Ученые которые изучали сахарный диабет
СД – группа метаболических (обменных) заболеваний, характеризующихся гипергликемией, которая является результатом нарушения секреции инсулина, его действия или обоих этих факторов.
История изучения сахарного диабета
Сахарный диабет – широко распространенное заболевание, известное еще в глубокой древности: первые описания симптомов диабета были сделаны 5,5 тысяч лет назад. Слово «диабет» происходит от греческого слова diabaino, которое переводится как «протекать сквозь…». Считали, что жидкости, которые потребляет человек, не задерживаясь в его организме, проходят сквозь него и выделяются в виде мочи. Одним из названий диабета в то время было – «синдром обильной мочи», что объяснялось главными признаками диабета: жаждой и обильным мочеиспусканием. Проходили тысячелетия и только в 1674 году Томас Уиллис разделил диабет по вкусу мочи на «сахарный» (diabetesmellitus – медовый) и «безвкусный», «несахарный» (diabetesinsipidus).
В 1773 году Добсон доказал, что сладкий вкус мочи обусловлен наличием в ней сахара. В 1835 году Амброзиани установил наличие высокого сахара в крови (гипергликемии) – главного симптома сахарного диабета. В 1869 году немецкий анатом Пауль Лангерганс открыл в поджелудочной железе скопления клеток, которые имели признаки секреции, – впоследствии они были названы островками Лангерганса, а выделяемый ими гормон в 1916 году английским физиологом Э. Шарпи-Шефером был назван «инсулином» (от латинского слова insula – островок). До открытия инсулина единственным способом лечения СД была полуголодная диета. Причем больные с СД 1 типа умирали вскоре после начала заболевания, тогда как больные с СД 2 типа могли прожить 5-7 лет.
Пероральных сахароснижающих препаратов также еще не было, любое инфекционное заболевание, могло послужить толчком к летальному исходу. В 1889-1892 гг. О. Минковский и И. Меринг получили экспериментальный сахарный диабет у собак, удаляя и пересаживая им поджелудочную железу. В 1889-1900гг. русский ученый Л.В. Соболев из лаборатории И.П. Павлова впервые доказал, что главную роль в развитии сахарного диабета играет повреждение панкреатических островков. Наиболее бурный рассвет научных исследований по сахарному диабету начался в ХХ столетии. В 1921 году канадские ученые Ф. Бантинг и Ч. Бест ввели собаке с удаленной поджелудочной железой и находящейся в прекоме экстракт атрофированной поджелудочной железы. Уже через несколько часов у собаки начал снижаться уровень сахара в крови и моче, исчез запах ацетона. Затем ей ввели экстракт во второй раз, и она прожила еще 7 дней. Собака, конечно, прожила бы и дольше, но у исследователей закончился запас экстракта. В дальнейшем Бантинг и Бест начали получать экстракт из поджелудочной железы быка, теперь количество инсулина хватало на то, чтобы поддержать жизнь подопытной собаки до 70 дней. В 1922 г. Бантинг и Бест начали клинические испытания инсулина на человеке. В начале ученые ввели по 10 условных единиц инсулина себе, а затем ввели его добровольцу – 14-летнему мальчику Леонарду Томпсону, больному СД, который стал быстро поправляться. Это был первый человек, которого спас инсулин.Добролежин Е. Фредерик Грант Бантинг, Чарльз Бест, Джон Маклеод, Джеймс Коллип – след в истории// Диабет. Образжизни. – 2001. – №4. – С.13
Эллиот Проктор Джослин, был одним из пионеров инсулинотерапии, в 1924 г. предложил схему изменения мест введения инсулина, сказав с какой скоростью он всасывается в разных местах. Схема Джослина представляла собой, сегодняшнюю схему: введение инсулина короткого действия небольшими дозами перед основными тремя приёмами пищи. Он настаивал на определении сахара в моче перед каждым приёмом пищи, для корректировки дозы инсулина.
Джослин занимался обучением больных, врачей и медицинского персонала. В 1925 году он организовал курсы для обучения больных сахарным диабетом, где обучали как питаться, как распределять физические нагрузки в совокупности с инсулинотерапией.
1936 г.- сэр Гарольд Персиваль выделяет диабет 1 и 2 типа.
В 1941 г. Киммиг синтезировал сульфаниламид, были изучены его антибактериальные свойства и в 1942г. он стал применяться у тифозных больных. В ходе лечения возникли случаи нарушения сознания, судороги и состояния подобные коме. В то время не догадывались, что гипогликемия может быть причиной смерти. Далее в экспериментах на собаках было зарегистрировано длительное, в течение 24 часов, снижение глюкозы в крови. Однако, только после синтеза карбутамида профессором Гельмутом Клейнзорге в 1955 г. началось применение оральных противодиабетических средств у людей. Был открыт новый путь в лечении диабета.
