Gušterača se smatra jednim od vitalnih organa. Ne samo da aktivno sudjeluje u procesu probave hrane, već ima i endokrine funkcije. Unutrašnja sekrecija se odvija zahvaljujući posebnim ćelijama koje se nalaze u repu ove anatomske formacije. Mjesto gdje se proizvode hormoni pankreasa naziva se Langerhansovo otočić. Ovo anatomsko obrazovanje ima ogroman funkcionalna vrijednost. Zahvaljujući njemu to je osigurano metabolizam ugljikohidrata.

Šta je Langerhansovo ostrvo: svrha

Endokrine ćelije se nalaze po celom telu. Jedno od mjesta gdje se nakupljaju je pankreas. Langerhansova otočića lokalizirana su u kaudalnom dijelu organa. Oni su stanični klasteri koji proizvode biološki aktivne supstance- hormoni. Značaj Langerhansovih otočića je ogroman. Sastoji se od proizvodnje normalne količine hormona neophodnih za metaboličke procese. Langerhansova otočića pankreasa imaju sljedeće funkcije:

1. Kontrola glikemije.
2. Regulacija aktivnosti enzima.
3. Učešće u metabolizmu masti.

Zbog normalnog funkcioniranja otočnog aparata ne razvijaju se stanja poput dijabetesa i hipoglikemije. Oštećenje ćelija nastaje tokom akutnog i hronična upala- pankreatitis.

Histološka struktura otočića

Ostrvo Langerhans otkriveno je u 19. veku. Predstavlja koncentraciju endokrinih elemenata. Kod djece ove formacije zauzimaju oko 6% ukupne površine organa. U odrasloj dobi endokrini dio se smanjuje i iznosi samo 2%. Parenhim repa sadrži oko milion Langerhansovih otočića. Imaju vlastitu obilnu opskrbu krvlju i inervaciju. Svako ostrvo se sastoji od lobula, koji su prekriveni vezivnim tkivom. Osim toga, nalazi se i izvan endokrinih formacija. Ćelije unutar otočića raspoređene su u mozaik. Aktivnost endokrinih klastera osiguravaju vagusni i simpatički živci. Insularne ćelije se nalaze u centru lobula. Smanjuje nivo glukoze u krvi. U perifernom dijelu lobula nalaze se alfa i delta ćelije. Prvi proizvode kontrainsularni hormon - glukagon. Potonji su neophodni za regulaciju endokrine i egzokrine aktivnosti.

Koje ćelije postoje na Langerhansovim ostrvcima?

Langerhansova otočića proizvode nekoliko vrsta ćelija. Svi su uključeni u oslobađanje biološki aktivnih supstanci - peptida i hormona. Većina Langerhansovih otočića predstavljena je beta ćelijama. Nalaze se u centru svakog lobula. Ove ćelije su veoma važne jer proizvode insulin.

Druge najvažnije su alfa ćelije pankreasa. Zauzimaju četvrtinu površine ostrva. Alfa ćelije su potrebne za proizvodnju glukagona. Ovaj hormon je antagonist insulina.

U perifernom dijelu Langerhansovih otočića nastaju PP i delta ćelije. Broj prvih je oko 1/20 dijela. Funkcija ovih formacija je proizvodnja polipeptida pankreasa. Delta ćelije su potrebne za proizvodnju somatostatina. Ova supstanca je uključena u regulaciju metabolizma ugljikohidrata.

Ćelije otočića se teško obnavljaju. Stoga, kada su ove strukture oštećene, često je nemoguće vratiti njihovu funkciju.

Hormonska aktivnost Langerhansovih otočića

Unatoč činjenici da je Langerhansov otočić mali i zauzima samo mali dio pankreasa, značaj ovog fragmenta je velik. Proizvodi najvažnije hormone uključene u metabolički procesi. Langerhansova otočića proizvode inzulin, glukagon, somatostatin i polipeptid pankreasa.

Prva 2 hormona su neophodna za život. Inzulin pokreće proces razgradnje glukoze na manje molekularne spojeve. Kao rezultat, nivo šećera u krvi se smanjuje. Osim toga, inzulin je uključen u metabolizam masti. Zbog djelovanja ovog hormona u jetri i mišićno tkivo akumulira se glikogen. Inzulin ima anabolički učinak na ukupni metabolizam, odnosno ubrzava sve procese.

Glukagon ima suprotan efekat. Ovaj hormon se proizvodi u manjim količinama u odnosu na inzulin. Učestvuje u glukoneogenezi. Šećer je neophodan organizmu jer je izvor energije.

Somatostatin reguliše proizvodnju digestivni enzimi i hormoni. Pod utjecajem ove tvari smanjuje se proizvodnja glukagona i inzulina. Na Langerhansovim otočićima ima vrlo malo PP ćelija, ali je polipeptid pankreasa neophodan za tijelo. Učestvuje u regulaciji lučenja probavnih žlijezda (jetra, želudac). Uz nedovoljnu hormonsku aktivnost, razvijaju se teške bolesti.

Oštećenje endokrinog pankreasa

Do disfunkcije stanica otočića može doći zbog raznih razloga. Često se nedovoljnost ovih struktura odnosi na kongenitalne anomalije (genetske patologije). Stečena oštećenja Langerhansovih otočića nastaju zbog virusnih i bakterijske infekcije, hronično intoksikacija alkoholom, neurološke bolesti.

Nedostatak inzulina dovodi do dijabetesa tipa 1. Ova bolest se javlja u djetinjstvu i u mladosti. Povećana glukoza u krvi dovodi do oštećenja krvnih sudova i nerava. S nedostatkom drugih stanica otočića razvija se hipoglikemijsko stanje i pojačano stvaranje probavnih sokova. Do povećane proizvodnje hormona dolazi kada benigni tumori rep pankreasa.

Transplantacija Langerhansovih otočića

Liječenje dijabetes melitusa je zamjenska terapija insulin. IN poslednjih godina se razvijaju alternativnim načinima. To uključuje uvođenje umjetnog pankreasa i transplantaciju stanica otočića. U praksi se pokazalo da se strukture koje proizvode hormone ukorijene u novom organizmu. U ovom slučaju, metabolizam ugljikohidrata može se potpuno obnoviti. Transplantacija Langerhansovih otočića još nije primljena široka primena u praksi.

Ljudsko tijelo je savršena kreacija. Ima unutrašnje organe sa jedinstvenim skupovima funkcija. Jedan od tih delikatnih, preciznih u funkcioniranju i najvažnijih organa za održavanje zdrave dugovječnosti je gušterača – generator hormona i pankreasnog soka. Važno je razumjeti uređaj kako biste vratili njegovu funkcionalnost.

Strukture pankreasa (Langerhansova otočića)

Organ s raspoređenom, raznolikom alveolarno-tubularnom strukturom ima žljezdane elemente koji obavljaju jedinstvene intra- i ekstrinzične sekretorne funkcije. Nalazi se iza stomaka u trbušne duplje, njegova težina je do 80 g. Vezivno tkivo dijeli žlijezdu na režnjeve pregradama.

U njima se nalaze plovila cirkulatorni sistem i odlaznih kanala. Unutar režnjeva postoje dijelovi egzokrine sekrecije (uključujući i do 97% ukupnog broja ćelijskih struktura) i endokrinih formacija (Langerhansova otočića). Značajan egzokrini dio organa periodično duodenum luči se sok pankreasa koji sadrži probavne enzime.

Klasteri ćelija (od 1 do 2 miliona) veličine od 0,1 do 0,3 mm odgovorni su za intrasekretorne i egzokrine funkcije. Svaki od njih sadrži 20 - 40 komada. Svaka stanica proizvodi hormone inzulin, glukagon itd. u krv koji kontroliraju metabolizam lipida i ugljikohidrata. Ova funkcija obezbjeđuje razgranati sistem kapilara i malih sudova koji prodiru u njihove asocijacije.

Češće su to sferni otoci, postoje difuzne akumulacije u obliku niti, svi nemaju izvodne kanale. , koje luči pankreas, kontrolišu proces probave i regulišu sastav i nivo hranljive materije ulazak u krv. Dakle, sjedinjujući se unutar jednog organa, intrasekretorne i egzokrine stanične komponente djeluju kao jedinstvena cjelina. Izolovani otočni klasteri sadrže pet tipova endokrinih ćelijskih struktura koje osiguravaju proizvodnju jedinstvenih hormona.

Alfa ćelije

Nalazi se unutar perifernih klastera. Oni čine oko 1/4 svih ćelija organa i sadrže glukagon u svojim granulama. Njihova funkcija je stvaranje hormona glukagona, koji se, za razliku od inzulina koji formira žlijezda, koristi za pokretanje konverzije glikogen-polimernih molekula šećera u glukozu na unutrašnjim receptorima ćelijskih struktura (200.000 receptorskih jedinica po ćelijskoj strukturi) jetre. . Potonji, kao nosilac energije, oslobađa se u krvotok. Ova funkcija implementira se kontinuirano kako bi se tijelo opskrbilo energijom.

