Langerhansova ostrvca
| Langerhansova ostrvca | |
|---|---|
 | |
| Grejova anatomija: Langerhansova ostrvca (pankreas psa) | |
| Klasifikacija i eksterni resursi |
Langerhansova ostrvca su područja pankreasa (gušterače) koja sadrže endokrine ćelije (koje proizvode hormone pankrease) grupisane u obliku ostrvaca razbacanih po egzokrinom pankreasu, raspoređenenih između njegovih meškova (najviše u repu pankreasa). Otkrivena su 1869. od strane nemačkog patologa i anatoma Pola Langerhansa po kome su i dobila ime.[1]
Egzokrina funkcija. Pankreas je žlezda sa egzokrinim lučenjem enzima koji igraju vitalnu ulogu u:
- neutralizaciji kiseline koja iz želuca dospeva u duodenum, čime se sprečava oštećenja sluzokože duodenuma i creva,
- procesu razbijanja makromolekularnih hranljive materije - proteine, masti i skroba - u manje čestice koje mogu da se apsorbuje preko sluzokože creva u krv.
Endokrina funkcija. Pored toga što je egzokrina žlezda, pankreas je i endokrina žlezda koja luči važne hormone - insulin i glukagona- koji igraju vitalnu ulogu u metabolizmu lipida i ugljenih hidrata. Ovi hormoni su u organizmu neophodni za održavanje normalnog nivoa koncentracije glukoze u krvi.
Pankreas je podeljen u režnjeve pregradama koje se sastoje od vezivnog tkiva. Režnjevi se sastoje uglavnom od grozdastih struktura egzokrinih ćelija koje se zovu acinusi i koje luče digestivne enzime. Egzokrini sekret iz acinusa se sukcesivno kreće kroz interkalarne i intralobularne kanale, nterlobularne cevi da bi konačno kroz glavni pankreasni kanala dospeo u duodenum.[2]
Po celom tkivu egzokrinog pankreasa raspoređena su Langerhansova ostrvca, endokrina komponenta pankreasa. Ostrvca sadrže više tipova ćelija (alfa, beta i delta) bogato vaskularizovanih, što omogućavaja dobar i brz unos hormona u cirkulaciju. Iako Langerhansova ostrvca čine oko 1 do 2% mase pankreasa, 10 do 15% protoka krvi pankreasa obavlja se u ostrvcima. Kod zdrave odrasle osobe u njegovom pankreasu postoji oko milion ostrvaca, čija je pojedinačna masa od 1 do 1,5 gram.[3] Langerhansova ostrvca su razbacana po egzokrinom pankreasu i smeštena su između njegovih meškova, najviše u repu pankreasa. U standardnom histološkom preparatu delova pankreasa, ostrvca se prikazuju kao relativno bledo obojene grupe ćelija ugrađen u moru tamnije obojenog egzokrinog tkiva. Slika sa desne strane prikazuje ostrvca u pankreasnom tkivu. Pankreasna ostrva sastoje se iz tri glavne vrste ćelija, od kojih svaka proizvodi drugačije endokrine proizvod:
- Alfa ćelije — (α-ćelija) koje luče hormon glukagona.(15% do 20% od ukupnog broja ćelija ostrvaca)
- Beta ćelije — (β-ćelije) koje luče insulin i najzastupljenije su ćelije u ostrvcima. (65% do 80%)
- Delta ćelije — (δ-ćelija) koje luče hormon somatostatin. (3% do 10%)
- PP ćelije (F ćelije) koje luče pankreasne polipeptide. (3% do 5%)
- Epsilon ćelije — (ξ-ćelija) koje luče grelin (nedavno otkriven peptidni hormon, koji poseduje osobine gonadotropina i hormona drugih metaboličkih i endokrinih funkcija. (manje od 1%)
Interesantno je da se različiti tipovi ćelija unutar ostrvaca različito raspoređuju - beta ćelije zauzimaju centralni deo ostrvca i okruženi su „korom“ alfa i delta ćelije. Osim insulina, glukagona i somatostatina, niz drugih „manjih“ hormona je identifikovani kao proizvod Langhansovih ćelija.
Langerhansova ostrvca su inervisana od strane parasimpatičkog i simpatijčkog neurona, preko kojih se nervni signali, jasno modulirani, regulišu lučenje insulina i glukagona.
