İnsülin, moleküler ağırlığı 5,8 kilodalton (kDa) olan, polipeptit yapılı ve vücuttaki karbonhidrat özüştürmesinin düzenlenmesinde glukagon ile birlikte rol alan bir hormondur. Kan şekerini düşürücü etki yapar. Pankreasın hormonal salgı birimleri olan Langerhans adacıklarından salgılanan insülinin adı da Latince'de "ada" anlamına gelen "insula" sözcüğünden türetilmiştir.
İnsülinin, karbonhidrat özüştürmesinin birincil dengeleyicisi olmanın yanında, karbonhidrat metabolizması ile ilişki içinde bulunan yağ ve protein metabolizmaları üzerinde de önemi vardır ve kandaki insülin derişimi değişikliklerinin tüm bedende yaygın etkileri bulunur. Bu hormonun tam yokluğu, şeker hastalığının 1. tipine (yüksek şeker); görece azlığı ya da insüline karşı direnç ya da her ikisinin birlikte olması ise 2. tip şeker hastalığına (düşük şeker) yol açar. Bu doğrultuda, endüstriyel olarak üretilmiş olan insülin, tip-1 şeker hastalığında ve başka ilaçların yetersiz kaldığı tip-2 şeker hastalığı vakalarında ilaç olarak kullanılır.
İnsülinin yapısı hayvanlar arasında görece küçük farklara bağlı bir çeşitlilik gösterir ve insan insülinine en benzer yapıdaki insülin, arada tek bir aminoasit biriminin farklı oluşuyla, domuz insülinidir. İnsülinin karbonhidrat metabolizması üzerindeki düzenleyici işlevinin etkinliği de insandan insana değişkenlik gösterebilmektedir.
Keşfi ve nitelendirilmesi
1869 yılında Berlin'de bir tıp öğrencisi olan Paul Langerhans, mikroskopla pankreasın yapısını incelerken, pankreasın dış salgı (ekzokrin) dokusunun içinde yayılmış ve daha önce belirlenememiş hücre kümelerine rastlamıştır. Bir süre sonra Eduard Laguesse, daha sonraları "Langerhans adacıkları" diye adlandırılacak olan ve o dönemde işlevleri bilinmeyen bu hücreler için, sindirimde rolü olan bir salgı üretiyor olabilecekleri fikrini öne sürmüştür.
1889'da Polonya asıllı Alman tıp doktoru Oscar Minkowski, Joseph von Mehring ile birlikte yürüttükleri bir çalışmada, pankreasın sindirim üzerindeki bu öngörülmüş rolünü gösterebilmek için sağlıklı bir köpeğin pankreasını çıkarmıştır. Bundan birkaç gün sonra, Minkowski'nin hayvan bakıcısı tarafından köpeğin idrarının üzerinde sineklerin uçuştuğunu fark edilmiş ve köpeğin idrarı test edildiğinde de içinde şeker olduğu ortaya çıkmıştır. Bu, pankreas ve şeker hastalığı arasındaki ilişkiyi ortaya koyan ilk bulgu olmuştur. 1901 yılında ise, Eugene Opie'nin Langerhans adacıkları ile şeker hastalığı arasındaki ilişkiyi "Şeker hastalığının nedeni, Langerhans adacıklarındaki harabiyettir ve yalnızca bu adacıkların kısmen ya da tamamen harabolmasıyla gelişir" cümlesi ile açıkça ortaya koymasıyla, bir başka önemli adım atılmıştır.
Ondan sonraki 20 yıl boyunca, adacıkların salgılarını toplayıp, ilaç olarak kullanmak için birçok çalışma yapılmıştır. 1906 yılında, George Ludwig Zuelzer köpeklerin pankreas özütüyle iyileştirilmesinde kısmen başarı sağlamış, fakat çalışmalarını sürdürememiştir.
1911'le 1912 yılları arasında, Chicago Üniversitesi'nden E. L. Scott sulandırılmış pankreas özütlerini kullanmış ve glikozüride hafif bir azalma gözlediğini not etmiştir ama şefini ikna edememiş ve araştırması da durdurulmuştur.
1919'da ise Rockefeller Üniversitesi'nden Israel Kleiner benzer etkileri göstermiştir ama o da I. Dünya Savaşı nedeni ile kesilen çalışmalarına bir daha dönememiştir.
Rumen Tıp Okulu'nda (en) fizyoloji profesörü olan Nicolae Paulescu, Fransa'da sürdürülüp Romanya'da da patenti alınmış benzer bir çalışmayı 1921'de yayımlamıştır ve o zamandan beri de Rumenler, insülini keşfeden kişi olma unvanının Nicolae Paulescu'ya ait olduğunu savunagelmişlerdir.
Ancak, 1923'te Nobel ödülleri komitesi, insülinin elde edilmesine yönelik kullanışlı bir yöntem buldukları için Toronto Üniversitesi'nden bir ekibi ödüllendirmeyi uygun bulmuştur. Bu ödülü getiren gelişmelerin oluşu şöyledir:
|
|
İnsülin molekülünü oluşturan aminoasitlerin tam dizilimi (birincil yapı) ise İngiliz moleküler biyolog Frederick Sanger tarafından belirlenmiştir ve yapısı tamamen çözümlenebilen ilk protein insülin olmuş, Sanger de bunun için 1958 yılının Kimya'da Nobel Ödülü'ne layık görülmüştür. Dorothy Crowfoot Hodgkin ise, yıllar süren uğraşlardan sonra 1967'de, molekülün 3 boyutlu yapısını X ışını saçılımı çalışmaları ile belirlemiş ve o da Nobel Ödülü'ne layık görülmüştür.
