Слатко загорчавање живота: Кратка историја борбе против дијабетеса

Поема о мокраћи (Carmina de urinarum judiciis) написана је пре више од 1.000 година, а представљала је током више векова стандардни приручник и дело у коме се у стиховима говорило све што је дотад било познато о шећерној болести. Писац је био француски лекар Жил де Корбеj, у 12. веку, а током више стотина година био је неприкосновени ауторитет за шећерну болест. Он је писао и говорио да је укус прста умоченог у мокраћу - сладак.

О шећерној болести знало се још у доба старих Египћана, од којих је на папирусима остало записано да је основни проблем болесника са овом болешћу често мокрење.

Болесници који сами себе називају „шећерашима" свесни су своје претеране количине шећера у крви. Шећер се нагомилава у крви онда кад недостаје хормон који се назива инсулин, а који отвара ћелијске мембране и омогућава улаз шећера у телесна ткива. Тако се обезбеђује највећи део енергије за функционисање тела.

Под нормалним условима шећер из крви не пролази кроз бубрежне филтере и не појављује се у мокраћи, већ се враћа у крвну циркулацију. Међутим, када се шећер толико нагомила у крви да бубрези не стигну да га потпуно апсорбују, онда пробија све филтере у бубрегу и појављује се у мокраћи. Средњовековни лекари водили су такозване „кушаче мокраће" који би стављали прст у болесникову мокраћу, лизнули га и, уколико би установили да је мокраћа слатка, била би постављена непогрешива дијагноза шећерне болести.

Због честог и обилног мокрења, а и слатког укуса мокраће којим се одликује, шећерна болест у стручној литератури означава се као diabetes mellitus. 

Жлезда која подсећа на гуштера 

Од многих идеја Ернста Хекела (1834-1919) водећег зоолога у другој половини 19. века, фундаментална и најважнија била je она о „биогенетичком принципу". Он је говорио да у развоју ембриона све животиње пролазе кроз све стадијуме кроз које су пролазили и њихови преци у еволуцији. Ембрион је у самом почетку као мала лоптица, затим плива као риба у течности материце своје мајке, а на врату му се појављују творевине које неодољиво подсећају на шкрге, преко којих рибе у води дишу.

Неки од ових раних органа, тј. шкрга, током развоја плода нестају, док се други трансформишу и постају жлезде, које луче хормоне. Хормони не иду кроз каналиће и отворе до околних ткива, као што је то случај са пљувачком и желудачним соком, већ се директно изливају у крв, те се због тога и називају продуктима ендокриних жлезда, тј. жлезда са унутрашњим лучењем.

Гуштерача, која по свом облику подсећа на гуштера, представља, такође, жлезду, али са двоструком улогом. Једна од улога је лучење различитих ензима који служе за отварање молекулских ланаца протеина и масти. Ови ензими се луче у делу жлезде који у ембриолошком смислу не припада ендокриним жлездама већ оним са спољашњим лучењем. Канале панкреаса први је проучио и описао средњовековни анатом и лекар Јохан Георг Вирзунг (1600-1643), познат и по томе што је у напону физичке и интелектуалне снаге изгубио главу у Барију у Италији. Наиме, њега је убио један Которанин пошто га је затекао са својом женом in flagranti.

Други део панкреаса потпуно je ембриолошки независан, јасно се разликује од околног ткива, а под микроскопом подсећа на острвца. Како се на латинском језику острво означава као insula, тако је и хормон који се лучи из тих острваца назван инсулином. Ова острвца јасно су ограничена од околног ткива гуштераче, а открио их је Паул Лангерханс (1847-1888) током своје друге године студија медицине, да би то откриће по завршетку студија претворио у докторску дисертацију коју је предочио научној јавности 1869. године. 

Бели кокс и друга горива

Да би се апсорбовали у цревима, угљени хидрати које уносимо храном у облику кромпира, пиринча, хлеба и других теста, слаткиша и шећера, морају се прво разградити на простије облике шећера. Сваки молекул шећера садржи 6 атома угљеника, 12 атома водоника и 6 атома кисеоника. У природи постоје три врсте шећера које су свима знане: глукоза, галактоза и фруктоза. Све те форме имају потпуно исту хемијску формулу С₆Н₁₂О₆, али са различитом организацијом атома.

Глукоза је најважнији шећер кога медицински биохемичари називају „белим коксом". Он је неопходан за функцију људскога тела које је у суштини биолошка машина са унутрашњим сагоревањем.

