Slinivka břišní je považována za jeden z životně důležitých orgánů. Nejen, že se aktivně podílí na procesu trávení potravy, ale má také endokrinní funkce. Vnitřní sekrece se provádí díky speciálním buňkám umístěným v ocasu této anatomické formace. Místo, kde se produkují hormony slinivky břišní, se nazývá Langerhansův ostrůvek. Tento anatomické vzdělání má obrovský funkční hodnotu. Díky němu je to zajištěno metabolismus sacharidů.

Co je Langerhansův ostrůvek: účel

Endokrinní buňky jsou umístěny v celém těle. Jedním z míst, kde se hromadí, je slinivka břišní. Langerhansovy ostrůvky jsou lokalizovány v kaudální části orgánu. Jsou to buněčné shluky, které produkují biologicky účinné látky- hormony. Význam Langerhansových ostrůvků je obrovský. Spočívá v produkci normálního množství hormonů nezbytných pro metabolické procesy. Langerhansovy ostrůvky pankreatu mají následující funkce:

1. Kontrola glykémie.
2. Regulace aktivity enzymů.
3. Účast na metabolismu tuků.

Vzhledem k normální funkci ostrůvkového aparátu nedochází k rozvoji stavů jako je diabetes a hypoglykémie. K poškození buněk dochází při akutní a Chronický zánět- pankreatitida.

Histologická stavba ostrůvků

Langerhansův ostrůvek byl objeven v 19. století. Představuje koncentraci endokrinních prvků. U dětí tyto formace zabírají asi 6% celkové plochy orgánu. V dospělosti se endokrinní část snižuje a činí pouze 2%. Parenchym ocasu obsahuje asi milion Langerhansových ostrůvků. Mají vlastní bohaté zásobení krví a inervaci. Každý ostrov se skládá z lalůčků, které jsou pokryty pojivovou tkání. Kromě toho se také nachází mimo endokrinní formace. Buňky uvnitř ostrůvků jsou uspořádány do mozaikového vzoru. Činnost endokrinních shluků zajišťují nervy vagus a sympatické nervy. Insulární buňky jsou umístěny ve středu lalůčku. Snižují hladinu glukózy v krvi. V periferní části lalůčků jsou alfa a delta buňky. První produkují kontra-inzulární hormon - glukagon. Ty jsou nezbytné pro regulaci endokrinní a exokrinní aktivity.

Jaké buňky jsou na Langerhansových ostrůvcích?

Langerhansovy ostrůvky produkují několik typů buněk. Všechny se podílejí na uvolňování biologicky aktivních látek – peptidů a hormonů. Většina Langerhansových ostrůvků je reprezentována beta buňkami. Jsou umístěny ve středu každého lalůčku. Tyto buňky jsou velmi důležité, protože produkují inzulín.

Druhým nejdůležitějším jsou alfa buňky slinivky břišní. Zabírají čtvrtinu rozlohy ostrova. Alfa buňky jsou nezbytné pro produkci glukagonu. Tento hormon je antagonista inzulínu.

V periferní části Langerhansových ostrůvků se produkují PP a delta buňky. Počet prvních je asi 1/20 dílu. Funkcí těchto útvarů je produkce pankreatického polypeptidu. Delta buňky jsou nutné k produkci somatostatinu. Tato látka se podílí na regulaci metabolismu sacharidů.

Buňky ostrůvků se obtížně regenerují. Při poškození těchto struktur je proto často nemožné obnovit jejich funkci.

Hormonální aktivita Langerhansových ostrůvků

Navzdory skutečnosti, že Langerhansův ostrůvek je malý a zabírá jen malou část slinivky břišní, význam tohoto fragmentu je velký. Produkuje nejdůležitější hormony, které se účastní metabolické procesy. Langerhansovy ostrůvky produkují inzulín, glukagon, somatostatin a pankreatický polypeptid.

První 2 hormony jsou nezbytné pro život. Inzulín spouští proces štěpení glukózy na menší molekulární sloučeniny. V důsledku toho klesá hladina cukru v krvi. Inzulin se navíc podílí na metabolismu tuků. V důsledku působení tohoto hormonu v játrech a svalová tkáň hromadí se glykogen. Inzulin působí na celkový metabolismus anabolicky, to znamená, že urychluje všechny procesy.

Glukagon má opačný účinek. Tento hormon je produkován v menším množství ve srovnání s inzulínem. Podílí se na glukoneogenezi. Cukr je v těle nezbytný, protože je zdrojem energie.

Somatostatin reguluje produkci Trávicí enzymy a hormony. Pod vlivem této látky se snižuje tvorba glukagonu a inzulínu. V Langerhansových ostrůvcích je velmi málo PP buněk, ale pankreatický polypeptid je pro tělo nezbytný. Podílí se na regulaci sekrece trávicích žláz (játra, žaludek). Při nedostatečné hormonální aktivitě dochází k rozvoji závažných onemocnění.

Poškození endokrinní slinivky břišní

Dysfunkce buněk ostrůvků může nastat v důsledku různé důvody. Často se nedostatečnost těchto struktur týká vrozené anomálie (genetické patologie). Získané poškození Langerhansových ostrůvků se vyvíjí v důsledku virových a bakteriální infekce, chronický intoxikace alkoholem, neurologická onemocnění.

Nedostatek inzulínu vede k cukrovce 1. typu. Toto onemocnění se vyskytuje v dětství a v mládí. Zvýšená hladina glukózy v krvi vede k poškození cév a nervů. Při nedostatku dalších buněk ostrůvků vzniká hypoglykemický stav a zvýšená tvorba trávicích šťáv. Ke zvýšené produkci hormonů dochází při benigní nádory ocas slinivky břišní.

Transplantace Langerhansových ostrůvků

Léčba diabetes mellitus je substituční terapie inzulín. V minulé roky se vyvíjejí alternativní způsoby. Patří mezi ně zavedení umělé slinivky břišní a transplantace buněk ostrůvků. V praxi se ukázalo, že struktury produkující hormony zakořeňují v novém organismu. V tomto případě může být metabolismus sacharidů zcela obnoven. Transplantace Langerhansových ostrůvků dosud nebyla přijata široké uplatnění v praxi.

Lidské tělo je dokonalý výtvor. Má to vnitřní orgány s jedinečnými sadami funkcí. Jedním z těchto jemných, přesně fungujících a nejdůležitějších orgánů pro udržení zdravé dlouhověkosti je slinivka – generátor hormonů a pankreatické šťávy. Aby bylo možné obnovit jeho funkčnost, je důležité porozumět zařízení.

Struktura slinivky břišní (Langerhansovy ostrůvky)

Orgán s distribuovanou, různorodou alveolárně-tubulární strukturou má žlázové prvky, které plní jedinečné intra- a vnější sekreční funkce. Nachází se za žaludkem v břišní dutina, její hmotnost je až 80 g. Pojivová tkáň rozděluje žlázu na laloky přepážkami.

Jsou v nich umístěny lodě oběhový systém a odchozí kanály. Uvnitř laloků jsou úseky exokrinní sekrece (zahrnující až 97 % z celkového počtu buněčných struktur) a endokrinní formace (Langerhansovy ostrůvky). Periodicky významná exokrinní část orgánu duodenum se vylučuje pankreatická šťáva obsahující trávicí enzymy.

Buněčné shluky (od 1 do 2 milionů) o velikosti od 0,1 do 0,3 mm jsou zodpovědné za intrasekreční a exokrinní funkce. Každý z nich obsahuje 20 - 40 kusů. Každá buňka produkuje do krve hormony inzulín, glukagon atd., které řídí metabolismus lipidů a sacharidů. Tato funkce je zajištěna rozvětveným systémem kapilár a malých cévek, které pronikají jejich asociacemi.

Častěji se jedná o kulovité ostrůvky, existují difúzní akumulace ve formě pramenů, všechny nemají vylučovací kanály. , vylučované slinivkou, řídí proces trávení a regulují složení a hladinu živin vstupující do krve. Spojením v rámci jednoho orgánu tedy intrasekreční a exokrinní buněčné složky fungují jako jeden celek. Izolované ostrovní shluky obsahují pět typů endokrinních buněčných struktur, které zajišťují produkci jedinečných hormonů.

Alfa buňky

Nachází se v periferních shlucích. Tvoří asi 1/4 všech orgánových buněk a ve svých granulích obsahují glukagon. Jejich funkcí je generovat hormon glukagon, který se na rozdíl od inzulínu tvořeného žlázou používá ke spuštění přeměny molekul glykogen-polymerového cukru na glukózu na vnitřních receptorech buněčných struktur (200 000 receptorových jednotek na buněčnou strukturu) jater. . Ten, který je nositelem energie, se uvolňuje do krevního řečiště. Tato funkce je implementován nepřetržitě, aby dodal tělu energii.

