La insulina es fundamental para el tratamiento de la diabetes, ya que todos los tipos de diabetes se producen debido a la incapacidad del cuerpo para usar el azúcar en la sangre de manera eficiente como resultado de suministros de insulina insuficientes, ineficaces o inexistentes.
Los científicos innovadores que descubrieron la insulina ganaron un premio Nobel, pero el descubrimiento también causó controversia.

El descubrimiento de la insulina ocurrió en 1921 siguiendo las ideas de un cirujano ortopédico canadiense llamado Frederick G. Banting, las habilidades químicas de su asistente Charles Best y John MacLeod de la Universidad de Toronto en Canadá.

Varios relatos contradictorios sobre el descubrimiento de la insulina han circulado a lo largo de los años, e incluso el Premio Nobel otorgado por su descubrimiento en 1923 se cuestionó años más tarde.

En este artículo, analizamos a las personas responsables de este innovador tratamiento para la diabetes.

La historia de la insulina

Un grupo de personas descubrió la insulina
Un grupo de personas descubrió la insulina

La comprensión de la diabetes se ha desarrollado durante miles de años; incluso los antiguos griegos lo sabían y diagnosticarían diabetes probando la orina.

La conciencia de que ciertos estados de orina y niveles de sed relacionados con los niveles de azúcar en la sangre ha aumentado a lo largo de los siglos.

Si bien los fisiólogos del siglo XIX entendieron que el páncreas tenía una participación clave en el procesamiento de la energía en todo el cuerpo, no entendieron el papel directo del páncreas en la diabetes hasta que dos fisiólogos le extrajeron el páncreas a un perro en 1890.

Estos dos científicos observaron el desarrollo de diabetes grave en el espacio de 3 semanas, incluidos los síntomas que serán familiares para las personas con la afección actual, que incluyen:

  • alto nivel de azúcar en la sangre
  • orina altamente diluida, como se ve en la diabetes insípida
  • coma diabetico
  • muerte por cetosis

El primer fisiólogo que sugirió que los islotes pancreáticos, o los islotes de Langerhans, podrían estar impulsando los efectos del páncreas en el control del azúcar en la sangre fue Sir Edward Albert Sharpey-Schäfer, quien hizo estas afirmaciones por primera vez alrededor de 1894.

Si bien no aisló la sustancia que ahora entendemos como insulina, usó el término “insulina” para describir esta sustancia aún no descubierta y señaló su existencia y su importancia en 1913.

En 1901, los científicos descubrieron que ligar o atar el conducto pancreático en perros, gatos y conejos destruye muchas de las células que producen hormonas en el páncreas.

Sin embargo, los islotes de Langerhans, que los científicos modernos saben que producen insulina, todavía estaban intactos. Es importante destacar que no hubo signos de azúcar en la sangre en la orina, que es un síntoma común de la diabetes. Esta fue la primera indicación clara de que las células de los islotes desempeñaron un papel en el desarrollo de la diabetes.

Descubrimiento

En 1921, el Dr. Frederick G. Banting se convirtió en el primer individuo en aislar las secreciones de las células de los islotes y promocionarlas como un posible tratamiento para la diabetes.

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Observó que otros científicos podrían haber fallado en encontrar la insulina porque las enzimas digestivas habían destruido la insulina antes de que alguien pudiera extraerla.

El plan de Banting era atar los conductos pancreáticos de los perros de laboratorio hasta que las células que producen las enzimas se degeneraran, dejando vivas las células de los islotes robustos. Luego sacaría el residuo.

Banting no estaba lo suficientemente informado acerca de los nuevos desarrollos en las pruebas de azúcar en la sangre para detectar la diabetes con precisión, por lo que revisó la orina, que era menos confiable.

Sin embargo, la idea no era nueva (otros científicos también habían intentado producir extractos del páncreas que reducían el azúcar en la sangre) y tampoco era particularmente útil porque Banting solo podía aislar pequeñas cantidades de la hormona.

