Endokrinné ostrovčeky pankreasu. Čo je Langerhansov ostrovček: účel. Ako zachrániť bunky ostrovčekov

Skupiny takýchto buniek objavil už v roku 1869 vedec Paul Langerhans, po ktorom boli pomenované. Bunky ostrovčekov sú sústredené prevažne v chvoste pankreasu a tvoria 2 % hmoty orgánu. Celkovo je v parenchýme asi 1 milión ostrovčekov.

Ukázalo sa, že u novorodencov ostrovčeky zaberajú 6% celkovej hmoty orgánu. Ako telo starne, podiel štruktúr s endokrinnou aktivitou klesá. Vo veku 50 rokov zostáva len 1-2%. Počas dňa Langerhansove ostrovčeky vylučujú 2 mg inzulínu.

Z akých buniek sa skladajú ostrovčeky?

Langerhansove ostrovčeky obsahujú rôzne, morfologicky a funkčne, bunky.

Endokrinný segment pankreasu zahŕňa:

Alfa bunky – produkujú glukagón, ktorý je antagonistom inzulínu a zabezpečuje zvýšenie hladiny glukózy v plazme. Zaberajú 20% hmotnosti zostávajúcich buniek.
Beta bunky – syntetizujú inzulín a amelín. Tvoria 80% hmoty ostrova.
Delta bunky – zabezpečujú produkciu somatostatínu, ktorý môže inhibovať sekréciu iných žliaz. Tieto bunky tvoria 3 až 10 % celkovej hmoty.
PP bunky – produkujú pankreatický polypeptid. Je zodpovedný za posilňovanie žalúdočná sekrécia a potlačenie funkcie pankreasu.
Bunky Epsilon vylučujú ghrelín, ktorý je zodpovedný za pocit hladu.

Prečo sú potrebné ostrovy a ako sú usporiadané?

Langerhansove ostrovčeky sú zodpovedné za udržiavanie rovnováhy sacharidov v tele a fungovanie ostatných endokrinných orgánov. Majú bohaté krvné zásobenie, sú inervované vagusom a sympatické nervy. Medzi ostrovčekmi sú neuroinzulárne komplexy. Ontogeneticky sa bunky ostrovčekov tvoria z epitelového tkaniva.

Ostrovček má zložitú štruktúru a každý z nich je plne funkčný aktívne vzdelávanie. Jeho štruktúra podporuje biologickú výmenu účinných látok medzi inými žľazami, aby súčasne vylučovali inzulín. Bunky ostrovčekov sú usporiadané vo forme mozaiky, to znamená, že sú navzájom zmiešané. Exokrinná štruktúra pankreasu môže byť reprezentovaná zhlukmi niekoľkých buniek a veľkých ostrovčekov.

Je známe, že zrelý ostrovček v parenchýme má usporiadanú organizáciu. Je obkľúčený spojivové tkanivo, má lalôčiky a dovnútra prechádzajú krvné kapiláry. Stred laloku je vyplnený beta bunkami a na periférii sa nachádzajú alfa a delta bunky. Dá sa povedať, že štruktúra ostrova priamo súvisí s jeho veľkosťou.

Čo je endokrinná funkcia ostrovčeky a prečo sa proti nim tvoria protilátky?
Pri interakcii buniek ostrovčekov sa vytvára mechanizmus spätnej väzby. Vplyv buniek v okolí:

Inzulín má aktivačný účinok na beta bunky a inhibuje alfa bunky.
Glukagón aktivuje alfa bunky, ktoré následne ovplyvňujú delta bunky.
Somatostatín inhibuje fungovanie alfa a beta buniek.

Pri narušení imunitných mechanizmov proti beta bunkám vznikajú protilátky, ktoré ich ničia a vedú k rozvoju diabetes mellitus.

Prečo sa ostrovčeky transplantujú?

Transplantácia ostrovčekov slúži ako dôstojná alternatíva k transplantácii pankreasu alebo inštalácii umelého orgánu. Tento zásah dáva pacientom s cukrovkou šancu obnoviť štruktúru beta buniek. Uskutočnili sa klinické štúdie, v ktorých boli transplantovaní pacienti s diabetom 1. typu ostrovčekové bunky od darcov. Výsledkom testov bolo zistené, že takýto zásah vedie k obnoveniu regulácie hladín sacharidov. Pacienti s cukrovkou podstupujú silnú imunosupresívnu terapiu, aby zabránili odmietnutiu darcovského tkaniva.

Alternatívnym zdrojom materiálu na opravu ostrovčekov sú kmeňové bunky. Môžu byť relevantné, pretože rezervy darcovských buniek sú obmedzené. Regeneračná medicína sa rýchlo rozvíja a ponúka nové spôsoby liečby v mnohých oblastiach. Je dôležité obnoviť toleranciu imunitný systém, pretože nové transplantované bunky budú po určitom čase tiež zničené.

