Блоги | Цукровий діабет: контроль неінфекційної епідемії

Статистика захворюваності на цукровий діабет стає все сумніше з кожним роком. За даними Міжнародної федерації діабету (IDF), 382 мільйони людей хворі на діабет, хоча ще якихось 15 років тому на це захворювання страждало тільки 150 мільйонів. Ця хвороба не тільки літніх і людей з надмірною масою тіла (однак, сукупність двох чинників дає можливість захворювання близько 60%). Кожні 7 секунд у світі від цукрового діабету помирає одна людина, а кожні 12-15 років число недужих збільшується в два рази. Давайте спробуємо розібратися, що таке діабет і як його взяти під контроль.

Взагалі діабет - це кілька захворювань, що супроводжуються виділенням сечі. Крім цукрового діабету (то, що ми завжди маємо на увазі під цим словом) існує також і нецукровий (досить рідкісне захворювання, пов'язане з порушенням роботи гіпоталамуса або гіпофіза), нирковий (пов'язаний з порушенням транспорту глюкози в канальцях нирок), фосфат-діабет (пов'язаний з порушенням зворотного сорбції фосфатів), глюкозо-фосфат-аміновий діабет, бронзовий діабет (порушення обміну заліза).

Походження цукрового діабету ніхто назвати не може. Ця хвороба була відома людству ще в стародавні часи і згадки про неї зустрічалися по всьому світу: в Єгипті, Месопотамії, Стародавньому Римі, Греції, навіть в Китаї і Індії. Мабуть, ця хвороба завжди переслідувала людей і виникла набагато раніше писемності.

Сучасна назва захворювання ввів римський лікар Деметріос ще в II столітті до н. е. Назва цукровий діабет (σακχαρώδης διαβήτης) буквально відображає основну ознаку захворювання і перекладається як «втрачає цукор». Справді, багато лікарів помічали, що у людей, які страждають на діабет, сеча має солодкуватий присмак (не дивуйтеся такому способу аналізування - так робили не тільки в давнину, але і в середньовіччі, і навіть в епоху світанку). Незважаючи на широку популярність цієї недуги, способів лікування просто не існувало: люди були приречені на смерть.

«Діабет - жахливе страждання, розчиняє плоть і кінцівки в сечу. Пацієнти, не перестаючи, виділяють воду безперервним потоком, як крізь відкриті водопровідні труби. Життя коротке, неприємна і болісна, спрага невтолима, прийом рідини надмірний і не сумірний величезній кількості сечі через ще більшого мочеізнуренія. Нічого не може утримати їх від прийому рідини і виділення сечі. Якщо ненадовго вони відмовляються від прийому рідини, у них пересихає в роті, шкіра і слизові стають сухими. У пацієнтів відзначається нудота, вони порушені, і протягом короткого проміжку часу гинуть », - саме так описував Аретеус цукровий діабет першого типу (інсулінозалежний). З діабетом другого типу люди боролися за допомогою гомеопатії і фізичних вправ.

Йшли роки і століття, а прогресу у вивченні захворювання не відбувалося. Лише в кінці XVIII століття вдалося уповільнити прогресивність хвороби при підтримці особливої ​​дієти: виключення з раціону вуглеводної їжі і збільшення споживання жирів і білків.

Джерело: depositphotos.com З розвитком ендокринології чіткіше прояснився механізм захворювання. У 1869 році Лангеранса виявив, що вуглеводний обмін в організмі контролюється певними ділянками підшлункової залози: острівцями Лангеранса. Ця ділянка залози відповідає за вироблення інсуліну.

Справжній прогрес в області лікування діабету зробили канадські ентузіасти Фредерік Бантінг і Чарльз Бест. Вони отримали алкогольну витяжку з підшлункової залози теляти. Разом з Маклеодом і Коллінсом вони отримали ліки з таким ступенем чистоти, яке цілком можна вводити ін'єкційно. Перший укол інсуліну був призначений для діабетика Леонарда Томсона - це і стало початком до порятунку безлічі людей.

Інсулінові препарати недовго вважалися панацеєю від діабету: адже в переважній більшості випадків інсулін не підходить для лікування діабету другого типу. Тут справа не в нестачі інсуліну, а в його сприйнятливості. Коротко кажучи, у хворих порушено проникнення глюкози в клітини, і до вирішення проблеми слід підходити іншим способом. На допомогу до них прийшли нові препарати, відкриті в 1955 році, що містять Сульфанілсечовини. Діюча речовина знижує рівень глюкози в крові, і все ж не дивлячись на те, що рівень цукру в крові навчилися контролювати, стежити за рівнем глюкози в організмі було можливо далеко не завжди.

Зануримося знову в історію медицини і згадаємо про солодкуватий смак сечі у діабетиків.

Стародавні записи лікарів з усього світу містять згадки про солодкуватому присмак сечі у людей, які страждають на діабет. І тільки в 1776 році англійський лікар Добсон визначив, що солодкі нотки з'являються за рахунок присутності цукру в сечі, опублікувавши наукову працю «Experiments and Observations on the Urine in Diabetics».