Langerhansova ostrvca su odgovorna za endokrinu funkciju koja se ogleda u radu endokrinih ćelija grupisanih u ovim ostrvcima. Langerhansova ostrvca se satoje iz tri tipa ćelija: alfa, beta i delta. Beta ćelije izlučuju hormon insulin (lat. insula - ostrvo), dok alfa ćelije izlučuju glukagon. Insulin i glukagon poseduju antagonistička dejstva: dok insulin smanjuje koncentraciju glukoze u krvi, glukagon je povećava. Delta ćelije luče hormon somatostatin koji ihibira sekreciju ostalih hormona. Takođe pankreas sekretuje još jedan hormon amilin, koji reguliše brzinu resorpcije u gastrointestinaloom sistemu.
Povećana koncentracija glukoze (šećera) u krvi dovodi do pojačanog lučenja insulina pod čijim dejstvom se smanjuje nivo šećera u krvi. Kada se nivo glukoze smanji na normalu, smanjuje se i lučenje insulina. Međutim, kada se insulin nedovoljno izlučuje ili postoji rezistencija na njega dolazi do nagomilavanja glukoze u krvi, tj. hiperglikemije (vrednosti veće od 6,66 mmol/l) što dovodi do šećerne bolesti (lat. diabetes mellitus )
Parakrini sistem povratne sprege informacija u Langerhansovim ostrvcima ima sledeću ulogu:[4]
- Insulin: aktivira beta ćelije i sprečava lučenje alfa ćelija
- Glukagon:aktivira alfa ćelije koje zatim aktiviraju beta ćelije i delta ćelije. Glukagon se smatra antagosnističkim hormonom insulinu. Povećanje lučenja glukagona je praćeno padom lučenja insulina i obrnuto.
- Somatostatin: inhibira alfa i beta ćelije i inhibiše lučenje insulina i glukagona.
Održavanje ravnoteže između insulina i glikoze je veoma precizno. Samo nesmetano funkcionisanje parakrine povratne veze obezbeđuje održavanje energetske ravnoteže i pravilnu ishranjenost organizma.
Transplantacija pankreasa je jedan od najoptimalnijih oblika savremene supstitucione terapije dijabetesa tipa 1 kojim bi mogla da se postigne insulinske nezavisnost bolesnika. Prema preporukama Američke asocijacije za dijabetes transplantacija endokrinog pankreasa je prihvaćena kao terapijska metoda, koja ima za cilj da: popravi kvalitet života bolesnika sa dijabetesom, eliminiše potrebu za davanjem insulina i čestim kontrolama glikemija, eliminiše akutne komplikacije kao i da sprečava pojavu ili uspori napredovanje kasnih komplikacija dijabetesa.[5] Transplantacija endokrinog pankreasa se može izvršiti;[6]
- Transplantacijom celog pankreasa
Prva transplantacija ljudskog pankreasa u cilju lečenja pacijenata sa dijabetesom tip 1 izvršena je 1966. u Minesoti, SAD. Prema podacima Internacionalnog Registra za transplantaciju pankreasa do sada je obavljeno oko 20.000 transplantacija. Jednogodišnja potpuna nezavisnost od primene insulina uz normalnu jutarnju glikemiju i normalne ili samo blago povišene vrednosti glikoziliranog hemoglobina (HbA1c), zabeležena je kod 80% pacijenata kod kojih je pankreas istovremeno transplantiran sa bubregom.
- Transplantacija segmenata ili humanih adultnih ostrvaca endokrinog pankreasa
Oslobađanje očuvanih ostrvaca pankreasa od njegovog okolnog tkiva vrši se enzimskom digestijom primenom kolagenaze. Izolacija humanih adultnih ostrvaca vrši se: neautomatskim ili automatskim metodom. Za postizanje insulinske nezavisnosti neophodna je transplantacija oko 500.000 ostrvaca, koja se presađuju preko vena jetre. Nakon presađivanja neophodna je imunosupresivna terapija. Insulinska nezavisnost se postiže u oko 32% pacijenata, a preživljavanje transplantiranih izolovanih ostrvaca i insulinska nezavisnost trajala je u proseku 6 godina.[7]
- Transplantacijom izolovanih fetalnih ili adultnih ostrvaca endokrinog pankreasa
Ovu vrstu transplantacije karakteriše primena fetalnog endokrinog pankreasa ili endokrinog dela fetalnog pankreasa koji ima sposobnost za dalji rast i razvoj. Preostali deo pankreasa podleže razgradnji u toku pripreme i nakon transplantacije.
Ova metodu karakteriše mala zapremina transplantiranog tkiva, jednostavnost primene uz minimalnu hiruršku intervenciju.
Dostupnost fetalnog tkiva je nažalost ograničena i zahteva poštovanje strogih etičkih pravila. Insulinska nezavisnost nakon primene humanih fetalnih ostrvaca nije zabeležena, ali je postignut značajno smanjenja doze insulina (za oko 30%) uz stabilnu kontrolu nivoa glikemije (u trajanju od oko 6 meseci) i usporavanje napredovanja promena na krvnim sudovima oku, srcu, bubregu i neravima.[8]
„Dok se transplantacija celog pankreasa pokazala kao veoma efikasna u održavanju euglikemije ona je povezana sa značajnim rizikom od operativnih i postoperativnih komplikacija. Transplantacija ostrvaca je atraktivnija kao manje invazivna alternativa u odnosu na transplantacijeu celog pankreasa i ima perspektivu u budućnost ako se izvrši imunosupresija primenom predtransplantacione kulture. Transplantacijom ostrvaca međutim, ne može se uvek postići održiv nivo glukoze u krvi i potpuna kontrole neophodne za smanjenje rizika od sekundarnih komplikacija dijabetesa a pacijent se izlaže negativnim efektima imunosupresije. Iako je napredak nedavnih istraživanja dovelo do uvećanja stope insulinske nezavisnost posle transplantacije ostrvaca, daljim razvojem istraživanja potrebno je da se poboljša dugoročna održivost i funkcija ostrvaca i zadrži poboljšana kontrola glukoze tokom vremena.“[9]
- ↑ Langerhans P (1869). „Beitrage zur mikroscopischen anatomie der bauchspeichel druse.”. Inaugural-dissertation. Berlin: Gustav Lange.
- ↑ (en)R. Boven Histologija pankreasa colostate.edu Arhivirano 2018-03-19 na Wayback Machine-u, Pristupljeno 10. 4. 2013.
- ↑ Elayat AA, el-Naggar MM, Tahir M (1995). „An immunocytochemical and morphometric study of the rat pancreatic islets”. Journal of Anatomy 186 (Pt 3): 629–37. PMC 1167020. PMID 7559135.
- ↑ Wang, Michael B.; Bullock, John; Boyle, Joseph R. (2001). Physiology. Hagerstown, MD: Lippincott Williams & Wilkins. str. 391. ISBN 0-683-30603-0.
- ↑ Hogan A, Pileggi A, Ricordi C (2008). „Transplantation: current developments and future directions; the future of clinical islet transplantation as a cure for diabetes”. Frontiers of Bioscience 13: 1192–205. DOI:10.2741/2755. PMID 17981623.
- ↑ Type 1 cures - pancreas transplants, Pristupljeno 10. 4. 2013.
- ↑ Chatenoud L (2008). „Chemical immunosuppression in islet transplantation--friend or foe?”. New England Journal of Medicine 358 (11): 1192–3. DOI:10.1056/NEJMcibr0708067. ISSN 0028-4793. PMID 18337609.
- ↑ Pileggi A, Cobianchi L, Inverardi L, Ricordi C (2006). „Overcoming the challenges now limiting islet transplantation: a sequential, integrated approach”. Annals of the New York Academy of Sciences 1079: 383–98. DOI:10.1196/annals.1375.059. ISSN 0077-8923. PMID 17130583.
- ↑ Meloche RM (2007). „Transplantation for the treatment of type 1 diabetes”. World Journal of Gastroenterology 13 (47): 6347–55. DOI:10.3748/wjg.13.6347. PMID 18081223.
- "THE ISLETS OF LANGERHANS" Arhivirano 2018-08-14 na Wayback Machine-u, Karolinska Institutet, Sweden
- "Islets" međunarodni časopis za klinička i eksperimentalna istraživanja fiziologije i patologije Langerhansovih ostrvaca i srodnih tema
- „Islet Society“ Nezavisna oganizacija za promociju osnovnih i primenjenih istraživanja Langerhansovih ostrvaca, u kontekstu dijabetesa.
- Pancreas, human - H&E Arhivirano 2009-09-29 na Wayback Machine-u, Blue Histology - Accessory Digestive Glands, School of Anatomy and Human Biology, The University of Western Australia
- Bionet škola Arhivirano 2020-12-02 na Wayback Machine-u
- Basislehrbuch Innere Medizin, H.Renz-Polster, S. Krauzig, J.Braun, Urban und Fischer (de)
- Pathology outlines, „Pankreas“ (en)
- Colostate, „Pankreas“ Arhivirano 2018-05-05 na Wayback Machine-u