В 1972 г. был синтезирован человеческий инсулин в Институте экспериментальной эндокринологии и химии гормонов АМН СССР под руководством академика Н.А. Юдаева.
В конце девяностых годов в Соединенных Штатах Арнольдом Кадишом в Лос-Анджелесе была разработана первая инсулиновая помпа.
В 2002 г появилась инсулиновая помпа, способная определять количество глюкозы в крови в реальном времени и на основании этих данных рассчитывать необходимое количество вводимого инсулина
В настоящее время ученые разрабатывают метод с помощью которого будет возможна пересадка в-клеток поджелудочной железы больным СД, т.е. метод способный излечить СД 1 типа.Пелегрини С., Сорди В., Пьемонти Л. Замещение в-клеток поджелудочной железы при сахарном диабете//Сахарный диабет. – 2013. – №3.- С.11
Таким образом, несмотря на то, что диабет известен более пяти тысячелетий, самые важные научные открытия о причинах возникновения, механизмах развития и способах лечения были сделаны в ХХ веке. Самым главным из них было открытие инсулина, позволившее сохранить жизнь миллионам больных.
Для нас сегодня медицина и наука в целом представляется невообразимым океаном знаний, в котором можно найти ответы на любые вопросы. Рядовому жителю, который время от времени обращается к помощи медиков, эти знания кажутся чем-то сверхъестественным, что они были получены буквально недавно с помощью самых современных и диковинных приспособлений, наподобие томографа или хотя бы рентгена. И до какой степени бывают удивлены многие, когда узнают, что истоки изучения некоторых заболеваний уходят даже не в XIX в., когда развитие медицины было очень бурным, а гораздо в более раннее время. Например, о сахарном диабете знали еще в Древнем Китае и Египте более 4,5 тыс. лет назад.
«Хуанди нэйцзин» – «Внутренняя классика Желтого императора»
В древнекитайском Лечебнике императора Хуан-ди (Huangdi) «Huangdi Neijing», составленном в 475–221 гг. до н. э., сахарный диабет носит название «Hsiao-Kho» («Сяо-Кхо»). Данный трактат изложен в форме диалога, преимущественно между легендарным Желтым императором, Хуан-ди, жившим около 2600 г. до н. э., и одним из его врачей, Цибо, и состоит из двух частей: «Су вэнь» («Основные вопросы») и «Лин шу» («Духовный стержень»). Уже тогда болезнь начали диагностировать и лечить. В 47-й главе «Су вэнь» симптоматику диабета описывали следующим образом:
〈〈 Пациент, страдающий этим заболеванием, имеет привычку есть много сладких деликатесов и жирных продуктов. Жирная пища затрудняет распространение внутреннего тепла, в то время как очень сладкие вещи вызывают ожирение. Поэтому Ци (пневма) имеет тенденцию к переполнению и таким образом вызывает Сяо-Кхо (обезвоживающую жажду) 〉〉.
Новое издание “Канона Желтого императора о внутреннем” с дополнительными комментариями. Су вэнь. Источник: wdl.org
Как ни странно, о сахарном диабете можно найти упоминания и в древнейшем медицинском манускрипте Древнего Египта – Папирусе Эберса, который был создан еще в 1500 г. до н. э. и найден в 1873 г. в некрополе города Фивы немецким египтологом и писателем Георгом Эберсом (Georg Ebers). Наряду с Папирусом Эдвина Смита он относится к старейшим из ныне сохранившихся рукописей.
Папирус Эберса. Найден в Египте в 1870-х годах, содержит рецепты, написанные иероглифами свыше семи сотен лекарств.
Георг Эберс, Лейпциг, 1875. Источник: Wikimedia.org
Конец XV в. до н. э. – эпоха наивысшего расцвета древнеегипетской государственности, время правления царицы Хатшепсут и фараона Тутмоса III. Именно тогда создается огромное количество памятников культуры, активно ведутся войны и развиваются различные области знаний. Не является исключением и медицина. Благодаря культу мертвых, который предусматривал обязательное бальзамирование умерших, у врачей и целителей того времени появилась возможность изучить строение человеческого тела на практике, что дало толчок к созданию большого количества медицинских манускриптов, некоторые из которых дошли до нас.
