Книга Л. Хайнеманна "Профили действия препаратов инсулина"

[Voldi]

1 Introduction (представление/вступление эй, англичане, вы где?)
В физиологических условиях инсулин присутствует в небольших количествах и довольно постоянно между приемами пищи (базальная секреция инсулина). При приеме пищи, происходит возбуждение секреции инсулина, которая является высоко переменной в количестве и продолжительности и зависит от индивидуальной потребности (прандиальнаяl секреция инсулина). При интенсифицированной инсулинотерапии, инсулинзависимые пациенты с сахарным диабетом пробуют подражать кинетике эндогенной секреции этого комплекса подкожным введением короткодействующего инсулина перед едой и длительнодействующим препаратом утром и перед сном. Препараты инсулина доступные в настоящее время, не вполне удовлетворяют требования интенсифицированной инсулинотерапии, поэтому, клиническиаим диабетологи запросили препараты с более адекватным профилем действия.
Значительная вариабильность действия инсулина после подкожного введения препятствует осуществимость любой инсулинотерапии; поэтому, есть потребность на более воспроизводимое действие инсулина. Есть одна возможность для получения препаратов инсулина с такими свойствами, она заключается в непосредственной модификации молекулы инсулина. Эти подходы основаны на обнаружении того, что молекулы инсулина, содержимые в фармацевтических препаратах инсулина образуют гексамеры в зависимости от концентрации инсулина. Поглощение этих гексамеров через капиллярные стенки затруднено и ему предшествует, отнимающее много времени, растворение инсулина в подкожной жирвой ткани. Затем, гексамеры отделяют меньшие димеры и мономеры, которые довольно быстро поглощяются в ток крови. Посредством генной инженерии, аминокислоты могут быть заменены в любой позиции молекулы инсулина, допуская поколение аналогов инсулина, то есть, молекул, чья первичная структура незначительно отличается от такового человеческого инсулина. В зависимости от замены аминокислоты, любой мономер инсулина не связывается в гексамеры дольше или силы адгезии гексамеров настолько малы, что они быстро отделяются после подкожного введения. Это делает возможным произвести и аналоги инсулина в которых силы адгезии увеличены. В этих случаях, поглощение аналогов инсулина после подкожного введение могут быть как более быстрым, чем у коротко-действующих препаратов инсулина, так и более медленным чем таковое у длинно-действующих.
Перед осуществлением подкожной инсулинотерапии, необходимо знать профили действия коротких и длиннодействующих препаратов инсулина, и факторов которые влияют на них. Единственный способ выяснить требуемую количественную информацию относительно фармакодинамики препаратов инсулина - использование методики эугликемического зажима глюкозы (ЭЗГ).
Ранее предпринятые подходы были или ограничены определением фармакокинетики препаратов инсулина, или просто использовали количественное уменьшение глюкоза в крови, как признак их фармакодинамики, что недопустимо.
Недавние обработки методики зажима глюкозы, однако, допустили точное количественное изучение фармакодинамических свойств препаратов инсулина. Используя этот метод, были выполнены следующие семь исследований для получения важной информации, необходимой для заместительной инсулинотерапии:
1. Сравнительное изучение и описание профилей действия наиболее важных препаратов инсулина.
2. Характеристика профилей действия быстрых и длинно-действующих аналогов инсулина по сравнению с их неаналоговыми препаратами (т. е. на основе инсулина идентичного человеческому или животного происхождения).
3. Исследование профилей действия смешанных препаратов с использованием быстродействующих аналогов инсулина.
4. Исследования факторов, влияющих на поглощенную дозу коротко-действующего препарата инсулина из подкожного депо.
5. Описание индивидуальной и межиндивидуальной вариабельности действия инсулина, которое может происходить после многократных подкожных введений идентичных доз коротко-действующего препарата инсулина или быстро-действующего аналога инсулина.
6. Образцы профилей действия, следующих из трех различных видов введения инсулина: ингаляционный, подкожный и внутривенный.
7. Сокращение постпрандиальной гипергликемии после пищи, богатой углеводами, используя короткодействующий аналог инсулина у пациентов с 1 типом сахарного диабета, по сравнению с применением короткого (простого) инсулина.