Beta ćelije

Oni su centralni klasteri. Beta ćelije pankreasa čine oko 3/4 svih ćelijskih struktura organa i sadrže insulin. Njihova funkcija je stvaranje hormona inzulina, koji se, za razliku od glukagona koji formira žlijezda, koristi za pokretanje pretvaranja glukoze u polimerne molekule glikogena na unutrašnjim receptorima ćelijskih struktura (150.000 receptorskih jedinica po jednoj) jetre. Ova supstanca, kao pohranjena energija, uklanja se iz krvotoka.

Dakle, količina šećera u krvi se normalizira insulinom. Nedovoljna proizvodnja inzulina dovodi do perzistentnosti viši nivošećera i dijabetesa. Njegovo obilježje su antitijela na beta stanice pankreasa (dijabetes tipa 1), otkrivena u krvnim testovima. Oni smanjuju proizvodnju inzulina, narušavajući njegovu ravnotežu sa glikogenom u krvi. U zdrava osoba ova antitijela su odsutna u krvi.

Delta ćelije

Oni čine do 1/10 svih ćelijskih struktura organa. Ćelije proizvode hormon somatostatin, koji potiskuje sekretornu aktivnost stvaranja hormona. Posebno smanjuje lučenje glukagona i inzulina, kao i egzokrino lučenje sokova za probavu i pokretljivost probavnog sistema.

VIP ćelije

Imaju smanjenu prisutnost u organu. U stanicama se formira vazointestinalni peptid koji indirektno poboljšava protok krvi i lučenje organa. Proširuje lumen krvnih sudova, snižava pritisak u arterijama i inhibira stvaranje želučane sluznice hlorovodonične kiseline, žlijezda aktivira stvaranje hormona antagonista - inzulina i glukagona.

Gušterača je zaista jedinstven organ od kojeg u velikoj mjeri ovisi vitalna aktivnost cijelog ljudskog tijela. A jedan od glavnih zadataka pankreasa je da reguliše količinu šećera u krvi oslobađanjem hormona inzulina. Ostvaruje se zahvaljujući endokrinoj funkciji, posebno Langerhansovih otočića. Koje su to ćelije, koje su njihove glavne karakteristike i da li je moguće transplantirati endokrine ćelije Langerhansovih otočića pacijentima sa dijabetesom tipa 1?

Langerhansova otočića: struktura i uloga pankreasa

Svaki od pankreasnih otočića pankreasa, dizajniran za obavljanje endokrinih funkcija, sastoji se od grupa stanica koje su okružene kapilarima. Zanimljivo je da su njihova masa i veličina toliko minimalne da ih ima oko 1,5 - 2 miliona direktno u žlijezdi. Langerhansova otočića pankreasa raspoređena su po cijeloj gušterači, ali najveći broj se još uvijek nalazi u repu.

Unatoč činjenici da endokrine stanice pankreasa ovog tipa obavljaju jednu od najvažnijih funkcija za cijelo tijelo, njihova ukupna masa nije veća od 1-2% ukupne težine gušterače. Ono što je bitno, predstavljena su Langerhansova otočića pankreasa razne vrste endokrinih stanica, što im omogućava da proizvode nekoliko hormona istovremeno, kontrolirajući tako metabolizam.

Njihova osnova su ćelije koje se nazivaju insulociti. Dakle, A-ćelije su odgovorne za proizvodnju glukagona, koji čine približno četvrtinu svih agregata endokrinih ćelija prisutnih u ovom delu organa. Većina ćelija pankreasa je B tipa, odgovornih za proizvodnju insulina, zbog čega će poremećaji u njihovom radu dovesti do dijabetesa.

Sekreciju obezbjeđuju endokrine ćelije tipa D, kao i D1, čiji je broj približno jednak 10 posto od ukupnog broja. I, naravno, uloga PP stanica gušterače nije ništa manje važna, čiji je broj mali, ali upravo one kontroliraju količinu pankreasnog soka tako da njegov višak ili nedostatak ne šteti funkcioniranju cijelog gastrointestinalnog trakta.

Langerhansova otočića: endokrina funkcija i antitijela na stanice pankreasa

Kao što je poznato, glavni zadatak Langerhansovih otočića pankreasa je implementacija endokrine funkcije gušterače. Prije svega, to je oslobađanje glavnih hormona zvanih inzulin i glukagon, koji imaju za cilj kontrolu razine šećera u krvi. Dakle, inzulin smanjuje svoju količinu ako razine prelaze normu, a glukagon, naprotiv, povećava.

Vrijedi napomenuti da ako se endokrine stanice otočića pankreasa ne nose u potpunosti sa svojim radom, a shodno tome, hormoni koji su potrebni tijelu se ne oslobađaju u potrebnim količinama, onda postoji velika vjerojatnost dijabetes melitusa. Ova bolest nastaje zbog viška šećera u organizmu, a njeno liječenje zahtijeva stalnu primjenu inzulina. Tip 1 ove bolesti je posebno opasan, jer se u tom slučaju endokrine stanice gušterače masovno uništavaju, pa se stanje bolesnika ne pogoršava postupno, već brzo i zahtijeva hitno i stalno liječenje. Za to može biti mnogo razloga, na primjer, proizvodnja antitijela u tijelu na pozadini imunoloških bolesti.

Ono što je bitno, postoji metoda za liječenje i obnavljanje endokrinih funkcija pankreasa transplantacijom ćelija sa Langerhansovih otočića. Ali u ovom slučaju bit će potrebno prvo testirati antitijela na endokrine stanice gušterače, jer će tehnika transplantacije biti učinkovita samo za određeni tip dijabetesa. Ali kod raka ili drugih bolesti gušterače, to ne daje željeni rezultat.

Transplantacija Langerhansovih stanica otočića kod pacijenata sa dijabetesom tipa 1

Danas Langerhansova otočića omogućavaju liječenje dijabetesa tipa 1 zahvaljujući njihovoj transplantaciji. Ova metoda otkriven je ne tako davno od strane kanadskih stručnjaka, i iako zahtijeva vrlo značajne financijske troškove, a sam zahvat je nevjerojatno složen i rizičan, ipak je sasvim stvaran i pruža šansu za postupnu obnovu endokrine funkcije gušterače, i, shodno tome, moguće olakšanje pacijenata od opasne bolesti.

Suština transplantacije je da se zdrave endokrine ćelije dobijene od donora putem katetera unose u organizam osobe sa dijabetesom tipa 1, usled čega se postepeno, usled njihovog uticaja, povećava količina insulina koja je neophodna za održava glukozu u krvi počinje da se proizvodi.u granicama normale. Važno je shvatiti da se Langerhansova otočića za transplantaciju dijabetičarima uklanjaju samo s leša koji u potpunosti ispunjava sve potrebne parametre, što smanjuje rizik od odbacivanja, pogotovo jer su antitijela prisutna u tijelu usmjerena na uništavanje. strana tijela. Ono što je bitno je da transplantacija endokrinih ćelija otočića pankreasa daje učinak prilično brzo, pa se nakon nekoliko sedmica stanje bolesnika s dijabetesom tipa 1 ubrzano popravlja.

Važno je shvatiti da transplantacija Langerhansovih otočića nosi rizik da će antitijela u tijelu dijabetičara dovesti do odbacivanja pankreasa. Zato se igra najvažnija uloga u uspjehu postupka liječenje lijekovima, čiji je cilj privremeno blokiranje djelovanja određenih imunoloških odgovora i odgovora antitijela koji mogu dovesti do uništenja tkiva. U ovom slučaju, lijekovi za liječenje bolesnika biraju se na način da ne u potpunosti, već samo djelomično blokiraju određene imunološke reakcije, posebno one koje proizvode antitijela na stanice Langerhansovih otočića, što omogućava minimiziranje rizik za endokrinu funkciju pankreasa.

U praksi je tehnika pokazala prilično dobre rezultate za pacijente, pogotovo jer nije bilo slučajeva smrti kao posljedica transplantacije stanica pankreasa i njihovog naknadnog odbacivanja pod utjecajem antitijela. Također, određenom broju oboljelih više nije bila potrebna primjena inzulina, dok je nekima i dalje bio potreban, ali je većina pokazatelja vezanih za funkcionisanje endokrine funkcije pankreasa značajno poboljšana, što nam je omogućilo da se nadamo vrlo povoljnoj prognozi u budućnost.

Međutim, vrijedno je napomenuti da u u ovom slučaju Postoje određeni nedostaci koje treba uzeti u obzir. Dakle, pod utjecajem antitijela na Langerhansova otočića, postoji visok rizik od svih vrsta nuspojava kod pacijenata, odnosno poremećaja u proizvodnji soka gušterače, dijareje, dehidracije, kao i ozbiljnijih komplikacija. Osim toga, čak i nakon zahvata potrebno je cijeli život stalno uzimati one lijekove koji su neophodni kako tijelo ne bi počelo odbacivati ​​presađene stanice. I zbog činjenice da su ovi lijekovi usmjereni na blokiranje imunološke reakcije, posebno određenih antitijela, onda njihovo uzimanje povećava rizik od svih vrsta infekcija.