Пауль Гхаллиоунгуи (Paul Ghalioungui), эндокринолог из Египта, также отмечает, что в манускриптах более раннего периода (2050–1650 гг. до н. э.) «Кахунских (Лахунских) папирусов» из коллекции британского археолога Флиндерса Питри (Flinders Petrie), хранящихся в Университетском колледже Лондона, приводится рецепт под названием «Лечение женщин, испытывающих жажду». Его содержание совпадает с современным описанием полиурии и сахарного диабета.
Позднее, в медицинских трактатах древнегреческого медика Диокла из Кариста, относящихся к IV в. до н. э., говорилось, что состояние здоровья человека зависит от гигиены тела, диеты и правильного чередования работы и отдыха. На рубеже V/VI вв. до н. э., как пишет Плиний Старший в заметках по истории медицины, уже великий Гиппократ в своих описаниях упоминал заболевания с чрезмерным мочеиспусканием (полиурия) и истощением тела. Примерно в это же время наиболее раннее упоминание о диабете содержится в трактате «Сушрута-самхита» (около 600 гг. до н. э.), принадлежащему индийскому медику и писателю Сушрута (Susruta), жившему в древнем городе Варанаси: «Когда врач находит у больного сладкую мочу, он считает, что болезнь неизлечима».
В Древнем Китае, где император считался божеством, придворным врачам приходилось оценивать болезнь лишь по запаху.
О диабете в своем трактате De Medicina говорит и Авл Корнелий Цельс (Aulus Cornelius Celsus), живший в I в. до н. э. – 50 г. н. э. В частности, он описывает заболевание с повышенным мочеиспусканием. Причиной этой болезни римский врач считал несварение желудка.
Во многих источниках говорится, что термин «диабет» был введен древнеримским врачом Аретеусом (Aretaeus) (Аретей Каппадокийский), который жил во II в. н. э. Ему принадлежит и первое клиническое описание диабета. По другим источникам, термин «диабет» предложил Деметриос из Апамании, тоже во II в. до н. э. Слово происходит от греческого «диабайно» (διαβαίνω) — «прохожу сквозь». По современным представлениям, действительно, при таком заболевании, как некомпенсированный сахарный диабет 1-го типа, в организме человека не достает гормона поджелудочной железы – инсулина, ответственного за регулирование поглощения глюкозы в периферических тканях. Наблюдается истощение организма, пациенты сильно худеют, потребляют очень много жидкости и испытывают частые позывы к мочеиспусканию. Жидкость буквально пробегает через больного «стремительным потоком».
Столетие спустя, свое описание диабета приводит Клавдий Гален (130–200 гг.), врач греческого происхождения, лечивший римских императоров — Марка Аврелия, Коммода и Луция Вера. В своих описаниях он употреблял термин diarrhoea urinosa, давая ему описание «мочевой понос», который, вероятнее всего, происходил из-за нарушения функционирования почек.
Еще одним важным событием в развитии диабетологии можно считать открытие поджелудочной железы в марте 1642 г.
Стоит отметить, что еще в Древнем Китае, где император считался божеством, придворным врачам приходилось оценивать болезнь лишь по запаху. Помимо уже вышеописанных признаков потери воды, придворные врачи отмечали ту особенность, что моча больных диабетом имеет сладковатый запах и притягивает муравьёв, отчего это заболевание прозвали «táng niǎo bìng» (糖尿病) – «болезнь сладкой мочи». В VII в. китайский придворный врач Чен Чхуан (Chen Chhuan) впервые описал сладкий вкус мочи в своей книге «Ku Chin Lu Yen Fano» («Старые и новые способы лечения и проверенные методики») и описал 3 формы диабета, а Ли Сюань (Li Hsuan) чуть позже написал книгу о сахарном диабете «Hsiao Kho Lun».
Одну из первых подробных методик лечения диабета, хотя, как отмечается исследователями древних трудов, весьма условную, можно найти в книге «Китаб-ал Хави», авторство которой принадлежит древнему персидскому просветителю Абу Бакр Мухаммад ар-Рази (Abū Bakr Muhammad ibn Zakariyyā al-Rāzī) (860-932 гг.) из города Рей.
В индо-тибетской и арабской медицине также упоминается диабет в каноне «Чжуд-ши» VIII в., где описано заболевание «Жин-нинад» – в переводе означает «мочеизнурение». Полагали, что заболевание возникает из-за характера питания, неправильного образа жизни и переохлаждения, что приводит к потере «питательных соков организма» через мочу. Средневековый персидский учёный, философ Абу Али Ибн Сина (Abū ʿAlī ibn Sīnā), живший в 980–1037 гг., известный в Европе как Авиценна, в книге «Китаб ал-Канун фи-т-тибб» в 1024 г. пишет: «Диабет – плохая болезнь, которая иногда приводит к изнурению и сухоте, потому как вытягивает из тела много жидкости и препятствует получению должного количества влаги посредством питья воды. И причина этому — состояние почек». Кроме того, Ибн Сина отмечает, что диабету сопутствуют ненормальный аппетит и нарушение сексуальных функций.
