Островки Лангерганса

Островки Лангерганса
Островки Лангерганса
	лат. insulae pancreaticae
	; Островки Лангерганса, окраска гематоксилин-эозином.
	; Поджелудочная железа собаки. 250x.
Каталоги
	MeSH и MeSH; MeSH; FMA; TA98;
	Медиафайлы на Викискладе

Островки Лангерга́нса — скопления гормон-продуцирующих (эндокринных) клеток, преимущественно в хвостовой части поджелудочной железы. Открыты в 1868 году немецким патологоанатомом Паулем Лангергансом (1847—1888). Островки составляют приблизительно 1—2 % массы поджелудочной железы. В поджелудочной железе взрослого здорового человека насчитывается около 1 миллиона островков (общей массой от одного до полутора граммов), которые объединяют понятием орган эндокринной системы.

Историческая справкаПравить

Пауль Лангерганс, будучи студентом-медиком, работая у Рудольфа Вирхова, в 1869 году описал скопления клеток в поджелудочной железе, отличавшиеся от окружающей ткани, названные впоследствии его именем^[1]^[2]. В 1881 году К. П. Улезко-Строганова впервые указала на эндокринную роль этих клеток^[3]. Инкреаторная функция поджелудочной железы была доказана в Страсбурге (Германия ) в клинике крупнейшего диабетолога Наунина Mering и Minkowski в 1889 году — открыт панкреатический диабет и впервые доказана роль поджелудочной железы в его патогенезе^[2]. Русский учёный Л. В. Соболев (1876—1919) в диссертации «К морфологии поджелудочной железы при перевязке её протока при диабете и некоторых других условиях» показал, что перевязка выводного протока поджелудочной железы приводит ацинозный (экзокринный) отдел к полной атрофии, тогда как панкреатические островки остаются нетронутыми. На основании опытов Л. В. Соболев пришёл к выводу: «функцией панкреатических островков является регуляция углеводного обмена в организме. Гибель панкреатических островков и выпадение этой функции вызывает болезненное состояние — сахарное мочеизнурение»^[2].

В дальнейшем благодаря ряду исследований, проведенных физиологами и патофизиологами в различных странах (проведение панкреатэктомии, получение избирательного некроза бета-клеток поджелудочной железы химическим соединением аллоксаном), получены новые сведения об инкреаторной функции поджелудочной железы.

В 1907 году Лэйн (англ. Lane) и Берсли Bersley) в Чикагском университете показали различие между двумя видами островковых клеток, которые они назвали тип A (альфа-клетки) и тип B (бета-клетки).

В 1909 году бельгийский исследователь Jan de Meyer — версия статьи «Мейер, Ян де» на английском языке Ян де Мейер^ru_en (англ. Jan de Meyer) предложил называть продукт секреции бета-клеток островков Лангерганса инсулином (от лат. insula — островок). Однако прямых доказательств продукции гормона, влияющего на углеводный обмен, тогда обнаружить не удалось^[2].

В 1921 году молодому канадскому хирургу Фредерику Бантингу и его ассистенту студенту-медику Чарлзу Бесту удалось выделить инсулин в лаборатории физиологии профессора John Macleod (physiologist) — версия статьи «Маклиод, Джон» на английском языке Дж. Маклиода^ru_en (англ. John Macleod) в Торонтском университете .

В 1955 году сотруднику Кембриджа Сангеру с коллегами удалось определить последовательность аминокислот и строение молекулы инсулина^[2].

В 1962 году Марлин и соавторы обнаружили, что водные экстракты поджелудочной железы способны повышать гликемию. Вещество, вызывающее гипергликемию, назвали «гипергликемическим-гликогенолитическим фактором». Это был глюкагон — один из основных физиологических антагонистов инсулина^[2].

