Википедија

Langerhansova ostrvca

Langerhansova ostrvca su područja pankreasa (gušterače) koja sadrže endokrine ćelije (koje proizvode hormone pankrease) grupisane u obliku ostrvaca razbacanih po egzokrinom pankreasu, raspoređenenih između njegovih meškova (najviše u repu pankreasa). Otkrivena su 1869. od strane nemačkog patologa i anatoma Pola Langerhansa po kome su i dobila ime.[1]

Langerhansova ostrvca
Grejova anatomija:
Langerhansova ostrvca (pankreas psa)
Klasifikacija i spoljašnji resursi

Fiziologija

uredi
 
Langerhansova ostrvca gušterače su grupe ćelija koje oslobađaju hormone
 
Insulinski put
Egzokrina funkcija

Pankreas je žlezda sa egzokrinim lučenjem enzima koji igraju vitalnu ulogu u:

  • neutralizaciji kiseline koja iz želuca dospeva u duodenum, čime se sprečava oštećenja sluzokože duodenuma i creva,
  • procesu razbijanja makromolekularnih hranljive materije - proteine, masti i skroba - u manje čestice koje mogu da se apsorbuje preko sluzokože creva u krv.
Endokrina funkcija

Pored toga što je egzokrina žlezda, pankreas je i endokrina žlezda koja luči važne hormone - insulin i glukagona- koji igraju vitalnu ulogu u metabolizmu lipida i ugljenih hidrata. Ovi hormoni su u organizmu neophodni za održavanje normalnog nivoa koncentracije glukoze u krvi.

Histologija

uredi
 
Langerhansovo ostrvce

Pankreas je podeljen u režnjeve pregradama koje se sastoje od vezivnog tkiva. Režnjevi se sastoje uglavnom od grozdastih struktura egzokrinih ćelija koje se zovu acinusi i koje luče digestivne enzime. Egzokrini sekret iz acinusa se sukcesivno kreće kroz interkalarne i intralobularne kanale, nterlobularne cevi da bi konačno kroz glavni pankreasni kanala dospeo u duodenum.[2]

Po celom tkivu egzokrinog pankreasa raspoređena su Langerhansova ostrvca, endokrina komponenta pankreasa. Ostrvca sadrže više tipova ćelija (alfa, beta i delta) bogato vaskularizovanih, što omogućavaja dobar i brz unos hormona u cirkulaciju. Iako Langerhansova ostrvca čine oko 1 do 2% mase pankreasa, 10 do 15% protoka krvi pankreasa obavlja se u ostrvcima. Kod zdrave odrasle osobe u njegovom pankreasu postoji oko milion ostrvaca, čija je pojedinačna masa od 1 do 1,5 gram.[3] Langerhansova ostrvca su razbacana po egzokrinom pankreasu i smeštena su između njegovih meškova, najviše u repu pankreasa. U standardnom histološkom preparatu delova pankreasa, ostrvca se prikazuju kao relativno bledo obojene grupe ćelija ugrađen u moru tamnije obojenog egzokrinog tkiva. Slika sa desne strane prikazuje ostrvca u pankreasnom tkivu. Pankreasna ostrva sastoje se iz više vrsta ćelija, od kojih svaka proizvodi drugačije endokrine proizvode:[3]

Vrsta ćelija Skračeni naziv Funkcija
Alfa ćelije α-ćelija Luče hormon glukagona. One čine 15% do 20% od ukupnog broja ćelija ostrvaca.
Beta ćelije β-ćelije Luče insulin i najzastupljenije su ćelije u ostrvcima. One čine 65% do 80% od ukupnog broja ćelija ostrvaca.
Delta ćelije δ-ćelija Luče hormon somatostatin. One čine 3% do 10% od ukupnog broja ćelija ostrvaca.
PP ćelije F ćelije Luče pankreasne polipeptide. One čine 3% do 5% od ukupnog broja ćelija ostrvaca.
Epsilon ćelije ξ-ćelija Luče grelin (nedavno otkriven peptidni hormon, koji poseduje osobine gonadotropina i hormona drugih metaboličkih i endokrinih funkcija. One čine manje od 1% od ukupnog broja ćelija ostrvaca.

Interesantno je da se različiti tipovi ćelija unutar ostrvaca različito raspoređuju - beta ćelije zauzimaju centralni deo ostrvca i okruženi su „korom“ alfa i delta ćelije. Osim insulina, glukagona i somatostatina, niz drugih „manje značajnih“ hormona koji su identifikovani kao proizvod Langhansovih ćelija.