[Juris]

в диа-клубе простых смертных нет

Как говорится, не в бровь, а в глаз !
Может поэтому и Древаль за... л принять мой вызов ? Какой-то "хартией" отмазался

[Juris]

Володя!
А допускаются ли какие либо комментарии по ходу изложения тобой материалов Луца ?
Если да, то из семи перечисленных пунктов, на мой взгляд, не исследована фармадинамика ( я правильно сказал это слово ?) динамических смесей инсулинов разных разных характеристик и свойств. Т.е. то, что я называю "комплексным использованием инсулинов". Когда имеется не просто фиксированная смесь типа микстарда, а смесь динамическая. Смесь, управляемо меняющая свои пропорции. Когда соотношения и пропорции этой смеси меняются в зависимости от конкретных задач.

[Voldi]

...то из семи перечисленных пунктов, на мой взгляд, не исследована...

Не "из семи" а кроме перечисленных семи, я правильно понял? А в науке так, сколько не исследуй, еще больше не исследовано. Конкретно по твоему вопросу, думаю, если смоделировать по предложенным математическим моделям профили ФД, они не будут сильно отличаться от эксперимента, в этом и смысл работы, ИМХО. Тогда и управлять будет легче.

Следующий фрагмент.
2 Методологии

Измерение концентрации препарата и его метаболитов через какое-то время позволяет описать его фармакокинетических свойств в количественных хар-ках. Длительность времени определена процессами поглощения препарата, его распределения, биотрансформации и наконец его инактивацейи/распадом. Оценка взаимодействий рецептора и последующие биологические процессы препарата, позволяют определить количественные фармакодинамические свойства. Цель этого состоит в том, чтобы получить подтверждения относительно профиля действия эффекта понижения глюкозы крови препаратами инсулина.

Рисунок 2.1



Временный сдвиг между кривой концентраций инсулина сыворотки и профиль вливания глюкозы после подкожного введения 12 U короткодействующего инсулина (U-40)

[Voldi]

2.1 Временные отношения между фармакокинетикой и фармакодинамикой

Понижения глюкозы крови инсулином один из наиболее важных метаболических эффектов коррелированых к концентрации инсулина в крови, но действие происходит с некоторой задержкой (рис. 2.1). Действие определено как количество вливания глюкозы (GIR) необходимое для сохрания концентрации глюкозы крови. Этот сдвиг между концентрацией инсулина сыворотки и профилем действия (GIR) уже наблюдался и описан другими авторами

Степень этого временного сдвига зависит, среди прочего, от поступления в кровяное русло инсулина. Таким образом, сдвиг наиболее выражен после внутривенного введения инсулина и действие его, может все еще отмечаться после того, как концентрация инсулина уже возвращается к основным/базальным значениям (см. pg. 112). В случае замедленного поглощения инсулина, гистерезис становится меньшим, так как транспорт инсулина на рецепторы, происходит почти одновременно с замедленным поглощением инсулина. При простом исследовании фармакокинестических свойств препаратов инсулина, этот гистерезис был бы не замечен, он является следствием событий, встречающихся от увеличения интраваскулярной концентрации инсулина и заканчивающихся метаболической деятельностью. Действие (увеличение использования глюкозы) инсулина, управляемого подкожным введением ависит от:
- части дозы, которая поглощена,
- дозы поглощения,
- дозы инактивации/деградации,
- части, которая проходит, эндотелий капилляров и транспортируется в межклеточное пр-во (транскапиллярный транспорт инсулина),
- время, требуемое для инсулина, чтобы достигнуть поверхности клетки,
- связывание на рецепторах инсулина,
- активация тирозин-киназы во внутриклеточной части рецептора,
- последующее перемещение транспортеров глюкозы из клетки к клеточной
мембране (и/или активация транспортера), (the subsequent translocation of glucose transporters from the inner cell to the cell membrane (and/or transporter activation))
- текущий транспорт глюкозы,
- гликолитического фосфорилирования и
- последующих метаболических процессов.
Сдвиг между изменениями концентрации инсулина крови и изменениями в потребности глюкозы обусловлен временем, требуемым, для завершения цепи шагов клеточных посредников действия инсулина. После поглощения инсулина в ток крови, он более или менее постоянен. Кроме того, этот каскад объясняет, почему действие инсулина может все еще обнаруживаться после того, как уровень инсулина крови возвращяется к основному уровню. Возможности описывать временный сдвиг между изменением концентрации инсулина и потребностью в глюкозе включают вычисление insulin/GIR соотношения или график, показывающий концентрацию инсулина относительно к значению GIR в различных точках времени в течении эксперимента. Эндотелиальный барьер между сосудистыми и межуточным пр-вом, представлен в периферических тканях, но не в печени - не единственный фактор во временной задержке между поглощением и действием, но имеет сильное влияние на степень транспорта инсулина в межуточное пр-во (рис. 2.2) Когда межуточная жидкость была взята из подкожной ткани посредством микродиализной методики, концентрации инсулина в этой жидкости была на 50-60 % ниже чем в плазме, преобладающие в то же самое время - последний, бывший увеличенным до