Ганун [Фи Аль-Тибб] (Канон [медицины]), том 5. 1052г. Рукопись является одним из самых ранних сохранившихся экземпляров трудов Ибн Сины (Авиценны) (ум. 1037). Канон был переведен на латынь в Толедо, Испания, в тринадцатом веке. Потом он стал самой влиятельной медицинской энциклопедией и преподавался в европейских университетах в XVIII веке. Источник: agakhanmuseum.org
Более 500 лет спустя Филипп Авреол Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм (Philippus Aureolus Theophrastus Bombast von Hohenheim), «превзошедший Цельса» (Парацельс) (1493–1541 гг.), вслед за Клавдием Галеном и Авиценной, считал, что диабет является следствием раздражения почек, которые усиливают свою деятельность из-за нарушения образования в организме солей, и таким образом, диабет, заключал Парацельс, это заболевание всего организма.
Еще одним важным событием в развитии диабетологии можно считать открытие поджелудочной железы в марте 1642 г. Считается, что впервые подробное описание этого органа дал Иоганн Георг Вирсунг (Johann Georg Wirsung) (1589-1643 гг.), немецкий анатом. Об этом свидетельствует медная пластина, установленная в прозекторской в Падуе, где работал учёный. Открытие поджелудочной железы произошло во время вскрытия трупа тридцатилетнего преступника, казненного через повешение – Зуане Виаро делла Бадиа (Zuane Viaro della Badia).
Вирсунгу ассистировали двое студентов – Томас Бартолин (Thomas Bartolinus) (1616-1680 гг.) из Дании, впоследствии открывший лимфатическую систему человека, и Мориц Хоффман (Moritz Hoffman) (1622-1698 гг.) из Германии, впоследствии попытавшийся оспорить открытие поджелудочной железы, так как сам ранее проводил подобные операции на петухе. Открытый проток поджелудочной железы впоследствии был назван «вирсунговым протоком». Вирсунг дал подробное анатомическое описание протока и поджелудочной железы. Вскоре после этого он был убит, вероятно, в результате ссоры из-за того, кто был первооткрывателем протока. Предположительно убийцей был Джакомо Камбьери (Giacomo Cambier), член национального немецкого общества ученых.
Печень – это «депо» углеводов.
Первым из европейских исследователей, кто доказал в 1675 г., что при избыточном мочеиспускании можно дифференцировать мочу на «сладкую» и «безвкусную», был Томас Уиллис (Thomas Willis). Он предложил к традиционно употребляемому термину диабет (лат. diabetes) в первом случае добавить слово mellitus (с лат. «сладкий, как мёд»). В современной научной литературе до сих пор сахарный диабет именуется diabetes mellitus. Во втором случае, когда наблюдался безвкусный тип мочи, употреблялся термин «insipidus», чем можно обозначить несахарный диабет, то есть патология, которая вызывается заболеванием почек.
Лишь век спустя, в 1776 г., Мэтью Добсон (Matthew Dobson) из Ливерпуля в своей работе «Experiments and observations on the urine in diabetes» выявил, что «сладкий» запах или вкус мочи и крови обусловлен у пациентов с диабетом высоким содержанием «сахара» в этих биологических жидкостях.
Статья Мэтью Добсона, 1776 г. в журнале Medical Observations and Inquiries. Том 5: 298–310c. Источник: books.google.ru
И, наконец, ключевым событием в развитии науки о сахарном диабете является доказательство связи сахарного диабета с функциями поджелудочной железы. В Древнем Китае об этом еще говорилось в трактате «Лин шу», более поздней части Лечебника Желтого Императора: «Поджелудочная железа – это «ворота жизни» (ming men), основополагающий орган (yuan), и она «больше у тучных людей, чем у тонких или нормальных людей». В 1688 г. швейцарский анатом и физиолог Иоганн Конрад Бруннер (Johann Konrad Brunner) (1653–1727 гг.) выдвинул предположение о наличии связи между функционированием поджелудочной железы и сахарным диабетом. Такое заключение он сделал на основе эксперимента с собакой: при удалении у неё поджелудочной железы наблюдались характерные признаки сахарного диабета.