Además, el extracto parecía tener propiedades tóxicas y causaba efectos secundarios graves, como dolor y fiebre, en animales.

Desarrollo

Banting no era un experto en el campo del metabolismo de los hidratos de carbono, por lo que cuando solicitó espacio de laboratorio e instalaciones al profesor John James Rickard Macleod, Director de Fisiología de la Universidad de Toronto, el estimado fisiólogo se mostró reacio al principio.

Sin embargo, la persistencia de Banting y la posibilidad de resultados más confiables persuadieron a MacLeod para que donara espacio de laboratorio. Si bien no fue una nueva herramienta de investigación el atar el páncreas para romperlo, la idea de aislar islotes debido a su degeneración más lenta fue de gran interés para Macleod.

Nadie había intentado extraer islotes de un páncreas completamente degenerado.

Banting contrató a un asistente, Charles Herbert Best, para ayudar a aislar la insulina. Macleod ayudó con la estructura general de la investigación, y Best se especializó en las pruebas químicas de la sangre para verificar los niveles de glucosa.

La investigación comenzó el 17 de mayo de 1921.

El objetivo era ligar el páncreas de un perro hasta que se rompiera y comenzara a producir el extracto de islotes. Este extracto se administraría a otros perros sin páncreas para medir sus efectos sobre la diabetes.

El progreso fue inicialmente lento. Banting luchó con la cirugía animal, y 7 de los 10 perros atados por conductos murieron. Banting y Best tuvieron que recurrir a la compra de posibles perros del mercado negro en la calle por unos pocos dólares canadienses.

El 27 de julio, finalmente habían preparado un perro con un páncreas extirpado con éxito y un perro con conductos pancreáticos atados. Tres días después, los investigadores congelaron el páncreas degenerado, lo trituraron en una pasta y lo filtraron, antes de calentarlo a temperatura ambiente e inyectar 5 mililitros (ml) en el perro sin páncreas.

Los científicos tomaron muestras de sangre del perro cada 30 minutos y vieron una caída temporal en el azúcar en la sangre de 0.2 por ciento a 0.12 por ciento. El perro murió a la mañana siguiente debido a una infección, pero los científicos notaron los primeros signos de acción anti-diabética del extracto, al que llamaron Isletin.

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Si bien muchos de sus experimentos fracasaron, lo que provocó la muerte de los perros de laboratorio, Banting y su equipo vieron descensos regulares en los niveles de azúcar en la sangre como resultado de su extracto, por lo que confiaban en las propiedades antidiabéticas de la isletina, que luego se convertirían en insulina.

Banting y Best decidieron entonces que, en lugar de descomponer el páncreas gradualmente, usarían una hormona llamada secretina para sobrecargar el trabajo y agotar el páncreas, con la esperanza de que esto redujera los efectos tóxicos y al mismo tiempo proporcionara la insulina.

El procedimiento para obtener la secretina fue difícil y poco práctico, pero demostró una forma más segura de extraer la insulina del páncreas.

También se enfrentaron al desafío de tratar de recolectar un extracto de solución pancreática sin destruir el ingrediente activo, la sustancia que crea el efecto terapéutico en la medicina, en este caso, la insulina.

Próximos pasos

El siguiente desafío fue encontrar un método para producir células de los islotes, y por lo tanto la insulina, en una escala masiva, para que tuviera algún uso como un medicamento a gran escala para la diabetes.

Al darse cuenta de que un suministro de perros para la ligadura del páncreas iba a limitar el progreso de la investigación, Banting y Best continuaron utilizando el páncreas de las vacas como material de origen.

Al adaptar sus procesos de extracción y concentración de la solución, los científicos lograron producir una sustancia que contenía una mayor cantidad del ingrediente activo (insulina). Luego inyectaron este extracto en uno de los perros de laboratorio que no tenían páncreas.

El azúcar en la sangre del perro bajó de 0.46 por ciento a 0.18 por ciento, una mejora masiva. Rentables y ampliamente disponibles, creían que el páncreas de vaca era su camino a seguir.