Рис. 2.2



200 µU/ml в течени эксперимента ЭЗГ вливание инулина (полисахарид, чей молекулярный вес подобен таковому инсулина), с другой стороны, не показывал никаких различий концентрации. Острое увеличение концентрации инсулина в плазме, удваивая количество вливания инсулина, смогло поднять концентрация инсулин в межуточной жидкости только через 20 мин. Быстрые изменения и увеличения концентрации инсулина крови приводит только отсроченное и минимальное изменение концентрации в межуточной жидкости. Это - еще под вопросом, трансэндотелиальный ли транспорт инсулина установлен рецепторами или нет. (It is still under dispute whether the transendothelial
transport of insulin is mediated by receptors or not.)

Там, где не уверен в переводе вставил оригинальные фразы, в скобках. Юра, вставляй рисунки.

Далее идет занудное сравнительное описание методик и подробное описание примененной. Думаю это опустить. Буду брать наиболее интересные и показательные отрывки.

[Voldi]

Вот еще один ключевой момент:

3.2 Предложение о стандартизации методики эугликемического зажима

Использование стандартизированной методики зажима глюкозы, чтобы провести исследования, нацеленные на оценку фармакодинамических свойств препаратов инсулина, должны вести к лучшей сравнению результатов, чем в прошлом. Результаты, полученные с использованием однородного метода, могут помочь компаниям - призводителям инсулина использовать сопоставимую форму представления, чтобы описать их препараты инсулина. Это дало бы возможность врачам и их пациенты с диабетом, сравнить свойства различных инсулинов.

[Voldi]

3.2.5 Дозы инсулина

Изученные дозы инсулина не должны значительно превышать терапевтически разумный диапазон, который обычно используется в клинической практике, то есть, > 0.2 U/kg для препаратов инсулина короткого действия или > 0.3 U/kg для длительно - действующих инсулинов. Зависимые на метаболическом эффекте каждого препарата инсулина, эквимолярные дозировки могут не дать сопоставимые эффекты. Таким образом, определение эквимолярной дозы для аналогов инсулина или другие способы введения инсулина трудны и могут только быть приблизительными, так как предварительные данные при экспериментах на животных или небольшие экспериментальные исследования ограничивают информацию для людей. Когда применяются высокие дозы инсулина, необходимы большие количества глюкозы (и жидкости) чтобы держать концентрацию глюкозы крови постоянной, вследствие чего техническая выполнимость исследований будет ухудшена частыми прерываниями (исследуемые должны идти в уборную). Это может искажать результаты экспериментов.

3.2.6 Участка и способ введения

Для замедления поглощение инсулина, дллительно-действующие препарата инсулина часто вводятся в бедро. Экспериментальные результаты, полученные с коротко- и длителнодействующим инсулинами сопоставимы только тогда, когда используется один участок введения, потому что иначе эффект задержки, связанный с участком введения, который трудно оценить, должен быть принят во внимание. В случае брюшного подкожного введения, введение используется сгиб кожи от 5 до 10 cm слева от пупка, в направлении подвздошного гребня или над пупком. Все введения должны быть выполнены опытным исследователем и всегда с той же самой техникой введения чтобы гарантировать восстанавливаемое подкожное введение.

3.2.7 Эндогенного производства инсулина

В течение экспериментов эндогенное производство инсулина должно быть частично подавлено, иначе не может быть исключено, что зарегистрированное потребление глюкозы вызвано не только подкожно введенным инсулином, но и, по крайней мере частично, эндогенным. Эндогенная секреция инсулина может стимулироваться внутривенным вливанием глюкозы. Подавление эндогенной секреции инсулина может быть определено, измерением C-peptide сыворотки

Кажется я сильно утомил публику.