Dakle, otočići pankreasa obavljaju endokrinu funkciju važnu za cijeli organizam, osiguravajući proizvodnju hormona neophodnih za metabolizam i kontrolu nivoa glukoze u krvi. Zato u nekim slučajevima za oboljele od dijabetesa tipa 1 može biti relevantna transplantacija klastera endokrinih stanica, čime se postupno normalizira rad organizma, te se shodno tome u potrebnoj količini proizvodi toliko potreban inzulin.

Unutrašnja sekrecija se odvija zahvaljujući posebnim ćelijama koje se nalaze u repu ove anatomske formacije. Mjesto gdje se proizvode hormoni pankreasa naziva se Langerhansovo otočić. Ova anatomska formacija je od velike funkcionalne važnosti. Zahvaljujući njemu, osiguran je metabolizam ugljikohidrata.

Šta je Langerhansovo ostrvo: svrha

Endokrine ćelije se nalaze po celom telu. Jedno od mjesta gdje se nakupljaju je pankreas. Langerhansova otočića lokalizirana su u kaudalnom dijelu organa. Oni su stanični klasteri koji proizvode biološki aktivne tvari - hormone. Značaj Langerhansovih otočića je ogroman. Sastoji se od proizvodnje normalne količine hormona neophodnih za metaboličke procese. Langerhansova otočića pankreasa imaju sljedeće funkcije:

1. Kontrola glikemije.
2. Regulacija aktivnosti enzima.
3. Učešće u metabolizmu masti.

Zbog normalnog funkcioniranja otočnog aparata ne razvijaju se stanja poput dijabetesa i hipoglikemije. Oštećenje ćelija nastaje tokom akutne i hronične upale - pankreatitisa.

Histološka struktura otočića

Ostrvo Langerhans otkriveno je u 19. veku. Predstavlja koncentraciju endokrinih elemenata. Kod djece ove formacije zauzimaju oko 6% ukupne površine organa. U odrasloj dobi endokrini dio se smanjuje i iznosi samo 2%. Parenhim repa sadrži oko milion Langerhansovih otočića. Imaju vlastitu obilnu opskrbu krvlju i inervaciju. Svako ostrvo se sastoji od lobula, koji su prekriveni vezivno tkivo. Osim toga, nalazi se i izvan endokrinih formacija. Ćelije unutar otočića raspoređene su u mozaik. Aktivnost endokrinih klastera osiguravaju vagusni i simpatički živci. Insularne ćelije se nalaze u centru lobula. Smanjuje nivo glukoze u krvi. U perifernom dijelu lobula nalaze se alfa i delta ćelije. Prvi proizvode kontrainsularni hormon - glukagon. Potonji su neophodni za regulaciju endokrine i egzokrine aktivnosti.

Koje ćelije postoje na Langerhansovim ostrvcima?

Langerhansova otočića proizvode nekoliko vrsta ćelija. Svi su uključeni u oslobađanje biološki aktivnih supstanci - peptida i hormona. Većina Langerhansovih otočića predstavljena je beta ćelijama. Nalaze se u centru svakog lobula. Ove ćelije su veoma važne jer proizvode insulin.

Druge najvažnije su alfa ćelije pankreasa. Zauzimaju četvrtinu površine ostrva. Alfa ćelije su potrebne za proizvodnju glukagona. Ovaj hormon je antagonist insulina.

U perifernom dijelu Langerhansovih otočića nastaju PP i delta ćelije. Broj prvih je oko 1/20 dijela. Funkcija ovih formacija je proizvodnja polipeptida pankreasa. Delta ćelije su potrebne za proizvodnju somatostatina. Ova supstanca je uključena u regulaciju metabolizma ugljikohidrata.

Ćelije otočića se teško obnavljaju. Stoga, kada su ove strukture oštećene, često je nemoguće vratiti njihovu funkciju.

Hormonska aktivnost Langerhansovih otočića

Unatoč činjenici da je Langerhansov otočić mali i zauzima samo mali dio pankreasa, značaj ovog fragmenta je velik. Proizvodi najvažnije hormone uključene u metaboličke procese. Langerhansova otočića proizvode inzulin, glukagon, somatostatin i polipeptid pankreasa.

Prva 2 hormona su neophodna za život. Inzulin pokreće proces razgradnje glukoze na manje molekularne spojeve. Kao rezultat, nivo šećera u krvi se smanjuje. Osim toga, inzulin je uključen u metabolizam masti. Zahvaljujući djelovanju ovog hormona, glikogen se akumulira u jetri i mišićnom tkivu. Inzulin ima anabolički učinak na ukupni metabolizam, odnosno ubrzava sve procese.

Glukagon ima suprotan efekat. Ovaj hormon se proizvodi u manjim količinama u odnosu na inzulin. Učestvuje u glukoneogenezi. Šećer je neophodan organizmu jer je izvor energije.

Somatostatin reguliše proizvodnju probavnih enzima i hormona. Pod utjecajem ove tvari smanjuje se proizvodnja glukagona i inzulina. Na Langerhansovim otočićima ima vrlo malo PP ćelija, ali je polipeptid pankreasa neophodan za tijelo. Učestvuje u regulaciji lučenja probavnih žlijezda (jetra, želudac). Uz nedovoljnu hormonsku aktivnost, razvijaju se teške bolesti.

Oštećenje endokrinog pankreasa

Do disfunkcije stanica otočića može doći iz raznih razloga. Često je nedostatak ovih struktura povezan s kongenitalnim anomalijama (genetskim patologijama). Stečena oštećenja Langerhansovih otočića nastaju kao posljedica virusnih i bakterijskih infekcija, kronične intoksikacije alkoholom i neuroloških bolesti.

Nedostatak inzulina dovodi do dijabetesa tipa 1. Ova bolest se javlja u djetinjstvu i mlađoj odrasloj dobi. Povećana glukoza u krvi dovodi do oštećenja krvnih sudova i nerava. S nedostatkom drugih stanica otočića razvija se hipoglikemijsko stanje i pojačano stvaranje probavnih sokova. Povećana proizvodnja hormona javlja se kod benignih tumora repa pankreasa.

Transplantacija Langerhansovih otočića

Liječenje dijabetes melitusa je nadomjesna terapija inzulinom. Posljednjih godina razvijene su alternativne metode. To uključuje uvođenje umjetnog pankreasa i transplantaciju stanica otočića. U praksi se pokazalo da se strukture koje proizvode hormone ukorijene u novom organizmu. U ovom slučaju, metabolizam ugljikohidrata može se potpuno obnoviti. Transplantacija Langerhansovih otočića još uvijek nije široko korištena u praksi.

Biologija i medicina

Ostrva pankreasa (Langerhansova)

Gušterača se sastoji od egzokrinog i endokrinog dijela. Egzokrini dio je opisan u odjeljku “Probavni organi”. Endokrini dio čine grupe pankreasnih otočića (Langerhansova otočića), koja su formirana od ćelijskih nakupina bogatih kapilarima. Ukupno Broj otočića kreće se od 1-2 miliona (1-2% mase cijele žlijezde), a prečnik svakog je unutar mikrona. Ovo je složen intrasekretorni aparat koji se sastoji od ovalnih nakupina endokrinih stanica različite vrste: u alfa ćelijama nastaje hormon glukagon - regulator metabolizma ugljikohidrata i masti (također se formira u gastrointestinalnog trakta); u beta stanicama - inzulin - regulator metabolizma ugljikohidrata, metabolizma proteina i metabolizma masti; D ćelije (definitivne ćelije) očigledno sintetišu tri hormona - somatostatin, pankreagastrin i sekretin. Otočne ćelije sadrže mnogo granula obloženih membranom. Beta ćelije dominiraju (60-80%), alfa ćelije od 10 do 30%), D ćelije - oko 10%).

Ostrva pankreasa, odgovorna za njegovu endokrinu funkciju, raštrkana su po parenhima pankreasa. Svako zrelo otočiće, pored alfa, beta i delta ćelija, sadrži PP ćelije (proizvode polipeptid pankreasa).

Ćelije svih vrsta proizvode male količine drugih biološki aktivnih peptida.

Ostrva u razvoju sadrže nezrele ćelije koje luče brojne dodatne peptidnih hormona, uključujući gastrin, VIP, ACTH.

Tumor može nastati iz bilo koje vrste ćelije.

Tumori ćelija otočića obično luče jedan ili više hormona i prisutni su karakteristični sindromi(Tabela 95.2).

Koja su Langerhansova ostrva

Langerhansova otočića, smještena u pankreasu, skup su endokrinih stanica odgovornih za proizvodnju hormona. Sredinom 19. vijeka, naučnik Paul Langerhansk otkrio je čitave grupe ovih ćelija, pa su klasteri nazvani po njemu.

Tokom dana, otočići proizvode 2 mg inzulina.

