Insulin

Hormone Insulin (Công thức hóa học: C₂₅₇H₃₈₃N₆₅O₇₇S₆; Trọng lượng phân tử: 5808) là một loại hormone do các "tế bào đảo tụy" của tuyến tụy tiết ra với tác dụng chuyển hóa carbonhydrate. Ngoài ra, hormone Insulin còn tác dụng đến chuyển hóa mô mỡ và gan thành năng lượng ATP cung cấp cho các hạot động sống của cơ thể. Thuốc Insulin

"Viết Insulin" - hệ thống kim chích giản tiện cho người dùng insulin

Insulin được bào chế nhân tạo dùng điều trị cho bệnh đái tháo đường. Người bị bệnh này hoặc bị thiếu insulin (ĐTĐ loại I) hoặc có đề kháng insulin (loại II). Thuốc insulin thường là thuốc chích dưới da, có nhiều loại nhưng nằm trong hai dạng chính tùy theo tác dụng nhanh hay chậm. Dạng tác dụng nhanh dùng ngay trước bữa ăn, để tăng độ insulin trong cơ thể phù hợp với độ carbohydrate sắp nhập vào. Dạng tác dụng chậm dùng vào buổi tối, để giữ lượng đường trong máu không tăng vọt trong nhiều giờ hôm sau. Liều lượng insulin do đó phải được thay đổi thường lệ. Tăng khi ăn nhiều hơn. Giảm khi hoạt động nhiều hơn (đường là năng lượng dùng trong hoạt động).

Những tác dụng phụ của insulin là:

1. làm bầm tím hay cứng da thịt chỗ chích thường xuyên.
2. làm lượng đường hạ quá thấp làm bệnh nhân mệt hay xỉu.

KHÁI NIỆM VỀ INSULIN

Insulin là gì?

•Là 1 hormone được tiết ra bởi tế bào beta trong đảo Langerhans của tuyến tụy khi động vật tiêu thụ thức ăn, đây là hormone quan trọng nhất cho quá trình lưu trữ, sử dụng đường, acid amin và acid béo, duy trì lượng đường trong máu.

•Hormone insulin có công thức hóa học: C257H383O77N65S6; trọng lượng phân tử 5808; là 1 nhóm polipeptid, gồm một chuỗi A với 21 acid amin và một chuỗi B với 30 acid amin, có một cầu nối disulfua (S─S) trong chuỗi A và 2 cầu nối disulfua giữa 2 chuỗi A và B.

•Insulin ban đầu được tổng hợp ở dạng preproinsulin (tiền insulin) trên ribosome trong tế bào beta đảo tụy. Preproinsulin là một phân tử dạng thẳng bao gồm: một peptide tín hiệu chứa 24 acid amin (SP), chuỗi B, peptide C với 31 acid amin (C) và chuỗi A nối với nhau theo thứ tự SP-B-C-A. Khi vận chuyển qua lưới nội chất, peptide tín hiệu bị phân cắt tạo ra proinsulin (B-C-A). Proinsulin hình thành cầu nối disulfua trong lưới nội chất hình thành cấu trúc bậc ba. Proinsulin bị phân cắt bởi enzyme PC1/3 tại liên kết giữa chuỗi B và peptide C và sau đó bị phân cắt bởi enzyme PC2 ngay vị trí liên kết giữa chuỗi A và peptide C. Hai acid amin đầu N của peptide nối với đầu C của chuỗi B khi bị phân cắt bởi PC1/3 sẽ được phân cắt ra khỏi chuỗi B bởi enzyme carboxypeptidase H. Kết quả cuối cùng của quá trình phân cắt tạo thành insulin.

Insulin ở người

Insulin được tụy tiết ra một cách liên tục suốt 24 giờ trong ngày, số lượng tùy thuộc vào lượng đường do gan cung cấp vào khoảng 200-300g/ngày. Lượng insulin này được gọi là lượng insulin nền, khoảng 0,3-0,5 đơn vị/kg tực là vào khoảng 2/3 tổng số insulin trong 24 giờ.

Insulin được tiết ra theo nhu cầu từng lúc của cơ thể, kích thích chủ yếu là sự tăng đường huyết, nhất là sự gia tăng đường huyết sau các bữa ăn. Lượng insulin này tùy thuộc vào:

•Khối lượng thức ăn đưa vào.

•Khả năng kích thích của thức ăn có đường lên tế bào beta của tụy.