[Juris]

Кажется я сильно утомил публику.

Нет. Просто публика, не поднимая головы строчит конспекты. Один из них, приподнимая голову, задает вопросы:
1.А что такое зажим глюкозы ?
2.Как на практике подавить эндогенную секрецию инсулина, да еще и частично ? Насколько частично она должна быть подавлена ?
3.На ком проводились эксперименты ? На здоровых людях или на диабетиках ? Если на последних, то как учитывался тот факт, что диабет у всех разный ? Если на первых, то каким образом их лишали эндогенной секреции инсулина ?

[Вася]

Кажется я сильно утомил публику.

Voldi
Ты не утомил, а томишь... Вставляешь в час по чайной ложке...

[Voldi]

Зажим, т. е. удержание её уровня в заданных пределах. Эндогенная секреция, насколько я понял, подавлялась постоянным введениев в вену вместе с глюкозой определенного количества инсулина.

На ком проводились эксперименты ?

Этому посвящен целый раздел, воспроизводить?

Ты не утомил, а томишь...

Вася, неужели, правда интересно. Значит путаю свое утомление с томлением публики

[Voldi]

3.2.3 Участники

Желательно исследовать здоровых участников предметы нормального веса в диапазоне 18-45 годы с индексом массы органа(тела) < 27 кг\м І. Все участники должны первоначально подвергнуться полной медицинской экспертизе, включая ЭКГ, не только, чтобы гарантировать безопасность ввиду напряжения, связанного с исследованиями, но также и исключать воздействия на чувствительность к инсулина другими болезнями (типа болезнью щитовидной железы или инф. болезнями) насколько возможно. Особенно клинические биохимические исследования, чтобы определить ф-цию печени и почек, должны лежать в пределах физиологического диапазона, функция этих органов критическая для деградации и выведения инсулина. Цель - получить относительно гомогенную группу участников.

В следующем (3.2.4) разделе речь идет о поле участников, суть которого, что женщин не брали в связи с проблемой контрацепции, циклической изм. чувствит. к инс и пр., но говорится, что в будущем будет продолжена работа в этом направлении.

[Елена Ромась]

Voldi,
мужественно пытаюсь вникнуть в написанное, но суть ускользает из-за большого количества специфических медицинских терминов.
Вопрос по тому, что поняла :

Изученные дозы инсулина не должны значительно превышать терапевтически разумный диапазон, который обычно используется в клинической практике, то есть, > 0.2 U/kg для препаратов инсулина короткого действия или > 0.3 U/kg для длительно - действующих инсулинов.

и что, в связи с этим, значит

эквимолярные дозировки

про дозировку инсулина:
рекомендуемая доза в 0,2 ед./кг имеется в виду рАзовая? я правильно поняла? не суточная?
а что будет, если превышает?

[Voldi]

Елена Ромась, правильно. И не рекомендуемая, а примененная в этих экспериментах ЭГЗ. Если превышать/уменьшать? на эту тему см. здесь: http://www.dia-club.ru/forum_ru/viewtopic.php?t=2441

[Voldi]

Ладно, что бы не было разночтений и "глупых" вопросов привожу подробное описание техники ЭЗГ. Только учтите, английским я не владею, не в совершенстве Юра рисунок цепляй с англ. текстом, думаю там все вполне наглядно и понятно.