Beta buňky

Jsou to centrální shluky. Beta buňky slinivky břišní tvoří asi 3/4 všech buněčných struktur orgánu a obsahují inzulín. Jejich funkcí je generovat hormon inzulín, který na rozdíl od glukagonu tvořeného žlázou slouží ke spouštění přeměny glukózy na molekuly polymerního glykogenu na vnitřních receptorech buněčných struktur (150 000 receptorových jednotek na jednu) jater. Tato látka, která je uloženou energií, je odstraněna z krevního řečiště.

Množství cukru v krvi je tedy normalizováno inzulínem. Nedostatečná produkce inzulínu vede k perzistenci vyšší úroveň cukru a cukrovky. Jeho charakteristickým znakem jsou protilátky proti pankreatickým beta buňkám (diabetes 1. typu), zjištěné v krevních testech. Snižují produkci inzulínu, narušují jeho rovnováhu s glykogenem v krvi. U zdravý člověk tyto protilátky v krvi chybí.

Delta buňky

Tvoří až 1/10 všech buněčných struktur orgánu. Buňky produkují hormon somatostatin, který potlačuje sekreční aktivitu tvorby hormonů. Zejména snižuje sekreci glukagonu a inzulínu a také exokrinní sekreci šťáv pro trávení a motilitu trávicího systému.

VIP buňky

Mají sníženou přítomnost v orgánu. V buňkách se tvoří vasointestinální peptid, který nepřímo zlepšuje průtok krve a sekreci orgánů. Rozšiřuje lumen krevních cév, snižuje tlak v tepnách a inhibuje tvorbu žaludeční sliznice. kyseliny chlorovodíkové, žláza aktivuje tvorbu antagonistických hormonů - inzulínu a glukagonu.

Slinivka je skutečně jedinečný orgán, na kterém do značné míry závisí životně důležitá činnost celého lidského těla. A jedním z hlavních úkolů slinivky břišní je regulovat množství cukru v krvi uvolňováním hormonu inzulínu. Realizuje se díky endokrinní funkci, zejména Langerhansových ostrůvků. Jaké jsou tyto buňky, jaké jsou jejich hlavní znaky a je možné transplantovat endokrinní buňky Langerhansových ostrůvků pacientům s diabetem 1. typu?

Langerhansovy ostrůvky: struktura a úloha slinivky břišní

Každý z pankreatických ostrůvků pankreatu, určený k provádění endokrinních funkcí, se skládá ze skupin buněk, které jsou obklopeny kapilárami. Zajímavé je, že jejich hmotnost a velikost je tak minimální, že přímo ve žláze jich je asi 1,5 - 2 miliony. Langerhansovy ostrůvky slinivky břišní jsou rozmístěny po celé slinivce, ale největší počet se stále nachází v ocasu.

Navzdory skutečnosti, že endokrinní buňky pankreatu tohoto typu plní jednu z nejdůležitějších funkcí pro celé tělo, jejich celková hmotnost není větší než 1-2% celkové hmotnosti pankreatu. Co je důležité, jsou zastoupeny Langerhansovy ostrůvky slinivky břišní různé typy endokrinní buňky, což jim umožňuje produkovat několik hormonů současně, čímž řídí metabolismus.

Jejich základem jsou buňky zvané insulocyty. Za produkci glukagonu jsou tedy zodpovědné A-buňky, které tvoří přibližně čtvrtinu všech endokrinních buněčných agregátů přítomných v této části orgánu. Většina pankreatických buněk je typu B, která je zodpovědná za produkci inzulínu, a proto poruchy v jejich práci povedou k cukrovce.

Sekreci zajišťují endokrinní buňky typu D a také D1, jejichž počet se přibližně rovná 10 procentům z celkového počtu. A samozřejmě neméně důležitá je role PP buněk slinivky břišní, jejichž počet je malý, ale jsou to oni, kdo řídí množství pankreatické šťávy tak, aby její nadbytek nebo nedostatek nepoškodil fungování celého organismu. gastrointestinální trakt.

Langerhansovy ostrůvky: endokrinní funkce a protilátky proti buňkám slinivky břišní

Jak známo, hlavním úkolem Langerhansových ostrůvků slinivky břišní je realizace endokrinní funkce slinivky břišní. Za prvé se jedná o uvolňování hlavních hormonů nazývaných inzulín a glukagon, jejichž cílem je kontrolovat hladinu cukru v krvi. Inzulin tedy snižuje jeho množství, pokud hladiny překračují normu, a glukagon jej naopak zvyšuje.

Stojí za zmínku, že pokud se endokrinní buňky pankreatických ostrůvků plně nevyrovnají se svou prací, a proto se hormony, které tělo potřebuje, neuvolňují v požadovaných množstvích, existuje vysoká pravděpodobnost diabetes mellitus. Toto onemocnění vzniká v důsledku přebytku cukru v těle a jeho léčba vyžaduje neustálé podávání inzulínu. Typ 1 tohoto onemocnění je obzvláště nebezpečný, protože v tomto případě jsou endokrinní buňky pankreatu hromadně zničeny, a proto se stav pacienta nezhoršuje postupně, ale rychle a vyžaduje naléhavou a neustálou léčbu. Důvodů může být mnoho, například produkce protilátek v těle na pozadí imunitních onemocnění.

Co je důležité, existuje metoda pro léčbu a obnovu endokrinních funkcí slinivky břišní pomocí transplantace buněk z Langerhansových ostrůvků. V tomto případě však bude nutné nejprve otestovat protilátky proti endokrinním buňkám slinivky břišní, protože transplantační technika bude účinná pouze u určitého typu diabetu. Ale s rakovinou nebo jinými onemocněními slinivky břišní nedává požadovaný výsledek.

Transplantace buněk Langerhansových ostrůvků pacientům s diabetem 1. typu

Langerhansovy ostrůvky dnes umožňují léčit cukrovku 1. typu díky jejich transplantaci. Tato metoda byl objeven nedávno kanadskými specialisty, a přestože vyžaduje velmi značné finanční náklady a samotný postup je neuvěřitelně složitý a riskantní, je zcela reálný a poskytuje šanci na postupnou obnovu endokrinní funkce slinivky břišní, a v souladu s tím možná úleva pro pacienty od nebezpečné nemoci.

Podstata transplantace spočívá v tom, že zdravé endokrinní buňky získané od dárce jsou do těla člověka s diabetem 1. typu zavedeny pomocí katétru, v důsledku čehož se postupně jejich vlivem dostane do těla potřebné množství inzulinu. udržovat glukózu v krvi se začíná produkovat.v normálních mezích. Je důležité pochopit, že Langerhansovy ostrůvky pro transplantaci diabetickým pacientům se odebírají pouze z mrtvoly, která plně splňuje všechny požadované parametry, což snižuje riziko odmítnutí, zejména proto, že protilátky přítomné v těle jsou zaměřeny na zničení cizí těla. Důležité je, že transplantace endokrinních buněk pankreatických ostrůvků působí poměrně rychle, a proto se po několika týdnech stav pacienta s diabetem 1. typu začne rychle zlepšovat.

Je důležité pochopit, že transplantace Langerhansových ostrůvků s sebou nese riziko, že protilátky v těle diabetického pacienta povedou k odmítnutí slinivky břišní. Proto hraje nejdůležitější roli v úspěchu postupu léčba drogami, zaměřené na dočasné blokování působení určitých imunitních a protilátkových reakcí, které mohou vést k destrukci tkáně. V tomto případě jsou léky pro léčbu pacienta vybrány tak, aby ne zcela, ale pouze částečně blokovaly některé imunitní reakce, zejména ty, které produkují protilátky proti buňkám Langerhansových ostrůvků, což umožňuje minimalizovat riziko pro endokrinní funkci slinivky břišní.

V praxi tato technika vykazovala u pacientů docela dobré výsledky, zejména proto, že nedošlo k žádnému úmrtí v důsledku transplantace buněk pankreatické žlázy a jejich následné rejekci pod vlivem protilátek. Také určitý počet nemocných pacientů již aplikaci inzulinu nevyžadoval vůbec, zatímco někteří jej stále potřebovali, ale většina ukazatelů souvisejících s fungováním endokrinní funkce slinivky břišní se výrazně zlepšila, což nám umožnilo doufat ve velmi příznivou prognózu v r. budoucnost.