Xenotransplantácia — transplantácia pankreasu z prasaťa — má sľub. Pred objavením inzulínu sa extrakty z bravčového pankreasu používali na liečbu cukrovky. Je známe, že ľudský a bravčový inzulín sa líšia len v jednej aminokyseline.
Štúdium štruktúry a funkcie Langerhansových ostrovčekov má veľkú perspektívu od r cukrovka sa vyvíja v dôsledku poškodenia ich štruktúry.

Užitočné video o pankrease

Aké hormóny produkuje pankreas?

Pankreas hrá hlavnú úlohu pri tvorbe tráviacich štiav, ktoré pozostávajú zo silných enzýmov. Enzýmy sa uvoľňujú v tenké črevo po jedle stráviť prichádzajúce jedlo.

Žľaza tiež produkuje rôzne hormóny, ktoré kontrolujú hladinu glukózy v krvi.

Žľaza produkuje hormóny z endokrinných buniek – tieto bunky sa zhromažďujú v zhlukoch známych ako Langerhansove ostrovčeky – a používa ich na kontrolu toho, čo sa deje v krvi.

Bunky môžu v prípade potreby uvoľňovať hormóny priamo do krvi.

Konkrétne, keď hladina cukru v krvi stúpa, bunky produkujú hormóny, najmä inzulín.

Takže pankreas produkuje hormón inzulín.

Tento hormón pomáha telu znižovať hladinu glukózy v krvi a smeruje cukor do tuku, svalov, pečene a iných tkanív tela, kde ho možno v prípade potreby využiť na energiu.

Alfa bunky v Langerhansových ostrovčekoch produkujú ďalší dôležitý hormón, glukagón. Má opačný účinok ako inzulín, pomáha uvoľňovať energiu do krvi, zvyšuje hladinu cukru v krvi.

Glukagón a inzulín spolupracujú pri kontrole rovnováhy glukózy v krvi.

všeobecné charakteristiky

Hlavnou úlohou pankreasu je vyrábať pankreatické enzýmy. S ich pomocou reguluje tráviace procesy.

Pomáhajú rozkladať bielkoviny, tuky a sacharidy z potravy. Za ich produkciu je zodpovedných viac ako 97 % žľazových buniek.

A len asi 2% jeho objemu zaberajú špeciálne tkanivá nazývané „Langerhansove ostrovy“. Sú to malé skupiny buniek, ktoré produkujú hormóny.

Tieto nahromadenia sú umiestnené rovnomerne v celom pankrease.

Bunky endokrinnej časti žľazy produkujú niektoré dôležité hormóny. Majú špeciálnu štruktúru a fyziológiu.

Tieto časti žľazy, kde sa nachádzajú Langerhansove ostrovčeky, nemajú vylučovacie kanály. Obklopuje ich len veľa krvných ciev, kam priamo vstupujú výsledné hormóny.

Pri rôznych patológiách pankreasu sú tieto akumulácie endokrinných buniek často poškodené. Z tohto dôvodu sa množstvo produkovaných hormónov môže znížiť, čo negatívne ovplyvňuje Všeobecná podmienka telo.

Štruktúra Langerhansových ostrovčekov je heterogénna. Vedci rozdelili všetky bunky, ktoré ich tvoria, do 4 typov a zistili, že každá produkuje určité hormóny:

približne 70 % objemu Langerhansových ostrovčekov zaberajú beta bunky, ktoré syntetizujú inzulín;
na druhom mieste dôležitosti sú alfa bunky, ktoré tvoria 20 % týchto tkanív produkujú glukagón;
delta bunky produkujú somatostatín a tvoria menej ako 10 % plochy Langerhansových ostrovčekov;
Nachádza sa tu najmenej PP buniek, ktoré sú zodpovedné za produkciu pankreatického polypeptidu;
navyše v malých množstvách endokrinná časť Pankreas syntetizuje ďalšie hormóny: gastrín, tyroliberín, amylín, c-peptid.

Možné hormonálne problémy

Medzi jedlami pankreas neprodukuje inzulín, čo umožňuje telu podľa potreby postupne uvoľňovať zásoby energie späť do krvi.

Hladiny glukózy v krvi zostávajú po celý čas veľmi stabilné, čo umožňuje telu mať stály prísun energie. Túto energiu potrebuje na metabolizmus, fyzické cvičenie a vo forme „paliva“ pre mozog, ktorý „beží“ na glukóze.

Telo tak medzi jedlami nehladuje.

