Островки Лангерганса¶
Островки Лангерганса — скопления эндокринных клеток поджелудочной железы, расположенные среди ацинусной ткани органа и вырабатывающие гормоны, регулирующие углеводный обмен. Названы в честь немецкого патолога Пауля Лангерганса, описавшего их в 1869 году в диссертации, выполненной под руководством Рудольфа Вирхова. Составляют примерно 1–2 % массы поджелудочной железы и обеспечивают инсулина-зависимую регуляцию уровня глюкозы в крови.
¶История открытия
Пауль Лангерганс (1847—1888) описал островки в 22 года, работая над докторской диссертацией в Берлине. Используя метод хромогенного окрашивания иодной кислотой, он обнаружил среди клеток поджелудочной железы «островки» клеток, морфологически отличающихся от секретирующих пищеварительные ферменты ацинароцитов. Лангерганс предположил, что эти клетки имеют железистую природу, но их функция оставалась неизвестной.
В 1889 году В. Меринг и О. Минковский показали, что удаление поджелудочной железы у собаки приводит к развитию сахарного диабета, что указало на связь органа с регуляцией углеводного обмена. В 1901 году Л. Опье высказал гипотезу, что именно островки Лантерганса отвечают за секрецию вещества, снижающего уровень глюкозы. В 1921 году канадские физиологи Ф. Бантинг и Ч. Бест выделили из островковой ткани поджелудочной железы собаки экстракт, названный инсулином (лат. insula — «остров»). В 1923 году Бантинг и Маклод получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине.
¶Строение и расположение
Островки Лангерганса представляют собой округлые или овальные скопления клеток диаметром от 50 до 500 мкм, окруженные капиллярной сетью. В поджелудочной железе взрослого человека насчитывается от 1 до 2 миллионов островков. Их плотность выше в хвостовой части органа. Островки составляют около 1–2 % массы поджелудочной железы (общая масса островковой ткани — примерно 1–2 г).
Каждый островок содержит несколько типов клеток:
| Тип клеток | Доля | Выделяемый гормон | Функция |
|---|---|---|---|
| β-клетки (бета) | 60–80 % | Инсулин | Снижение уровня глюкозы в крови |
| α-клетки (альфа) | 15–20 % | Глюкагон | Повышение уровня глюкозы |
| δ-клетки (дельта) | 3–10 % | Соматостатин | Торможение секреции инсулина и глюкагона |
| PP-клетки | 1–3 % | Панкреатический полипептид | Регуляция секреции поджелудочной железы |
| ε-клетки | < 1 % | Грелин | Стимуляция аппетита |
β-клетки обычно расположены в центре островка, а α-клетки — по периферии, хотя это правило не строгое. Островки пронизаны густой сетью фенестрированных капилляров, обеспечивающих быстрый выброс гормонов в кровоток. Иннервация островков осуществляется волокнами блуждающего нерва и симпатической нервной системы.
¶Физиология секреции гормонов
Инсулин, синтезируемый β-клетками, является единственным гормоном, снижающим уровень глюкозы в крови. Его секреция стимулируется повышением концентрации глюкозы в крови: глюкоза проникает в β-клетку через транспортёры GLUT2, фосфорилируется, что приводит к закрытию калиевых каналов, деполяризации мембраны и выбросу инсулина путём экзоцитоза.
Глюкагон, вырабатываемый α-клетками, действует противоположно инсулину: стимулирует гликогенолиз и глюконеогенез в печени, повышая уровень глюкозы. Соматостатин из δ-клеток тормозит секрецию обоих гормонов, обеспечивая паракринную регуляцию внутри островка.
¶Островки Лангерганса и сахарный диабет
При сахарном диабете 1-го типа происходит аутоиммунное разрушение β-клеток островков Лангерганса, что приводит к абсолютной недостаточности инсулина. Заболевание чаще манифестирует в детском и юношеском возрасте, хотя возможно развитие и у взрослых (LADA — латентный аутоиммунный диабет взрослых).
При сахарном диабете 2-го типа наблюдается относительная инсулиновая недостаточность: β-клетки продолжают функционировать, но вырабатываемого инсулина недостаточно для преодоления инсулинорезистентности тканей. Со временем масса и функция островковой ткани могут снижаться.
¶Пересадка островков
Трансплантация островков Лангерганса — метод лечения тяжёлого сахарного диабета, при котором островковая ткань донорской поджелудочной железы вводится в воротную вену пациента с последующей миграцией островков в печень. Впервые клинически применён П. А. Ларссоном в 2000 году в Шотландии («Эдинбургский протокол»). В России методика применяется в ряде научных центров, в том числе в Институте трансфузиологии и регенеративной медицины.
¶Примечания
- Лангерганс П. Untersuchungen über das Pankreas des Menschen // Inaugural-Dissertation. Berlin, 1869.
- Banting F.G., Best C.H. The internal secretion of the pancreas // J Lab Clin Med. 1922.
- Shapiro A.M.J. et al. Islet transplantation in seven patients with type 1 diabetes mellitus using a glucocorticoid-free immunosuppressive regimen // N Engl J Med. 2000.
Источники:
- Лангерганс П. «Исследования поджелудочной железы человека» (диссертация, 1869)
- Шестакова М. В., Фадеев В. Ф. «Сахарный диабет: клинические рекомендации»
- Стручков Ю. А. «Хирургия поджелудочной железы»
- Шерлок Ш., Дули Дж. «Болезни печени и желчных путей»