Ćelije otočića koncentrisane su uglavnom u repu pankreasa. Njihova masa čini 2% ukupne težine žlijezde. Ukupan broj otočića u parenhima je približno.

Zanimljiva činjenica je da u novorođenčadi masa otočića zauzima 6% težine gušterače.

Tokom godina specifična gravitacija strukture tijela koje imaju endokrinu aktivnost, gušterača, se smanjuje. Do dobi od 50 godina ljudskog postojanja, ostalo je samo 1-2% ostrva

Od kojih ćelija se sastoje klasteri?

Langerhansovi otočići imaju ćelije različite funkcionalnosti i morfologije.

Endokrini pankreas se sastoji od:

• alfa ćelije koje proizvode glukagon. Hormon je antagonist insulina i povećava nivo šećera u krvotoku. Alfa ćelije zauzimaju 20% težine preostalih ćelija;
• Beta ćelije su odgovorne za sintezu amelina i inzulina; zauzimaju 80% težine otočića;
• Proizvodnja somatostatina, koji može inhibirati lučenje drugih organa, osiguravaju delta ćelije. Njihova masa se kreće od 3 do 10%;
• PP ćelije su potrebne za proizvodnju polipeptida pankreasa. Hormon pojačava sekretorna funkcijaželudac i suzbijanje lučenja parenhima;
• Grelin, koji je odgovoran za osjećaj gladi kod ljudi, proizvode epsilon ćelije.

Kako su uređena ostrva i čemu služe?

Glavna funkcija koju obavljaju Langerhansova otočića je održavanje ispravnog nivoa ugljikohidrata u tijelu i kontrola drugih endokrinih organa. Otočići su inervirani simpatičkim i vagusnim živcima i obilno su opskrbljeni krvlju.

Langerhansova otočića u pankreasu imaju složenu strukturu. Zapravo, svaki od njih je aktivna, punopravna funkcionalna formacija. Struktura otočića osigurava razmjenu između biološki aktivnih tvari parenhima i drugih žlijezda. Ovo je neophodno za nesmetano lučenje insulina.

Ćelije otočića su međusobno pomiješane, odnosno raspoređene su u obliku mozaika. Zrelo ostrvce u pankreasu ima pravilnu organizaciju. Ostrvo se sastoji od lobula koji su okruženi vezivnim tkivom; krvne kapilare prolaze unutar ćelija.

U centru lobula nalaze se beta ćelije, dok se u perifernom delu nalaze alfa i delta ćelije. Stoga struktura Langerhansovih otočića u potpunosti ovisi o njihovoj veličini.

Zašto se stvaraju antitijela protiv otočića? Koja je njihova endokrina funkcija? Ispostavilo se da kada stanice otočića interaguju, razvija se mehanizam povratne informacije, a zatim te ćelije utiču na druge ćelije koje se nalaze u blizini.

1. Inzulin aktivira funkciju beta ćelija i inhibira alfa ćelije.
2. Alfa ćelije se aktiviraju glukagonom, koji deluje na delta ćelije.
3. Somatostatin inhibira rad alfa i beta ćelija.

Bitan! Na neuspjeh imuni mehanizmi formiraju se imunološka tijela usmjerena protiv beta ćelija. Ćelije se uništavaju i dovode do strašna bolest, nazvan “dijabetes melitus”.

Šta je transplantacija i zašto je potrebna?

Dostojna alternativa transplantaciji parenhima žlijezda je transplantacija otočića. U ovom slučaju, instalacija vještački organ nije potrebno. Transplantacija daje dijabetičarima priliku da obnove svoju strukturu beta ćelija i ne zahtijeva potpunu transplantaciju gušterače.

Na osnovu kliničkim ispitivanjima dokazano je da pacijenti dijabetes melitus tipa 1, kojima su presađene ćelije otočića donora, regulacija nivoa ugljikohidrata je potpuno obnovljena. Da bi se spriječilo odbacivanje tkiva donora, takvim pacijentima je davana snažna imunosupresivna terapija.

Postoji još jedan materijal za obnavljanje otočića - matične ćelije. Budući da rezerve donorskih ćelija nisu neograničene, ova alternativa je vrlo relevantna.

Za tijelo je veoma važno da vrati osjetljivost imuni sistem s, inače će novotransplantirane ćelije biti odbačene ili uništene nakon nekog vremena.

Danas se regeneracijska terapija ubrzano razvija, nudeći nove tehnike u svim oblastima. Obećavajuća je i ksenotransplantacija, transplantacija svinjskog pankreasa u osobu.

Ekstrakti svinjskog parenhima korišteni su za liječenje dijabetes melitusa i prije otkrića inzulina. Ispostavilo se da se ljudske i svinjske žlijezde razlikuju samo po jednoj aminokiselini.

Budući da se dijabetes melitus razvija kao posljedica oštećenja Langerhansovih otočića, njihova studija ima velike izglede za efikasan tretman bolesti.

Funkcije i patologija Langerhansovih otočića: neuspjeh lučenih hormona 🏥💉

Tkivo gušterače predstavljeno je sa dvije vrste staničnih formacija: acinusom, koji proizvodi enzime i uključen je u funkciju probave, i Langerhansovim otočićem, čija je glavna funkcija sinteza hormona.

U samoj žlijezdi ima nekoliko otočića: oni čine 1-2% ukupne mase organa. Stanice Langerhansovih otočića razlikuju se po strukturi i funkciji. Postoji 5 vrsta njih. Oni luče aktivne tvari koje reguliraju metabolizam ugljikohidrata, probavu i mogu sudjelovati u odgovoru na stresne reakcije.

Koja su Langerhansova ostrva?

Da li već dugi niz godina bezuspješno liječite pankreatitis?

Glavni gastroenterolog Ruske Federacije: „Bićete zapanjeni koliko je lako riješiti se pankreatitisa jednostavnim čišćenjem gušterače od toksina.

Langerhansova otočića (OL) su polihormonski mikroorganizmi koji se sastoje od endokrinih stanica smještenih cijelom dužinom parenhima pankreasa, koji obavlja egzokrine funkcije. Njihova masa je lokalizirana u repnom dijelu. Veličina Langerhansovih otočića je 0,1-0,2 mm, njihov ukupan broj u ljudskom pankreasu kreće se od 200 hiljada do 1,8 miliona.

Ćelije formiraju zasebne grupe, između kojih prolaze kapilarne žile. Ograničeni su od žljezdanog epitela acinusa vezivnim tkivom i vlaknima koja se tamo protežu. nervne celije. Ovi elementi nervni sistem a ćelije otočića formiraju neuroinsularni kompleks.

Strukturni elementi otočića - hormoni - obavljaju intrasekretorne funkcije: reguliraju ugljikohidrate, metabolizam lipida, probavni procesi, metabolizam. Dječja žlijezda sadrži 6% ovih hormonskih formacija ukupne površine organa. Kod odrasle osobe, ovaj dio pankreasa je značajno smanjen i čini 2% površine žlijezde.

Istorija otkrića

Grupe ćelija, koje se po izgledu i morfološkoj strukturi razlikuju od glavnog tkiva žlezde i koje se nalaze u malim grupama uglavnom u repu pankreasa, prvi je otkrio 1869. godine nemački patolog Paul Langerhans (1849-1888).

Godine 1881., istaknuti ruski naučnik, patofiziolog K.P. Ulezko-Stroganova (1858-1943) izvršila je fundamentalne fiziološke i histološke radove na proučavanju pankreasa. Rezultati su objavljeni u časopisu "Doktor", 1883, br. 21 - članak "O strukturi pankreasa u uslovima njegovog mirovanja i aktivnosti." U njemu je prvi put tada iznijela hipotezu o endokrinoj funkciji pojedinih pankreasnih formacija.

Na osnovu njenog rada 1889-1892. u Njemačkoj, O. Minkovsky i D. Mehring su otkrili da se prilikom uklanjanja gušterače razvija dijabetes melitus, koji se može eliminirati presađivanjem dijela zdrave pankreasa pod kožu operisane životinje.

Domaći naučnik L.V. Sobolev (1876-1921) bio je jedan od prvih, zasnovan na dirigovanju istraživački rad pokazao značaj otočića koje je otkrio Langerhans i dobio ime po njemu u proizvodnji tvari povezane s pojavom dijabetes melitusa.

Nakon toga, zahvaljujući velikom broju studija koje su proveli fiziolozi u Rusiji i drugim zemljama, otkriveni su novi naučni podaci o endokrinoj funkciji gušterače. 1990. godine izvršena je prva transplantacija Langerhansovih otočića na ljude.

Vrste stanica otočića i njihove funkcije

OB stanice se razlikuju po svojoj morfološkoj strukturi, funkcijama i lokalizaciji. Unutar ostrva imaju mozaični raspored. Svako ostrvo ima urednu organizaciju. U centru se nalaze ćelije koje luče insulin. Na rubovima se nalaze periferne ćelije čiji broj ovisi o veličini OB. Za razliku od acinusa, OB ne sadrži sopstvene kanale – hormoni ulaze direktno u krv kroz kapilare.