Lịch sử insulin

Insulin được 2 nhà sinh lý học người Canada là Fred Banting và Charles Best tìm ra năm 1921. Quá trình nghiên cứu sản xuất insulin có sự đóng góp rất quan trọng của các chú chó. Banting và Best đã cắt bỏ tuyến tụy của những chú chó và hậu quả là chúng bị đái tháo đường. Họ đã cố gắng tinh chết ra một hormone hóa học từ tụy và chiết xuất nhiều thành phần từ tiểu đảo Langerhan. Sau đó, những chất này được tiêm vào chú chó bị đái tháo đường để thử nghiệm và họ nhận thấy bệnh đái tháo đường bị đẩy lùi. Ban đầu, thuốc tiêm lẫn nhiều tạp chất và thường gây những tai biến nguy hiểm, một đội ngũ các nhà khoa học đã phối hợp nghiên cứu và tạo ra được tinh chất chiết xuất từ tiểu đảo Langerhan, bảo đảm đủ độ tinh khiết để thử nghiệm trên người bệnh. Vào 11 tháng 1 năm 1922, Leonard Thomson-14 tuổi đã được điều trị thành công ở bệnh viện Toronto bằng tinh chất này (insulin). Ông đã sống được đến ngày 20 tháng 4 năm 1935, thọ được 27 tuổi (sau 13 năm 3 tháng tiêm insulin).

Collip và MacLeod là những người đầu tiên đã dùng chiết xuất từ tiểu đảo Langerhan (Insulin) để tiêm cho Leonard Thomson tại Toronto (Canada) ngay sau khi Banting và Best chiết suất được vài ngày Năm 1928, Oskar Wintersteiner đã chứng minh rằng insulin là một protein.

Năm 1955, Frederick Sanger-người đoạt giải Nobel đã tìm ra chuỗi axit amin của insulin người. Điều này đã cho phép các nhà khoa học tạo ra một gene insulin, dùng để tạo ra chủng vi khuẩn biến đổi di truyền có khả năng sinh ra số lượng lớn insulin với độ tinh khiết cao.

Một đơn vị insulin có nghĩa là gì?

Trên vỏ lọ thuốc insulin thường có ký hiệu số lượng/nồng độ insulin là IU = international unite = đơn vị quốc tế chuẩn hóa (có nghĩa là ở đâu trên thế giới, hiệu lực của 1 đơn vị insulin đều giống nhau).

Kể từ ngày tìm ra insulin đến nay, đã từng có rất nhiều cách để đo đếm lượng insulin. Ban đầu, Best, Banting, Collip và MacLeod đã gọi lượng insulin gây ra co giật cho thỏ với mức đường máu 45mg/dl là một đơn vị hoạt động hay một đơn vị thỏ.

Sau đó vào năm 1926, đơn vị insulin được định nghĩa như sau : là 1/3 lượng insulin cần thiết để làm giảm được đường máu của một con thỏ nhịn ăn 24 giờ xuống 45mg/dl trong vòng 5 giờ sau khi tiêm.

-1IU insulin thường làm giảm được 10-15g đường ăn vào. Nếu muốn ăn thêm chất bột đường cần phải tính lượng ăn thêm đó để tăng số đơn vị insulin tác dụng nhanh tương ứng hoặc ngược lại, khi ăn giảm lượng chất bột đường cũng cần phải giảm liều insulin tác dụng nhanh để tránh bị hạ đường máu.

-1-2IU (10%) liều insulin là lượng cần thêm vào hay bớt đi cho một lần tiêm (cho phần lớn trường hợp) nếu đường máu không nằm trong mục tiêu đề ra (hãy lưu ý để lấy liều insulin cho chính xác).

-0,5-1IU/kg cân nặng là liều insulin/ngày ở đa số bệnh nhân ĐTĐ loại 1 điều trị đúng cách (một người nặng 50kg cần khoảng 25-50IU/ngày).

-1IU insulin loại tác dụng nhanh làm giảm đường máu khác hẳn 1IU loại tác dụng chậm.

-1IU insulin được cơ thể “hiểu” là 0,5IU hoặc 1,5IU, và vì vậy đường máu chẳng ngày nào giống ngày nào.Vì sau khi tiêm cho cùng một người, sự hấp thu có thể khác nhau tới 50%. Đó là vì có quá nhiều yếu tố ảnh hưởng đến như: loại insulin, nồng độ, liều tiêm cho một lần, nơi tiêm, độ sâu nông của mũi tiêm, sự vận động, nhiệt độ môi trường, chế độ ăn…

-1IU * X lần cũng là liều insulin rất có ích cho người ĐTĐ loại 2 khi thuốc uống hạ đường huyết tỏ ra kém tác dụng.

Định lượng insulin

Định lượng chính xác mức insulin máu là một trong những điểm mấu chốt để hiểu được việc điều hòa chuyển hóa glucose trong các tình trạng bệnh lý như đái tháo đường, béo phì, tăng huyết áp… Thật vậy, đường huyết chỉ tăng rõ ràng khi đáp ứng tiết insulin giảm do suy giảm tương đối chức năng tế bào beta của tụy. Ngược lại, ở tình trạng tiền đái tháo đường, insulin được tiết ra nhiều hơn nhằm bù trừ đề kháng insulin và giữ đường huyết trong giới hạn bình thường.

Một trong những biện pháp thường được dùng để đánh giá tiết insulin là nghiệm pháp dung nạp glucose đường uống. Đây là nghiệm pháp đơn giản nhất và được dùng trong phần lớn các nghiên cứu dịch tễ, tuy không được chính xác (vì tiết insulin tùy thuộc vào hấp thụ glucose tại ruột và các hormone đường tiêu hóa, khiến kết quả insulin thay đổi).