Je však třeba poznamenat, že v v tomto případě Existují určité nevýhody, které je třeba vzít v úvahu. Pod vlivem protilátek proti Langerhansovým ostrůvkům je tedy u pacientů vysoké riziko nejrůznějších nežádoucích účinků, a to poruchy tvorby pankreatické šťávy, průjmy, dehydratace, ale i závažnější komplikace. Navíc i po zákroku je nutné po celý život neustále užívat ty léky, které jsou nezbytné, aby tělo nezačalo odmítat transplantované buňky. A vzhledem k tomu, že tyto léky jsou zaměřeny na blokování imunitní reakce zejména určitých protilátek, jejich užívání pak zvyšuje riziko všech druhů infekcí.

Pankreatické ostrůvky tedy plní endokrinní funkci důležitou pro celé tělo, zajišťují produkci hormonů nezbytných pro metabolismus a kontrolu hladiny glukózy v krvi. Proto může být v některých případech pro pacienty s diabetem 1. typu relevantní transplantace endokrinních buněčných shluků, která postupně normalizuje fungování těla a podle toho se produkuje tolik potřebný inzulín ve správném objemu.

Vnitřní sekrece se provádí díky speciálním buňkám umístěným v ocasu této anatomické formace. Místo, kde se produkují hormony slinivky břišní, se nazývá Langerhansův ostrůvek. Tento anatomický útvar má velký funkční význam. Díky němu je zajištěn metabolismus sacharidů.

Co je Langerhansův ostrůvek: účel

Endokrinní buňky jsou umístěny v celém těle. Jedním z míst, kde se hromadí, je slinivka břišní. Langerhansovy ostrůvky jsou lokalizovány v kaudální části orgánu. Jsou to buněčné shluky, které produkují biologicky aktivní látky – hormony. Význam Langerhansových ostrůvků je obrovský. Spočívá v produkci normálního množství hormonů nezbytných pro metabolické procesy. Langerhansovy ostrůvky pankreatu mají následující funkce:

1. Kontrola glykémie.
2. Regulace aktivity enzymů.
3. Účast na metabolismu tuků.

Vzhledem k normální funkci ostrůvkového aparátu nedochází k rozvoji stavů jako je diabetes a hypoglykémie. K poškození buněk dochází při akutním i chronickém zánětu – pankreatitidě.

Histologická stavba ostrůvků

Langerhansův ostrůvek byl objeven v 19. století. Představuje koncentraci endokrinních prvků. U dětí tyto formace zabírají asi 6% celkové plochy orgánu. V dospělosti se endokrinní část snižuje a činí pouze 2%. Parenchym ocasu obsahuje asi milion Langerhansových ostrůvků. Mají vlastní bohaté zásobení krví a inervaci. Každý ostrov se skládá z lalůčků, které jsou zakryté pojivové tkáně. Kromě toho se také nachází mimo endokrinní formace. Buňky uvnitř ostrůvků jsou uspořádány do mozaikového vzoru. Činnost endokrinních shluků zajišťují nervy vagus a sympatické nervy. Insulární buňky jsou umístěny ve středu lalůčku. Snižují hladinu glukózy v krvi. V periferní části lalůčků jsou alfa a delta buňky. První produkují kontra-inzulární hormon - glukagon. Ty jsou nezbytné pro regulaci endokrinní a exokrinní aktivity.

Jaké buňky jsou na Langerhansových ostrůvcích?

Langerhansovy ostrůvky produkují několik typů buněk. Všechny se podílejí na uvolňování biologicky aktivních látek – peptidů a hormonů. Většina Langerhansových ostrůvků je reprezentována beta buňkami. Jsou umístěny ve středu každého lalůčku. Tyto buňky jsou velmi důležité, protože produkují inzulín.

Druhým nejdůležitějším jsou alfa buňky slinivky břišní. Zabírají čtvrtinu rozlohy ostrova. Alfa buňky jsou nezbytné pro produkci glukagonu. Tento hormon je antagonista inzulínu.

V periferní části Langerhansových ostrůvků se produkují PP a delta buňky. Počet prvních je asi 1/20 dílu. Funkcí těchto útvarů je produkce pankreatického polypeptidu. Delta buňky jsou nutné k produkci somatostatinu. Tato látka se podílí na regulaci metabolismu sacharidů.

Buňky ostrůvků se obtížně regenerují. Při poškození těchto struktur je proto často nemožné obnovit jejich funkci.

Hormonální aktivita Langerhansových ostrůvků

Navzdory skutečnosti, že Langerhansův ostrůvek je malý a zabírá jen malou část slinivky břišní, význam tohoto fragmentu je velký. Produkuje nejdůležitější hormony zapojené do metabolických procesů. Langerhansovy ostrůvky produkují inzulín, glukagon, somatostatin a pankreatický polypeptid.

První 2 hormony jsou nezbytné pro život. Inzulín spouští proces štěpení glukózy na menší molekulární sloučeniny. V důsledku toho klesá hladina cukru v krvi. Inzulin se navíc podílí na metabolismu tuků. Díky působení tohoto hormonu se glykogen hromadí v játrech a svalové tkáni. Inzulin působí na celkový metabolismus anabolicky, to znamená, že urychluje všechny procesy.

Glukagon má opačný účinek. Tento hormon je produkován v menším množství ve srovnání s inzulínem. Podílí se na glukoneogenezi. Cukr je v těle nezbytný, protože je zdrojem energie.

Somatostatin reguluje produkci trávicích enzymů a hormonů. Pod vlivem této látky se snižuje tvorba glukagonu a inzulínu. V Langerhansových ostrůvcích je velmi málo PP buněk, ale pankreatický polypeptid je pro tělo nezbytný. Podílí se na regulaci sekrece trávicích žláz (játra, žaludek). Při nedostatečné hormonální aktivitě dochází k rozvoji závažných onemocnění.

Poškození endokrinní slinivky břišní

Dysfunkce buněk ostrůvků může nastat z různých důvodů. Nedostatek těchto struktur často souvisí s vrozenými anomáliemi (genetickými patologiemi). Získané poškození Langerhansových ostrůvků se vyvíjí v důsledku virových a bakteriálních infekcí, chronické intoxikace alkoholem a neurologických onemocnění.

Nedostatek inzulínu vede k cukrovce 1. typu. Toto onemocnění se vyskytuje v dětství a mladé dospělosti. Zvýšená hladina glukózy v krvi vede k poškození cév a nervů. Při nedostatku dalších buněk ostrůvků vzniká hypoglykemický stav a zvýšená tvorba trávicích šťáv. Ke zvýšené produkci hormonů dochází u nezhoubných nádorů ocasu slinivky břišní.

Transplantace Langerhansových ostrůvků

Léčba diabetes mellitus je inzulinová substituční terapie. V posledních letech byly vyvinuty alternativní metody. Patří mezi ně zavedení umělé slinivky břišní a transplantace buněk ostrůvků. V praxi se ukázalo, že struktury produkující hormony zakořeňují v novém organismu. V tomto případě může být metabolismus sacharidů zcela obnoven. Transplantace Langerhansových ostrůvků se zatím v praxi příliš neuplatňuje.

Biologie a medicína

Pankreatické ostrůvky (Langerhans)

Pankreas se skládá z exokrinní a endokrinní části. Exokrinní část je popsána v části „Zažívací orgány“. Endokrinní část je tvořena skupinami pankreatických ostrůvků (Langerhansovy ostrůvky), které jsou tvořeny buněčnými shluky bohatými na kapiláry. Celkový Počet ostrůvků se pohybuje od 1 do 2 milionů (1-2 % hmotnosti celé žlázy) a průměr každého z nich je v mikrometrech. Jedná se o komplexní intrasekreční aparát skládající se z oválných shluků endokrinních buněk odlišné typy: v alfa buňkách se tvoří hormon glukagon - regulátor metabolismu sacharidů a metabolismu tuků (tvoří se i v gastrointestinální trakt); v beta buňkách - inzulín - regulátor metabolismu sacharidů, metabolismu bílkovin a metabolismu tuků; D buňky (definitivní buňky) zřejmě syntetizují tři hormony – somatostatin, pankreatin a sekretin. Buňky ostrůvků obsahují mnoho granulí potažených membránou. Převažují beta buňky (60-80 %), alfa buňky od 10 do 30 %), D buňky - asi 10 %).

Pankreatické ostrůvky, zodpovědné za její endokrinní funkci, jsou rozptýleny po celém pankreatickém parenchymu. Každý zralý ostrůvek kromě alfa, beta a delta buněk obsahuje PP buňky (produkují pankreatický polypeptid).

Buňky všech typů produkují malá množství jiných biologicky aktivních peptidů.

Vyvíjející se ostrůvky obsahují nezralé buňky, které vylučují řadu dalších peptidové hormony, včetně gastrinu, VIP, ACTH.

Nádor může vzniknout z jakéhokoli typu buňky.

Nádory ostrůvkových buněk typicky vylučují jeden nebo více hormonů a jsou přítomny charakteristické syndromy(Tabulka 95.2).

Jaké jsou Langerhansovy ostrůvky

Langerhansovy ostrůvky, které se nacházejí ve slinivce břišní, jsou shlukem endokrinních buněk odpovědných za produkci hormonů. V polovině 19. století objevil vědec Paul Langerhansk celé skupiny těchto buněk, a tak byly shluky pojmenovány po něm.

Během dne ostrůvky produkují 2 mg inzulínu.

Buňky ostrůvků jsou soustředěny hlavně v ocasu slinivky břišní. Jejich hmota tvoří 2 % celkové hmotnosti žlázy. Celkový počet ostrůvků v parenchymu je přibližně.

Zajímavostí je, že u novorozenců zabírá hmota ostrůvků 6 % hmotnosti slinivky břišní.

Během let specifická gravitace struktury těla, které mají endokrinní aktivitu, pankreas, klesá. Do věku 50 let lidské existence zbývá pouze 1-2 % ostrovů

Z jakých buněk se shluky skládají?

Langerhansovy ostrůvky mají buňky různé funkčnosti a morfologie.

Endokrinní slinivka se skládá z:

• alfa buňky produkující glukagon. Hormon je antagonista inzulínu a zvyšuje hladinu cukru v krevním řečišti. Alfa buňky zabírají 20 % hmotnosti zbývajících buněk;
• Beta buňky jsou zodpovědné za syntézu amelinu a inzulínu, zaujímají 80 % hmotnosti ostrůvku;
• Produkci somatostatinu, který může inhibovat sekreci jiných orgánů, zajišťují delta buňky. Jejich hmotnost se pohybuje od 3 do 10 %;
• PP buňky jsou nutné pro produkci pankreatického polypeptidu. Hormon posiluje sekreční funkcežaludku a potlačení sekrece parenchymu;
• Ghrelin, který je zodpovědný za pocit hladu u lidí, je produkován buňkami epsilon.

Jak jsou ostrovy uspořádány a k čemu slouží?

Hlavní funkcí, kterou Langerhansovy ostrůvky plní, je udržovat správnou hladinu sacharidů v těle a kontrolovat další endokrinní orgány. Ostrůvky jsou inervovány sympatickými a vagusovými nervy a jsou hojně zásobovány krví.

Langerhansovy ostrůvky ve slinivce břišní mají složitou strukturu. Ve skutečnosti je každý z nich aktivní, plnohodnotnou funkční formací. Struktura ostrůvku zajišťuje výměnu mezi biologicky aktivními látkami parenchymu a ostatními žlázami. To je nezbytné pro plynulou sekreci inzulínu.

Buňky ostrůvků jsou mezi sebou smíšené, to znamená, že jsou uspořádány ve formě mozaiky. Zralý ostrůvek ve slinivce má správná organizace. Ostrůvek se skládá z lalůčků, které jsou obklopeny pojivovou tkání, uvnitř buněk procházejí krevní kapiláry.

Ve středu lalůčků jsou beta buňky, zatímco v periferní části jsou alfa a delta buňky. Struktura Langerhansových ostrůvků proto zcela závisí na jejich velikosti.

Proč se tvoří protilátky proti ostrůvkům? Jaká je jejich endokrinní funkce? Ukazuje se, že při interakci buněk ostrůvků se vyvine mechanismus zpětná vazba a pak tyto buňky ovlivňují další buňky umístěné poblíž.

1. Inzulin aktivuje funkci beta buněk a inhibuje alfa buňky.
2. Alfa buňky jsou aktivovány glukagonem, který působí na delta buňky.
3. Práce alfa a beta buněk je inhibována somatostatinem.

Důležité! Při neúspěchu imunitních mechanismů se tvoří imunitní tělíska namířená proti beta buňkám. Buňky jsou zničeny a vedou k hrozná nemoc, nazývané „diabetes mellitus“.

Co je transplantace a proč je potřeba?

Důstojnou alternativou k transplantaci parenchymu žlázy je transplantace ostrůvků. V tomto případě instalace umělý orgán není požadováno. Transplantace dává diabetikům šanci obnovit strukturu beta buněk a nevyžaduje úplnou transplantaci slinivky břišní.

Na základě klinické testy bylo prokázáno, že pacienti diabetes mellitus typu 1, kterým byly transplantovány buňky dárcovských ostrůvků, je regulace hladiny sacharidů zcela obnovena. Aby se zabránilo odmítnutí dárcovské tkáně, byla těmto pacientům podávána silná imunosupresivní terapie.

Existuje další materiál pro obnovu ostrůvků - kmenové buňky. Vzhledem k tomu, že zásoby dárcovských buněk nejsou neomezené, je tato alternativa velmi relevantní.

Pro tělo je velmi důležité obnovit citlivost imunitní systémy s, jinak budou nově transplantované buňky po nějaké době odmítnuty nebo zničeny.

Dnes se rychle rozvíjí regenerační terapie, která nabízí nové techniky ve všech oblastech. Perspektivní je i xenotransplantace, tedy transplantace prasečí slinivky do člověka.

Extrakty z prasečího parenchymu se používaly k léčbě diabetes mellitus ještě před objevením inzulínu. Ukazuje se, že lidské a vepřové žlázy se liší pouze v jedné aminokyselině.

Vzhledem k tomu, že diabetes mellitus vzniká v důsledku poškození Langerhansových ostrůvků, má jejich studie velké vyhlídky na účinná léčba nemocí.

Funkce a patologie Langerhansových ostrůvků: selhání vylučovaných hormonů 🏥💉

Pankreatická tkáň je zastoupena dvěma typy buněčných útvarů: acinus, který produkuje enzymy a podílí se na trávicí funkci, a Langerhansův ostrůvek, jehož hlavní funkcí je syntetizovat hormony.

V samotné žláze je málo ostrůvků: tvoří 1-2% celkové hmoty orgánu. Buňky Langerhansových ostrůvků se liší strukturou a funkcí. Je jich 5 druhů. Vylučují účinné látky, které regulují metabolismus sacharidů, trávení a mohou se podílet na reakci na stresové reakce.

Jaké jsou Langerhansovy ostrůvky?

Léčíte PANKREATITIDU mnoho let bez úspěchu?

Hlavní gastroenterolog Ruské federace: „Budete se divit, jak snadné je zbavit se pankreatitidy pouhým očištěním slinivky od toxinů.

Langerhansovy ostrůvky (OL) jsou polyhormonální mikroorganismy skládající se z endokrinních buněk umístěných po celé délce pankreatického parenchymu, který plní exokrinní funkce. Jejich objem je lokalizován v ocasní části. Velikost Langerhansových ostrůvků je 0,1-0,2 mm, jejich celkový počet v lidské slinivce se pohybuje od 200 tisíc do 1,8 milionu.

Buňky tvoří samostatné skupiny, mezi kterými procházejí kapilární cévy. Jsou ohraničeny od žlázového epitelu acini pojivovou tkání a vlákny, které tam běží. nervové buňky. Tyto prvky nervový systém a buňky ostrůvků tvoří neuroinsulární komplex.

Strukturní prvky ostrůvků - hormony - plní intrasekreční funkce: regulují sacharidy, metabolismus lipidů, trávicí procesy, metabolismus. Dětská žláza obsahuje 6% těchto hormonálních formací z celkové plochy orgánu. U dospělého člověka je tato část slinivky břišní výrazně redukována a tvoří 2 % povrchu žlázy.

Historie objevů

Shluky buněk, které se liší vzhledem a morfologickou strukturou od hlavní tkáně žlázy a nacházejí se v malých skupinách především v ocasu slinivky břišní, byly poprvé objeveny v roce 1869 německým patologem Paulem Langerhansem (1849-1888).

V roce 1881 vynikající ruský vědec, patofyziolog K.P. Ulezko-Stroganova (1858-1943) provedla zásadní fyziologické a histologické práce na studiu slinivky břišní. Výsledky byly publikovány v časopise „Doctor“, 1883, č. 21 - článek „O struktuře slinivky břišní za podmínek jejího klidu a činnosti“. V něm tehdy poprvé vyslovila hypotézu o endokrinní funkci jednotlivých pankreatických útvarů.

Na základě její práce v letech 1889-1892. v Německu O. Minkovsky a D. Mehring zjistili, že při odstranění slinivky břišní vzniká diabetes mellitus, který lze odstranit transplantací části zdravé slinivky pod kůži operovaného zvířete.

Domácí vědec L.V. Sobolev (1876-1921) byl jedním z prvních, na základě dirigoval výzkumná práce ukázal význam Langerhansem objevených a po něm pojmenovaných ostrůvků při výrobě látky související s výskytem diabetes mellitus.

Následně, díky velkému počtu studií provedených fyziology v Rusku a dalších zemích, byly objeveny nové vědecké údaje o endokrinní funkci slinivky břišní. V roce 1990 byla provedena první transplantace Langerhansových ostrůvků lidem.