Postoji 5 glavnih tipova OB ćelija. Svaki od njih sintetizira određenu vrstu hormona koji regulira probavu, metabolizam ugljikohidrata i proteina:

Alfa ćelije

Alfa ćelije zauzimaju četvrtinu površine otočića (25%) i druge su po važnosti: proizvode glukagon, antagonist inzulina. Kontrolira proces razgradnje lipida, pomaže u povećanju razine šećera u krvi i uključen je u smanjenje razine kalcija i fosfora u krvi.

Beta ćelije

Beta ćelije čine unutrašnji (centralni) sloj lobule i glavne su (60%). Oni su odgovorni za proizvodnju inzulina i amilina, pratioca inzulina u regulaciji glukoze u krvi. Inzulin obavlja nekoliko funkcija u tijelu, a glavna je normalizacija nivoa šećera. Ako je njegova sinteza poremećena, razvija se dijabetes melitus.

Delta ćelije

Delta ćelije (10%) formiraju vanjski sloj u otočiću. Oni proizvode somatostatin, hormon, čiji se značajan dio sintetizira u hipotalamusu (struktura mozga), a nalazi se i u želucu i crijevima.

Funkcionalno je usko povezan i sa hipofizom, reguliše rad određenih hormona koje proizvodi ovaj odjel, a također potiskuje stvaranje i oslobađanje hormonski aktivnih peptida i serotonina u želucu, crijevima, jetri i samom pankreasu.

PP ćelije

PP ćelije (5%) nalaze se na periferiji, njihov broj je otprilike 1/20 otočića. Mogu lučiti vazoaktivni intestinalni polipeptid (VIP), polipeptid pankreasa (PP). Maksimalna količina VIP (vazointenzivnog peptida) se nalazi u organa za varenje I genitourinarnog sistema(V uretra). Utječe na stanje probavnog trakta, obavlja mnoge funkcije, uključujući antispazmodična svojstva protiv glatkih mišića žučne kese i sfinktera probavnih organa.

Epsilon ćelije

Najrjeđe od onih uključenih u OB su epsilon ćelije. Mikroskopskom analizom preparata iz lobula pankreasa može se utvrditi da je njihov broj u ukupnom sastavu manji od 1%. Ćelije sintetišu grelin. Među njegovim brojnim funkcijama, najviše proučavana je njegova sposobnost da utiče na apetit.

Koje se patologije javljaju u otočnom aparatu?

Mnogi naši čitaoci su zadovoljni promjenama nakon što su pobijedili pankreatitis! Evo šta kaže Galina Savina: „Jedina efektivna sredstva Postao je prirodni lijek protiv pankreatitisa: skuhao sam 2 supene kašike noću...”

Oštećenje OB ćelija dovodi do teških posljedica. S razvojem autoimunog procesa i stvaranjem antitijela (AB) na OB stanice, broj svih navedenih strukturnih elemenata naglo opada. Oštećenje 90% stanica je praćeno naglim smanjenjem sinteze inzulina, što dovodi do dijabetes melitusa. Proizvodnja antitijela na stanice otočića pankreasa javlja se uglavnom kod mladih ljudi.

Pankreatitis dovodi do ozbiljnih posljedica zbog oštećenja otočića - upalni proces u tkivima pankreasa. Često se javlja u teškom obliku u vidu nekroze gušterače, u kojoj dolazi do totalne smrti ćelija organa.

Određivanje antitijela na Langerhansova otočića

Ako iz nekog razloga dođe do kvara u tijelu i počne aktivna proizvodnja antitijela protiv vlastitih tkiva, to dovodi do tragičnih posljedica. Kada su beta ćelije izložene antitijelima, dijabetes melitus tipa 1 se razvija zbog nedovoljne proizvodnje inzulina. Svaki tip proizvedenog antitijela djeluje protiv određene vrste proteina. U slučaju Langerhansovih otočića, to su beta stanične strukture odgovorne za sintezu inzulina. Proces teče progresivno, stanice potpuno umiru, metabolizam ugljikohidrata je poremećen, a uz normalnu prehranu pacijent može umrijeti od gladi zbog nepovratnih promjena u organima.

Razvijene su dijagnostičke metode za utvrđivanje prisutnosti antitijela na inzulin u ljudskom tijelu. Indikacije za takvu studiju su:

• gojaznost na osnovu porodične istorije;
• bilo koja patologija gušterače, uključujući prethodne ozljede;
• teške infekcije: uglavnom virusne, koje mogu izazvati razvoj autoimunog procesa;
• jak stres, psihički stres.

Postoje 3 vrste antitijela preko kojih se dijagnosticira dijabetes tipa 1:

• na dekarboksilazu glutaminske kiseline (jedna od esencijalnih aminokiselina u tijelu);
• na proizvedeni insulin;
• na OB ćelije.

To su jedinstveni specifični markeri koji moraju biti uključeni u plan pregleda pacijenata sa postojećim faktorima rizika. Od navedenog obima istraživanja rano je otkrivanje antitijela na komponentu glutaminske aminokiseline dijagnostički znak SD. Pojavljuju se kada Klinički znakovi Još nema bolesti. Otkrivaju se uglavnom u mladoj dobi i mogu se koristiti za identifikaciju osoba s predispozicijom za razvoj bolesti.

Transplantacija ćelija otočića

Transplantacija OB stanica je alternativa transplantaciji pankreasa ili njegovog dijela, kao i ugradnji vještačkog organa. Ovo je zbog visoka osjetljivost i osjetljivost tkiva pankreasa na bilo kakav utjecaj: lako se ozljeđuje i teško obnavlja svoje funkcije.

Transplantacija otočića danas omogućava liječenje dijabetes melitusa tipa I u slučajevima kada je nadomjesna terapija inzulinom dosegla svoje granice i postala neučinkovita. Metodu su prvi koristili kanadski stručnjaci, a sastoji se od uvođenja zdravih endokrinih donora u pacijenta pomoću katetera. portalna vena jetra. Ima za cilj da preostale sopstvene beta ćelije rade.

Zbog funkcionisanja presađenih ćelija, neophodnih za održavanje normalan nivo količina glukoze u krvi inzulina. Učinak dolazi brzo: uspješnom operacijom, nakon dvije sedmice stanje pacijenta počinje da se poboljšava, nadomjesna terapija nestaje, a gušterača počinje samostalno sintetizirati inzulin.

Opasnost operacije leži u odbacivanju presađenih ćelija. Koristimo kadaverične materijale koji su pažljivo odabrani prema svim parametrima kompatibilnosti tkiva. Budući da postoji oko 20 takvih kriterija, antitijela prisutna u tijelu mogu dovesti do uništenja tkiva gušterače. Zbog toga važnu ulogu pravilno liječenje lijekovima usmjereno na smanjenje imunoloških reakcija igra ulogu. Lijekovi su odabrani na način da selektivno blokiraju neke od njih koji utiču na proizvodnju antitijela na stanice transplantiranih Langerhansovih otočića. Ovo vam omogućava da smanjite rizik za gušteraču.

U praksi, transplantacija ćelija pankreasa za dijabetes melitus tipa I pokazuje dobre rezultate: nije zabeležen nijedan smrtni slučaj nakon takve operacije. Određeni broj pacijenata značajno je smanjio dozu inzulina, a nekima od operiranih više nije bio potreban. Vraćene su i druge narušene funkcije organa, a zdravlje je poboljšano. Značajan dio se vratio normalnom načinu života, što nam omogućava da se nadamo daljoj povoljnoj prognozi.

Kao i kod drugih transplantacija organa, operacija pankreasa, osim po odbacivanju, opasna je i na druge načine nuspojave zbog kršenja različitim stepenima sekretorna aktivnost pankreas. U teškim slučajevima to dovodi do:

• do dijareje pankreasa;
• do mučnine i povraćanja;
• do teške dehidracije;
• na druge dispeptične pojave;
• do opšte iscrpljenosti.

Nakon zahvata, pacijent mora kontinuirano primati imunosupresivne lijekove tijekom cijelog života kako bi spriječio odbacivanje stranih ćelija. Djelovanje ovih lijekova usmjereno je na smanjenje imunoloških reakcija - proizvodnju antitijela. Zauzvrat, nedostatak imuniteta povećava rizik od razvoja bilo koje infekcije, čak i jednostavne, koja se može zakomplikovati i izazvati ozbiljne posljedice.

Nastavljaju se istraživanja transplantacije gušterače od svinja - ksenotransplantacija. Poznato je da su anatomija žlijezde i svinjski inzulin najsličniji ljudskom inzulinu i da se od njega razlikuju po jednoj aminokiselini. Prije otkrića inzulina, ekstrakt iz svinjske gušterače korišten je u liječenju teškog dijabetes melitusa.

Zašto se radi transplantacija?