20 năm qua, kỹ thuật định lượng C-peptide khi đói và 6 phút sau khi tiêm glucagon, là tiện lợi và đơn giản nhằm đánh giá chức năng tế bào beta của tụy. Kỹ thuật này giúp đánh giá mức độ tùy thuộc insulin của bệnh nhân đái tháo đường loại 1. Nếu C-peptide thấp sau tiêm glucagon thì phải dùng insulin. Đối với đái tháo đường loại 2, C-peptide cao sau khi tiêm glucagon thì không cần dùng insulin mà cần nghĩ đến kháng insulin mô ngoại vị.

Gần đây, nghiệm pháp dung nạp glucose truyền tĩnh mạch và clamp tăng đường huyết là hai phương pháp đánh giá tiết insulin chính xác, đang được sử dụng rộng rãi. Cả hai kỹ thuật này, sau khi truyền glucose, insulin được tiết ra theo hai pha. Pha thứ nhất, insulin được tiết ra sau 1 phút, đạt đỉnh sau 3-5 phút và kéo dài khoảng 10 phút. Pha thứ hai, bắt đầu sau 10 phút và kéo dài khi đường huyết còn cao. Mất insulin pha sớm là bất thường sớm nhất ở bệnh nhân đái tháo đường và dường như có vai trò chủ yếu gây tăng đường huyết sau ăn. Hơn thế, các dữ liệu mới nhất cho thấy giảm tiết insulin pha sớm là bất thường xảy ra rất sớm ở người thân của bệnh nhân đái tháo đường loại 2, ngay cả khi độ nhạy cảm insulin còn bình thường.

Tác dụng dược lý của insulin

Insulin được tiết vào máu làm nhiệm vụ: điều chỉnh sự chuyển hóa carbonhydrat, tác động tới sự tổng hợp protein và RNA, hình thành và dự trữ mô mỡ.

Cơ chế:

-Insulin gắn vào thụ thể bề mặt tế bào hoạt hóa vận chuyển glucose vào tế bào, đặc biệt ở tế bào gan, cơ và mô mỡ; ức chế sản xuất glucose ở gan, tăng cường tiêu thụ glucose ngoại vi → làm giảm mức đường huyết.

-Ức chế phân hủy lipid nên tránh được nhiễm ceton.

-Gây tăng sự tổng hợp protein và ức chế dị hóa ở cơ, mô mỡ.

Khoảng insulin linh động là gì?

Khoảng insulin linh động là giới hạn tăng giảm liều lượng insulin cho phép trong lúc sử dụng insulin để phù hợp với từng bệnh nhân. Trước đây, phải sử dụng insulin nghiêm ngặt theo giờ giấc định sẵn. Chế độ insulin linh động có thể giúp linh động hơn trong giờ giấc sử dụng thuốc cũng như gia giảm thuốc.

Ví dụ : có thể gia tăng lượng insulin nếu như bữa ăn có quá nhiều các chất carbonhydrates (tiền thân của glucose) hoặc có thể chủ động giảm liều insulin xuống nếu như gia tăng hoạt động cơ thể. Chế độ insulin linh động có thể giúp kiểm soát lượng đường huyết chặt chẽ hơn.

Chế độ insulin linh động đem nhiều lợi ích cho người bệnh, tuy nhiên không phải vì thế mà lạm dụng nó. Phải thường xuyên kiểm tra nồng độ đường trong máu và kiểm soát lượng thức ăn ăn vào. Phải học cách nhận biết những triệu chứng xảy ra khi cơ thể phản ứng lại với liều insulin linh hoạt. Quá nhiều insulin đưa vào cơ thể có thể dẫn đến tình trạng hạ đường huyết.

NGUỒN GỐC CỦA INSULIN

• Từ nguồn gốc động vật

• Từ tụy của bò hay lợn, có khác biệt một chút về cấu trúc so với insulin của người. Ngày nay, insulin được tinh chế bằng phương pháp sắc kí độ tinh khiết hóa rất cao.

• Insulin người.

• Được sản xuất từ insulin động vật qua các phương pháp:

-Bán tổng hợp từ insulin lợn.

-Tái tổ hợp gen: là loại insulin trung tính đơn thành phần, được sản xuất bằng kỹ thuật tái tổ hợp DNA, sử dụng nấm men làm cơ thể sinh sản đạt đến độ tinh khiết hóa và chất lượng cao nhất, có cấu trúc giống hệt insulin tự nhiên của người, do vậy ít tạo kháng thể và thời gian tác dụng ngắn hơn.

Insulin được chia thành 3 loại:

• Insulin tác động nhanh (Novorapid R và Humalog R): có màu trong, tác động rất nhanh trong vòng 20 phút đã có hiệu quả, đạt đỉnh điểm khoảng 1 giờ sau đó và kéo dài 3 đến 5 tiếng. Khi dùng các insulin này, quan trọng là phải ăn ngay sau khi tiêm.