En este punto, MacLeod desvió todos los demás recursos para apoyar esta investigación. Sin embargo, la tensión entre Banting y MacLeod fue en aumento, ya que Banting sintió que MacLeod estaba tomando crédito por su trabajo.

MacLeod, por otro lado, se estaba frustrando con la actitud y la sospecha constante de Banting.

James Bertram Collip, un reconocido bioquímico canadiense, entró en el redil para trabajar en la purificación de la insulina. Una vez que logró un nivel adecuado de pureza, lo probaron primero en conejos, luego en humanos.

Sin embargo, la insulina no pasó sus primeros ensayos clínicos.

La primera prueba involucró a un niño de 14 años con diabetes severa. Si bien el extracto provocó una caída en el azúcar en la sangre de 0,44 por ciento a 0,32 por ciento y una pequeña reducción en la cantidad de glucosa excretada, no se modificó un absceso en el sitio de inyección y los niveles de cetona, otro indicador de diabetes.

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Collip trabajó en la purificación del extracto aún más, y el segundo ensayo clínico, que tuvo lugar el 23 de enero de 1922, tuvo un éxito inmediato y profundo. Los niveles de azúcar en la sangre en el mismo niño de 14 años se redujeron de 0.52 por ciento a 0.12 por ciento en 24 horas, y las cetonas desaparecieron de la orina. La cantidad de glucosa excretada cayó de 71.1 gramos (g) a 8.7 g.

Los líderes de los ensayos repitieron estas mejoras significativas en otros seis pacientes durante el mes siguiente.

Mientras se llevaban a cabo todos estos experimentos, Banting había estado principalmente preparando perros para experimentos y encontrando nuevas formas de producir insulina para la producción en masa y tenía poca participación en los ensayos o en los documentos resultantes.

Banting se desesperó por obtener reconocimiento, y para fines de 1922 su ira y decepción comenzaron a causar conflicto. En un momento dado, Collip amenazó con abandonar el grupo sin pasar su proceso de purificación. Banting, según informes, llegó a los golpes con él en los pasillos de la universidad.

Si bien todavía circulan muchos informes diferentes sobre quién debería recibir el crédito por el descubrimiento de la insulina, fue Banting quien inició las ruedas en movimiento, a pesar de su limitada experiencia en el campo, y formó un equipo que desarrolló el avance más significativo para el control de la diabetes.

Controversia del premio nobel

En 1923, un fisiólogo danés llamado August Kroch presentó una nominación conjunta al Premio Nobel para Banting y MacLeod, basándose en la idea de Banting y la orientación de MacLeod.

Banting fue el primer nominado al Nobel de Canadá, y como resultado, una botella de insulina ahora ocupa un lugar destacado en el billete de 100 dólares canadiense.

Sin embargo, el comité del Nobel solo pudo otorgar el codiciado premio entre una y tres personas. Banting estaba furioso al escuchar acerca de la co-nominación de MacLeod, creyendo que a Best se le debería haber dado la nominación y casi rechazó el premio.

Sin embargo, cambió de opinión y, en cambio, compartió su crédito y el premio en metálico con Best. Cuando MacLeod se enteró, hizo lo mismo con Collip.

Años después, mucho después de la muerte de Banting en un accidente aéreo en 1941, la historia oficial del Premio Nobel reconoció públicamente la contribución de Best al desarrollo de la insulina.

Resumen

Un equipo de personas descubrió la insulina.

Frederick G. Banting ideó una forma de extraer extracto pancreático en 1921; John MacLeod, jefe de fisiología de la Universidad de Toronto, supervisó este proceso; Charles Best, asistente de Banting, ayudó a refinar el proceso, y un bioquímico llamado James Collip ayudó a purificar la insulina aún más para que sea clínicamente útil.


Referencias

Rosenfeld, L. Insulina: descubrimiento y controversia. http://clinchem.aaccjnls.org/content/48/12/2270


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