Tiež hormóny, ktoré sa uvoľňujú počas akútneho stresu, ako je adrenalín, zastavujú uvoľňovanie inzulínu, čo vedie k zvýšeniu hladiny glukózy v krvi.

Keď sa bunky pankreasu, ktoré produkujú inzulín, stanú neúčinnými alebo prestanú fungovať úplne a neprodukujú dostatočné množstvo inzulín, to spôsobuje cukrovku.

inzulín

Toto je hlavný hormón pankreasu, ktorý má vážny vplyv na metabolizmus uhľohydrátov v tele. Je to on, kto je zodpovedný za normalizáciu hladiny glukózy a rýchlosť jej absorpcie rôznymi bunkami. Sotva obyčajný človek, ďaleko od medicíny, vie, aké hormóny produkuje pankreas, ale každý vie o úlohe inzulínu.

Tento hormón produkujú beta bunky, ktorých je na Langerhansových ostrovčekoch pomerne veľa. Nikde inde v tele sa nevytvára. A ako človek starne, tieto bunky postupne odumierajú, takže množstvo inzulínu klesá. To môže vysvetliť skutočnosť, že počet ľudí s cukrovkou sa zvyšuje s vekom.

Hormón inzulín je proteínová zlúčenina – krátky polypeptid. Nevyrába sa stále rovnakým spôsobom.

Jeho produkcia je stimulovaná zvýšením množstva cukru v krvi. Koniec koncov, bez inzulínu nemôže byť glukóza absorbovaná bunkami väčšiny orgánov.

A jeho hlavnými funkciami sú práve urýchlenie prenosu molekúl glukózy do buniek. Je to pekné náročný proces, ktorého cieľom je zabezpečiť, aby glukóza nebola prítomná v krvi, ale išla tam, kde je skutočne potrebná – na zabezpečenie fungovania buniek.

Úloha hormónov

Inzulín, hlavný hormón pankreasu, je prísne regulovaný zdravé teločloveka na vyváženie príjmu potravy a metabolických potrieb tela.

Inzulín reguluje metabolizmus tým, že podporuje vstrebávanie sacharidov. Glukóza absorbovaná tkanivami sa premieňa na glykogén prostredníctvom glykogenézy alebo na tuky (triglyceridy) prostredníctvom lipogenézy.

Účinky hormónu na úrovni ľudského metabolizmu zahŕňajú:

zvýšené vychytávanie určitých látok bunkami, najmä pri vychytávaní glukózy svalovým a tukovým tkanivom (približne dve tretiny všetkých buniek v tele);
zvýšenie replikácie DNA a syntézy proteínov riadením príjmu aminokyselín;
zmeny v aktivite mnohých enzýmov.

Účinky inzulínu, priame a nepriame:

stimulácia vychytávania glukózy – inzulín znižuje koncentráciu glukózy v krvi indukciou spotreby glukózy bunkou;
indukuje syntézu glykogénu – keď sú hladiny glukózy vysoké, inzulín indukuje tvorbu glykogénu aktiváciou enzýmu hexokinázy. Okrem toho inzulín aktivuje enzýmy fosfofruktokinázu a glykogénsyntázu, ktoré sú zodpovedné za syntézu glykogénu;
zvýšená absorpcia draslíka – stimulácia buniek k zvýšeniu intracelulárneho obsahu vody;
znížená glukoneogenéza a glykogenolýza, ktorá znižuje produkciu glukózy z nesacharidových substrátov, hlavne v pečeni;
zvýšená syntéza lipidov – spôsobuje inzulín tukové bunky prijímať do krvi glukózu, ktorá sa mení na triglyceridy, pokles inzulínu spôsobuje opačný účinok;
zvýšená esterifikácia mastných kyselín – provokuje tukové tkanivo syntetizovať neutrálne tuky (napríklad triglyceridy), zníženie inzulínu spôsobuje opačný účinok;
zníženie lipolýzy - proces štiepenia tukov na ich zložky mastné kyseliny pôsobením enzýmu lipázy;
znížená proteolýza – znížený rozklad bielkovín;
znížená autofágia – znížená úroveň degradácie poškodených organel;
zvýšené vychytávanie aminokyselín – provokuje bunky, aby vychytávali cirkulujúce aminokyseliny, znížený inzulín vychytávanie inhibuje;
tonizácia arteriálnych svalov - núti svaly arteriálnej steny k uvoľneniu, zvýšenie prietoku krvi najmä v mikroarteriách, zníženie inzulínu umožňuje kontrakciu svalu;
zvýšená sekrécia kyseliny chlorovodíkovej parietálne bunky v žalúdku;
znížené vylučovanie sodíka obličkami.