Довгий час все знали про визначення діабету за смаком сечовиділення, що було якісним ознакою, але кількісні дані отримували тільки в лабораторіях. Тоді ж і виявилося, що здійснювати контроль глюкози можна ще й по крові, слині та поту. Звичайно, найпростіше визначити рівень глюкози в капілярної крові, де її зміст найвище. В середині XX століття з'явилися перші прототипи «домашніх» глюкометрів, які переводили кількісний вміст глюкози в колір. Це були смужки з хімічними індикаторами, які при взаємодії з глюкозою змінюють колір - глюкометри першого покоління. Звичайно, визначити кількість цукру за кольором на смужці можна, але дуже умовно.

Джерело: depositphotos.com

У 70-х роках в Європі займалися карети швидкої допомоги, обладнані електрохімічними глюкометрами, нічим не схожі на наші домашні, але мають той же принцип дії. У хворого забирається кров і змішується зі спеціальними речовинами, що реагують з глюкозою, кількість якої визначають АМПЕРОМЕТРИЧНИЙ. Перший портативний глюкометр для самоконтролю глюкози в крові вперше продемонструвала компанія Johnson & Johnson в 1992 році, отримав назву One Touch II, дозволивши хворим на діабет жити більш комфортно. Адже тепер за здоров'ям можна стежити за все по одній краплі крові!

Найбільш точно рівень глюкози краще визначати саме по крові, адже її зміст там максимально, до того ж пацієнту потрібно контролювати цукор саме в крові. Тому на даний момент інвазивні глюкометри отримали таке широке поширення. Якщо у вас є близькі, у яких виявлено цукровий діабет, то вони обов'язково тримають при собі такий портативний девайс. Звичайно, проколювати палець кожен день досить неприємно. Я і сама не люблю здавати кров на аналізи в лікарні і не уявляю, як можна повторювати цю процедуру щодня, а часто кілька разів на день. Тест-смужки по визначенню глюкози в сечі далеко не завжди бувають корисні: при легкому і середньому перебігу захворювання глюкоза в сечі відсутня. Тільки при неправильній фільтрації нирками або при сильних ускладненнях ви можете виявити хоч щось. Такими смужками в основному користуються люди, змушені вимірювати рівень глюкози по 3-4 рази на день в проміжки між аналізами по крові.

Джерело: depositphotos.com Роботи зі створення неінвазивних сенсорів на глюкозу по слині і поту активно ведуться в багатьох передових інститутах і медичних центрах. Основний упор робиться, зрозуміло, на слину через те, що її простіше взяти на аналіз. І хоча кількість глюкози в поті і слині може бути перетворено в справжній зміст глюкози в крові, її зміст падає в середньому в 100 разів і не може бути детектувати якісного за допомогою рядового глюкометра.

Проте, зараз розробляються сенсорні прилади, які набагато дошкульніше до глюкози, наприклад, оптичні системи на основі поверхневого плазмонного резонансу або ж вимірюють раманівське розсіювання шкіри. Такі сенсори мають великі перспективи, тому що мають дуже високу чутливість. Залишається тільки придумати, як зробити прилад для вимірювання більш портативним.

Чи є щось більш просте? В Університеті ИТМО хіміки лабораторії SCAMT друкують біосенсори на глюкозу на рядовому струменевому принтері. Тільки поки не поспішайте бігти за ними в аптеку :-) Ми опублікували статтю тільки в листопаді.

Університет ИТМО. Тест-смужки лабораторії SCAMT

Що таке неінвазивний сенсор на принтері?

Згадайте тест-смужки на кров і сечу. Технологічно це ті ж смужки, тільки на глюкозу по слині, які стали здатні точно визначити дуже маленькі концентрації глюкози, при цьому похибка методу зводиться до мінімуму.

Принцип перетворення паперу для струменевого друку в сенсор простий. Невелику смужку повністю покривають воском для створення водовідштовхувального шару, крім однієї ділянки (велике коло), який повинен вбирати рідини. Поруч наноситься градуировочная шкала для визначення інтенсивності забарвлення. На вбирає область друкують чорнило, які представляють собою індикаторний білок на глюкозу, закритий в неорганічної матриці, яка захищає індикатор від навколишнього середовища і подовжує його «термін придатності». При попаданні слини в область нанесення індикатора глюкоза проникає на неорганічну матрицю, яка швидко розбухає і відкриває пори з індикатором, негайно забарвлюючись. Потім за шкалою яскравості визначають рівень глюкози. Визначення яскравості «на око» не зовсім точне, тому вчені визначають інтенсивність забарвлення на спектрофотометрі, який точно передає інтенсивність кольору, на основі чого і була побудована градуировочная шкала. У майбутньому вчені планують розробку і запуск портативних спектрофотометрів для домашнього користування.