Гуштерача је прекривена желуцем, а своје ензиме лучи у дванаестопалачно црево заједно са излучевинама јетре. Међутим, хормони панкреаса излучују се директно у крв. Шећер који свакодневно користимо за заслађивање назива се сахарозом, а чине га молекули глукозе и фруктозе, које су хемијски лабаво повезани.

Када се шећер апсорбује из црева у крвни ток, он се онда уз помоћ инсулина директно убацује у ћелије да би обезбедио енергију, или се у облику гликогена депонује у јетри и служи као резерва. У случајевима кад телу затреба додатна енергија, што се дешава, на пример, за време трчања, јетра уз помоћ глукагона, другог хормона из панкреаса, брзо претвара гликоген у глукозу, а ова се уз помоћ инсулина убацује у ћелије ткива.

Инсулин је протеин који се састоји из два међусобно повезана молекулска ланца. Његова молекулска тежина износи 6000, а има у себи и делове 51 аминокиселине. Чим се концентрација шећера у крви повећа изнад 2.5-5mmol/L ћелије гуштераче то осете и ослобађају инсулин који ствари доводи у ред.

Инсулин најбрже преноси шећер до ћелија скелетних мишића, срца и глатких мишића у цревима, док се у мозгу не користи. Због тога енергија за мождану активност зависи од апсолутне количине шећера у крви која се директно троши као погонско гориво.

Глукагон је такође беланчевина са деловима 29 аминокиселина, а његова секреција из гуштераче наступа чим концентрација шећера у крви падне испод нормалних вредности. На тај начин избегавају се такозване хипогликемије, које могу довести до помућења свести. Међутим, тело није једноставна машина. Енергија која се ослобађа сагоревањем глукозе, депонује се као хемијска енергија и то стварањем најмоћнијих хемијских једињења у природи која су позната биохемичарима и докторима као аденозин-трифосфати (АТП).

Када започне хемијска реакција, одноно ослобађање АТП-а, створена енергија омогућава контракцију, односно скраћење мишићних влакана. Хемијско ослобађање енергије одиграва се у микроскопски малим телашцима такозваним митохондријама које су смештене у ћелијама телесних ткива. Пошто је за кретање тела и све дневне послове неопходан рад мишића, то су и митохондрије најгушће у мишићним ћелијама.  

Када инсулина нема довољно у крви, што је резултат једног нарочитог имунолошког поремећаја у коме антитела уништавају сопствене ћелије, па тако и острвца у панкреасу, све што је речено о „белом коксу", тј. сагоревању шећера и обезбеђивању енергије за функцију организма, пада у воду. Шећер који је апсорбован у цревима нема куда и нагомилава се у крви. Ћелије су без енергије, мишићи су троми и уморни, тело се једва креће, нерви су натопљени шећером и постају пренадражени, а бубрези нису у стању да шећер задрже, већ га излучују преко мокраће, која је због тога слатка.

Лекари сврставају шећерну болест, која је настала због недостатка инсулина, у такозвани тип 1. Она се јавља у детињству и траје целог живота. Срећом, кад се као лек узима инсулин, симптоми болести престају. У неким случајевима инсулина у крви има довољно, али он није у стању да унесе шећер у ћелије телесних ткива. Овакав облик болести назван је типом 2, јавља се код одраслих особа, најчешће са претераном тежином, склоним уживању у доброј капљици и масном залогају, а истовремено изложених стресним ситуацијама. 

Значај опсаде Париза у историји дијабетеса  

Французи и Немци, а нарочито Пруси, који су, иначе, словенског порекла, никад нису били узор међусобног пријатељства. Њихови ратови су одувек били крвави и дуготрајни и нису доносили никакве користи. Међутим, рат 1870. године у коме су Пруси испољили велику надмоћност и доспели до Париза држећи га дуго под опсадом, донео је макар једну корист. Како су се залихе хране током опсаде у граду смањивале, уведена је рестрикција хлеба, а већ после другог месеца наступила је глад.

Француски лекари у опседнутом граду приметили су да болесници са шећерном болести постају живахни и да у њиховој мокраћи више није било шећера.

У то време, Стразбур је био један од најјачих европских универзитета, са јаким истраживачким лабораторијама центрима, а како и не би, када је у њему радио Луј Пастер, срећно ожењен ћерком тадашњег ректора Универзитета. Стразбур је Немцима припадао наредних 47 година и у њему су се одиграла открића којима и садашњи болесници од шећерних болести могу бити захвални. 