• Insulin tác dụng ngắn hạn (Actrapid R, Humulin R, Apidra R): có màu trong, làm thấp mức glucose trong máu trong vòng 30 phút, vì vậy cần tiêm 30 phút trước khi ăn. Dạng này đạt hiệu quả đỉnh điểm sau 2 đến 4 tiếng và kéo dài 6 đến 8 tiếng.

• Insulin tác dụng trung hạn (Protaphane R, Humulin R NPH): có màu đục, có thêm protamine hoặc kẽm để trì hoãn tác động. Bắt đầu có hiệu quả khoảng 1 tiếng rưỡi sau khi tiêm, đạt đỉnh điểm tác dụng sau 4 đến 12 tiếng và kéo dài 16 đến 24 tiếng.

• Insulin tác dụng lâu dài:

-Lantus R (Insulin Glargine) là insulin trong, có tác dụng dài lâu được tiêm 1 lần mỗi ngày (có thể 2 lần 1 ngày). Không được trộn lẫn Lantus với bất kì loại insulin nào khác trong ống tiêm.

-Levemir R (Insulin Detemir) cũng là insulin có màu trong, có tác dụng lâu, có thể tiêm 1 hay 2 lần mỗi ngày.

• Insulin trộn lẫn: các loại insulin trộn lẫn hiện nay không nên dùng cho trẻ em. Tuy nhiên, có thể dùng trong một số trường hợp đặc biệt.

• Gần đây, trên thị trường đã có loại insulin hít (exubera inhation powder). Đây là loại thuốc tác dụng nhanh (chỉ 10-20 phút là khởi phát hiệu lực) đạt hiệu lực tối đa sau 2 giờ và thời gian hiệu lực chỉ 6 giờ, nên giúp cải thiện tình trạng đường huyết một cách thuận lợi, cải thiện chất lượng cuộc sống cho người bệnh. Tuy nhiên cần lưu ý ở người nghiện thuốc lá (hoặc mới cai nghiện chưa đủ 6 tháng), lượng insulin hấp thụ nhiều gấp 2-5 lần, thuốc đi vào dòng máu nhanh hơn; vì không có cách kiểm soát được lượng thuốc hấp thụ và dự đoán hiệu lực nên không thể dùng cho đối tượng này.

Cho đến nay, thuốc cũng chưa cho phép dùng cho người bị hen, người bị tắc nghẽn mạch máu mãn tính do chưa thu thập đủ dữ liệu về tính an toàn của thuốc. Riêng với người ĐTĐ loại 1 thì thuốc dạng hít này không thể thay thế hoàn toàn dạng tiêm.

Kỹ thuật tiêm: trước khi tiêm nên lăn thuốc trong lòng bàn tay vài phút rồi lắc kỹ cho đến khi dịch thuốc trong chai thành thể đồng nhất. Nếu sau khi làm thế mà thuốc vẫn không đồng nhất thì không nên dùng. Khi cần trộn chung các dạng thuốc thì phải theo đúng hướng dẫn (tốt nhất một vài lần đầu nên nhờ bác sĩ làm mẫu).

Lưu ý trật tự trộn: ví dụ, khi trộn insulin lispro với các insulin khác thì hút insulin lispro vào trong ống bơm tiêm trước tiên và sau đó tiêm hỗn hợp dịch trộn chung ngay lập tức.

CÁC THIẾT BỊ TIÊM INSULIN, NƠI TIÊM INSULIN

• Các ống tiêm insulin:

-Các ống tiêm insulin được dùng cùng với các lọ nhỏ (10ml) hay ống insulin (3ml).

-Ống tiêm được chế tạo ở dạng 30 đơn vị (0,3ml), 50 đơn vị (0,5ml) và 100 đơn vị (1,0ml). Kích cỡ ống sẽ tùy thuộc vào liều lượng insulin, nghĩa là dễ dàng đo được liều 10 đơn vị trong ống 30 đơn vị và liều 55 đơn vị trong ống 100 đơn vị.

-Mỗi ống tiêm này chỉ nên dùng 1 lần

-Khi tiêm có sẵn trong ống với 2 loại, dài 8mm và 12,7mm. Bác sĩ hay nhà giáo dục tiểu đường sẽ giúp quyết định loại ống nào thích hợp.

• Bút insulin và các thiết bị khác:

-Có sẵn các loại thiết bị với hình dáng và kích cỡ khác nhau. Một ống insulin (3ml chứa 300 đơn vị insulin) đặt vừa vào thiết bị bút này. Tuy nhiên, một số bút có chứa sẵn insulin và chỉ dùng một lần rồi bỏ.

-Dễ dùng và thuận tiện hơn ống tiêm.

-Thay kim tiêm sau mỗi lần sử dụng.

-Kim tiêm có chiều dài khác nhau: 5mm, 6mm, 8mm, 12,7mm, cũng như có độ lớn khác nhau: 28G, 29G, 30G, hay 31G. Con số này càng lớn, kim càng nhỏ.

-Các thiết bị: NovoPen R 3, NovoPen R 3 Demi, HumaPen R và AutoPen.

-Các thiết bị có sẵn thuốc hoặc sử dụng 1 lần: Innolet R, FlexPen R, NovoLet R và Solostar.

• Bơm insulin:

-Là thiết bị có thể lên chương trình, nhỏ bằng một máy nhắn tin, có bình chứa insulin. Bơm này được lên chương trình đưa thuốc insulin vào cơ thể qua hệ thống ống nhựa nhỏ, còn gọi là bộ chuyển thuốc. Bơm được mang bên ngoài, để trong túi hay thắt trên lưng. Bộ chuyển thuốc có một kim nhỏ hoặc ống dẫn truyền dẻo đặt ngay dưới da, thường ở trên bụng và để trong 3 ngày là vừa.

-Chỉ insulin tác động nhanh mới được dùng với bơm này. Khi nào ta dùng thức ăn, bơm được lên chương trình để tăng chuyển lượng insulin vào cơ thể giống như cách tụy tạng thực hiện ở những người không bị tiểu đường. Giữa 2 bữa ăn, tốc độ chuyển insulin chậm và đều.

-Không phải ai cũng thích hợp với bơm này.

Thuốc thường được tiêm dưới da vào thành bụng, vùng đùi, vùng mông hoặc vùng cơ delta cũng có thể được dùng. Tiêm dưới da vào thành bụng bảo đảm sự hấp thu nhanh hơn so với những vị trí tiêm khác. Tiêm vào nếp gấp da được véo lên để làm giảm thiểu khả năng tiêm vào cơ. Chỉ có dung dịch tiêm insulin người là được tiêm tĩnh mạch nhưng chỉ do bác sĩ thực hiện.

Sau khi tiêm, nên giữ kim dưới da ít nhất 6 giây. Giữ chặt nút đẩy cho đến khi rút kim khỏi da. Ðiều này bảo đảm thuốc đã vào hết và hạn chế khả năng máu hay các dịch khác trong cơ thể chảy vào kim hay vào ống insulin. Nên thay đổi vị trí tiêm trong vùng tiêm để tránh sự loạn dưỡng mỡ. Ðể tránh nguy cơ lây bệnh, mỗi ống tiêm chỉ sử dụng cho một người. Thuốc tác dụng nhanh và thường được dùng kết hợp với insulin tác dụng vừa hay insulin tác dụng kéo dài. Việc tiêm insulin nên được thực hiện 30 phút trước bữa ăn chính hay bữa ăn phụ có carbohydrate

HỏiTại sao phải tiêm hay dùng ống bơm Insulin?

Trả lời: Hiện nay, không thể đưa insulin vào qua đường miệng, vì bao tử sẽ tiêu hóa chúng, như tiêu hóa thức ăn (làm mất cầu nối disulfua)  mất hoạt lực.

NHỮNG ẢNH HƯỞNG ĐẾN CÁCH HẤP THỤ INSULIN. CÁCH BẢO QUẢN INSULIN

•Hấp thụ được tăng tốc do:

-Tiêm vào vùng vận động nhiều như bắp đùi.

-Nhiệt độ cao như tắm vòi sen, tắm bồn, chai nước nóng, tắm nước khoáng, tắm hơi.

-Xoa bóp quanh vùng tiêm.

-Tiêm vào cơ bắp (tiêm càng sâu insulin càng được hấp thụ nhanh).

•Hấp thụ bị chậm lại do:

-Hút thuốc.

-Kết sẹo hoặc nổi u vì tiêm nhiều lần tại cùng 1 chỗ khiến thịt cứng lại, dẫn đến việc hấp thụ insulin thất thường.

-Insulin lạnh, nghĩa là chích ngay sau khi lấy ra từ tủ lạnh.

Bảo quản insulin:

•Giữ các lọ hay ống bút insulin còn nguyên nắp trong tủ lạnh. Không để insulin kết đông.

•Sau khi mở, insulin có thể được giữ ở nhiệt độ nhà (dưới 30o) trong 1 tháng và sau đó loại bỏ.

•Insulin có thể được di chuyển an toàn trong túi hay túi xách.

•Insulin có thể bị hư do nhiệt độ quá cao. Không để nơi nhiệt độ trên 30o hoặc ở ngoài ánh sáng mặt trời.

Không dùng insulin nếu:

•Insulin màu trong chuyển sang đục.

•Quá hạn sử dụng.

•Insulin đã đông cứng hoặc tiếp xúc với nhiệt độ cao.

•Có đóng cục hay lợn cợn trong insulin.

•Thấy có cặn insulin bên trong lọ và không tan ra được khi lắc (tròn) nhẹ lọ.

•Lọ đã mở quá 1 tháng.

INSULIN VÀ BỆNH ĐÁI THÁO ĐƯỜNG

Đái tháo đường là gì?