Oštećeno tkivo pankreasa se ne obnavlja. U slučajevima kompliciranog dijabetes melitusa, kada je pacijent na visokim dozama inzulina, ovo operacija spašava pacijenta, daje priliku da se obnovi struktura beta ćelija. U brojnim kliničkim studijama, ove ćelije su transplantirane pacijentima od donatora. Kao rezultat, obnovljena je regulacija metabolizma ugljikohidrata. Ali u isto vrijeme, pacijenti moraju biti podvrgnuti snažnoj imunosupresivnoj terapiji kako bi se spriječilo odbacivanje tkiva donora.

Nisu svi pacijenti sa dijabetesom tipa 1 kandidati za transplantaciju ćelija. Postoje stroge indikacije:

• nedostatak rezultata primenjenog konzervativnog lečenja;
• insulinska rezistencija;
• izraženo metabolički poremećaji u organizmu;
• teške komplikacije bolesti.

Gdje se radi operacija i koliko košta?

Postupak zamjene Langerhansovih otočića naširoko se provodi u SAD-u - na taj način liječe dijabetes bilo koje vrste na ranim fazama. Jedan od instituta za istraživanje dijabetesa u Majamiju to radi. Na ovaj način nije moguće potpuno izliječiti dijabetes, ali se postižu dobri rezultati. terapeutski efekat, štaviše, rizici teške komplikacije su svedene na minimum.

Cijena takve intervencije je oko 100 hiljada dolara. Postoperativna rehabilitacija a provođenje imunosupresivne terapije kreće se od 5 do 20 hiljada dolara. Cijena ovog tretmana nakon operacije ovisi o odgovoru tijela na transplantirane stanice.

Gotovo odmah nakon manipulacije, gušterača počinje samostalno funkcionirati normalno, a postupno se poboljšava i njegov rad. Proces oporavka traje oko 2 mjeseca.

Prevencija: kako očuvati otočni aparat?

Budući da je funkcija Langerhansovih otočića pankreasa proizvodnja tvari važnih za ljude, neophodna je promjena načina života kako bi se održalo zdravlje ovog dijela gušterače. Ključne točke:

KAKO ZAUVIJEK ZABORAVITI NA PANKRATITIS?

Za prevenciju i liječenje bolesti pankreasa, naši čitaoci preporučuju monaški čaj. Jedinstvena kompozicija koja uključuje 9 lekovitog bilja, korisni za gušteraču, od kojih svaki ne samo da nadopunjuje, već i poboljšava djelovanje jedni drugih. Njegovom upotrebom ne samo da ćete ukloniti sve simptome upale žlijezde, već ćete se zauvijek riješiti uzroka njenog nastanka.

• odustajanje od alkohola i pušenja;
• eliminacija nezdrave hrane;
• fizička aktivnost;
• minimiziranje akutnog stresa i neuropsihičkog preopterećenja.

Alkohol nanosi najveću štetu pankreasu: uništava tkivo gušterače i dovodi do nekroze gušterače – totalne smrti svih vrsta ćelija organa koje se ne mogu obnoviti.

Pretjerana konzumacija masne i pržene hrane dovodi do sličnih posljedica, posebno ako se to dešava na prazan želudac i redovno. Opterećenje gušterače značajno se povećava, povećava se broj enzima koji su potrebni za probavu velikih količina masti i iscrpljuje organ. To dovodi do fibroze i promjena u preostalim stanicama žlijezde.

Stoga se kod najmanjih znakova probavne disfunkcije preporučuje kontaktirati gastroenterologa ili terapeuta kako bi se promjene na vrijeme ispravile i ranu prevenciju komplikacije.

Ignoriranje ili nepravilan tretman Pankreatitis može dovesti do strašnih posljedica:

• dijabetes;
• zatajenje jetre i bubrega;
• onkologija koja prijeti djelomičnim ili potpuno uklanjanje pankreas.

Da ne spominjemo stroge dijete, stalnu upotrebu enzima i periode egzacerbacije, kada više nema snage za život. „Ali moguće je zauvijek zaboraviti na pankreatitis“, kaže glavni gastroenterolog Ruske Federacije.

Langerhansova ostrva

Langerhansova otočića su nakupine stanica koje proizvode hormone (endokrinih), uglavnom u repu pankreasa. Otkrio 1869. godine njemački patolog Paul Langerhans (1849-1888). Ostrva čine otprilike 1...2% mase pankreasa. Gušterača odrasle zdrave osobe ima oko 1 milion otočića (ukupne mase od jedan do jedan i po grama) koje objedinjuje koncept organ endokrinog sistema.

Langerhansova otočića, bojenje hematoksilin-eozinom.

Pankreas psa. 250x.

Istorijska referenca

Paul Langerhans, kao student medicine radeći sa Rudolfom Virchowom, 1869. opisao je nakupine ćelija u pankreasu koje su se razlikovale od okolnog tkiva, koje su kasnije dobile ime po njemu. Godine 1881. K.P. Ulezko-Stroganova prvi je ukazao na endokrinu ulogu ovih ćelija. Inkreacijska funkcija pankreasa dokazana je u Strazburu (Njemačka) u klinici najvećih dijabetologa Naunina Meringa i Minkowskog 1889. godine - otkriven je dijabetes pankreasa i po prvi put dokazana uloga pankreasa u njegovoj patogenezi. Ruski naučnik L.V. Sobolev (1876-1919) u svojoj disertaciji „O morfologiji pankreasa pri podvezivanju njenog kanala kod dijabetesa i nekih drugih stanja“ pokazao je da ligacija izvodnog kanala pankreasa dovodi do acinarne (egzokrine) sekcije. potpuna atrofija, dok otočići pankreasa ostaju netaknuti. Na osnovu eksperimenata, L.V. Sobolev je došao do zaključka: „funkcija otočića pankreasa je regulacija metabolizma ugljikohidrata u tijelu. Smrt otočića gušterače i gubitak ove funkcije uzrokuje bolno stanje - dijabetes melitus."

Nakon toga, zahvaljujući nizu studija koje su sproveli fiziolozi i patofiziolozi u raznim zemljama (pankreatektomija, selektivna nekroza beta ćelija pankreasa hemijsko jedinjenje aloksan), dobijene su nove informacije o inkreatornoj funkciji pankreasa.

Godine 1907. Lane & Bersley (Univerzitet u Čikagu) su pokazali razliku između dva tipa ćelija otočića, koje su nazvali tip A (alfa ćelije) i tip B (beta ćelije).

Belgijski istraživač Jan de Meyer je 1909. godine predložio da se produkt lučenja beta ćelija Langerhansovih otočića nazove inzulinom (od lat. insula- ostrvo). Međutim, direktni dokazi o proizvodnji hormona koji utječe na metabolizam ugljikohidrata nisu pronađeni.

Godine 1921., u laboratoriji fiziologije profesora J. Macleoda na Univerzitetu u Torontu, mladi kanadski hirurg Frederick Banting i njegov asistent student medicine Charles Best uspjeli su izolirati inzulin.

Godine 1962. Marlin et al otkrili su da vodeni ekstrakti pankreasa mogu povećati glikemiju. Supstanca koja uzrokuje hiperglikemiju nazvana je "hiperglikemijsko-glikogenolitički faktor". Bio je to glukagon, jedan od glavnih fizioloških antagonista insulina.

Godine 1967. Donathan Steiner i koautori (Univerzitet u Čikagu) uspjeli su otkriti protein prekursor inzulina - proinzulin. Pokazali su da sinteza inzulina u beta stanicama počinje formiranjem molekule proinzulina, od koje se po potrebi odvajaju C-peptid i molekul inzulina.

Godine 1973. John Ensik (Univerzitet u Washingtonu), kao i brojni američki i evropski naučnici, izvršili su rad na prečišćavanju i sintezi glukagona i somatostatina.

Godine 1976. Gudworth & Bottaggo su otkrili genetski defekt u molekuli inzulina, otkrivajući dvije vrste hormona: normalan i abnormalan. potonji je antagonist normalnog inzulina.

Godine 1979., zahvaljujući istraživanju Lacy & Kempa i koautora, postalo je moguće presaditi pojedinačna otočića i beta stanice, bilo je moguće odvojiti otočiće od egzokrinog dijela gušterače i izvršiti transplantaciju u eksperimentu. Godine 1979-1980 Prilikom transplantacije beta ćelija prevazilazi se barijera specifična za vrstu (ćelije zdravih laboratorijskih životinja implantiraju se u bolesne životinje druge vrste).

Godine 1990. stanice otočića pankreasa su po prvi put presađene pacijentu s dijabetesom melitusom.

U endokrinom dijelu parenhima pankreasa postoje otočićaLangerhans. Njihove glavne strukturne jedinice su sekretorne (α, β, Δ, F i druge) ćelije.

A ćelije (α ćelije) nastaju otočići glukagon. Povećava glikogenolizu u jetri, smanjuje iskorištavanje glukoze u njoj, a također povećava glukoneogenezu i stvaranje ketonskih tijela. Rezultat ovih učinaka je povećanje koncentracije glukoze u krvi. Izvan jetre, glukagon povećava lipolizu i smanjuje sintezu proteina.

