Островки поджелудочной железы - Pancreatic islets

Островки поджелудочной железы / островки лангерганса
Blausen 0701 PancreaticTissue.png
Островки поджелудочной железы - это группы клеток поджелудочной железы, которые выделяют гормоны.
Островок поджелудочной железы мыши.jpg
Островок поджелудочной железы мыши в типичном положении рядом с кровеносным сосудом; инсулин - красным, ядра - синим.
Подробности
Часть Поджелудочная железа
Система Эндокринный
Идентификаторы
латинский insulae pancreaticae
MeSH D007515
TA98 A05.9.01.019
TA2 3128
FMA 16016
Анатомические термины микроанатомии

В панкреатические островки или островки Лангерганса являются регионы поджелудочной железы , которые содержат его эндокринной (гормон-продуцирующие) клетки, обнаруженные в 1869 году немецкий анатом патологических Paul Лангерганса . Островки поджелудочной железы составляют 1-2% объема поджелудочной железы и получают 10-15% ее кровотока. Островки поджелудочной железы расположены по плотностным маршрутам по всей поджелудочной железе человека и играют важную роль в метаболизме глюкозы .

Состав

В поджелудочной железе здорового взрослого человека существует около 1 миллиона островков, распределенных в виде плотных маршрутов , каждый из которых имеет в среднем около 0,2 мм в диаметре. : 928 Каждая из них отделена от окружающей ткани поджелудочной железы тонкой волокнистой соединительнотканной капсулой, которая является продолжением волокнистой соединительной ткани, которая пронизана всей остальной частью поджелудочной железы. : 928

Микроанатомия

Гормоны, вырабатываемые островками поджелудочной железы, секретируются непосредственно в кровоток (по крайней мере) пятью типами клеток. В островках крысы типы эндокринных клеток распределены следующим образом:

Было установлено, что цитоархитектура островков поджелудочной железы различается у разных видов. В частности, в то время как островки грызунов характеризуются преобладающей долей инсулин-продуцирующих бета-клеток в ядре кластера и дефицитом альфа-, дельта- и РР-клеток на периферии, островки человека отображают альфа- и бета-клетки в тесной взаимосвязи друг с другом. во всем кластере.

Доля бета-клеток в островках варьирует в зависимости от вида, у человека она составляет около 40–50%. Помимо эндокринных клеток, существуют стромальные клетки (фибробласты), сосудистые клетки (эндотелиальные клетки, перициты), иммунные клетки (гранулоциты, лимфоциты, макрофаги, дендритные клетки) и нервные клетки.

Через островки протекает большое количество крови, 5–6 мл / мин на 1 г островка. Это до 15 раз больше, чем в экзокринной ткани поджелудочной железы.

Островки могут влиять друг на друга через паракринную и аутокринную связь, а бета-клетки электрически связаны с шестью-семью другими бета-клетками, но не с другими типами клеток.

Функция

Система паракринной обратной связи островков поджелудочной железы имеет следующую структуру:

  • Глюкоза / инсулин: активирует бета-клетки и подавляет альфа-клетки.
  • Гликоген / глюкагон: активирует альфа-клетки, которые активируют бета-клетки и дельта-клетки.
  • Соматостатин: подавляет альфа-клетки и бета-клетки.

Большое количество рецепторов, связанных с G-белком (GPCR) регулируют секрецию инсулина, глюкагона и соматостатина из островков поджелудочной железы, и некоторые из этих GPCR являются мишенями для лекарств, используемых для лечения диабета 2 типа (см. Агонисты рецепторов GLP-1, Ингибиторы DPPIV).

Электрическая активность

Электрическая активность островков поджелудочной железы изучалась с использованием методов патч-зажима . Оказалось, что поведение клеток в интактных островках существенно отличается от поведения рассредоточенных клеток.

Клиническое значение

Диабет

В бета - клетка из панкреатических островков секретируют инсулин , и поэтому играет важную роль в диабете . Считается, что они уничтожаются иммунными атаками. Однако есть также признаки того, что бета-клетки не были разрушены, а только перестали функционировать.

Трансплантация

Поскольку бета-клетки в островках поджелудочной железы выборочно разрушаются аутоиммунным процессом при диабете 1 типа , клиницисты и исследователи активно проводят трансплантацию островков как средство восстановления физиологической функции бета-клеток, что может стать альтернативой полной трансплантации поджелудочной железы или искусственным путем. поджелудочная железа . Трансплантация островков стала жизнеспособным вариантом лечения инсулино-требующего диабета в начале 1970-х годов с устойчивым прогрессом в течение следующих трех десятилетий. Недавние клинические испытания показали, что независимость от инсулина и улучшенный метаболический контроль можно воспроизводимо получить после трансплантации трупных донорских островков пациентам с нестабильным диабетом 1 типа .

Люди с высоким индексом массы тела (ИМТ) являются неподходящими донорами поджелудочной железы из-за более серьезных технических осложнений во время трансплантации. Однако можно выделить большее количество островков из-за их большего размера поджелудочная железа, и поэтому они являются более подходящими донорами островков.

Трансплантация островков включает только перенос ткани, состоящей из бета-клеток, которые необходимы для лечения этого заболевания. Таким образом, она представляет собой преимущество перед трансплантацией всей поджелудочной железы, которая требует больших технических затрат и создает риск, например, панкреатита, ведущего к потере органа. Еще одно преимущество - пациенты не нуждаются в общей анестезии.

Трансплантация островков при диабете 1 типа в настоящее время требует сильной иммуносупрессии для предотвращения отторжения донорских островков хозяином .

Островки пересаживаются в воротную вену , которая затем имплантируется в печень. Существует риск тромбоза ветви воротной вены и низкое значение выживаемости островков через несколько минут после трансплантации, поскольку плотность сосудов на этом участке после операции на несколько месяцев ниже, чем в эндогенных островках. Таким образом, неоваскуляризация является ключом к выживанию островков, что поддерживается, например, VEGF, продуцируемым островками и эндотелиальными клетками сосудов. Однако интрапортальная трансплантация имеет некоторые другие недостатки, поэтому изучаются другие альтернативные места, которые могли бы обеспечить лучшую микросреду для имплантации островков. Исследования трансплантации островков также сосредоточены на инкапсуляции островков, иммуносупрессии без CNI (ингибитор кальциневрина), биомаркерах повреждения островков или нехватке доноров островков.

Альтернативный источник бета-клеток, такие как продуцирующие инсулин клетки, полученные из взрослых стволовых клеток или клеток-предшественников, будет способствовать преодолению нехватки донорских органов для трансплантации. Область регенеративной медицины стремительно развивается и дает большие надежды на ближайшее будущее. Однако диабет 1 типа является результатом аутоиммунного разрушения бета-клеток поджелудочной железы. Следовательно, эффективное лечение потребует последовательного комплексного подхода, сочетающего адекватные и безопасные иммунные вмешательства с подходами к регенерации бета-клеток. Также было продемонстрировано, что альфа-клетки могут спонтанно переключать судьбу и трансдифференцироваться в бета-клетки как в здоровых, так и в диабетических островках поджелудочной железы человека и мыши, что является возможным будущим источником регенерации бета-клеток. Фактически, было обнаружено, что морфология островков и эндокринная дифференцировка напрямую связаны. Эндокринные клетки-предшественники дифференцируются, мигрируя в сплоченности и формируя почковидные островковые предшественники, или «полуострова», в которых альфа-клетки составляют внешний слой полуострова, а бета-клетки формируются позже под ними.

Дополнительные изображения

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки