Primeiro uso de insulina para tratar diabetes em um paciente humano.
Diabetes mellitus, comumente conhecido como diabetes, é um grupo de distúrbios metabólicos caracterizados por um alto nível de açúcar no sangue (hiperglicemia) por um período prolongado de tempo. Os sintomas geralmente incluem micção frequente, aumento da sede e aumento do apetite. Se não for tratada, a diabetes pode causar muitas complicações de saúde. As complicações agudas podem incluir cetoacidose diabética, estado hiperglicêmico hiperosmolar ou morte. As complicações graves a longo prazo incluem doenças cardiovasculares, acidente vascular cerebral, doença renal crônica, úlceras nos pés, danos nos nervos, danos nos olhos e comprometimento cognitivo. respondendo adequadamente à insulina produzida. A insulina é um hormônio que é responsável por ajudar a glicose dos alimentos a entrar nas células para ser usada como energia. Existem três tipos principais de diabetes mellitus:
O diabetes tipo 1 resulta da falha do pâncreas em produzir insulina suficiente devido à perda de células beta. Este formulário foi anteriormente referido como "diabetes mellitus insulino-dependente" ou "diabetes juvenil". A perda de células beta é causada por uma resposta autoimune. A causa desta resposta autoimune é desconhecida. Embora o diabetes tipo 1 geralmente apareça durante a infância ou adolescência, também pode se desenvolver em adultos.
O diabetes tipo 2 começa com a resistência à insulina, uma condição na qual as células não respondem adequadamente à insulina. À medida que a doença progride, a falta de insulina também pode se desenvolver. Este formulário foi anteriormente referido como "diabetes mellitus não insulino-dependente" ou "diabetes de início adulto". O diabetes tipo 2 é mais comum em adultos mais velhos, mas um aumento significativo na prevalência de obesidade entre crianças levou a mais casos de diabetes tipo 2 em pessoas mais jovens. A causa mais comum é uma combinação de peso corporal excessivo e exercício insuficiente.
A diabetes gestacional é a terceira forma principal e ocorre quando as mulheres grávidas sem história prévia de diabetes desenvolvem níveis elevados de açúcar no sangue. Em mulheres com diabetes gestacional, o açúcar no sangue geralmente volta ao normal logo após o parto. No entanto, as mulheres que tiveram diabetes gestacional durante a gravidez têm um risco maior de desenvolver diabetes tipo 2 mais tarde na vida. O diabetes tipo 1 deve ser controlado com injeções de insulina. A prevenção e o tratamento do diabetes tipo 2 envolvem a manutenção de uma dieta saudável, exercícios físicos regulares, peso corporal normal e evitar o uso de tabaco. O diabetes tipo 2 pode ser tratado com medicamentos antidiabéticos orais, com ou sem insulina. O controle da pressão arterial e a manutenção de cuidados adequados com os pés e os olhos são importantes para as pessoas com a doença. A insulina e alguns medicamentos orais podem causar baixa de açúcar no sangue (hipoglicemia). A cirurgia para perda de peso em pessoas com obesidade às vezes é uma medida eficaz em pessoas com diabetes tipo 2. O diabetes gestacional geralmente se resolve após o nascimento do bebê. Em 2019, estima-se que 463 milhões de pessoas tinham diabetes em todo o mundo (8,8% da população adulta), com diabetes tipo 2 representando cerca de 90% dos casos. As taxas são semelhantes em mulheres e homens. As tendências sugerem que as taxas continuarão a subir. Diabetes pelo menos dobra o risco de morte precoce de uma pessoa. Em 2019, o diabetes resultou em aproximadamente 4,2 milhões de mortes. É a 7ª principal causa de morte no mundo. O custo econômico global dos gastos com saúde relacionados ao diabetes em 2017 foi estimado em US$ 727 bilhões. Nos Estados Unidos, o diabetes custou quase US$ 327 bilhões em 2017. Os gastos médicos médios entre pessoas com diabetes são cerca de 2,3 vezes maiores.