Только через 100 лет, в 1788 г., Томас Коули (Thomas Cawley) высказал аналогичную гипотезу, основываясь уже на симптомах, которые он наблюдал при циррозе поджелудочной железы у пациента с сахарным диабетом. Еще в 1650 г. знаменитый Ренье де Грааф (Regnier de Graaf) говорил о схожести секреции поджелудочной железы со слюнной, однако лишь в 1854 г. Рудольф Вирхов (Rudolf Virchow) (1821-1902 гг.) в своей статье «Zur Chemie des Pankreas» («О химии поджелудочной железы») впервые поставил вопрос о способности поджелудочной железы к внутренней секреции, а в 1869 г. под его руководством Пауль Лангерганс (Paul Langerhans) (1847-1888 гг.) открыл в поджелудочной железе скопления особых клеток в виде островков, которые по имени автора были названы «островками Лангерганса». Однако автор воздержался от комментариев по поводу их функций.
Немецкий врач, Пауль Лангерганс (1847-1888), первооткрыватель островков Лангерганса. Источник: wikimedia.org
Многочисленные исследования середины XIX—начала XX вв. таких ученых, как Петтерс (Wilhelm Petters), Колич (Joseph Kaulich), Наунин (Naunyn Bernhard), Бушарда (Apollinaire Bouchardat), Лансеро (Etienne Lancereaux), Улезско-Строганов, Меринг (Joseph von Mering) и Минковский (Oskar Minkowski), Яроцкий, Павлов, Соболев, Опье, Кулябко и Де Мейер (Jean De Meyer), привели к дифференциальной диагностике между сахарным диабетом и несахарным диабетом.
Стоит отдельно отметить знаменитые экспериментальные работы Клода Бернара (Claude Bernard) (1813–1878 гг.) в середине XIX в., в которых была сформулирована концепция внутренней секреции. Неоспоримой заслугой учёного является обоснование того факта, что печень – это «депо» углеводов; в ней содержится некое вещество, впоследствии названное гликогеном. Он первым предположил, что ответственным за гиперпродукцию глюкозы в кровь является именно печень.
Инъекция препарата собаке после удаления поджелудочной железы с клиническими проявлениями сахарного диабета нормализовала концентрацию глюкозы в крови.
При сахарном диабете в крови может образоваться избыток глюкозы (гипергликемия). Бернар привёл не менее важный довод о том, что именно продолговатый мозг вызывает усиленный распад гликогена в печени, в результате чего образуется глюкоза, которая транспортируется в кровь и выделяется с мочой. Данные заключения он привёл после того, как установил, что укол в дно VI желудочка мозга вызывает у животных преходящее диабетическое состояние. Окончательно же связь головного мозга и печени была доказана в статье Nature в 2005 г.
С 1920-х гг. начинается инсулиновая эпоха диабетологии. В 1920 г. Mозес Бейррон (Moses Barron) (1883-1974 гг.) предположил, что островки, обнаруженные Лангергансом, секретируют гормон, регулирующий углеводный обмен, а в августе 1921 г. в бельгийском журнале Archives Internationales de Physiologie румынский ученый Николае Паулеску (Nicolae Paulescu) (1868–1973 гг.), ученик Этьена Лансеро, опубликовал статью об успешном способе получения экстракта поджелудочной железы, который он назвал «панкреин». Паулеску первым доказал, что при инъекции данного экстракта в кровь животных отмечается уменьшение концентрации глюкозы как в крови, так и моче.
Летом 1921 г. канадским учёным — доктору медицинских наук Фредерику Бантингу (Frederick Banting) (1891–1941 гг.) и Чарльзу Бесту (Charles Best) (1899–1978 гг.), 22-летнему ассистенту и профессору Джону Маклеоду (John Macleod) (1876–1935 гг.), — удалось выделить инсулин из поджелудочной железы телёнка. Инъекция препарата собаке после удаления поджелудочной железы с клиническими проявлениями сахарного диабета нормализовала концентрацию глюкозы в крови. За это революционное открытие и практическое выделение инсулина в 1923 г. Маклеод и Бантинг были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине.
Уже в 1922 г. врач-эндокринолог Эллиот Джослин (Elliott Joslin) (1869–1962 гг.), основатель знаменитого Joslin Diabetes Center, который работал с Фредериком Бантингом (Frederick Banting) с 1908 г., и параллельно с Карлом Штольте (Karl Stolte) (1880–1951 гг.) из университета Бреслау с успехом начали применять первые препараты инсулина в клинической практике. В последствии Эллиот Джослин разработал целое руководство по контролю введения инсулина в домашних условиях и основал крупнейший в мире диабетологический центр, который по сей день принимает ежегодно более 23 тыс. пациентов.
Дальнейшие исследования диабета и роли инсулина принесли мировой науке крупнейшие открытия XX в. и загадки тысячелетия, ответы на которые до сих пор пока не найдены.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.