2.3 Метод эугликемического зажима

В течение ЭЗГ, количество внутривенного вливания глюкозы изменяется согласно измерениям её концентраций в крови, чтобы сохраните её, выравнивают константу. Количество введённой глюкозы, отражает метаболический эффект инсулина (рис. 2.3). Этот экспериментальный подход может определять количественные фармакодинамические свойства препаратов инсулина.
В постабсорбционном состоянии (то есть, весьма некоторое время после пищи), концентрации глюкозы крови довольно постоянна, то есть, к-во производства глюкозы (Ra) соответствует количеству использования глюкозы (Rd). Если плазменная концентрация инсулина увеличена до некоторого уровня непрерывным вливанием инсулина, будет увеличение Rd, принимая во внимание, что Ra уменьшено, то, Rd> Ra. Эта неустойчивость между потреблением глюкозы и эндогенным производством привело бы к уменьшению её в крови, если это не было бы предотвращено вливанием глюкозы. GIR рассчитан и изменяется чтобы поддерживать концентрацию глюкозы постоянной, например, в значениях 4.0-5.0 mmol/L (ЭЗГ эксперимент). Зарегистрированный тогда GIR составляет меру результирующего влияния инсулина, который описывает уменьшение производства глюкозы печенью и увеличение потребления глюкозы. Сохраняя константу концентрации глюкозы крови, благодаря методике зажиму глюкозы, противорегулирующая реакция предотвращена. Когда к-во производства глюкозы определено количественно методами следящего устройства, отношение между плазменной концентрацией инсулина и использованием глюкозы или производство глюкозы печенью могут также быть определены количественно.
Когда инсулин вводится только постоянно, внутривенно в эксперименте зажима глюкозы, GIR, зарегистрированный после некоторого времени, могут использоваться как количественная мера вызванной инсулином потребления глюкозы организмом, который зависит от инсулинчувствительных органов
Когда используются более высокие количества вливания инсулина (например, 1 mU/kg/min), концентрация,инсулина будет вести к законченному подавлению выделению глюкозы печенью. При этих условиях, количество глюкозы, соответствуетк потреблению глюкозы в чувствительных к инсулину тканях и отражает их чувствительность для экзогенного (внешнего) инсулина. В этом случае от 85 до 90 % глюкозы поглощается мышечной тканью. Этот метод главным образом измеряет чувствительность к инсулину мышечных клеток. Чувствительность к инсулину подвержена большой внутри- и межиндивидуальной вариабельности, зависящей от физической активности, пищи, возраста и ряде других факторов.
Условия методики зажима глюкозы, которую мы преследовали, позволяют допустимое количественное измерение фармакодинамических свойств подкожно-введенного препарата инсулина. Концентрации инсулина сыворотки были подняты к сопоставимым значениям, a постоянная низкая доза внутривенное вливание инсулина (0.15 mU/min кг) в различных случаях и в различные дни изучения. Таким образом, сопоставимое подавление эндогенного выделение инсулина было достигнуто без того, чтобы вызвать гиперинсулинэмию. Концентрация C-peptide сыворотки упала от 20 до 30 % до подкожного введение инсулина. После управления подкожным инсулином, значениями упали дополнительный от 10 до 20 % и оставались постоянными на этих низких уровнях в течение эксперимента или увеличивались медленно к концу. Поэтому, можно предполагать, что изменения наблюдались при измеренных концентрациях инсулина сыворотки.
Рис 2.3

[Voldi]

За... долбался переводить:
Все мозги разбил на части
Все извилины заплел…

3 Практического выполнение методики зажима глюкозы

Эксперименты зажима Глюкозы могут быть выполнены вручную или использование Biostator (рис. 3.1). Biostator непрерывно измеряет концентрацию глюкозы крови и вычисляет количество вливания глюкозы посредством прямого алгоритма отрицательной обратной связи по отклонению концентрации глюкозы крови от целевого значения, постоянно сохраняя ее, насколько это возможно. При ручной методике ЗГ измерения производятся равномерно (от 3
до 15 минут), и затем GIR изменяется. Biostator же, вычисляет и корректирует GIR каждую минуту.Biostator относится к 'Глюкозой Управлемой Системой Вливания Инсулина ' (GCIIS). Возможность Biostator вводить инсулин, однако, не используется, т. к. она не достаточно точна, и высокая температура насоса может деградировать инсулин. Поэтому, правильнее Biostator в эксперименте ЗГ было бы назвать 'Управляемая Глюкоза Декстроза Система Вливания' (GCDIS). В наших исследованиях ЗГ, участники были связаны с Biostator и ЭЗГ был установлен. Чтобы достичь этого, внутривенная игла была вставлена ретроградно в большую вену левой руки, и двойного люмен-катетер был вставлен в иглу, чтобы постоянно отбирать кровь. Одна из двух трубок двойного люмен-катетера использовалась, чтобы вводить гепарин-солевой раствор (50 IU гепарина в мл изотонического р-а NaCl) во внутривенную иглу. Другая трубка отбирала непрерывно то же самое количество венозной крови, смешанной с гепариновым р-ром. Смесь с гепарином предотвращала свертывание крови с последующей закупоркой трубки при высыхание (высушивании) крови. Артериализизация крови забранной через двойной люмен-катктер была достигнута, расположив руку участника в так называемом 'горячем блоке'в течение всего эксперимента. Термостат-выключатель гарантировал воздушную температуру 55°C в деревянном ящике, включая и выключая 100 W лампочка. Нагревание руки оставляло артериовенозный анастомоз открытым, вследствие чего часть артериализированной крови поступала непосредственно в венозную систему. Эти усилия по взятии образцов крови для непрерывного измерения глюкозы крови были предприняты потому, что по зависящим от концентраций инсулина и степени мышечной активности - концентрация глюкозы в венозной крови ниже, чем в артериальной крови. Концентрации глюкозы в артериализованной венозной крови сопоставима с таковой артериальной крови. Высушенная кровь была накачана на датчик глюкозы Biostatorа после растворения с буфер (1 буфер частей части крови/10, v/v). Датчик содержит сменную мембрану с ферментом глюкозооксидазой Молекулы глюкозы из буферной смеси, попадая на мембрану, окисляются. В этой реакции H2O2 (перекись водорода) был сформирован (образован?), который был окислен напряжением 700 mV приложеннйм к платиносеребряному электродам датчика.