Na α-ćelijama postoje receptori koji, kada se smanji nivo glukoze u vanćelijskom okruženju, povećavaju lučenje glukagona. Sekretin inhibira proizvodnju glukagona, a drugi gastrointestinalni hormoni je stimulišu.

B ćelije ( -ćelije) sintetiziraju i skladište inzulin. Ovaj hormon povećava propusnost staničnih membrana za glukozu i aminokiseline, a također potiče pretvaranje glukoze u glikogen, aminokiselina u proteine ​​i masnih kiselina u trigliceride.

Ćelije koje sintetišu insulin su u stanju da reaguju na promene u sadržaju kalorigenskih molekula (glukoze, aminokiselina i masne kiseline). Od aminokiselina, stimulaciju lučenja inzulina najizraženije su arginin i lizin.

Oštećenje Langerhansovih otočića dovodi do smrti životinje zbog nedostatka inzulina u tijelu. Samo ovaj hormon smanjuje nivo glukoze u krvi.

D ćelije (Δ ćelije) sintetiziraju se otočići pankreasa somatostatin. U pankreasu ima inhibicijski parakrini učinak na lučenje hormona Langerhansovim otočićima (preovlađujući učinak na β-ćelije), te egzokrinim aparatom - bikarbonata i enzima.

Endokrini efekat somatostatina pankreasa manifestuje se inhibicijom sekretorne aktivnosti u gastrointestinalnom traktu, adenohipofizi, paratireoidnoj žlezdi i bubrezima.

Zajedno sa sekrecijom, somatostatin pankreasa smanjuje kontraktilnu aktivnost žučne kese i žučnih puteva, i kroz cijeli gastrointestinalni trakt - smanjuje cirkulaciju krvi, pokretljivost i apsorpciju.

Aktivnost D ćelija se povećava sa visok sadržaj aminokiselina (posebno leucina i arginina) i glukoze u lumenu digestivnog trakta, kao i povećanje koncentracije CCP, gastrina, želudačnog inhibitornog polipeptida (GIP) i sekretina u krvi. Istovremeno, norepinefrin inhibira oslobađanje somatostatina.

Pankreasni polipeptid sintetiziraju F ćelije (ili PP ćelije) otočića. Smanjuje volumen sekrecije pankreasa i koncentraciju tripsinogena u njemu, a također inhibira izlučivanje žuči, ali stimulira bazalnu sekreciju želučanog soka.

Proizvodnja polipeptida pankreasa stimulisana je parasimpatičkim nervnim sistemom, gastrinom, sekretinom i CCP, kao i postom, hranom bogatom proteinima, hipoglikemijom i vežbanjem.

Intenzitet proizvodnje hormona pankreasa kontroliše autonomni nervni sistem (parasimpatički nervi izazivaju hipoglikemiju, a simpatički nervi hiperglikemiju). Međutim, glavni faktori koji reguliraju sekretornu aktivnost stanica na Langerhansovim otočićima su koncentracije hranjivih tvari u krvi i lumenu gastrointestinalnog trakta. Zahvaljujući tome, pravovremene reakcije ćelija otočnog aparata osiguravaju održavanje konstantnog nivoa hranjivih tvari u krvi između obroka.

ENDOKRINA FUNKCIJA GENITALNIH ŽLJEZDA

Nakon početka puberteta, glavni izvori polnih hormona u tijelu životinja postaju trajne spolne žlijezde (kod mužjaka testisi, a za ženke jajnici). Kod žena se povremeno mogu pojaviti privremene endokrine žlijezde (na primjer, posteljica tokom trudnoće).

Spolni hormoni se dijele na muške (androgeni) i ženske (estrogeni).

Androgeni(testosteron, androstendion, androsteron itd.) specifično stimulišu rast, razvoj i funkcionisanje muških reproduktivnih organa, a sa početkom puberteta i formiranje i sazrevanje muških zametnih ćelija.

Čak i prije rođenja, kod fetusa se formiraju sekundarne polne karakteristike. Ovo je u velikoj mjeri regulirano androgenima proizvedenim u testisima (luče ih Leydigove stanice) i faktorom koji luče Sertolijeve stanice (locirani u zidu sjemenog tubula). Testosteron osigurava diferencijaciju vanjskih genitalija prema muškom tipu, a sekrecija Sertolijevih stanica sprječava nastanak materice i jajovoda.

U pubertetu androgeni ubrzavaju involuciju timusa, au drugim tkivima podstiču nakupljanje nutrijenata, sintezu proteina, razvoj mišićnog i koštanog tkiva, te povećavaju fizičke performanse i otpornost organizma na štetne efekte.

Androgeni utiču na centralni nervni sistem (na primer, izazivaju manifestacije seksualnog instinkta). Stoga uklanjanje spolnih žlijezda (kastracija) kod mužjaka čini ih smirenim i može dovesti do promjena neophodnih za privrednu aktivnost. Na primjer, kastrirane životinje se brže tove, njihovo meso je ukusnije i nježnije.

Prije rođenja, lučenje androgena je osigurano kombinovanim djelovanjem ženskog LH i humanog korionskog gonadotropina (HCG) na fetus. Nakon rođenja, razvoj sjemenih tubula, sperme i popratnu proizvodnju biološki aktivnih supstanci Sertolijevim stanicama stimulira vlastiti gonadotropin muškarca – FSH, a LH uzrokuje lučenje testosterona od strane Leydigovih stanica. Starenje je praćeno opadanjem aktivnosti spolnih žlijezda, ali produkcija polnih hormona nadbubrežne žlijezde se nastavlja.

Specifičnosti Sertolijevih ćelija u testisima pastuva, bikova i nerastova uključuju njihovu sposobnost, pored testosterona, da proizvode estrogene, koji regulišu metabolizam u zametnim ćelijama.

Jajnici u tijelu spolno zrele ženke proizvode estrogena i gestagena. Glavni izvor estrogena (estrona, estradiola i estriola) su folikuli, a gestageni su žuto tijelo.

Kod nezrele žene estrogeni nadbubrežne žlijezde stimulišu razvoj reproduktivnog sistema (jajovoda, materice i vagine) i sekundarnih polnih karakteristika (određene tjelesne građe, mliječne žlijezde itd.). Nakon početka puberteta, koncentracija ženskih polnih hormona u krvi značajno raste zbog njihove intenzivne proizvodnje od strane jajnika. Nastali nivoi estrogena stimulišu sazrevanje zametnih ćelija, sintezu proteina i formiranje mišićnog tkiva u većini unutrašnjih organa žene, a takođe povećavaju otpornost njenog tela na štetnih efekata i izazivaju promjene u organima životinje povezane sa seksualnim ciklusima.

Visoke koncentracije estrogena uzrokuju rast, širenje lumena i povećanu kontraktilnu aktivnost jajovoda. U maternici povećavaju opskrbu krvlju, potiču proliferaciju stanica endometrija i razvoj žlijezda maternice, a također mijenjaju osjetljivost miometrija na oksitocin.

Kod ženki mnogih životinjskih vrsta estrogeni uzrokuju keratinizaciju epitelnih stanica vagine prije estrusa. Stoga se kvalitet hormonske pripreme ženke za parenje i ovulaciju utvrđuje citološkim analizama vaginalnog brisa.

Estrogeni također doprinose formiranju stanja “lova” i odgovarajućih seksualnih refleksa u fazi seksualnog ciklusa koja je najpovoljnija za oplodnju.

Nakon ovulacije, a žuto tijelo. Hormoni koje proizvodi (gestageni) utiču na matericu, mlečne žlezde i centralni nervni sistem. Zajedno sa estrogenima regulišu procese začeća, implantacije oplođenog jajeta, trudnoće, porođaja i laktacije. Glavni predstavnik gestagena je progesteron. Stimulira sekretornu aktivnost žlijezda maternice i čini endometrijum sposobnim da odgovori na mehaničke i kemijske utjecaje izraslinama neophodnim za implantaciju oplođenog jajašca i formiranje posteljice. Progesteron također smanjuje osjetljivost materice na oksitocin i opušta je. Stoga prerano smanjenje koncentracije gestagena u krvi trudnica uzrokuje porođaj prije nego što fetus potpuno sazrije.

Ako ne dođe do trudnoće, žuto tijelo se involuira (prestaje proizvodnja gestagena) i počinje novi ciklus jajnika. Umjerene količine progesterona u sinergiji s gonadotropinima stimuliraju ovulaciju, a velike inhibiraju lučenje gonadotropina i ovulacija ne dolazi. Male količine progesterona su također potrebne da bi se osigurao estrus i spremnost za parenje. Osim toga, progesteron je uključen u formiranje dominante trudnoće(gestacijska dominantna), usmjerena na osiguranje razvoja budućeg potomstva.

Nakon izlaganja estrogenima, progesteron potiče razvoj žljezdanog tkiva u mliječnoj žlijezdi, što dovodi do stvaranja sekretornih lobula i alveola u njoj.