Typy buněk ostrůvků a jejich funkce

OB buňky se liší svou morfologickou strukturou, funkcemi a lokalizací. Uvnitř ostrůvků mají mozaikové uspořádání. Každý ostrov má uspořádanou organizaci. Uprostřed jsou buňky, které vylučují inzulín. Na okrajích jsou obvodové buňky, jejichž počet závisí na velikosti OB. Na rozdíl od acini OB neobsahuje vlastní vývody - hormony vstupují přímo do krve kapilárami.

Existuje 5 hlavních typů OB buněk. Každý z nich syntetizuje určitý typ hormonu, který reguluje trávení, metabolismus sacharidů a bílkovin:

Alfa buňky

Alfa buňky zabírají čtvrtinu plochy ostrůvků (25 %) a jsou na druhém místě v důležitosti: produkují glukagon, antagonistu inzulínu. Řídí proces odbourávání lipidů, pomáhá zvyšovat hladinu krevního cukru a podílí se na snižování hladiny vápníku a fosforu v krvi.

Beta buňky

Beta buňky tvoří vnitřní (centrální) vrstvu lalůčku a jsou hlavními (60 %). Jsou zodpovědné za produkci inzulínu a amylinu, společníka inzulínu při regulaci hladiny glukózy v krvi. Inzulin plní v těle několik funkcí, z nichž hlavní je normalizace hladiny cukru. Pokud je jeho syntéza narušena, vzniká diabetes mellitus.

Delta buňky

Delta buňky (10 %) tvoří vnější vrstvu v ostrůvku. Produkují somatostatin, hormon, jehož významná část je syntetizována v hypotalamu (struktura mozku) a nachází se také v žaludku a střevech.

Funkčně také úzce souvisí s hypofýzou, reguluje práci některých hormonů, které toto oddělení produkuje, a také tlumí tvorbu a uvolňování hormonálně aktivních peptidů a serotoninu v žaludku, střevech, játrech a samotné slinivce.

PP buňky

PP buňky (5 %) jsou umístěny na periferii, jejich počet je přibližně 1/20 ostrůvku. Mohou vylučovat vazoaktivní střevní polypeptid (VIP), pankreatický polypeptid (PP). Maximální množství VIP (vazointenzivního peptidu) se nachází v trávicích orgánů A genitourinární systém(PROTI močová trubice). Ovlivňuje stav trávicího traktu, plní mnoho funkcí, včetně antispasmodických vlastností proti hladkým svalům žlučníku a svěračům trávicích orgánů.

Epsilon buňky

Nejvzácnější z těch, které jsou součástí OB, jsou epsilon buňky. Mikroskopická analýza preparátu z lalůčku pankreatu může určit, že jejich počet v celkovém složení je menší než 1 %. Buňky syntetizují ghrelin. Mezi jeho mnoha funkcemi je nejvíce prozkoumaná jeho schopnost ovlivňovat chuť k jídlu.

Jaké patologie se vyskytují v ostrůvkovém aparátu?

Mnoho našich čtenářů je spokojeno se změnami po porážce pankreatitidy! Toto říká Galina Savina: „Jediný účinnými prostředky Stal se přírodním prostředkem proti pankreatitidě: na noc jsem vyloučil 2 polévkové lžíce...“

Poškození OB buněk vede k vážným následkům. S rozvojem autoimunitního procesu a produkcí protilátek (AB) proti OB buňkám prudce klesá počet všech uvedených strukturních prvků. Poškození 90 % buněk je doprovázeno prudkým poklesem syntézy inzulínu, což vede k diabetes mellitus. K tvorbě protilátek proti buňkám pankreatických ostrůvků dochází především u mladých lidí.

Pankreatitida vede k vážným následkům v důsledku poškození ostrůvků - zánětlivý proces v tkáních slinivky břišní. Často se vyskytuje v těžké formě v podobě pankreatické nekrózy, při které dochází k celkovému odumření orgánových buněk.

Stanovení protilátek proti Langerhansovým ostrůvkům

Pokud z nějakého důvodu dojde k poruše v těle a začne aktivní produkce protilátek proti vlastním tkáním, vede to k tragickým následkům. Když jsou beta buňky vystaveny protilátkám, vzniká diabetes mellitus 1. typu v důsledku nedostatečné produkce inzulínu. Každý typ vytvořené protilátky působí proti specifickému typu proteinu. V případě Langerhansových ostrůvků se jedná o struktury beta buněk odpovědné za syntézu inzulínu. Proces probíhá progresivně, buňky zcela odumírají, metabolismus sacharidů je narušen a při normální výživě může pacient zemřít hladem v důsledku nevratných změn v orgánech.

Byly vyvinuty diagnostické metody pro stanovení přítomnosti protilátek proti inzulínu v lidském těle. Indikace pro takovou studii jsou:

• obezita na základě rodinné anamnézy;
• jakákoli patologie pankreatu, včetně předchozích zranění;
• těžké infekce: hlavně virové, které mohou vyvolat rozvoj autoimunitního procesu;
• silný stres, duševní stres.

Existují 3 typy protilátek, jejichž prostřednictvím je diabetes 1. typu diagnostikován:

• na dekarboxylázu kyseliny glutamové (jedna z esenciálních aminokyselin v těle);
• na produkovaný inzulín;
• do OB buněk.

Jedná se o unikátní specifické markery, které musí být zahrnuty do plánu vyšetření u pacientů s existujícími rizikovými faktory. Z uvedeného objemu výzkumu je brzká detekce protilátek proti složce aminokyseliny glutamové diagnostické znamení SD. Objeví se, když Klinické příznaky Nemoci zatím nejsou. Zjišťují se především v mladém věku a lze je využít k identifikaci osob s predispozicí k rozvoji onemocnění.

Transplantace buněk ostrůvků

Transplantace OB buněk je alternativou k transplantaci slinivky nebo její části a také k instalaci umělého orgánu. To je způsobeno vysoká citlivost a citlivost tkáně slinivky k jakémukoli vlivu: snadno se poraní a má potíže s obnovením svých funkcí.

Transplantace ostrůvků dnes umožňuje léčit diabetes mellitus I. typu v případech, kdy inzulinová substituční terapie dosáhla svých limitů a stává se neúčinnou. Metoda byla poprvé použita kanadskými specialisty a spočívá v zavedení zdravých endokrinních dárcovských buněk do pacienta pomocí katétru. portální žíla játra. Je zaměřen na to, aby zbývající vlastní beta buňky fungovaly.

Vzhledem k fungování transplantovaných buněk, nezbytné pro udržení normální úroveň množství inzulínu v krvi. Účinek přichází rychle: po úspěšné operaci se po dvou týdnech stav pacienta začne zlepšovat, substituční terapie odezní a slinivka začne nezávisle syntetizovat inzulín.

Nebezpečí operace spočívá v odmítnutí transplantovaných buněk. Používáme kadaverózní materiály, které jsou pečlivě vybírány podle všech parametrů tkáňové kompatibility. Protože existuje asi 20 takových kritérií, protilátky přítomné v těle mohou vést k destrukci pankreatické tkáně. Proto důležitá role roli hraje správná medikamentózní léčba zaměřená na snížení imunitních reakcí. Léky jsou vybírány tak, aby selektivně blokovaly některé z nich, které ovlivňují tvorbu protilátek proti buňkám transplantovaných Langerhansových ostrůvků. To vám umožní minimalizovat riziko pro slinivku břišní.

V praxi vykazuje transplantace buněk slinivky břišní u diabetes mellitus I. typu dobré výsledky: po takové operaci nebyla zaznamenána žádná úmrtí. Určitý počet pacientů výrazně snížil dávku inzulinu a někteří operovaní jej již nepotřebovali. Obnovily se i další narušené funkce orgánu a zlepšilo se zdraví. Značná část se vrátila k běžnému životnímu stylu, což nám umožňuje doufat v další příznivou prognózu.

Stejně jako u jiných transplantací orgánů je operace slinivky kromě rejekce nebezpečná i v dalších ohledech vedlejší efekty kvůli porušení různé míry sekreční činnost slinivka břišní. V závažných případech to vede k:

• na pankreatický průjem;
• k nevolnosti a zvracení;
• k těžké dehydrataci;
• na jiné dyspeptické jevy;
• k celkovému vyčerpání.

Po výkonu musí pacient po celý život průběžně dostávat imunosupresiva, aby nedocházelo k odmítnutí cizích buněk. Působení těchto léků je zaměřeno na snížení imunitních reakcí - tvorbu protilátek. Nedostatek imunity zase zvyšuje riziko vzniku jakékoli infekce, dokonce i jednoduché, která se může zkomplikovat a způsobit vážné následky.