A insulina (do latim insula, 'ilha') é um hormônio peptídico produzido pelas células beta das ilhotas pancreáticas; é considerado o principal hormônio anabólico do corpo. Regula o metabolismo de carboidratos, gorduras e proteínas, promovendo a absorção de glicose do sangue para as células do fígado, gordura e músculo esquelético. Nesses tecidos, a glicose absorvida é convertida em glicogênio via glicogênese ou em gorduras (triglicerídeos) via lipogênese ou, no caso do fígado, em ambos. A produção e secreção de glicose pelo fígado é fortemente inibida por altas concentrações de insulina no sangue. A insulina circulante também afeta a síntese de proteínas em uma ampla variedade de tecidos. É, portanto, um hormônio anabólico, promovendo a conversão de pequenas moléculas no sangue em grandes moléculas dentro das células. Baixos níveis de insulina no sangue têm o efeito oposto, promovendo catabolismo generalizado, especialmente da gordura corporal de reserva.
As células beta são sensíveis aos níveis de açúcar no sangue, de modo que secretam insulina no sangue em resposta ao alto nível de glicose; e inibem a secreção de insulina quando os níveis de glicose estão baixos. A insulina aumenta a captação de glicose e o metabolismo nas células, reduzindo assim o nível de açúcar no sangue. Suas células alfa vizinhas, seguindo as pistas das células beta, secretam glucagon no sangue da maneira oposta: secreção aumentada quando a glicose no sangue está baixa e secreção diminuída quando as concentrações de glicose estão altas. O glucagon aumenta o nível de glicose no sangue estimulando a glicogenólise e a gliconeogênese no fígado. A secreção de insulina e glucagon no sangue em resposta à concentração de glicose no sangue é o principal mecanismo de homeostase da glicose. A atividade da insulina diminuída ou ausente resulta em diabetes mellitus, uma condição de alto nível de açúcar no sangue (hiperglicemia). Existem dois tipos da doença. No diabetes mellitus tipo 1, as células beta são destruídas por uma reação autoimune, de modo que a insulina não pode mais ser sintetizada ou secretada no sangue. No diabetes mellitus tipo 2, a destruição das células beta é menos pronunciada do que no tipo 1 e não se deve a um processo autoimune. Em vez disso, há um acúmulo de amiloide nas ilhotas pancreáticas, o que provavelmente interrompe sua anatomia e fisiologia. A patogênese do diabetes tipo 2 não é bem compreendida, mas sabe-se que a redução da população de células beta das ilhotas, a redução da função secretora das células beta das ilhotas que sobrevivem e a resistência à insulina do tecido periférico estão envolvidas. O diabetes tipo 2 é caracterizado pelo aumento da secreção de glucagon que não é afetado e não responde à concentração de glicose no sangue. Mas a insulina ainda é secretada no sangue em resposta à glicose no sangue. Como resultado, a glicose se acumula no sangue.
A proteína insulina humana é composta por 51 aminoácidos e tem uma massa molecular de 5808 Da. É um heterodímero de uma cadeia A e uma cadeia B, que estão ligados entre si por ligações dissulfeto. A estrutura da insulina varia ligeiramente entre as espécies de animais. A insulina de origem animal difere um pouco em eficácia (nos efeitos do metabolismo de carboidratos) da insulina humana devido a essas variações. A insulina suína é especialmente próxima da versão humana e foi amplamente utilizada para tratar diabéticos tipo 1 antes que a insulina humana pudesse ser produzida em grandes quantidades por tecnologias de DNA recombinante. A insulina foi o primeiro hormônio peptídico descoberto. Frederick Banting e Charles Herbert Best, trabalhando no laboratório de JJR Macleod na Universidade de Toronto, foram os primeiros a isolar a insulina do pâncreas do cão em 1921. Frederick Sanger sequenciou a estrutura de aminoácidos em 1951, o que fez da insulina a primeira proteína a ser totalmente sequenciado. A estrutura cristalina da insulina no estado sólido foi determinada por Dorothy Hodgkin em 1969. A insulina é também a primeira proteína a ser sintetizada quimicamente e produzida por tecnologia de DNA recombinante. Está na Lista Modelo de Medicamentos Essenciais da OMS, os medicamentos mais importantes necessários em um sistema básico de saúde.