Langerhansova ostrvca su inervisana od strane parasimpatičkog i simpatijčkog neurona, preko kojih se nervni signali, jasno modulirani, regulišu lučenje insulina i glukagona.

Endokrina funkcija Langerhansovih ostrvaca

uredi

Langerhansova ostrvca su odgovorna za endokrinu funkciju koja se ogleda u radu endokrinih ćelija grupisanih u ovim ostrvcima. Langerhansova ostrvca se satoje iz tri tipa ćelija: alfa, beta i delta. Beta ćelije izlučuju hormon insulin (lat. insula - острво), dok alfa ćelije izlučuju glukagon. Insulin i glukagon poseduju antagonistička dejstva: dok insulin smanjuje koncentraciju glukoze u krvi, glukagon je povećava. Delta ćelije luče hormon somatostatin koji ihibira sekreciju ostalih hormona. Takođe pankreas sekretuje još jedan hormon amilin, koji reguliše brzinu resorpcije u gastrointestinaloom sistemu.

Povećana koncentracija glukoze (šećera) u krvi dovodi do pojačanog lučenja insulina pod čijim dejstvom se smanjuje nivo šećera u krvi. Kada se nivo glukoze smanji na normalu, smanjuje se i lučenje insulina. Međutim, kada se insulin nedovoljno izlučuje ili postoji rezistencija na njega dolazi do nagomilavanja glukoze u krvi ili hiperglikemije (sa vrednostima glukoze većim od 6,66 mmol/l)[4] što dovodi do šećerne bolesti (lat. diabetes mellitus).[5]

Parakrina povratna sprega

uredi

Parakrini sistem povratne sprege informacija u Langerhansovim ostrvcima ima sledeću ulogu:[6]

  • Insulin: aktivira beta ćelije i sprečava lučenje alfa ćelija
  • Glukagon:aktivira alfa ćelije koje zatim aktiviraju beta ćelije i delta ćelije. Glukagon se smatra antagosnističkim hormonom insulinu. Povećanje lučenja glukagona je praćeno padom lučenja insulina i obrnuto.
  • Somatostatin: inhibira alfa i beta ćelije i inhibiše lučenje insulina i glukagona.
  •  
    Ostrvo miša imuno obojeno na polipeptid pankreasa
  •  
    Ostrvo miša imuno obojeno na insulin
  •  
    Ostrvo miša imuno obojeno na glukagon

Održavanje ravnoteže između insulina i glikoze je veoma precizno. Samo nesmetano funkcionisanje parakrine povratne veze obezbeđuje održavanje energetske ravnoteže i pravilnu ishranjenost organizma.

Prema najsavremenijim saznanjima o glavnom inkretinu-hormonu – GLP-1, posebno je značajna uloga ovog hormona u regulaciji sekrecije insulina, preko dejstva na beta i alfa ćelije pankreasa. Najpotentniji glukoinkretin-hormon, GLP-, stimuliše sekreciju insulina zavisnu od nivoa glikoze i pri euglikemiji, odnosno GLP-1 igra glavnu ulogu u enteroinsulinskoj osovini. Dejstvo GLP-1 na ćelije D i beta-ćelije neposredno je, dok je dejstvo na alfa-ćelije posredno, odnosno GLP-1 inhibiše lučenje glukagona parakrinim mehanizmom putem stimulacije lučenja somatostatina.[7]

Poznato je da GLP-1 „dozvoljava“, u aktivaciji glikoze, da se poveća sekrecija insulina iz beta ćelija, odnosno GLP-1 može „opremiti“ beta ćelije da budu glikozno kompetentne.

On takođe stimuliše biosintezu proinsulina (transkripciju gena za insulin), stimuliše sekreciju insulina, a najnovija istraživanja ukazuju da stimuliše proliferaciju i neogenezu beta ćelija endokrinog pankreasa.

Takođe on stimuliše lučenje somatostatina, a na alfa ćelije pankreasa deluje tako što inhibiše sekreciju glukagona. Međutim, nejasno je da li GLP-1 inhibiše sekreciju glukagona neposrednim dejstvom na alfa ćelije ili poznatim parakrinim efektima inhibicije insulina i somatostatina na alfa ćelije.[8]