В 1967 году сотруднику Чикагского университета Донатану Стейнеру с коллегами удалось обнаружить предшественник инсулина белок проинсулин. Они показали, что синтез инсулина бета клетками начинается с образования молекулы проинсулина, от которой в последующем по мере необходимости отщепляется С-пептид и образуется молекула инсулина^[2].

В 1974 году Джоном Энсиком из Вашингтонского университета и другими учёными из США и Европы была проведена работа по очистке и синтезу глюкагона и соматостатина^[2].

В 1976 году Гудворт (англ. Gudworth и Боттего (Bottaggo) открыли генетический дефект молекулы инсулина, обнаружив два типа гормона: нормальный и аномальный. Последний является антагонистом по отношению к нормальному инсулину^[2].

В 1979 году благодаря исследованиям Лэси (англ. Lacy), Кемп (Kemp) и соавторов появилась возможность пересадки отдельных островков и бета-клеток, удалось отделить островки от экзокринной части поджелудочной железы и осуществить их экспериментальную трансплантацию. В 1979—1980 годах при трансплантации бета-клеток был преодолён видоспецифический барьер (клетки здоровых лабораторных животных успешно имплантированы больным животным другого вида)^[2].

В 1990 году впервые выполнена пересадка панкреатических островковых клеток больному сахарным диабетом^[2].

Типы клетокПравить

Диаграмма иллюстрирует структурные отличия между панкреатическими островками крысы (вверху) и человека (внизу)
Pars ventralis pancreas (брюшная часть) — слева; pars dorsalis pancreas (спинная часть) — справа.
Различные типы клеток окрашены по-разному: альфа-клетки — красным, бета-клетки — синим, дельта-клетки — фиолетовым, ПП-клетки — зелёным, эпсилон-клетки — жёлтым.
Бета-клетки грызуна, в отличие от человека сгруппированы в характерное инсулиновое ядро.

Альфа-клеткиПравить

Альфа-клетки составляют 15…20 % пула островковых клеток — секретируют глюкагон (естественный антагонист инсулина).

Бета-клеткиПравить

Бета-клетки составляют 75…80 % пула островковых клеток — секретируют инсулин (с помощью белков-рецепторов проводит глюкозу внутрь клеток организма, активизирует синтез гликогена в печени и мышцах, угнетает глюконеогенез).

Дельта-клеткиПравить

Дельта-клетки составляют 3…10 % пула островковых клеток — секретируют соматостатин (угнетает секрецию многих желез);

ПП-клеткиПравить

ПП-клетки составляют 3…5 % пула островковых клеток — секретируют панкреатический полипептид (подавляет секрецию поджелудочной железы и стимулирует секрецию желудочного сока).

Эпсилон-клеткиПравить

Эпсилон-клетки составляют меньше 1 % пула островковых клеток, они секретируют грелин^[4]^[5] («гормон голода», который возбуждает аппетит).

Строение островкаПравить

Панкреатический островок является сложно устроенным функциональным микроорганом с определённым размером, формой и характерным распределением эндокринных клеток. Клеточная архитектура островка влияет на межклеточное соединение и паракринную регуляцию, синхронизирует высвобождение инсулина.

Долгое время считалось, что островки человека и экспериментальных животных сходны как по строению, так и по клеточному составу. Работы последнего десятилетия показали, что у взрослых людей преобладающим типом строения островков является мозаичный, при котором клетки всех типов перемешаны по всему островку, в отличие от грызунов, для которых характерен плащевой тип строения клеток, при котором бета-клетки формируют сердцевину, а альфа-клетки находятся на периферии. Однако, эндокринная часть поджелудочной железы имеет несколько типов организации: это могут быть единичные эндокринные клетки, их небольшие скопления, небольшие островки (диаметром < 100 мкм) и крупные (зрелые) островки.