Inzulín ovplyvňuje aj iné telesné funkcie, ako je vaskulárna poddajnosť a kognitívne schopnosti. Po vstupe inzulínu ľudský mozog, zlepšuje učenie a výhody verbálnej pamäte človeka.

Hormón má tiež stimulačný účinok na uvoľňovanie hormónu gonadotropínu z hypotalamu, ktorý podporuje reprodukčnú funkciu.

Predpokladá sa, že hormóny pankreatický polypeptid a somatostatín, produkované pankreasom, zohrávajú úlohu pri regulácii a dolaďovaní buniek produkujúcich inzulín a glukagón.

Glukagón

Je to druhý najdôležitejší hormón pankreasu. Produkujú ho alfa bunky, ktoré zaberajú asi 22 % objemu Langerhansových ostrovčekov. Má podobnú štruktúru ako inzulín – je to tiež krátky polypeptid. Ale plní presne opačné funkcie. Neznižuje, ale zvyšuje hladinu glukózy v krvi, čím stimuluje jej uvoľňovanie z úložných miest.

Pankreas uvoľňuje glukagón, keď množstvo glukózy v krvi klesá. Ten totiž spolu s inzulínom brzdí jeho tvorbu. Okrem toho sa syntéza glukagónu zvyšuje, keď je v krvi infekcia alebo zvýšenie hladín kortizolu, fyzická aktivita alebo zvýšenie množstva bielkovinových potravín.

Pankreatický polypeptid

Existujú ešte menej dôležité hormóny pankreasu, ktorých sa tvorí veľmi málo. Jedným z nich je pankreatický polypeptid.

Bol objavený nedávno, takže jeho funkcie ešte nie sú úplne pochopené. Tento hormón je produkovaný iba pankreasom - jeho PP bunkami, ako aj v kanáloch.

Pri konzumácii ho vylučuje veľká kvantita bielkovinové jedlá alebo tuky, pri zvýšenej fyzickej aktivite, nalačno a tiež pri ťažkej hypoglykémii.

Keď sa tento hormón dostane do krvi, zablokuje sa produkcia pankreatických enzýmov, spomalí sa uvoľňovanie žlče, trypsínu a bilirubínu a uvoľní sa aj svalstvo žlčníka. Ukazuje sa, že pankreatický polypeptid šetrí enzýmy a zabraňuje strate žlče.

Okrem toho reguluje množstvo glykogénu v pečeni. Bolo zaznamenané, že pri obezite a niektorých iných metabolických patológiách je nedostatok tohto hormónu.

A zvýšenie jeho hladiny môže byť príznakom cukrovky resp hormonálne závislé nádory.

Hormonálna dysfunkcia

Zápaly a iné ochorenia pankreasu môžu poškodiť bunky, ktoré produkujú hormóny. To vedie k vzhľadu rôzne patológie súvisiace s porušením metabolické procesy. Najčastejšie s hypofunkciou endokrinných buniek sa pozoruje nedostatok inzulínu a vzniká diabetes mellitus. Z tohto dôvodu sa množstvo glukózy v krvi zvyšuje a bunky ju nemôžu absorbovať.

Na diagnostiku endokrinné patológie pankreasu, používa sa vyšetrenie krvi a moču na zistenie hladiny glukózy. Je veľmi dôležité poradiť sa s lekárom na vyšetrenie pri najmenšom podozrení na dysfunkciu tohto orgánu, pretože počiatočné štádiá akákoľvek patológia je ľahšie liečiteľná.

Jednoduché meranie množstva glukózy v krvi nemusí vždy znamenať rozvoj cukrovky. Pri podozrení na toto ochorenie sa vykonávajú biochemické testy, glukózové tolerančné testy a iné.

Ale prítomnosť glukózy v moči je znakom ťažký priebeh cukrovka

Menej často sa pozoruje nedostatok iných pankreatických hormónov. Najčastejšie sa to deje v prítomnosti hormonálne závislých nádorov alebo smrti veľkého počtu endokrinných buniek.

Pankreas plní v tele veľmi dôležité funkcie dôležité funkcie. Zabezpečuje nielen normálne trávenie. Hormóny, ktoré sú produkované jeho bunkami, sú potrebné na normalizáciu množstva glukózy a zabezpečenie metabolizmus uhľohydrátov.

Langerhansove ostrovčeky sú jedným zo stavebných prvkov pankreasu, ktorý tvorí asi 2 % jeho hmoty u dospelého človeka. U detí toto číslo dosahuje 6%. Celkový počet ostrovov je od 900 tisíc do milióna. Sú však rozptýlené po celej žľaze najväčší zhluk predmetných prvkov sa pozoruje v kaudálnej časti orgánu. S vekom sa počet ostrovčekov neustále znižuje, čo spôsobuje rozvoj cukrovky u starších ľudí.

