ฮอร์โมนอินซูลิน

เมื่อพูดถึงโรคเบาหวานชนิดที่ ๑
แพทย์ทุกคนคงตอบได้ว่าต้องใช้อินซูลินในการรักษา
ที่ทราบก็เพราะอาจารย์สอนมาอย่างนั้น
แล้วอาจารย์รู้ได้อย่างไร?
ก็อาจารย์ของอาจารย์สอนมาอีกทีไง
อ้าว! แล้วใครล่ะที่เริ่มเป็นคนแรก? ฟังดูน่าสนใจนะครับ

ศตวรรษที่ ๑ Aulus Cornelius Celsus และ Araetus บันทึกไว้ว่า พบผู้ป่วยมีอาการปัสสาวะบ่อย กระหายน้ำและผอมลง แต่ไม่ทราบว่าเป็นโรคอะไร
ต่อมาศตวรรษที่ ๑๗ Thomas Willis แพทย์ชาวอังกฤษชิมปัสสาวะของผู้ป่วยเหล่านี้พบว่ามีรสหวาน
อีกศตวรรษต่อมา Dobson จึงพิสูจน์ได้ว่า ที่ปัสสาวะมีรสหวานเพราะมีน้ำตาลเป็นองค์ประกอบ

ตับอ่อนกับเบาหวาน
พ.ศ. ๒๔๐๐ Claude Bernard นักสรีรวิทยาชาวฝรั่งเศสพบว่า ตับจะเก็บน้ำตาลไว้ในรูปไกลโคเจน และเขาเชื่อว่า ตับน่าจะเป็นอวัยวะที่หลั่งน้ำตาลเข้าสู่กระ- แสเลือด แต่จากการชันสูตรหลังการตาย พยาธิแพทย์กลับพบว่า ตับอ่อนต่างหากที่มีการเปลี่ยนแปลงใน ผู้ป่วยเบาหวาน
ตอนนั้นทราบแต่เพียงว่าตับอ่อนมีต่อม acini ทำหน้าที่หลั่งเอนไซม์ผ่านท่อเข้าสู่ลำไส้เล็กเพื่อช่วยย่อยอาหาร จึงไม่เข้าใจว่าเกี่ยวพันกับโรคเบาหวานอย่างไร
ต่อมา พ.ศ. ๒๔๑๒ Paul Langerhans นักกายวิภาคพยาธิวิทยาชาวเยอรมันพบว่า ในตับอ่อนมีเซลล์ที่อยู่กันเป็นกลุ่มๆ โดยไม่เชื่อมต่อกับท่อที่มีอยู่ แต่ไม่ทราบว่าทำหน้าที่อะไร เรียกเซลล์กลุ่มนี้ว่า Islet of Langerhans หรือ insulae

ในปี พ.ศ. ๒๔๑๓ Charles Edward Brown-Sequard นักสรีรวิทยาชาวฝรั่งเศสค้นพบว่าต่อมไร้ท่อสร้างสารบางอย่างเข้าสู่กระแสเลือดและไปออกฤทธิ์ที่อวัยวะอื่น เขาเรียกสารนี้ว่า ฮอร์โมน

พ.ศ. ๒๔๒๓ Edourad Laguesse และ Diamare เสนอว่า insulae น่าจะเกี่ยวข้องกับเมตาบอลิซึมของน้ำตาล แต่ยังไม่มีใครพิสูจน์ได้ กระทั่ง พ.ศ. ๒๔๓๒ Joseph von Mering แพทย์ชาวเยอรมันและผู้ช่วย Oscar Minkowski ศึกษาระบบย่อยอาหาร โดยทำการตัดตับอ่อนออกจากสุนัขที่ปกติ
หลายวันต่อมา Bernado Alberto Houssa นักสรีรวิทยาชาวอาร์เจนตินาซึ่งเป็นผู้ดูแลสุนัขสังเกตเห็นว่า มีแมลงวันมาบินตอมปัสสาวะของสุนัขจึงแจ้ง Minkowski ซึ่งตรวจพบว่ามีน้ำตาลในปัสสาวะ นับว่าเป็นครั้งแรกที่พบหลักฐานว่าตับอ่อนสัมพันธ์กับโรคเบาหวาน (ต่อมา Houssay ได้รับรางวัลโนเบลสาขาการแพทย์ใน ปี พ.ศ. ๒๔๙๐ จากการศึกษาฮอร์โมนต่อมใต้สมอง)