Рисунок 3.1
Методика эугликемического зажима глюкозы, использующая Biostator, рука участника в древянном ящике с воздушной температурой 55°C. Кровь была непрерывно накачана от вены в Biostator. Кровь была сделана несворачивающейся, смешивая ее с гепарином. Внутривенное вливание глюкозы, предплечье было непрерывно корректированным текущей концентрацией глюкозы. Соляной р-р непрерывно вводимый с низкой скоростью, чтобы сохранять венозный доступа. Постоянно, низко внутривенная вливание инсулина управлялось в вену той же самой руки, чтобы установить сопоставимую опорную линию концентрации инсулина и (частично) подавлять эндогенное производство инсулина. Кровь образцы для определений глюкозы крови и последующих измерений гормона были приняты от cubital вены левой руки равномерно. Результаты, напечатанные Biostator были, в то же самое время, сохраненный в компьютере для последующего анализа данных.


Электроны, выпущенные в течение этого процесса вызывали очень ток (< 40 nA)между двумя поляризованными электродами. Ток был пропорционален концентрации глюкозы в крови и преобразован в глюкозу крови согласно результатам предыдущей калибровки. Непрерывно измеряемая концентрация глюкозы крови была выведена на маленький
дисплей и передавалась в компьютер, подключенный к Biostator. Компьютер вычислял количество вливания глюкозы, требуемое для поддержания концентрацию глюкозы крови и автоматически приводил в действие насос вливания, чтобы ввести соответствующее количество глюкозы. Вливание глюкозы производилось через внутривенный катетер, помещенный в вену правого предплечья. В некоторых ситуациях, в зависимости от вызванной потребности глюкозы, Biostator не был достаточен для поддержания концентрации глюкозы на целевом значении. Тогда дополнительное вливание глюкозы посредством внешнего насоса начиналось
через тот же самый внутривенный катетер. Время начала дополнительного вливания глюкозы и его количество были зарегистрированы в испытательном. Обычно
это применялось в более длинных интервалах времени только. Образцы крови для измерений гормона глюкозы были отбирались из вены лев. руки равномерно. Игла
сохранялась доступной введением изотонического раствора. Общяя потеря крови не превышала 500 мл. Измерения глюкозы крови Biostator были проверены равномерно (30 минут максимальный) дополнительными измерениями плазменной концентрации глюкозы в венозном образцы крови, используя различный лабораторный методы (Beckman Анализатор Глюкозы,Beckman, Мюнхен, Германия). Измерения Biostator были откорректированы когда необходимо. Качество измерения глюкозы крови Biostator не могло поддерживаться постоянным, из-за смещения непосредственных составляющих крови в мембранной поверхности датчика и из-за изменения в активности фермента, в мембране.

Далее по тексту идет "Критическое обсуждение метода ЭЗГ". Мож хватит тех. подробностей? Перейдем к результатам?