Небольшие островки имеют у человека и грызунов одинаковое строение. Зрелые островки Лангерганса человека обладают выраженной упорядоченной структурой. В составе такого островка, окруженного соединительнотканной оболочкой, можно выявить дольки, ограниченные кровеносными капиллярами. Сердцевину долек составляет массив бета-клеток, на периферии долек в непосредственной близости с кровеносными капиллярами находятся альфа- и дельта-клетки. Таким образом, клеточная композиция островка зависит от его размера: относительное число альфа-клеток увеличивается вместе с размером островка, в то время как относительное число бета-клеток уменьшается^[6].

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

↑ Langerhans P. Beiträge zur mikroskopischen Anatomie der Bauchspeicheldrüse : Inaugural-Dissertation, zur Erlangung der Doctorwürde in der Medicine und Chirurgie vorgelegt der Medicinischen Facultät der Friedrich-Wilhelms-Universität zu Berlin und öffentlich zu vertheidigen am 18. Februar 1869 (нем.). — Berlin: Buchdruckerei von Gustav Lange, 1869.
↑ ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ ⁷ ⁸ ⁹ ¹⁰ ¹¹ Клиническая диабетология / Ефимов А. С., Скробонская Н. А. — 1-е изд. — К.: Здоровья, 1998. — 320 с. — 3000 экз. — ISBN 5-311-00917-9.
↑ Жуковский М. А. Детская эндокринология. — 3-е изд. — М.: Медицина, 1995. — 656 с. — 8000 экз. — ISBN 5-225-01167-5.
↑ Andralojc, K. M. Ghrelin-producing epsilon cells in the developing and adult human pancreas : [англ.] / K. M. Andralojc, A. Mercalli, K. W. Nowak … [et al.] // Diabetologia : журн. — 2009. — Vol. 52, no. 3. — P. 486–493. — doi:10.1007/s00125-008-1238-y. — PMID 19096824.
↑ Epsilon cells : [англ.] : [арх. 25 октября 2012] // Cytokines&Cells Encyclopedia.
↑ Прощина, А. Е. Иммуногистохимическое исследование распределения α- и β-клеток в разных типах островков Лангерганса поджелудочной железы человека : [арх. 25 ноября 2015] / А. Е. Прощина, С. В. Савельев // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. — Изд-во РАМН, 2013. — Т. 155, № 6. — С. 763—767.

СсылкиПравить

[1] Langerhans P. Beiträge zur mikroskopischen Anatomie der Bauchspeicheldrüse : Inaugural-Dissertation, zur Erlangung der Doctorwürde in der Medicine und Chirurgie vorgelegt der Medicinischen Facultät der Friedrich-Wilhelms-Universität zu Berlin und öffentlich zu vertheidigen am 18. Februar 1869 (нем.). — Berlin: Buchdruckerei von Gustav Lange, 1869.

[Efimov_1-2] ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ ⁷ ⁸ ⁹ ¹⁰ ¹¹ Клиническая диабетология / Ефимов А. С., Скробонская Н. А. — 1-е изд. — К.: Здоровья, 1998. — 320 с. — 3000 экз. — ISBN 5-311-00917-9.

[Zukovsky-3] Жуковский М. А. Детская эндокринология. — 3-е изд. — М.: Медицина, 1995. — 656 с. — 8000 экз. — ISBN 5-225-01167-5.

[4] Andralojc, K. M. Ghrelin-producing epsilon cells in the developing and adult human pancreas : [англ.] / K. M. Andralojc, A. Mercalli, K. W. Nowak … [et al.] // Diabetologia : журн. — 2009. — Vol. 52, no. 3. — P. 486–493. — doi:10.1007/s00125-008-1238-y. — PMID 19096824.

[5] Epsilon cells : [англ.] : [арх. 25 октября 2012] // Cytokines&Cells Encyclopedia.

[6] Прощина, А. Е. Иммуногистохимическое исследование распределения α- и β-клеток в разных типах островков Лангерганса поджелудочной железы человека : [арх. 25 ноября 2015] / А. Е. Прощина, С. В. Савельев // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. — Изд-во РАМН, 2013. — