Wer hat Insulin entdeckt?

By | 29 November 2018

Insulin ist für die Behandlung von Diabetes von wesentlicher Bedeutung, da alle Arten von Diabetes aufgrund der Unfähigkeit des Körpers, den Blutzucker aufgrund einer unzureichenden, unwirksamen oder nicht vorhandenen Insulinversorgung effizient zu nutzen, auftreten.
Innovative Wissenschaftler, die Insulin entdeckten, gewannen einen Nobelpreis, aber die Entdeckung sorgte auch für Kontroversen.

Die Entdeckung von Insulin erfolgte bei 1921 nach den Vorstellungen eines kanadischen Orthopäden namens Frederick G. Banting und den chemischen Fähigkeiten seines Assistenten Charles Best und John MacLeod von der University of Toronto in Kanada.

Im Laufe der Jahre kursierten mehrere widersprüchliche Geschichten über die Entdeckung von Insulin, und sogar der Nobelpreis, der für seine Entdeckung bei 1923 verliehen wurde, wurde Jahre später in Frage gestellt.

In diesem Artikel analysieren wir die Verantwortlichen für diese innovative Behandlung für Diabetes.

Die Geschichte des Insulins

Eine Gruppe von Menschen entdeckte Insulin

Eine Gruppe von Menschen entdeckte Insulin

Das Verständnis von Diabetes hat sich über Tausende von Jahren entwickelt; Sogar die alten Griechen wussten es und diagnostizierten Diabetes durch Urintests.

Das Bewusstsein, dass bestimmte Urin- und Durstzustände mit dem Blutzuckerspiegel zusammenhängen, hat im Laufe der Jahrhunderte zugenommen.

Während die Physiologen des neunzehnten Jahrhunderts verstanden, dass die Bauchspeicheldrüse eine Schlüsselrolle bei der Verarbeitung von Energie im gesamten Körper spielt, verstanden sie die direkte Rolle der Bauchspeicheldrüse bei Diabetes erst, als zwei Physiologen die Bauchspeicheldrüse bei einem Hund in 1890 extrahierten.

Diese beiden Wissenschaftler beobachteten die Entwicklung von schwerem Diabetes innerhalb von 3-Wochen, einschließlich Symptomen, die Menschen mit der aktuellen Erkrankung vertraut sein werden, darunter:

  • hoher Blutzucker
  • stark verdünnter Urin, wie bei Diabetes insipidus zu sehen
  • diabetisches Koma
  • Tod durch Ketose

Der erste Physiologe, der vorschlug, dass die Pankreasinseln oder die Langerhansinseln die Auswirkungen der Bauchspeicheldrüse auf die Blutzuckerkontrolle beeinflussen könnten, war Sir Edward Albert Sharpey-Schäfer, der diese Behauptungen zum ersten Mal im Zusammenhang mit 1894 aufstellte.

Si bien no aisló la sustancia que ahora entendemos como insulina, usó el término «insulina» para describir esta sustancia aún no descubierta y señaló su existencia y su importancia en 1913.

Bei 1901 stellten Wissenschaftler fest, dass das Verbinden oder Binden des Pankreasgangs bei Hunden, Katzen und Kaninchen viele der Zellen zerstört, die Hormone in der Bauchspeicheldrüse produzieren.

Die Langerhans-Inseln, von denen moderne Wissenschaftler wissen, dass sie Insulin produzieren, waren jedoch noch intakt. Wichtig ist, dass es keine Anzeichen von Blutzucker im Urin gab, was ein häufiges Symptom für Diabetes ist. Dies war der erste eindeutige Hinweis darauf, dass die Inselzellen eine Rolle bei der Entwicklung von Diabetes spielten.

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Entdeckung

Bei 1921 hat Dr. Frederick G. Banting als erstes Individuum Inselzellsekrete isoliert und als mögliche Behandlung für Diabetes beworben.

Er stellte fest, dass andere Wissenschaftler möglicherweise kein Insulin gefunden haben, weil die Verdauungsenzyme das Insulin zerstört hatten, bevor es jemand extrahieren konnte.

Bantings Plan war es, die Pankreasgänge von Laborhunden zu verbinden, bis die Zellen, die die Enzyme produzieren, entartet waren und die Zellen der robusten Inseln am Leben blieben. Dann würde er den Rückstand herausnehmen.

Banting war nicht ausreichend über neue Entwicklungen bei Blutzuckertests informiert, um Diabetes genau zu erkennen, und überprüfte den Urin, der weniger zuverlässig war.

Die Idee war jedoch nicht neu (andere Wissenschaftler hatten ebenfalls versucht, Extrakte der Bauchspeicheldrüse herzustellen, die den Blutzucker senkten) und sie war nicht besonders nützlich, da Banting nur geringe Mengen des Hormons isolieren konnte.

Darüber hinaus schien der Extrakt toxische Eigenschaften zu haben und verursachte bei Tieren schwerwiegende Nebenwirkungen wie Schmerzen und Fieber.

Entwicklung

Banting war kein Experte auf dem Gebiet des Kohlenhydratstoffwechsels. Als er sich bei Professor John James Rickard Macleod, Direktor für Physiologie an der Universität von Toronto, um Laborfläche und -einrichtungen bewarb, zögerte der angesehene Physiologe zunächst .

Die Beharrlichkeit von Banting und die Möglichkeit, zuverlässigere Ergebnisse zu erzielen, bewogen MacLeod jedoch, Laborraum zu spenden. Es war kein neues Forschungsinstrument, um die Bauchspeicheldrüse zum Brechen zu bringen, aber die Idee, Inseln aufgrund ihrer langsameren Degeneration zu isolieren, war für Macleod von großem Interesse.

Niemand hatte versucht, Inseln aus einer vollständig entarteten Bauchspeicheldrüse zu extrahieren.

Banting beauftragte einen Assistenten, Charles Herbert Best, mit der Isolierung von Insulin. Macleod half bei der Gesamtstruktur der Forschung und Best spezialisierte sich auf blutchemische Tests zur Überprüfung des Glukosespiegels.

Die Untersuchung begann am Mai 17 von 1921.

Das Ziel war es, die Bauchspeicheldrüse eines Hundes so lange zu binden, bis sie zerbrach und anfing, Inselextrakt zu produzieren. Dieser Extrakt wird anderen Hunden ohne Bauchspeicheldrüse verabreicht, um die Auswirkungen auf Diabetes zu messen.

Der Fortschritt war anfangs langsam. Banting kämpfte mit Tieroperationen und 7 der 10-Hunde starben. Banting and Best musste für ein paar kanadische Dollar auf den Kauf möglicher Schwarzmarkthunde auf der Straße zurückgreifen.

Am 27 im Juli hatten sie endlich einen Hund mit erfolgreich entfernter Bauchspeicheldrüse und einen Hund mit gebundenen Bauchspeicheldrüsengängen vorbereitet. Drei Tage später froren die Forscher die degenerierte Bauchspeicheldrüse ein, zerkleinerten sie in einer Paste und filtrierten sie, bevor sie sie auf Raumtemperatur erhitzten und 5 Milliliter (ml) ohne Bauchspeicheldrüse in den Hund injizierten.

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Die Wissenschaftler nahmen alle 30 Minuten Blutproben des Hundes und stellten einen vorübergehenden Abfall des Blutzuckers von 0.2 Prozent auf 0.12 Prozent fest. Der Hund starb am nächsten Morgen an einer Infektion, aber die Wissenschaftler bemerkten die ersten Anzeichen einer antidiabetischen Wirkung des Extrakts, den sie Isletin nannten.

Während viele ihrer Experimente fehlschlugen, die den Tod von Laborhunden verursachten, sahen Banting und sein Team aufgrund ihres Extrakts regelmäßige Abnahmen des Blutzuckerspiegels. Sie vertrauten daher auf die antidiabetischen Eigenschaften des Isletine, die später zu Insulin werden würde.

Banting und Best entschieden dann, dass sie, anstatt die Bauchspeicheldrüse allmählich abzubauen, ein Hormon namens Sekretin verwenden würden, um die Arbeit zu überlasten und die Bauchspeicheldrüse zu erschöpfen, in der Hoffnung, dass dies die toxischen Wirkungen verringern und gleichzeitig Insulin liefern würde.

Das Verfahren zur Gewinnung von Sekretin war schwierig und unpraktisch, zeigte jedoch einen sichereren Weg, um Insulin aus der Bauchspeicheldrüse zu extrahieren.

Sie standen auch vor der Herausforderung, einen Extrakt aus Pankreaslösung zu sammeln, ohne den Wirkstoff zu zerstören, der die therapeutische Wirkung in der Medizin hervorruft, in diesem Fall Insulin.

Nächste Schritte

Die nächste Herausforderung bestand darin, ein Verfahren zu finden, mit dem Inselzellen und damit Insulin in großem Maßstab hergestellt werden können, so dass es in großem Maßstab als Diabetes-Medikament eingesetzt werden kann.

Als Banting und Best feststellten, dass ein Vorrat an Hunden zur Ligation der Bauchspeicheldrüse den Untersuchungsfortschritt einschränken würde, verwendeten sie die Bauchspeicheldrüse weiterhin als Ausgangsmaterial.

Durch die Anpassung ihrer Extraktionsprozesse und der Konzentration der Lösung gelang es den Wissenschaftlern, eine Substanz herzustellen, die eine größere Menge des Wirkstoffs (Insulin) enthielt. Dann injizierten sie diesen Extrakt einem der Versuchshunde, der keine Bauchspeicheldrüse hatte.

Der Blutzucker des Hundes sank von 0.46 Prozent auf 0.18 Prozent, eine massive Verbesserung. Profitabel und allgemein verfügbar, glaubten sie, dass die Kuhspeicheldrüse ihr Weg nach vorne war.

Zu diesem Zeitpunkt leitete MacLeod alle anderen Ressourcen um, um diese Forschung zu unterstützen. Die Spannung zwischen Banting und MacLeod nahm jedoch zu, da Banting der Ansicht war, dass MacLeod seine Arbeit anerkannte.

Auf der anderen Seite war MacLeod frustriert über Bantings Haltung und sein ständiges Misstrauen.

James Bertram Collip, ein renommierter kanadischer Biochemiker, arbeitete an der Insulinreinigung. Sobald er einen angemessenen Reinheitsgrad erreicht hatte, wurde er zuerst an Kaninchen und dann an Menschen getestet.

Insulin hat jedoch seine ersten klinischen Studien nicht bestanden.

Der erste Test umfasste einen 14-jährigen Jungen mit schwerem Diabetes. Während der Extrakt einen Abfall des Blutzuckers von 0,44 Prozent auf 0,32 Prozent und eine geringe Verringerung der ausgeschiedenen Glukosemenge verursachte, wurde ein Abszeß an der Injektionsstelle und der Ketonspiegel nicht verändert, ein weiterer Indikator von Diabetes

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Collip arbeitete noch mehr an der Reinigung des Extrakts, und die zweite klinische Studie, die im Januar mit 23 von 1922 durchgeführt wurde, hatte sofortigen und tiefgreifenden Erfolg. Der Blutzuckerspiegel bei demselben Kind im Alter von 14 wurde innerhalb von 0.52 Stunden von 0.12 Prozent auf 24 Prozent gesenkt und Ketone verschwanden aus dem Urin. Die ausgeschiedene Glucosemenge fiel von 71.1 Gramm (g) auf 8.7 g.

Die Studienleiter wiederholten diese signifikanten Verbesserungen bei sechs weiteren Patienten im folgenden Monat.

Während all dieser Experimente bereitete Banting hauptsächlich Hunde auf Experimente vor und fand neue Wege, um Insulin für die Massenproduktion herzustellen, und beteiligte sich nur wenig an den Versuchen oder den daraus resultierenden Dokumenten.

Banting wollte unbedingt Anerkennung finden, und am Ende von 1922 führten seine Wut und Enttäuschung zu Konflikten. Irgendwann drohte Collip, die Gruppe zu verlassen, ohne den Reinigungsprozess zu durchlaufen. Berichten zufolge wurde Banting mit ihm in den Hallen der Universität getroffen.

Zwar gibt es immer noch viele verschiedene Berichte darüber, wer für die Entdeckung von Insulin eine Anerkennung erhalten sollte, doch Banting war es, der trotz seiner begrenzten Erfahrung auf diesem Gebiet die Räder in Bewegung setzte und ein Team bildete, das den bedeutendsten Fortschritt für die Entdeckung von Insulin entwickelte Diabetes-Kontrolle.

Kontroverse um den Nobelpreis

Bei 1923 präsentierte ein dänischer Physiologe namens August Kroch eine gemeinsame Nominierung für den Nobelpreis für Banting und MacLeod, basierend auf Bantings Idee und MacLeods Anleitung.

Banting war der erste Kandidat für den kanadischen Nobelpreis. Infolgedessen nimmt eine Flasche Insulin einen herausragenden Platz auf dem kanadischen Dollar-100-Ticket ein.

Das Nobelkomitee konnte jedoch nur den begehrten Preis zwischen ein und drei Personen vergeben. Banting war wütend, als er von der Co-Nominierung von MacLeod hörte. Er war der Ansicht, dass Best die Nominierung hätte erhalten und die Auszeichnung fast abgelehnt haben sollen.

Er änderte jedoch seine Meinung und teilte stattdessen seinen Kredit- und Geldpreis mit Best. Als MacLeod herausfand, tat er dasselbe mit Collip.

Jahre später, lange nach Bantings Tod bei einem Flugzeugabsturz bei 1941, würdigte der offizielle Nobelpreis öffentlich den Beitrag von Best zur Insulinentwicklung.

Zusammenfassung

Ein Team von Menschen entdeckte Insulin.

Frederick G. Banting entwickelte einen Weg, um Pankreas-Extrakt in 1921 zu extrahieren; John MacLeod, Leiter der Physiologie an der Universität von Toronto, überwachte diesen Prozess. Charles Best, Bantings Assistent, half dabei, den Prozess zu verfeinern, und ein Biochemiker namens James Collip half dabei, das Insulin weiter zu reinigen, um es klinisch nützlich zu machen.


[Titel erweitern = »Referenzen«]

Rosenfeld, L. Insulina: Entdeckung und Kontroverse. http://clinchem.aaccjnls.org/content/48/12/2270

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Verfasser: Antonio Manuel

Antonio Manuel ist Spezialist für Nahrungsergänzungsmittel und Diätprodukte, Fitness- und Ernährungsautor für verschiedene digitale Medien und ausgebildeter Sportprofi. Er ist seit 2005 im Bereich Sporternährung tätig und verfügt über umfangreiche Erfahrung auf seinem Gebiet der Muskel- und Kraftspezialisierung. Er ist in ständiger Ausbildung und die Welt der Gesundheit spricht ihn an.

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