Transplantacija pankreasa u lečenju dijabetesa

uredi

Transplantacija pankreasa je optimalni oblik savremene supstitucione terapije dijabetesa tipa 1 kojim bi mogla da se postigne insulinske nezavisnost bolesnika. Prema preporukama Američke asocijacije za dijabetes transplantacija endokrinog pankreasa je prihvaćena kao terapijska metoda, koja ima za cilj da: popravi kvalitet života bolesnika sa dijabetesom, eliminiše potrebu za davanjem insulina i čestim kontrolama glikemija, eliminiše akutne komplikacije kao i da sprečava pojavu ili uspori napredovanje kasnih komplikacija dijabetesa.[9] Transplantacija endokrinog pankreasa se može izvršiti;[10]

Transplantacijom celog pankreasa

Prva transplantacija ljudskog pankreasa u cilju lečenja pacijenata sa dijabetesom tip 1 izvršena je 1966. u Minesoti, SAD. Prema podacima Internacionalnog Registra za transplantaciju pankreasa do sada je obavljeno oko 20.000 transplantacija. Jednogodišnja potpuna nezavisnost od primene insulina uz normalnu jutarnju glikemiju i normalne ili samo blago povišene vrednosti glikoziliranog hemoglobina (HbA1c), zabeležena je kod 80% pacijenata kod kojih je pankreas istovremeno transplantiran sa bubregom.

Transplantacija segmenata ili humanih adultnih ostrvaca endokrinog pankreasa

Oslobađanje očuvanih ostrvaca pankreasa od njegovog okolnog tkiva vrši se enzimskom digestijom primenom kolagenaze. Izolacija humanih adultnih ostrvaca vrši se: neautomatskim ili automatskim metodom. Za postizanje insulinske nezavisnosti neophodna je transplantacija oko 500.000 ostrvaca, koja se presađuju preko vena jetre. Nakon presađivanja neophodna je imunosupresivna terapija. Insulinska nezavisnost se postiže u oko 32% pacijenata, a preživljavanje transplantiranih izolovanih ostrvaca i insulinska nezavisnost trajala je u proseku 6 godina.[11]

Transplantacijom izolovanih fetalnih ili adultnih ostrvaca endokrinog pankreasa

Ovu vrstu transplantacije karakteriše primena fetalnog endokrinog pankreasa ili endokrinog dela fetalnog pankreasa koji ima sposobnost za dalji rast i razvoj. Preostali deo pankreasa podleže razgradnji u toku pripreme i nakon transplantacije.
Ova metodu karakteriše mala zapremina transplantiranog tkiva, jednostavnost primene uz minimalnu hiruršku intervenciju.
Dostupnost fetalnog tkiva je nažalost ograničena i zahteva poštovanje strogih etičkih pravila. Insulinska nezavisnost nakon primene humanih fetalnih ostrvaca nije zabeležena, ali je postignut značajno smanjenja doze insulina (za oko 30%) uz stabilnu kontrolu nivoa glikemije (u trajanju od oko 6 meseci) i usporavanje napredovanja promena na krvnim sudovima oku, srcu, bubregu i neravima.[12]

Dok se transplantacija celog pankreasa pokazala kao veoma efikasna u održavanju euglikemije ona je povezana sa značajnim rizikom od operativnih i postoperativnih komplikacija. Transplantacija ostrvaca je atraktivnija kao manje invazivna alternativa u odnosu na transplantacijeu celog pankreasa i ima perspektivu u budućnost ako se izvrši imunosupresija primenom predtransplantacione kulture. Transplantacijom ostrvaca međutim, ne može se uvek postići održiv nivo glukoze u krvi i potpuna kontrole neophodne za smanjenje rizika od sekundarnih komplikacija dijabetesa a pacijent se izlaže negativnim efektima imunosupresije. Iako je napredak nedavnih istraživanja dovelo do uvećanja stope insulinske nezavisnost posle transplantacije ostrvaca, daljim razvojem istraživanja potrebno je da se poboljša dugoročna održivost i funkcija ostrvaca i zadrži poboljšana kontrola glukoze tokom vremena.[13]