Vizualizácia Langerhansovho ostrovčeka

Endokrinné ostrovčeky pankreasu pozostávajú zo 7 typov buniek: piatich hlavných a dvoch pomocných. Medzi hlavné patria bunky alfa, beta, delta, epsilon a PP a medzi ďalšie patria D1 a ich enterochromafínové odrody. Posledne menované sú charakteristické pre žľazový aparát čreva a nie vždy sa nachádzajú v ostrovčekoch.

Samotné bunkové ostrovy majú segmentovú štruktúru a pozostávajú z lalokov oddelených kapilárami. Beta bunky sú prevažne lokalizované v centrálnych lalokoch, alfa a delta - v periférnych lalokoch. Zvyšné typy bunkových útvarov sú chaoticky rozptýlené po celom ostrove. S rastom oblasti Langerhans klesá počet beta buniek a zvyšuje sa populácia ich alfa odrody. Priemerný priemer mladej Langerhansovej zóny je 100 µm, zrelej - 150-200 µm.

Poznámka: nezamieňajte zóny a Langerhansove bunky. Posledne menované sú epidermálne makrofágy, zachytávajúce a transportné antigény, ktoré sa nepriamo podieľajú na vývoji imunitnej odpovede.

Funkcie

Štruktúra molekuly inzulínu, hlavného hormónu syntetizovaného Langerhansovou oblasťou

Langerhansove zóny súhrnne predstavujú časť pankreasu, ktorá produkuje hormóny. V tomto prípade každý typ bunky produkuje svoj vlastný hormón:

Alfa bunky syntetizujú glukagón - peptidový hormón, väzbou na špecifické receptory spúšťa proces deštrukcie glykogénu nahromadeného v pečeni. Zároveň sa zvyšuje hladina cukru v krvi.
Beta bunky vytvárajú inzulín, ktorý ovplyvňuje vstrebávanie cukrov vstupujúcich do krvi z potravy, zvyšuje priepustnosť buniek pre molekuly sacharidov, podporuje tvorbu a akumuláciu glykogénu v tkanivách a má antikatabolické a anabolické účinky (stimulácia syntézy tuky a bielkoviny).
Delta bunky sú zodpovedné za produkciu somatostatínu, hormónu, ktorý inhibuje sekréciu hormónu stimulujúceho štítnu žľazu, ako aj časti produktov samotného pankreasu.
PP bunky produkujú pankreatický polypeptid - látku, ktorej pôsobenie je zamerané na stimuláciu produkcie tráviace šťavy a čiastočné potlačenie funkcie ostrovčekov.
Bunky Epsilon produkujú ghrelín, hormón, ktorý podporuje hlad. Okrem štruktúr žľazy sa táto látka produkuje v črevách, placente, pľúcach a obličkách.

Všetci z uvedené hormóny tak či onak ovplyvňujú metabolizmus uhľohydrátov, čím pomáhajú znižovať alebo zvyšovať hladinu glukózy v krvi. Hlavnou funkciou ostrovčekov je preto udržiavať primeranú koncentráciu voľných a zásobných sacharidov v tele.

Okrem toho látky vylučované pankreasom ovplyvňujú tvorbu svalovej a tukovej hmoty, fungovanie niektorých mozgových štruktúr (utlmenie sekrécie hypofýzy, hypotalamu).

Choroby pankreasu, ktoré sa vyskytujú s poškodením Langerhansových oblastí

Lokalizácia pankreasu - „továreň“ na výrobu inzulínu a objekt transplantácie pre diabetes mellitus

Bunky Langerhansovho ostrovčeka v pankrease môžu byť zničené nasledujúcimi spôsobmi patologické vplyvy a choroby:

Akútna exotoxikóza;
Endotoxikóza spojená s nekrotickými, infekčnými alebo purulentnými procesmi;
Systémové ochorenia (systémový lupus erythematosus, reumatizmus);
Pankreatická nekróza;
Autoimunitné reakcie;
Starší vek.
Onkologické procesy.

Patológia tkanív ostrovčekov sa môže vyskytnúť pri ich deštrukcii alebo proliferácii. Bunková proliferácia sa vyskytuje počas nádorových procesov. Okrem toho samotné nádory produkujú hormóny a sú pomenované podľa toho, ktorý hormón produkujú (somatotropinóm, inzulinóm). Proces je sprevádzaný klinickým obrazom hyperfunkcie žľazy.

Keď je žľaza zničená, strata viac ako 80 % ostrovčekov sa považuje za kritickú. Zároveň inzulín produkovaný zvyšnými štruktúrami nestačí na úplné spracovanie cukrov. Vzniká cukrovka 1. typu.