สกัดอินซูลินจากตับอ่อน
พ.ศ. ๒๔๔๔ Eugene Opie ก็สรุปว่าโรคเบาหวาน เกิดจากการทำลายของ insulae (แต่ปัจจุบันพบว่ายังมีอีกหลายสาเหตุ) สองทศวรรษจากนั้นก็มีผู้พยายามสกัดสารจากตับอ่อนเพื่อนำไปรักษาโรคเบาหวานแต่ไม่ประสบผลสำเร็จ พ.ศ. ๒๔๕๙ Sir E. Sharpey Schafer ตั้งชื่อสารที่พยายามสกัดนี้ว่า อินซูลิน (insulin)

จนกระทั่ง พ.ศ. ๒๔๖๓ Frederick G. Banting แพทย์ชาวแคนาดาได้อ่านบทความของ Moses Baron บอกว่า จากการศึกษาของ Schulze และ Sobolev พบว่าการผูกท่อของตับอ่อนทำให้ acini ฝ่อเป็นจำนวน มาก แต่ insulae ฝ่อแค่เล็กน้อยเท่านั้น เขาคิดว่าน้ำย่อย จาก acini คงจะย่อยสารที่พยายามสกัดอยู่นี้ ทำให้ไม่ประสบความสำเร็จซักที ดังนั้น ถ้าผูกท่อของตับอ่อนและเลี้ยงสุนัขไว้ระยะหนึ่งจน acini สลายไปก็จะสกัดสารจาก insulae ได้สำเร็จ พ.ศ. ๒๔๖๔ เขาจึงไปปรึกษา Professor John James Richard Macleod นักสรีรวิทยาชาวสกอต ซึ่งตอนแรกไม่ค่อยสนใจความคิดของ Banting มากนัก แต่ก็อนุญาตให้ใช้ห้องปฏิบัติการและ ให้ Charles Best เป็นผู้ช่วย ส่วนเขานั้นลาพักร้อน ฤดูร้อนนั้นเอง Banting กับ Best ก็ทำสำเร็จ เขาเรียกสารที่สกัดได้นี้ว่า isletin (แต่ทุกวันนี้นิยมใช้ชื่อว่า insulin มากกว่า)

เมื่อ Macleod กลับจากลาพักร้อนเขาก็ทดลองซ้ำอีกครั้งและเชิญนักชีวเคมี James Collip มาร่วมงาน อีกคน พวกเขาทดลองฉีดอินซูลิน ในสุนัขที่เป็นโรค เบาหวาน พบว่าส่วนใหญ่อาการดีขึ้น มีเพียงตัวเดียวเท่านั้นที่เสียชีวิตจากภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำ การทดลองในมนุษย์จึงเกิดขึ้นตามมาในปี พ.ศ. ๒๔๖๕ (จากการค้นพบอินซูลิน ทำให้ Banting และ Macleod ได้รับรางวัลโนเบลสาขาการแพทย์ในปี พ.ศ. ๒๔๖๖)

จากการศึกษาในปัจจุบันพบว่า Islet of Langerhans นั้นประกอบด้วยเซลล์ ๒ ชนิดคือ แอลฟาเซลล์ซึ่งสร้าง glucagons (มีหน้าที่เพิ่มน้ำตาลในกระแสเลือด) และบีตาเซลล์ซึ่งสร้างอินซูลิน (มีหน้าที่ลดน้ำตาลในกระแสเลือด) ถ้า Banting สกัดได้ glucagon คงจะยุ่งน่าดู

อินซูลินถูกใช้โดยไม่ทราบโครงสร้างจนกระทั่ง Frederick Sanger นักชีววิทยาโมเลกุลชาวอังกฤษค้นพบลำดับกรดอะมิโนที่เป็นโครงสร้างของอินซูลิน (ทำให้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีในปี พ.ศ. ๒๕๐๑)