Zajedno sa steroidnim hormonima, žuto tijelo, endometrijum i posteljica, uglavnom prije porođaja, proizvode hormon relaxin. Njegovu proizvodnju podstiču visoke koncentracije LH i uzrokuje povećanje elastičnosti pubisa simfize, opuštanje ligamenta zdjeličnih kostiju, a neposredno prije porođaja povećava osjetljivost miometrija na oksitocin i izaziva širenje ždrijela maternice. .

Placenta odvija u nekoliko faza. Prvo, tokom fragmentacije oplođenog jajeta, a trofoblast. Nakon spajanja ekstraembrionalnih krvnih sudova na njega, trofoblast se pretvara u chorion, koji nakon čvrstog povezivanja s maternicom postaje potpuno formiran placenta.

Kod sisara posteljica obezbeđuje vezanje, imunološku zaštitu i ishranu fetusa, izlučivanje metaboličkih produkata, kao i proizvodnju hormona (endokrinu funkciju) neophodnih za normalan tok trudnoće.

Već je uključeno ranim fazama U trudnoći se stvaraju horionske resice na mjestima gdje se horionske resice pričvršćuju za matericu. humani korionski gonadotropin. Njegov izgled ubrzava razvoj embrija i sprečava involuciju žutog tela. Zahvaljujući tome, žuto tijelo održava visok nivo progesterona u krvi sve dok sama posteljica ne počne da ga sintetizira u potrebnoj količini.

Gonadotropini koji nisu hipofizni proizvedeni u tijelu trudnih ženki imaju specifične karakteristike, ali mogu utjecati na reproduktivne funkcije drugih životinjskih vrsta. Na primjer, uvod gonadotropin serum gravidnih kobila(GSFA) uzrokuje oslobađanje progesterona kod mnogih sisara. Ovo je praćeno produžavanjem seksualnog ciklusa i odgađanjem pojave vrućine. Kod krava i ovaca, HSFA također uzrokuje istovremeno oslobađanje nekoliko zrelih jaja, što se koristi u prijenosu embrija.

Placentalni estrogeni proizvodi placenta većine sisara (kod primata - estron, estradiol I estriol, i konj - equilin I ekvilenin) uglavnom u drugoj polovini trudnoće iz dehidroepiandrosterona koji se formira u nadbubrežnim žlijezdama fetusa.

Placentarni progesteron kod brojnih sisara (primata, mesoždera, glodara) luče se u količinama dovoljnim za normalnu gestaciju čak i nakon uklanjanja žuta tela.

Placentalni laktotropin(placentarni laktogeni hormon, placentni prolaktin, korionski somatomamotropin) podržava rast fetusa, a kod ženki povećava sintezu proteina u ćelijama i koncentraciju FFA u krvi, stimuliše rast sekretornih sekcija mliječnih žlijezda i njihovu pripremu za laktaciju , a zadržava i jone kalcijuma u tijelu, smanjuje izlučivanje fosfora i kalija mokraćom.

Kako trudnoća napreduje, nivo u krvi ženki se povećava. placentni kortikoliberin, što povećava osjetljivost miometrija na oksitocin. Ovaj liberin praktično nema efekta na lučenje ACTH. To je zbog činjenice da se tijekom trudnoće povećava sadržaj proteina u krvi, koji brzo neutralizira kortikoliberin i nema vremena da djeluje na adenohipofizu.

THYMUS

Timus (gušava ili timus) prisutan je kod svih kičmenjaka. Kod većine sisara sastoji se od dva međusobno povezana režnja smještena u gornjem dijelu grudnog koša odmah iza grudne kosti. Međutim, kod torbara ovi timusni režnjevi obično ostaju odvojeni organi. Kod gmizavaca i ptica, žlijezda obično ima oblik lanaca koji se nalaze na obje strane vrata.

Timus većine sisara dostiže najveću veličinu u odnosu na tjelesnu težinu u vrijeme rođenja. Zatim polako raste i dostiže maksimalnu težinu tokom puberteta. U zamoraca (i nekih drugih vrsta životinja) veliki timus ostaje tijekom cijelog života, ali kod većine visokorazvijenih životinja nakon puberteta se žlijezda postupno smanjuje (fiziološka involucija), ali ne dolazi do potpune atrofije.

U timusu, epitelne ćelije proizvode timusne hormone koji utiču na hematopoezu, kao i na diferencijaciju i aktivnost T ćelija kroz endokrine i parakrine puteve.

U timusu, prekursori T-limfocita djeluju uzastopno timopoetin I timozini. Oni čine ćelije koje se diferenciraju u timusu osjetljivim na aktivirani kalcij timulin(ili faktor seruma timusa - TSF).

Napomena: Starostno smanjenje sadržaja kalcijevih jona u tijelu uzrok je smanjenja aktivnosti timulina kod starih životinja.

Sekretorna aktivnost timusa usko je povezana s aktivnošću hipotalamusa i drugih endokrinih žlijezda (hipofiza, epifiza, nadbubrežne žlijezde, štitne žlijezde i gonade). Hipotalamus somatostatin, uklanjanje nadbubrežne žlijezde i štitne žlijezde smanjuju proizvodnju hormona timusa, a epifiza i kastracija povećavaju hormonopoezu u timusu. Kortikosteroidi regulišu distribuciju hormona timusa između timusa, slezene i limfnih čvorova, a timektomija dovodi do hipertrofije kore nadbubrežne žlijezde.

Navedeni primjeri ukazuju da timusna žlijezda osigurava integraciju neuro-endokrinog i imunološkog sistema u cjelokupni makroorganizam.

EPIFIZ

Epifiza(pinealna žlijezda) nalazi se u kralježnjaka ispod vlasišta ili duboko u mozgu. Glavne ćelije epifize kod sisara su pinealociti, a primitivnije životinje također imaju fotoreceptore. Stoga, uz endokrinu funkciju, epifiza može pružiti osjećaj stepena osvijetljenosti objekata. To omogućava dubokomorskim ribama da vrše vertikalnu migraciju ovisno o izmjeni dana i noći, a lampugama i gmizavcima da se zaštite od opasnosti odozgo. Kod nekih ptica selica epifiza vjerovatno funkcionira kao navigacijski uređaj tokom leta.

Pinealna žlijezda vodozemaca već je sposobna proizvoditi hormon melatonin, koji smanjenje količine pigmenta u stanicama kože.

Pinealociti kontinuirano sintetiziraju hormon serotonin, koji se u mraku i uz nisku aktivnost simpatičkog nervnog sistema (kod ptica i sisara) pretvara u melatonin. Dakle, trajanje dana i noći utiče na sadržaj ovih hormona u epifizi. Rezultirajuće ritmičke promjene njihove koncentracije u epifizi određuju dnevni (cirkadijalni) biološki ritam kod životinja (na primjer, učestalost sna i fluktuacije tjelesne temperature), a također utječu na formiranje takvih sezonskih reakcija kao što su hibernacija, migracija, linjanje i razmnožavanje.

Povećanje sadržaja melatonina u epifizi ima hipnotičko, analgetsko i sedativno djelovanje, a također inhibira pubertet kod mladih životinja. Stoga, nakon uklanjanja epifize, pilići brže doživljavaju pubertet, kod mužjaka sisara hipertrofiraju testisi i povećava se sazrijevanje sperme, a kod ženki se produžava životni vijek žutog tijela i povećava maternica.

Melatonin smanjuje lučenje LH, FSH, prolaktina i oksitocina. Stoga, nizak nivo melatonina tokom dana doprinosi povećanju proizvodnje mlijeka i visokoj seksualnoj aktivnosti kod životinja u doba godine kada su noći najkraće (proljeće i ljeto). Melatonin također neutralizira štetno djelovanje stresora i prirodni je antioksidans.

Kod sisara serotonin i melatonin obavljaju svoje funkcije uglavnom u epifizi, a udaljeni hormoni žlijezde su vjerovatno polipeptidi. Značajan dio njih se, zajedno s krvlju, izlučuje u cerebrospinalnu tečnost i preko njega ulazi u različite dijelove centralnog nervnog sistema. Ovo ima pretežno inhibitorni učinak na ponašanje životinje i druge moždane funkcije.

U epifizi je već otkriveno oko 40 biološki aktivnih peptida koji se izlučuju u krv i cerebrospinalnu tekućinu. Od njih su najviše proučavani antihipotalamički faktori i adrenoglomerulotropin.

Antihipotalamički faktori obezbeđuju komunikaciju između epifize i hipotalamus-hipofiznog sistema. To uključuje, na primjer, arginin-vazotocin(reguliše lučenje prolaktina) i antigonadotropin(slabi lučenje LH).

Adrenoglomerulotropin stimulirajući proizvodnju aldosterona od strane nadbubrežne žlijezde, utiče na metabolizam vode i soli.

Dakle, glavna funkcija epifize je regulacija i koordinacija bioritma. Kontrolom aktivnosti nervnog i endokrinog sistema životinje, epifiza osigurava da njeni sistemi proaktivno reaguju na promjene u doba dana i godišnjeg doba.