Vidi još

uredi

Izvori

uredi
  1. ^ Langerhans P (1869). „Beitrage zur mikroscopischen anatomie der bauchspeichel druse.”. Inaugural-dissertation. Berlin: Gustav Lange. 
  2. ^ (jezik: engleski)R. Boven Histologija pankreasa „colostate.edu”. Arhivirano iz originala 19. 03. 2018. g. Pristupljeno 10. 4. 2013. 
  3. ^ a b Elayat AA, el-Naggar MM, Tahir M (1995). „An immunocytochemical and morphometric study of the rat pancreatic islets”. Journal of Anatomy. 186 (Pt 3): 629—37. PMC 1167020  . PMID 7559135. 
  4. ^ S. Stefanović i saradnici: Specijalna klinička fiziologija, III izdanje („Medicinska knjiga“ Beograd-Zagreb, 1980)
  5. ^ Mering, J.; Minkowski, O. (1890). „Diabetes mellitus nach Pankreasexstirpation”. Archiv für Experimentelle Pathologie und Pharmakologie. 26 (5-6): 371—387. ISSN 0028-1298. doi:10.1007/bf01831214. 
  6. ^ Wang, Michael B.; Bullock, John; Boyle, Joseph R. (2001). Physiology. Hagerstown, MD: Lippincott Williams & Wilkins. str. 391. ISBN 978-0-683-30603-3. 
  7. ^ Ding WG,; Renstrom E,; Rorsman P,; Buschard K,; Gromada J. (1997). „Glucagon like peptide 1 and glucose-dependent insulinotropic polypeptide stimulate Ca2+ induced secretion in rat alpha-cells by a protein kinase A mediated mechanism.”. Diabetes. 46: 792—800. .
  8. ^ Toft-Nielsen, M.-B. (2001-08-01). „Determinants of the Effectiveness of Glucagon-Like Peptide-1 in Type 2 Diabetes”. Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism (na jeziku: engleski). 86 (8): 3853—3860. ISSN 0021-972X. doi:10.1210/jc.86.8.3853. [mrtva veza]
  9. ^ Hogan A, Pileggi A, Ricordi C (2008). „Transplantation: current developments and future directions; the future of clinical islet transplantation as a cure for diabetes”. Frontiers of Bioscience. 13: 1192—205. PMID 17981623. doi:10.2741/2755. 
  10. ^ „Type 1 cures - pancreas transplants”. Pristupljeno 10. 4. 2013. 
  11. ^ Chatenoud L (2008). „Chemical immunosuppression in islet transplantation--friend or foe?”. New England Journal of Medicine. 358 (11): 1192—3. ISSN 0028-4793. PMID 18337609. doi:10.1056/NEJMcibr0708067. 
  12. ^ Pileggi A, Cobianchi L, Inverardi L, Ricordi C (2006). „Overcoming the challenges now limiting islet transplantation: a sequential, integrated approach”. Annals of the New York Academy of Sciences. 1079: 383—98. ISSN 0077-8923. PMID 17130583. doi:10.1196/annals.1375.059. 
  13. ^ Meloche RM (2007). „Transplantation for the treatment of type 1 diabetes”. World Journal of Gastroenterology. 13 (47): 6347—55. PMID 18081223. doi:10.3748/wjg.13.6347. 

Literatura

uredi
  • Weyer C, Bogardus C, Mott DM, Pratley RE: The natural history of insulin secretory dysfunction and insulin resistance in the pathogenesis of type 2 diabetes mellitus. J Clin Invest104 :787 –794,1999
  • Kjos SL, Peters RK, Xiang A, Henry OA, Montoro MN, Buchanan TA: Predicting future diabetes in Latino women with gestational diabetes: utility of early postpartum glucose tolerance testing. Diabetes44 :586 –591,1995
  • Xiang AH, Peters RK, Trigo E, Kjos SL, Lee WP, Buchanan TA: Multiple metabolic defects during late pregnancy in women at high risk for type 2 diabetes mellitus. Diabetes48 :848 –854,1999
  • Buchanan TA, Xiang AH, Kjos SL, Trigo E, Lee WP, Peters RK: Antepartum predictors of the development of type 2 diabetes in Latino women 11–26 months after pregnancies complicated by gestational diabetes. Diabetes48 :2430 –2436,1999
  • The Expert Committee on the Diagnosis and Classification of Diabetes Mellitus: Report of the Expert Committee on the Diagnosis and Classification of Diabetes Mellitus. Diabetes Care20 :1183 –1197,1997
  • Martin BC, Warram JH, Krolewski AS, Bergman RN, Soeldner JS, Kahn CR: Role of glucose and insulin resistance in development of type 2 diabetes mellitus: results of a 25-year follow-up study. Lancet340 :925 –929,1992
  • Peters RK, Kjos SL, Xiang A, Buchanan TA: Long-term diabetogenic effect of a single pregnancy in women with prior gestational diabetes mellitus. Lancet347 :227 –230,1996

Spoljašnje veze

uredi
 Molimo Vas, obratite pažnju na važno upozorenje
u vezi sa temama iz oblasti medicine (zdravlja).
Preuzeto iz „https://sr.wiki.x.io/w/index.php?title=Лангерхансова_острвца&oldid=28477309”