Đái tháo đường là một nhóm bệnh rối loạn chuyển hóa cacbonhydrat, lipid, protein khi hormone insulin của tụy bị thiếu hay các tế bào của cơ thể trở nên kháng insulin, biểu hiện bằng mức đường luôn cao, trong giai đoạn mới phát thường làm bệnh nhân đi tiểu nhiều, tiểu ban đêm và do đó làm khát nước. Bệnh đái tháo đường là một trong những nguyên nhân chính của nhiều bệnh, điển hình là bệnh tim mạch vành, tai biến mạch máu não, mù mắt, suy thận, hoại thư …

Phân loại

Chia ra làm 2 loại chính: bệnh đái tháo đường loại 1 do tụy tạng không tiết insulin (đái tháo đường phụ thuộc insulin), bệnh đái tháo đường loại 2 do tiết giảm và đề kháng insulin.

• Đái tháo đường loại 1: khoảng 5-10% tổng số bệnh nhân đái tháo đường thuộc loại 1, phần lớn xảy ra ở trẻ em và người trẻ tuổi (<30 tuổi). Các triệu chứng khởi phát đột ngột và tiến triển nhanh nếu không điều trị. Giai đoạn toàn phát có tình trạng thiếu insulin tuyệt đối gây tăng đường huyết và nhiễm Ceton. Những triệu chứng điển hình của bệnh đái tháo đường loại 1 là tiểu nhiều, uống nhiều, đôi khi ăn nhiều, mờ mắt, dị cảm và sụt cân, trẻ em chậm phát triển và dễ bị nhiễm trùng.

• Đái tháo đường loại 2: chiếm khoảng 90-95% trong tổng số bệnh nhân bệnh đái tháo đường, thường gặp ở lứa tuổi trên 40, nhưng gần đây xuất hiện ngày càng nhiều ở lứa tuổi 30, thậm chí cả lứa tuổi thanh thiếu niên. Bệnh nhân thường ít có triệu chứng và thường chỉ được phát hiện bởi các triệu chứng của biến chứng, hoặc chỉ được phát hiện tình cờ khi đi xét nghiệm máu trước khi mổ hoặc khi có biến chứng như nhồi máu cơ tim, tai biến mặc máu não, khi bị nhiễm trùng da kéo dài, bệnh nhân nữ ngứa vùng do nhiễm nấm âm hộ, bệnh nhân nam liệt dương.

• Bệnh đái tháo đường do thai nghén: tỷ lệ bệnh đái tháo đường trong thai kỳ chiếm 3-5% số thai nghén; phát hiện lần đầu tiên trong thai kỳ.

Các triệu chứng thường thấy là tiểu nhiều, ăn nhiều, sụt cân nhanh là các triệu chứng thấy ở cả hai loại. Lượng nước tiểu thường từ 3-4 lít hoặc hơn trong 24 giờ, nước trong, khi khô thường để lại vết bẩn hoặc mãng trắng. Tiểu dầm ban đêm do đa niệu có thể là dấu hiệu khởi phát đái tháo đường ở trẻ nhỏ.

Với bệnh nhân đái tháo đường loại 2 thường không có bất kỳ triệu chứng nào ở giai đoạn đầu và vì vậy, bệnh thường chẩn đoán muộn khoảng 7-10 năm (chỉ có cách kiểm tra đường máu cho phép chẩn đoán được ở giai đoạn này).

Thuốc uống

• Insulin dùng cho loại 1:

Căn cứ vào tác dụng, giới chuyên môn chia ra 3 nhóm:

-Insulin tác dụng nhanh: gồm insulin hydrochlorid, nhũ dịch Insulin kẽm.

-Insulin tác dụng trung bình: Isophan Insulin, Lente Insulin.

-Insulin tác dụng chậm: Insulin Protamin kẽm, Insulin kẽm tác dụng chậm.

Insulin được chỉ định dùng cho bệnh nhân đái tháo đường thuộc loại 1, nó chỉ dùng cho bệnh nhân đái tháo đường loại 2 khi đã thay đổi chế độ ăn, luyện tập và dùng các thuốc điều trị đái tháo đường tổng hợp mà không hiệu quả.

Phản ứng phụ của insulin: dị ứng (sau khi tiêm lần đầu hoặc nhiều lần tiêm), hạ đường huyết (thường gặp khi tiêm quá liều), phản ứng tại chỗ tiêm (ngứa, đau, cứng vùng tiêm). Do gây rối loạn chuyển hóa mỡ tại vùng tiêm, tăng sinh mỡ dễ gây u mỡ, giảm sẽ gây xơ cứng → khó tiêm, đau.

Có một số tương tác bất lợi với insulin: các dẫn chất salicylic (như aspirin), sulfamid, thuốc chẹn thụ thể beta, thuốc huyết áp ức chế men chuyển, thuốc chống trầm cảm IMAO, thuốc ức chế chức năng tuyến tụy, làm tăng hiệu lực insulin, gây hạ đường huyết. Trong khi đó thuốc ngừa thai, corticoid, hormone tuyến giáp, thuốc trị lao isoniazid, thuốc chữa rối loạn mỡ máu niacin, các thuốc cường giao cảm làm giảm hiệu lực của insulin, gây tăng đường huyết. Cần tránh dùng cùng lúc insulin với các thuốc trên, nếu vì điều kiện đặc biệt cần phải dùng thì báo với bác sĩ để điều chỉnh liều.