Poznámka: DM typy 1 a 2 - rôzne choroby. Pri druhom type patológie je zvýšenie hladiny cukru spojené s necitlivosťou buniek na inzulín. Samotné Langerhansove zóny fungujú bezchybne.

Deštrukcia štruktúr pankreasu produkujúcich hormóny a rozvoj cukrovky je charakterizovaný objavením sa symptómov u pacienta, ako je neustály smäd, sucho v ústach, polyúria, nevoľnosť, nervová excitabilita, zlý sen, chudnutie na pozadí uspokojivej alebo zvýšenej výživy. Pri výraznom zvýšení hladiny cukru (30 alebo viac mmol / liter, keď je norma 3,3-5,5 mmol / liter) sa objaví acetónový zápach z úst, je narušené vedomie a vzniká hyperglykemická kóma.

Až donedávna boli jedinou liečbou cukrovky celoživotné denné injekcie inzulínu. Dnes sa hormón dodáva do tela pacienta pomocou inzulínové pumpy a iné zariadenia, ktoré nevyžadujú neustály invazívny zásah. Okrem toho sa aktívne vyvíjajú techniky súvisiace s transplantáciou celého pankreasu alebo jeho častí produkujúcich hormóny oddelene pacientovi.

Ako z vyššie uvedeného vyplynulo, Langerhansove ostrovčeky produkujú niekoľko vitálnych dôležité hormóny reguluje metabolizmus uhľohydrátov a anabolické procesy. Zničenie týchto zón vedie k rozvoju ťažkej patológie spojenej s potrebou celoživotného hormonálna terapia. Vyhnúť sa podobný vývoj príhod, treba sa vyhýbať nadmernej konzumácii alkoholu, infekcie treba urýchlene liečiť a autoimunitné ochorenia, pri prvých príznakoch poškodenia pankreasu navštívte lekára.

Langerhansove ostrovčeky pankreasu alebo pankreatické ostrovčeky sú polyhormonálne endokrinné bunky ktoré sú zodpovedné za produkciu hormónov. Ich veľkosť sa pohybuje od 0,1 do 0,2 mm, celkový počet u dospelých je od 200 tisíc do dvoch miliónov.

Celé skupiny bunkových zhlukov objavil nemecký vedec Paul Langerhans v polovici 19. storočia – boli po ňom pomenované. V priebehu 24 hodín produkujú ostrovčeky pankreasu asi 2 miligramy inzulínu.

Väčšina buniek je lokalizovaná v chvoste pankreasu. Ich hmotnosť nepresahuje 3% celkového objemu orgánu zažívacie ústrojenstvo. S vekom sa hmotnosť buniek s endokrinnou aktivitou výrazne znižuje. Vo veku 50 rokov zostáva len 1-2%.

Uvažujme, prečo je potrebný ostrovčekový aparát pankreasu a z akých buniek pozostáva?

Z akých buniek sa skladajú ostrovčeky?

Pankreatické ostrovčeky nie sú zhlukom identických bunkových štruktúr zahŕňajú bunky, ktoré sa líšia funkčnosťou a morfológiou. Endokrinný úsek pankreasu tvoria beta bunky, ich celková špecifická hmotnosť je asi 80 %, vylučujú amelín a inzulín.

Alfa bunky v pankrease produkujú glukagón. Táto látka pôsobí ako antagonista inzulínu a pomáha zvyšovať glukózu obehový systém. Zaberajú asi 20% celkovej hmoty.

Glukagón má rozsiahle funkcie. Ovplyvňuje tvorbu glukózy v pečeni, stimuluje odbúravanie tukového tkaniva, znižuje koncentráciu cholesterolu v tele.

Táto látka tiež podporuje regeneráciu pečeňových buniek, pomáha uvoľňovať inzulín z tela a zvyšuje krvný obeh v obličkách. Inzulín a glukagón majú odlišné a opačné funkcie. Iné látky ako adrenalín, somatotropín a kortizol pomáhajú regulovať túto situáciu.

Langerhansove bunky pankreasu pozostávajú z nasledujúcich zhlukov:

Akumulácia „delta“ zabezpečuje sekréciu somatostatínu, ktorý môže inhibovať produkciu iných zložiek. Z celkovej hmotnosti tohto hormonálna látka približne 3-10 %;
PP bunky sú schopné vylučovať pankreatický peptid, ktorý zvyšuje sekréciu žalúdka a potláča nadmernú aktivitu orgánu tráviaceho systému;
Epsilon Cluster sa syntetizuje špeciálna látka, zodpovedný za pocit hladu.

Langerhansove ostrovčeky sú komplexný a multifunkčný mikroorganizmus, ktorý má určitú veľkosť, tvar a charakteristickú distribúciu endokrinných zložiek.