Pokračuje výzkum transplantace pankreatu z prasat – xenotransplantace. Je známo, že anatomie žlázy a vepřového inzulínu jsou nejvíce podobné lidskému inzulínu a liší se od něj v jedné aminokyselině. Před objevením inzulínu se extrakt z prasečí slinivky břišní používal při léčbě těžkého diabetes mellitus.

Proč se provádí transplantace?

Poškozená tkáň slinivky se neobnovuje. V případech komplikovaného diabetes mellitus, kdy je pacient na vysokých dávkách inzulínu, toto chirurgická operace zachraňuje pacienta, dává šanci obnovit strukturu beta buněk. V řadě klinických studií byly tyto buňky transplantovány pacientům od dárců. V důsledku toho byla obnovena regulace metabolismu sacharidů. Zároveň však musí pacienti podstoupit silnou imunosupresivní terapii, aby se zabránilo odmítnutí dárcovské tkáně.

Ne všichni pacienti s diabetem 1. typu jsou kandidáty na transplantaci buněk. Existují přísné indikace:

• nedostatek výsledků z aplikované konzervativní léčby;
• rezistence na inzulín;
• vyjádřený metabolické poruchy v organismu;
• závažné komplikace onemocnění.

Kde se operace provádí a kolik stojí?

Postup pro nahrazení Langerhansových ostrůvků je široce prováděn v USA - tímto způsobem léčí diabetes jakéhokoli typu na raná stadia. Dělá to jeden z výzkumných ústavů diabetu v Miami. Tímto způsobem není možné cukrovku zcela vyléčit, ale je dosahováno dobrých výsledků. terapeutický účinek, navíc rizika těžké komplikace jsou omezeny na minimum.

Náklady na takový zásah jsou asi 100 tisíc dolarů. Pooperační rehabilitace a provádění imunosupresivní terapie se pohybuje od 5 do 20 tisíc dolarů. Cena této léčby po operaci závisí na reakci těla na transplantované buňky.

Téměř okamžitě po manipulaci začne slinivka normálně fungovat sama od sebe a postupně se její výkonnost zlepšuje. Proces obnovy trvá přibližně 2 měsíce.

Prevence: jak zachovat ostrůvkový aparát?

Vzhledem k tomu, že funkcí Langerhansových ostrůvků pankreatu je produkovat látky důležité pro člověka, je pro udržení zdraví této části pankreatu nezbytná úprava životního stylu. Klíčové body:

JAK NAVŽDY ZAPOMNIT NA PANKREATITIDU?

Pro prevenci a léčbu onemocnění slinivky břišní naši čtenáři doporučují klášterní čaj. Unikátní složení, které obsahuje 9 léčivé rostliny, užitečné pro slinivku břišní, z nichž každá nejen doplňuje, ale také posiluje vzájemné působení. Jeho používáním nejen odstraníte všechny příznaky zánětu žlázy, ale také se navždy zbavíte příčiny jejího výskytu.

• vzdát se alkoholu a kouření;
• vyloučení nezdravého jídla;
• fyzická aktivita;
• minimalizace akutního stresu a neuropsychického přetížení.

Alkohol způsobuje největší poškození slinivky břišní: ničí pankreatickou tkáň a vede k pankreatické nekróze – totální smrti všech typů orgánových buněk, které nelze obnovit.

K podobným následkům vede nadměrná konzumace tučných a smažených jídel, zvláště pokud se tak děje nalačno a pravidelně. Zatížení slinivky břišní se výrazně zvyšuje, počet enzymů, které jsou nezbytné pro trávení velkého množství tuku, se zvyšuje a vyčerpává orgán. To vede k fibróze a změnám ve zbývajících buňkách žlázy.

Proto se při sebemenší známce trávicí dysfunkce doporučuje kontaktovat gastroenterologa nebo terapeuta za účelem včasné nápravy změn a včasná prevence komplikace.

Ignorování popř nesprávná léčba Pankreatitida může vést k hrozným následkům:

• diabetes;
• selhání jater a ledvin;
• onkologie, která ohrožuje částečné popř úplné odstranění slinivka břišní.

Nemluvě o přísných dietách, neustálém používání enzymů a obdobích exacerbace, kdy už není síla žít. "Ale na pankreatitidu je možné navždy zapomenout," říká hlavní gastroenterolog Ruské federace.

Langerhansovy ostrůvky

Langerhansovy ostrůvky jsou shluky buněk produkujících hormony (endokrinní), hlavně v ocasu slinivky břišní. Objeven v roce 1869 německým patologem Paulem Langerhansem (1849-1888). Ostrůvky tvoří přibližně 1...2 % hmoty slinivky břišní. Pankreas dospělého zdravého člověka má asi 1 milion ostrůvků (o celkové hmotnosti jeden až jeden a půl gramu), které spojuje koncept orgán endokrinního systému.

Langerhansovy ostrůvky, barvení hematoxylinem-eosinem.

Pankreas psa. 250x.

Historický odkaz

Paul Langerhans jako student medicíny spolupracující s Rudolfem Virchowem v roce 1869 popsal shluky buněk ve slinivce břišní, které se lišily od okolní tkáně a které byly později po něm pojmenovány. V roce 1881 K. P. Ulezko-Stroganova poprvé poukázala na endokrinní roli těchto buněk. Inkreační funkce slinivky břišní byla prokázána ve Štrasburku (Německo) na klinice největšího diabetologa Naunina Meringa a Minkowského v roce 1889 - objeven pankreatický diabetes a poprvé prokázána role slinivky břišní v jeho patogenezi. Ruský vědec L.V. Sobolev (1876-1919) ve své dizertační práci „O morfologii slinivky břišní při podvazování vývodu při cukrovce a některých dalších stavech“ ukázal, že podvázání vývodného vývodu slinivky břišní vede k acinárnímu (exokrinnímu) úseku. úplná atrofie, zatímco pankreatické ostrůvky zůstávají nedotčeny. Na základě experimentů došel L.V. Sobolev k závěru: „funkcí pankreatických ostrůvků je regulace metabolismu sacharidů v těle. Odumírání pankreatických ostrůvků a ztráta této funkce způsobuje bolestivý stav – diabetes mellitus.“

Následně díky řadě studií provedených fyziology a patofyziology v různých zemích (pankreatektomie, selektivní nekróza beta buněk pankreatu chemická sloučenina alloxan), byly získány nové informace o inkreační funkci pankreatu.

V roce 1907 Lane & Bersley (University of Chicago) prokázali rozdíl mezi dvěma typy buněk ostrůvků, které nazývali typ A (alfa buňky) a typ B (beta buňky).

V roce 1909 navrhl belgický výzkumník Jan de Meyer nazývat sekreční produkt beta buněk Langerhansových ostrůvků inzulín (z lat. ostrov- ostrov). Přímé důkazy o produkci hormonu, který ovlivňuje metabolismus sacharidů, se však nepodařilo nalézt.

V roce 1921 se v laboratoři fyziologie profesora J. Macleoda na univerzitě v Torontu podařilo mladému kanadskému chirurgovi Fredericku Bantingovi a jeho asistentovi studentovi medicíny Charlesi Bestovi izolovat inzulín.

V roce 1962 Marlin et al objevili, že vodné extrakty slinivky břišní byly schopny zvýšit glykémii. Látka způsobující hyperglykémii se nazývala „hyperglykemický-glykogenolytický faktor“. Byl to glukagon, jeden z hlavních fyziologických antagonistů inzulínu.

V roce 1967 se Donathanu Steinerovi se spoluautory (University of Chicago) podařilo objevit inzulinový prekurzorový protein – proinzulin. Ukázali, že syntéza inzulinu beta buňkami začíná tvorbou molekuly proinzulinu, ze které se následně podle potřeby odštěpuje C-peptid a molekula inzulinu.

V roce 1973 John Ensik (University of Washington), stejně jako řada amerických a evropských vědců, provedli práce na čištění a syntéze glukagonu a somatostatinu.

V roce 1976 Gudworth & Bottaggo objevili genetický defekt v molekule inzulínu a odhalili dva typy hormonu: normální a abnormální. posledně jmenovaný je antagonistou normálního inzulínu.

V roce 1979 se díky výzkumu Lacy & Kempa a spoluautorů podařilo transplantovat jednotlivé ostrůvky a beta buňky, podařilo se oddělit ostrůvky od exokrinní části pankreatu a experimentálně provést transplantaci. V letech 1979-1980 Při transplantaci beta buněk je překonána druhově specifická bariéra (buňky zdravých laboratorních zvířat jsou implantovány nemocným zvířatům jiného druhu).

V roce 1990 byly poprvé transplantovány buňky pankreatických ostrůvků pacientovi s diabetes mellitus.

V endokrinní části pankreatického parenchymu jsou ostrůvkůLangerhans. Jejich hlavní strukturní jednotkou jsou sekreční (α, β, Δ, F a další) buňky.

A buňky (α buňky) vznikají ostrůvky glukagon. Zvyšuje glykogenolýzu v játrech, snižuje v nich využití glukózy a také zvyšuje glukoneogenezi a tvorbu ketolátek. Výsledkem těchto účinků je zvýšení koncentrace glukózy v krvi. Mimo játra glukagon zvyšuje lipolýzu a snižuje syntézu bílkovin.

Na α-buňkách jsou receptory, které při poklesu hladiny glukózy v extracelulárním prostředí zvyšují sekreci glukagonu. Sekretin inhibuje produkci glukagonu, zatímco jiné gastrointestinální hormony ji stimulují.

B buňky ( - buňky) syntetizovat a uchovávat inzulín. Tento hormon zvyšuje propustnost buněčných membrán pro glukózu a aminokyseliny a také podporuje přeměnu glukózy na glykogen, aminokyselin na bílkoviny a mastných kyselin na triglyceridy.

Buňky syntetizující inzulín jsou schopny reagovat na změny obsahu kalorigenních molekul (glukózy, aminokyselin a mastné kyseliny). Z aminokyselin je stimulace sekrece inzulínu nejvýraznější u argininu a lysinu.

Poškození Langerhansových ostrůvků vede ke smrti zvířete v důsledku nedostatku inzulínu v těle. Pouze tento hormon snižuje hladinu glukózy v krvi.

D buňky (Δ buňky) jsou syntetizovány ostrůvky slinivky břišní somatostatin. Ve slinivce břišní působí inhibičně parakrinně na sekreci hormonů Langerhansovými ostrůvky (převládající vliv na β-buňky), exokrinním aparátem - hydrogenuhličitany a enzymy.

Endokrinní účinek pankreatického somatostatinu se projevuje inhibicí sekreční aktivity v gastrointestinálním traktu, adenohypofýze, příštítných tělíscích a ledvinách.

Spolu se sekrecí pankreatický somatostatin snižuje kontraktilní aktivitu žlučníku a žlučovody a v celém gastrointestinálním traktu - snižuje krevní oběh, motilitu a absorpci.

Aktivita D buněk se zvyšuje s vysoký obsah aminokyselin (zejména leucinu a argininu) a glukózy v lumen trávicího traktu, stejně jako zvýšení koncentrace CCP, gastrinu, žaludečního inhibičního polypeptidu (GIP) a sekretinu v krvi. Současně norepinefrin inhibuje uvolňování somatostatinu.

Pankreatický polypeptid syntetizovány F buňkami (nebo PP buňkami) ostrůvků. Snižuje objem pankreatické sekrece a koncentraci trypsinogenu v ní a také inhibuje vylučování žluči, ale stimuluje bazální sekreci žaludeční šťávy.

Produkce pankreatického polypeptidu je stimulována parasympatickým nervovým systémem, gastrinem, sekretinem a CCP, stejně jako půstem, jídlem bohatým na bílkoviny, hypoglykémií a cvičením.

Intenzita produkce hormonů slinivky břišní je řízena autonomním nervovým systémem (parasympatické nervy způsobují hypoglykémii a sympatické nervy způsobují hyperglykémii). Hlavními faktory regulujícími sekreční aktivitu buněk v Langerhansových ostrůvcích jsou však koncentrace živin v krvi a lumen gastrointestinálního traktu. Díky tomu včasné reakce buněk ostrůvkového aparátu zajišťují udržení stálé hladiny živin v krvi mezi jídly.

ENDOKRINNÍ FUNKCE GENITÁLNÍCH ŽLÁZ

Po nástupu puberty se hlavním zdrojem pohlavních hormonů v těle zvířat stávají trvalé pohlavní žlázy (u samců varlata au samic vaječníky). U žen se mohou periodicky objevovat dočasné žlázy s vnitřní sekrecí (například placenta během březosti).

Pohlavní hormony se dělí na mužské (androgeny) a ženské (estrogeny).

Androgeny(testosteron, androstenedion, androsteron, atd.) specificky stimulují růst, vývoj a fungování reprodukčních orgánů samců a s nástupem puberty tvorbu a zrání mužských zárodečných buněk.

Již před narozením se u plodu tvoří sekundární pohlavní znaky. To je z velké části regulováno androgeny produkovanými ve varlatech (vylučovány Leydigovými buňkami) a faktorem vylučovaným Sertoliho buňkami (umístěným ve stěně semenného tubulu). Testosteron zajišťuje diferenciaci zevního genitálu podle mužského typu a sekrece Sertoliho buněk zabraňuje tvorbě dělohy a vejcovodů.

V období puberty androgeny urychlují involuci brzlíku a v ostatních tkáních stimulují akumulaci živin, syntézu bílkovin, rozvoj svalové a kostní tkáně a zvyšují fyzickou výkonnost a odolnost organismu vůči nepříznivým vlivům.

Androgeny ovlivňují centrální nervový systém (vyvolávají například projevy sexuálního pudu). Odstranění gonád (kastrace) u samců je proto uklidňuje a může vést ke změnám nezbytným pro ekonomickou aktivitu. Kastrovaná zvířata se například rychleji vykrmí, jejich maso je chutnější a křehčí.

Před narozením je sekrece androgenů zajištěna kombinovaným účinkem ženského LH a lidského choriového gonadotropinu (HCG) na plod. Po narození je vývoj semenotvorných tubulů, spermie a doprovodná produkce biologicky aktivních látek Sertoliho buňkami stimulována samčím vlastním gonadotropinem - FSH a LH způsobuje sekreci testosteronu Leydigovými buňkami. Stárnutí je doprovázeno poklesem aktivity gonád, ale produkce pohlavních hormonů nadledvinami pokračuje.

Mezi specifické vlastnosti Sertoliho buněk ve varlatech hřebců, býků a kanců patří jejich schopnost kromě testosteronu produkovat estrogeny, které regulují metabolismus v zárodečných buňkách.

Vaječníky v těle pohlavně zralé ženy produkují estrogeny a gestageny. Hlavním zdrojem estrogenů (estron, estradiol a estriol) jsou folikuly a gestageny jsou žluté tělísko.

U nezralé ženy stimulují adrenální estrogeny vývoj reprodukčního systému (vejcovodů, dělohy a pochvy) a sekundárních pohlavních znaků (určitá postava, mléčné žlázy atd.). Po nástupu puberty se koncentrace ženských pohlavních hormonů v krvi výrazně zvyšuje v důsledku jejich intenzivní produkce vaječníky. Výsledné hladiny estrogenu stimulují zrání zárodečných buněk, syntézu bílkovin a tvorbu svalové tkáně ve většině vnitřních orgánů ženy a také zvyšují odolnost jejího těla vůči škodlivé účinky a způsobit změny v orgánech zvířete spojené se sexuálními cykly.

Vysoké koncentrace estrogenu způsobují růst, expanzi lumen a zvýšenou kontraktilní aktivitu vejcovodů. V děloze zvyšují prokrvení, stimulují proliferaci endometriálních buněk a vývoj děložních žláz a také mění citlivost myometria na oxytocin.

U samic mnoha živočišných druhů způsobují estrogeny keratinizaci vaginálních epiteliálních buněk před říjem. Kvalitu hormonálního preparátu samice na páření a ovulaci proto určuje cytologický rozbor vaginálního stěru.

Estrogeny také přispívají k vytvoření stavu „lovu“ a odpovídajících sexuálních reflexů ve fázi sexuálního cyklu, která je pro oplodnění nejpříznivější.

Po ovulaci a žluté tělo. Hormony, které produkuje (gestageny), ovlivňují dělohu, mléčné žlázy a centrální nervový systém. Spolu s estrogeny regulují procesy početí, uhnízdění oplodněného vajíčka, těhotenství, porodu a laktace. Hlavním představitelem gestagenů je progesteron. Stimuluje sekreční činnost děložních žláz a činí endometrium schopné reagovat na mechanické a chemické vlivy výrůstky, které jsou nezbytné pro uhnízdění oplodněného vajíčka a tvorbu placenty. Progesteron také snižuje citlivost dělohy na oxytocin a uvolňuje ji. Proto předčasný pokles koncentrace gestagenů v krvi březích samic způsobí porod před úplným dozráním plodu.

Pokud nedojde k otěhotnění, žluté tělísko prochází involucí (zastavuje se tvorba gestagenů) a začíná nový ovariální cyklus. Střední množství progesteronu v synergii s gonadotropiny stimulují ovulaci a velká množství inhibují sekreci gonadotropinů a ovulace nenastává. K zajištění říje a připravenosti k páření jsou také potřebná malá množství progesteronu. Kromě toho se na tvorbě podílí progesteron dominanty těhotenství(gestační dominanta), zaměřená na zajištění vývoje budoucího potomstva.

Po expozici estrogenu podporuje progesteron vývoj žlázové tkáně v mléčné žláze, což vede k tvorbě sekrečních lalůčků a alveolů v ní.

Spolu se steroidními hormony produkuje žluté tělísko, endometrium a placenta, hlavně před porodem, hormon relaxovat. Jeho tvorba je stimulována vysokou koncentrací LH a způsobuje zvýšení elasticity symfýzy stydké, uvolnění vaziva pánevních kostí a bezprostředně před porodem zvyšuje citlivost myometria na oxytocin a způsobuje expanzi děložního hltanu. .

Placenta probíhá v několika fázích. Za prvé, během fragmentace oplodněného vajíčka, a trofoblast. Po připojení extraembryonálních krevních cév k němu se trofoblast změní na chorion, která se po těsném spojení s dělohou plně formuje placenta.

U savců placenta zajišťuje uchycení, imunologickou ochranu a výživu plodu, vylučování metabolických produktů a také tvorbu hormonů (endokrinní funkce) nezbytných pro normální průběh těhotenství.

Již zapnuto raná stadia Během těhotenství vznikají choriové klky v místech, kde se choriové klky uchycují na dělohu. lidský choriový gonadotropin. Jeho vzhled urychluje vývoj embrya a zabraňuje involuci žlutého tělíska. Díky tomu si žluté tělísko udržuje vysokou hladinu progesteronu v krvi do doby, než si ho placenta sama začne syntetizovat v potřebném množství.

Nehypofyzární gonadotropiny produkované v těle březích samic mají specifické vlastnosti, ale mohou ovlivnit reprodukční funkce u jiných živočišných druhů. Například úvod gonadotropinové sérum březích klisen(GSFA) způsobuje uvolňování progesteronu u mnoha savců. To je doprovázeno prodloužením sexuálního cyklu a oddálením nástupu říje. U krav a ovcí HSFA také způsobuje současné uvolnění několika zralých vajec, což se používá při přenosu embryí.

Placentární estrogeny produkované placentou většiny savců (u primátů - estron, estradiol A estriol, a kůň - equilin A ekvilenin) hlavně v druhé polovině těhotenství z dehydroepiandrosteronu tvořeného v nadledvinách plodu.

Placentární progesteron u řady savců (primáti, masožravci, hlodavci) se vylučují v množství dostatečném pro normální březost i po odstranění žlutá těla.

Placentární laktotropin(placentární laktogenní hormon, placentární prolaktin, choriový somatoammotropin) podporuje růst plodu a u žen zvyšuje syntézu bílkovin v buňkách a koncentraci FFA v krvi, stimuluje růst sekrečních úseků mléčných žláz a jejich přípravu na laktaci , a také zadržuje ionty vápníku v těle, snižuje vylučování fosforu a draslíku močí.

Jak těhotenství postupuje, hladina v krvi samic se zvyšuje. placentární kortikoliberin, což zvyšuje citlivost myometria na oxytocin. Tento liberin nemá prakticky žádný vliv na sekreci ACTH. To je způsobeno skutečností, že během těhotenství se zvyšuje obsah bílkovin v krvi, což rychle neutralizuje kortikoliberin a nestihne působit na adenohypofýzu.

BRZLÍK

Brzlík (struma nebo brzlík) je přítomen u všech obratlovců. U většiny savců se skládá ze dvou propojených laloků umístěných v horní části hrudníku těsně za hrudní kostí. U vačnatců však tyto brzlíkové laloky obvykle zůstávají samostatnými orgány. U plazů a ptáků má žláza obvykle podobu řetězců umístěných na obou stranách krku.

Brzlík většiny savců dosahuje největší velikosti v poměru k tělesné hmotnosti v době narození. Pak roste pomalu a své maximální hmotnosti dosahuje v pubertě. U morčat (a některých dalších druhů zvířat) zůstává po celý život velký brzlík, ale u většiny vysoce vyvinutých zvířat po pubertě žláza postupně ubývá (fyziologická involuce), ale nedochází k úplné atrofii.

V brzlíku produkují epiteliální buňky hormony brzlíku, které ovlivňují hematopoézu, stejně jako diferenciaci a aktivitu T buněk prostřednictvím endokrinních a parakrinních drah.

V brzlíku působí prekurzory T-lymfocytů postupně thymopoetin A thymosiny. Dělají buňky diferencující v brzlíku citlivé na aktivovaný vápník thymulin(nebo faktor thymického séra - TSF).

Poznámka: Věkem podmíněný pokles obsahu vápenatých iontů v těle je příčinou poklesu aktivity thymulinu u starých zvířat.

Sekreční činnost brzlíku úzce souvisí s činností hypotalamu a dalších endokrinních žláz (hypofýza, epifýza, nadledvinky, štítná žláza a gonády). Hypotalamický somatostatin, odstranění nadledvin a štítné žlázy snižují tvorbu hormonů brzlíku a epifýza a kastrace zvyšují hormonální poézu v brzlíku. Kortikosteroidy regulují distribuci hormonů brzlíku mezi brzlíkem, slezinou a lymfatickými uzlinami a thymektomie vede k hypertrofii kůry nadledvin.

Uvedené příklady ukazují, že brzlík zajišťuje integraci neuroendokrinního a imunitního systému v celém makroorganismu.

EPIPHYSUS

Šišinka mozková(šišinka mozková) se nachází u obratlovců pod pokožkou hlavy nebo hluboko v mozku. Hlavní buňky epifýzy u savců jsou pinealocyty a primitivnější zvířata mají také fotoreceptory. Proto spolu s endokrinní funkcí může epifýza poskytnout pocit stupně osvětlení objektů. To umožňuje hlubinným rybám provádět vertikální migraci v závislosti na změně dne a noci a mihulím a plazům se chránit před nebezpečím shora. U některých stěhovavých ptáků epifýza pravděpodobně funguje jako navigační zařízení během letu.

Šišinka obojživelníků je již schopna produkovat hormon melatonin, který snížení množství pigmentu v kožních buňkách.

Pinealocyty nepřetržitě syntetizují hormon serotonin, který se ve tmě a při nízké aktivitě sympatického nervového systému (u ptáků a savců) přeměňuje na melatonin. Proto délka dne a noci ovlivňuje obsah těchto hormonů v epifýze. Výsledné rytmické změny jejich koncentrace v epifýze určují denní (cirkadiánní) biologický rytmus u zvířat (například frekvenci spánku a kolísání tělesné teploty), a také ovlivňují tvorbu takových sezónních reakcí, jako je hibernace, migrace, línání a rozmnožování.

Zvýšení obsahu melatoninu v epifýze má hypnotické, analgetické a sedativní účinky a také inhibuje pubertu u mladých zvířat. Po odstranění epifýzy tedy kuřata rychleji prožívají pubertu, u savců savců se zvyšuje hypertrofie varlat a zrání spermií, u samic se prodlužuje životnost žlutého tělíska a zvětšuje se děloha.

Melatonin snižuje sekreci LH, FSH, prolaktinu a oxytocinu. Nízké hladiny melatoninu během denního světla proto přispívají ke zvýšené produkci mléka a vysoké sexuální aktivitě u zvířat v těch ročních obdobích, kdy jsou noci nejkratší (jaro a léto). Melatonin také neutralizuje škodlivé účinky stresorů a je přirozeným antioxidantem.

U savců plní serotonin a melatonin své funkce hlavně v epifýze a vzdálené hormony žlázy jsou pravděpodobně polypeptidy. Značná část z nich je spolu s krví vylučována mozkomíšního moku a přes něj vstupuje do různých částí centrálního nervového systému. To má převážně inhibiční účinek na chování zvířete a další mozkové funkce.

V epifýze již bylo objeveno asi 40 biologicky aktivních peptidů vylučovaných do krve a mozkomíšního moku. Z nich jsou nejvíce studovány antihypotalamické faktory a adrenoglomerulotropin.

Antihypotalamické faktory zajišťují komunikaci mezi epifýzou a hypotalamo-hypofyzárním systémem. Patří mezi ně např. arginin-vazotocin(reguluje sekreci prolaktinu) a antigonadotropin(oslabuje sekreci LH).

adrenoglomerulotropin stimulací tvorby aldosteronu nadledvinami ovlivňuje metabolismus voda-sůl.

Hlavní funkcí epifýzy je tedy regulace a koordinace biorytmů. Řízením činnosti nervového a endokrinního systému zvířete zajišťuje epifýza, aby její systémy proaktivně reagovaly na změny denní doby a ročního období.