• Thuốc dùng cho dạng 2:

Các dẫn xuất của sulfonyl ure, chia làm 2 nhóm:

•Nhóm 1: có tác dụng yếu gồm: Tolbutamid, Acetohexamid, Tolazamid, Clopropamid.

•Nhóm 2: có tác dụng mạnh hơn gồm: Glibenclamid, Glipizid, Gliclazid.

Các nhóm trên có tác dụng hạ đường huyết do ngăn cản tế bào tuyến tụy tạo ra glucagon và kích thích tế bào beta ở tụy tiết ra insulin.

Phản ứng phụ khi dùng: hạ đường huyết, dị ứng, rối loạn tiêu hóa, tan máu, mất bạch cầu hạt.

Nguyên tắc chung về sử dụng insulin ở bệnh nhân đái tháo đường loại 2 (2004):

-Phải tiếp tục duy trì thuốc hạ đường huyết uống, trừ khi đường huyết quá cao.

-Bắt đầu dùng từ liều thấp, thường là 0,2 UI/kg/24h. Bởi vì, Blanc đã cho thấy, insulin có tác dụng sinh học ở liều thấp với nồng độ trong máu từ 20-200 mUI/l. Insulin liều cao không những không có lợi ích hơn liều thấp mà còn có thể gây hạ đường huyết ở những giờ điều trị sau. Ngay cả khi điều trị hôn mê tăng thẩm thấu (HMTALTT), liều insulin thống nhất là 0,1 UI/kg/24h và liều còn thấp hơn nữa khi đường huyết của bệnh nhân giảm xuống còn 14-16,5 mmol/l (do hiện tượng đề kháng insulin thường gặp ở bệnh nhân HMTALTT nên trước những năm 70, insulin được dùng liều rất cao, tới >100 UI/h. Vào những năm 70, liều insulin được giảm xuống còn khoảng 1 UI/kg/h. Đến những năm 80, các nghiên cứu dùng liều khoảng 0,3-0,5 UI/kg/h vẫn thấy có hiệu quả kiểm soát đường huyết bệnh nhân HMTALTT).

-Muốn tăng liều insulin phải tăng liều dần từ 2-4 UI/24h, sau khi đã duy trì liều trên 3 ngày mà không đạt kết quả.

-Nếu chỉ định 1 mũi tiêm thì nên khởi đầu vào buổi tối trước khi đi ngủ, với loại insulin bán chậm. Tuyệt đối không nên dùng insulin có tác dụng nhanh (trừ trường hợp cấp cứu và phải được nằm theo dõi ở bệnh viện).

Sản phẩm thảo dược TAINSULIN chiết suất từ dây thìa canh – cây thuốc quý hiếm có tác dụng hạ đường huyết đồng thời giảm Cholesteron máu, là giải pháp an toàn giúp ngăn ngừa biến chứng thần kinh, mạch máu tổn thương thận và mắt, giảm tác dụng phụ của thuốc điều trị.

QUY TRÌNH SẢN XUẤT INSULIN TRÊN THẾ GIỚI

Trong năm 2005, nhu cầu insulin dùng trong trị bệnh tiểu đường ước tính khoảng 4.000 đến 5.000kg và dự kiến năm 2010 là 16.000kg. Nhu cầu về insulin của thế giới vượt qua con số vài tấn/năm và vì thế nguồn cung cấp insulin cho trị bệnh tiểu đường đang thiếu hụt. Từ những thập niên 1920 cho đến những năm đầu của thập niên 1980, insulin được tạo ra bằng cách cô lập từ tuyến tụy của động vật như heo và bò. Tuy nhiên, insulin người có sự khác biệt trong thành phần acid amin so với insulin bò (hai vị trí trong chuỗi A và một vị trí trong chuỗi B) và insulin heo (một vị trí trong chuỗi B). Do đó gây ra những tác dụng không mong muốn (như dị ứng) khi sử dụng insulin có nguồn từ heo hay bò. Ngoài ra, quá trình sản xuất và tinh sạch insulin từ động vật còn gặp nhiều khó khăn. Sau đó, các phương pháp bán tổng hợp insulin người từ insulin heo và bò đã được phát triển bằng các sử dụng phản ứng chuyển peptide (transpeptidation) sử dụng trypsin. Tuy nhiên, insulin tái tổ hợp được sản xuất bằng công nghệ tái tổ hợp di truyền hiện đang được sử dụng chủ yếu do chi phí sản xuất thấp và hiệu quả sản xuất cao. Insulin người được sản xuất bằng kĩ thuật di truyền đầu tiên tại công ty Genetech (Hoa Kỳ) và sản phẩm này được đưa ra thị trường vào năm 1982. Trong lịch sử, đây cũng là lần đầu tiên các nhà nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học vào dược phẩm thành công. Về sau, nhiều phương pháp sản xuất insulin tái tổ hợp đã được phát triển. Ví dụ: phương pháp sản xuất của tập đoàn Eli Lilly: phương pháp sản xuất này biểu hiện chuỗi A và chuỗi B riêng biệt bằng cách sử dụng Escherichia coli, sau đó thu chuỗi A và chuỗi B, trộn với nhau invitro tạo cầu nối disulfur. Phương pháp này có hiệu quả sản xuất thấp. Do đó, Eli Lilly phát triển một phương pháp cải tiến hơn, phương pháp này biểu hiện proinsulin thay vì biểu hiện chuỗi A và B riêng biệt như phương pháp cũ, tạo cầu nói disulfur in vitro, sau đó phân cắt peptide C khỏi hai chuỗi A và B bằng trypsin và carboxypeptidase → tạo thành insulin.