Je to bunková architektúra, ktorá ovplyvňuje medzibunkové spojenia a parakrinnú reguláciu, ktorá pomáha uvoľňovať inzulín.

Štruktúra a funkčnosť pankreatických ostrovčekov

Pankreas je z hľadiska štruktúry pomerne jednoduchý orgán, ale jeho funkčnosť je pomerne rozsiahla. Vnútorný orgán produkuje hormón inzulín, ktorý reguluje hladinu cukru v krvi. Ak sa pozoruje jeho relatívny alebo absolútny nedostatok, potom sa diagnostikuje patológia - diabetes mellitus 1. typu.

Keďže pankreas je orgánom tráviaceho systému, aktívne sa podieľa na produkcii pankreatických enzýmov, ktoré podporujú rozklad uhľohydrátov, tukov a bielkovín dodávaných s jedlom. Ak je táto funkcia narušená, diagnostikuje sa pankreatitída.

Hlavná funkčnosť pankreatické ostrovčeky je udržiavať potrebnú koncentráciu sacharidov a kontrolovať ostatné vnútorné orgány. Zhluk buniek je hojne zásobený krvou, sú inervované sympatikovým a blúdivým nervom.

Štruktúra ostrovov je pomerne zložitá. Môžeme povedať, že každý zhluk buniek je kompletná formácia, ktorá má svoju vlastnú funkčnosť. Vďaka tejto štruktúre je zabezpečená výmena medzi zložkami parenchýmu a inými žľazami.

Bunky ostrovčekov sú usporiadané vo forme mozaiky, teda chaoticky. Charakteristický je zrelý ostrovček správna organizácia. Skladá sa z lalokov, sú obklopené spojivovými tkanivami, najmenšie častice prechádzajú dovnútra cievy. V strede lalokov sú beta bunky, iné sú umiestnené na periférii. Veľkosť ostrovov závisí od veľkosti posledných zhlukov.

Keď zložky ostrovčekov začnú vzájomne pôsobiť, prejaví sa to v iných bunkách, ktoré sú lokalizované v blízkosti. To možno opísať v nasledujúcich nuansách:

Inzulín podporuje sekrečnú aktivitu beta buniek, no zároveň potláča pracovnú funkčnosť alfa zhlukov.
Alfa bunky zase tonizujú glukagón a ovplyvňuje delta bunky.
Somatostatín rovnako inhibuje funkčnosť beta aj alfa buniek.

Ak sa zistí porucha v inherentnej povahe reťazca súvisiaceho s poruchy imunity, potom sú beta bunky napadnuté vlastnou imunitou.

Začnú kolabovať, čo vyvoláva vážne a nebezpečná choroba- cukrovka.

Transplantácia buniek

- je chronická a nevyliečiteľná choroba. Endokrinológia neprišla na spôsob, ako človeka navždy vyliečiť. Cez lieky A zdravý imidžživota, môžete dosiahnuť stabilnú kompenzáciu choroby, ale nič viac.

Beta bunky nemajú schopnosť regenerácie. Avšak v modernom svete Existujú určité spôsoby, ako ich „obnoviť“ – nahradiť ich. Spolu s transplantáciou pankreasu alebo umelým vnútorný orgán, vykonáva sa transplantácia buniek pankreasu.

Pre diabetikov je to jediná šanca obnoviť štruktúru zničených ostrovčekov. Uskutočnilo sa množstvo vedeckých experimentov, pri ktorých boli diabetikom 1. typu transplantované beta bunky od darcu.

Ukázali to výsledky výskumu chirurgická intervencia pomáha obnoviť koncentráciu uhľohydrátov v Ľudské telo. Inými slovami, existuje riešenie problému, čo je veľké plus. K nevýhodám však patrí doživotná imunosupresívna liečba – užívanie lieky, ktoré zabraňujú odmietnutiu darcovského biologického materiálu.

Kmeňové bunky môžu byť použité ako alternatívny darcovský zdroj. Táto možnosť je celkom relevantná, pretože darcovské pankreatické ostrovčeky majú určitú rezervu.

Restoratívna medicína sa rýchlo rozvíja, no treba sa naučiť bunky nielen transplantovať, ale aj predchádzať ich následnej deštrukcii, čo sa v tele diabetika v každom prípade deje.

Transplantácia pankreasu z prasaťa má v medicíne určitý prísľub. Pred objavením inzulínu sa používali extrakty zo zvieracej žľazy. Ako viete, rozdiel medzi ľudským a bravčovým inzulínom je len v jednej aminokyseline.

Štúdium štruktúry a funkčnosti pankreatických ostrovčekov má veľké vyhliadky, pretože „sladká“ choroba vzniká v dôsledku poškodenia ich štruktúry.

