są trzy rodzaje preparatów insuliny:
1. Insuliny pochodzenia zwierzęcego (wieprzowe), wytwarzane przez TZF „Pofla” metodą wielokrotnej chromatografii (WO-S), rzadziej już obecnie wysokooczyszczone insuliny innych producentów.
2. Wysokooczyszczone insuliny o sekwencji aminokwasów identycznej jak w insulinie ludzkiej, produkowane głównie drogą biosyntezy przez pałeczki okrężnicy lub komórki drożdży piekarskich, którym wszczepiono gen insuliny ludzkiej (6).