На Универзитет у Стразбуру дошли су заједно доктори Оскар Минковски (1858-1931), који је рођен на руској територији у 19. веку, и Јозеф фон Меринг (1849-1908). Они су се бавили метаболичким проблемима и због тога су хируршки одстрањивали панкреас из тела паса и посматрали шта се одиграва са унетим мастима.

Међутим, једног дана приметили су да је пас коме су одстранили панкреас почео учестало да мокри, што и није било тако страшно док нису наступили летњи месеци. Кад су муве навалиле на мокраћу, доктору Минковском је то било сумњиво, па је почео да скупља и анализира мокраћу свог експерименталног пса. Када је утврдио да је мокраћа препуна шећера, синула му је идеја о узрочној вези панкреаса и шећерне болести.

Експеримент доктора Оскара Минковског био је, за оно време, пре свега изванредан са хируршког становишта, а поред тога инспирисао је многе истраживаче у земљама широм света који су сви заједно покушавали да пронађу узрок шећерне болести, као и начин њеног лечења. 

Експерименти на псима за Нобелову награду

Др Фредерик Бентинг (1891-1941), Канађанин који је медицину завршио 1916. године у Торонту, у почетку је желео да се бави клиничком медицином, те је отворио приватну ординацију. Кад се испоставило да није могао да заради више од четири долара дневно, највероватније због свог неубедљивог деловања на пацијенте, после годину дана видео је да нема новца ни за одело, а камоли да одржава ординацију, па је зато одлучио да се прикључи физиолошкој лабораторији на Универзитету у Торонту.

Кад је једне ноћи 1920. године прочитао чланак Оскара Минковског о последицама које се јављају након одстрањења панкреаса из тела паса, сутрадан је приступио експерименту са још недовољно дефинисаним циљем. Њему је у то доба у експериментима помагао Чарлс Бест (1899-1978), момак са тек завршеним колеџом и чврстом намером да се упише на студије медицине.

Млађани Бест је већ 1921. године успео да из панкреаса паса изолује једну материју која је названа инсулином, будући да је потицала из острваца, тј. инсула ткива у гуштерачи. Изолована материја није била прикладна ни за убризгавање ни за узимање преко уста. На срећу, у лабораторији су радили виспрени биохемичари који су 1921. године успели да савршено пречисте инсулин, тако да се већ могао употребити као врста лека.

Пошто је 23. јануара 1922. године применом инсулина излечен четрнаестогодишњи и на смрт болесни дечак Леонард Томпсон, вест се муњевито проширила светом, јер се, заиста, радило о револуционарном открићу у историји медицине. Није никакво чудо да је доктор Фредерик Бентинг добио Нобелову награду за откриће инсулина, заједно са биохемичарем Џ. Б. Колипом (1892-1965) и физиологом Џ. Џ. Р. Меклаудом (1876-1935).

Можемо се запитати шта је са младим Чарлсом Бестом који је и изоловао инсулин. На несрећу, Бест није био ни студент медицине, тако да по ондашњим мерилима он није могао бити један од лауреата. Неколико година после доделе Нобелове награде сви су схватили да је начињена велика неправда. Тај млади човек је касније завршио медицину и постао професор физиологије у Торонту, а, што је још важније, открио је и хепарин, материју која смањује брзину коагулације крви без које данас не би било замисливо извођење било какве операције на срцу и крвним судовима.

Доктор Фредерик Бентинг наставио је рад у својој експерименталној лабораторији уживајући сва права и славу који припадају добитнику Нобелове награде. Њега је енглески краљ Едвард VIII 1934. године прогласио витезом, што је значило да испред свог имена може носити додатак сер и тако бити ословљаван.

Године 1941, на лету за Лондон у коме је требало да држи предавање, његов авион се срушио на Њуфаундленд, а доктор Бентинг је у 50. години изгубио живот.

У свету је настављено истраживање на пољу шећерне болести, тако да је 1944. године конструисана и уведена нарочита игла за убризгавање инсулина испод коже. Ово убризгавање болесници су могли извести после краће обуке и сами на себи.

Крајем 1959. године дефинисана су два типа дијабетеса, од којих је први назван инсулин зависним, а други инсулин независним.

Већ крајем 1960. године финоћа, тј. хемијска чистоћа инсулина доведени су до савршенства, што је олакшало и побољшало учинке лечења болесника са шећерном болести. Све што се одиграло до данашњих дана последица је историје коју су стварали велики и умни људи.