Práca pankreasu je opísaná vo videu v tomto článku.

Z akých buniek sa skladajú ostrovčeky?

Langerhansove ostrovčeky obsahujú rôzne, morfologicky a funkčne, bunky.

Endokrinný segment pankreasu zahŕňa:

Alfa bunky – produkujú glukagón, ktorý je antagonistom inzulínu a zabezpečuje zvýšenie hladiny glukózy v plazme. Zaberajú 20% hmotnosti zostávajúcich buniek.
Beta bunky – syntetizujú inzulín a amelín. Tvoria 80% hmoty ostrova.
Delta bunky – zabezpečujú produkciu somatostatínu, ktorý môže inhibovať sekréciu iných žliaz. Tieto bunky tvoria 3 až 10 % celkovej hmoty.
PP bunky – produkujú pankreatický polypeptid. Je zodpovedný za zvýšenie sekrécie žalúdka a potlačenie funkcie pankreasu.
Bunky Epsilon vylučujú ghrelín, ktorý je zodpovedný za pocit hladu.

Prečo sú potrebné ostrovy a ako sú usporiadané?

Langerhansove ostrovčeky sú zodpovedné za udržiavanie rovnováhy sacharidov v tele a fungovanie iných endokrinných orgánov. Majú bohaté zásobovanie krvou a sú inervované vagusovými a sympatickými nervami. Medzi ostrovčekmi sú neuroinzulárne komplexy. Ontogeneticky sa bunky ostrovčekov tvoria z epitelového tkaniva.

Ostrovček má zložitú štruktúru a každý z nich je plnohodnotnou funkčne aktívnou formáciou. Jeho štruktúra podporuje výmenu biologicky aktívnych látok medzi inými žľazami za súčasného vylučovania inzulínu. Bunky ostrovčekov sú usporiadané vo forme mozaiky, to znamená, že sú navzájom zmiešané. Exokrinná štruktúra pankreasu môže byť reprezentovaná zhlukmi niekoľkých buniek a veľkých ostrovčekov.

Je známe, že zrelý ostrovček v parenchýme má usporiadanú organizáciu. Je obklopený spojivovým tkanivom, má lalôčiky a vnútri prebiehajú krvné kapiláry. Stred laloku je vyplnený beta bunkami a na periférii sa nachádzajú alfa a delta bunky. Dá sa povedať, že štruktúra ostrova priamo súvisí s jeho veľkosťou.

Aká je endokrinná funkcia ostrovčekov a prečo sa proti nim tvoria protilátky?
Pri interakcii buniek ostrovčekov sa vytvára mechanizmus spätnej väzby. Vplyv buniek v okolí:

Inzulín má aktivačný účinok na beta bunky a inhibuje alfa bunky.
Glukagón aktivuje alfa bunky, ktoré následne ovplyvňujú delta bunky.
Somatostatín inhibuje fungovanie alfa a beta buniek.

Pri narušení imunitných mechanizmov proti beta bunkám vznikajú protilátky, ktoré ich ničia a vedú k rozvoju diabetes mellitus.

Prečo sa ostrovčeky transplantujú?

Transplantácia ostrovčekov slúži ako dôstojná alternatíva k transplantácii pankreasu alebo inštalácii umelého orgánu. Tento zásah dáva pacientom s cukrovkou šancu obnoviť štruktúru beta buniek. Uskutočnili sa klinické štúdie, v ktorých sa bunky ostrovčekov od darcov transplantovali pacientom s diabetom 1. typu. Výsledkom testov bolo zistené, že takýto zásah vedie k obnoveniu regulácie hladín sacharidov. Pacienti s cukrovkou podstupujú silnú imunosupresívnu terapiu, aby zabránili odmietnutiu darcovského tkaniva.

Alternatívnym zdrojom materiálu na opravu ostrovčekov sú kmeňové bunky. Môžu byť relevantné, pretože rezervy darcovských buniek sú obmedzené. Regeneračná medicína sa rýchlo rozvíja a ponúka nové spôsoby liečby v mnohých oblastiach. Je dôležité obnoviť toleranciu imunitného systému, pretože aj nové transplantované bunky budú po určitom čase zničené.

Xenotransplantácia — transplantácia pankreasu z prasaťa — má sľub. Pred objavením inzulínu sa extrakty z bravčového pankreasu používali na liečbu cukrovky. Je známe, že ľudský a bravčový inzulín sa líšia len v jednej aminokyseline.
Štúdium štruktúry a funkcie Langerhansových ostrovčekov má veľkú perspektívu, keďže diabetes mellitus vzniká v dôsledku poškodenia ich štruktúry.