Sản xuất insulin tái tổ hợp với chuỗi A và chuỗi B riêng biệt.

Sản xuất insulin tái tổ hợp trên vi khuẩn.

Hiện nay, hầu hết những phương pháp sản xuất insulin thương mại đều dựa trên các chủng nấm men (Saccharomyces cerevisiae) hoặc vi khuẩn (E.coli) kết hợp với các kỹ thuật gene để sản xuất insulin người tổng hợp. Người ta nuôi cấy các chủng này trên quy mô lớn, trong những bồn lên men bằng thép đặt tiền, sau đó, insulin được ly trích ra, tinh sạch để được sản phẩm cuối cùng. Nói về các hệ thống tế bào dùng để biểu hiện insulin tái tổ hợp, người ta sử dụng rất đa dạng từ vi sinh vật với tế bào động vật và cả thực vật. Trong số đó, tế bào vi sinh vật được sử dụng nhiều nhất do chúng dễ thao tác, dễ đưa vào áp dụng ở quy mô sản xuất công nghiệp, nhiều nhất là E.coli và nấm men. Gần đây, người ta đưa ra một hệ thống biểu hiện khác cho các loại protein tái tổ hợp – đó là Bacillus brevis.

Mục đích của những nghiên cứu, phát minh hiện tại là muốn phát triển một hệ thống biểu hiện và một phương pháp sản xuất insulin có năng suất cao và hiệu quả sản xuất phải ngang bằng hay vượt trội hơn so với những hệ thống sản xuất insulin đã từ trước tới nay. Hay nói cách khác, các nghiên cứu trong giai đoạn này nhằm cải tiến phương pháp cổ điển chuyển các tiền chất của insulin thành insulin, nghiên cứu tìm ra môi trường tối ưu cho việc hình thành các cầu nối cần thiết cho việc biểu hiện hoạt tính của insulin, tìm ra một hệ thống biểu hiện insulin cho năng suất, sản lượng cao.

Với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ gen, người ta có thể nhờ vi sinh vật sản xuất được các hoạt chất mà khởi thủy không một thông tin nào được chứa trong vi sinh vật đó – sản phẩm hoàn toàn xa lạ với vi sinh vật. Nguyên lí: gen chuyên trách về cấu trúc insulin thu được từ các nguồn khác nhau (tổng hợp hóa học hay phân lập – từ các nguồn khác nhau rồi được khuếch đại) được đưa vào tế bào vi sinh vật. Khi các vi sinh vật biến đổi gen này được nuôi cấy cho phát triển sẽ biểu hiện gen mới này và tạo ra hoạt chất insulin mà ta mong muốn.

Insulin gồm 2 mạch polypeptide, gen mã hóa polypeptide này chứa hai chuỗi DNA: chuỗi dài chứa 18 phân đoạn nucleotide và chuỗi ngắn chứ 11 phân đoạn. Hai chuỗi nucleotide này được tổng hợp thành hai đoạn gen riêng biệt và được ghép riêng rẽ vào plasmid pBR322 gần phần cuối của gen β-galactosidase. Plasmid được biến nạp vào E.coli và được nhân bản lên trong E.coli. Sau khi được phiên mã sang mRNA, hai mạch A và B của insulin được tạo thành và được bài tiết ra cùng với β-galactosidase. Sau khi tách từng polypeptide khỏi enzyme bằng BRCN, hai mạch A và B được gắn lại với nhau tạo ra insulin hoạt động.

Phương pháp sản xuất insulin một bước cũng bằng kỹ thuật tái tổ hợp DNA, các nhà khoa học đã gắn gen mã hóa tổng hợp proinsulin vào tế bào E.coli, rồi nuôi cấy E.coli biến đổi gen và chiết lấy proinsulin. Thủy phân tiền insulin bằng protease cắt mạch peptide C (chứa 34 acid amin) cho ta insulin hoạt động. Phương pháp này cũng có thể áp dụng được đối với nấm men S.cerevisiae.

tài liệu tham khảo

Bài viết nhập môn công nghệ sinh học, Khoa Công nghệ Sinh học, Đại học Mở tp.HCM

Xem thêm

• Hormone Glucagon
• Hormone Adrenaline
• Hormone Cortisol

Liên kết ngoài

• Insulin, glucagon và bệnh tiểu đường trên Thư viện Khoa học VLOS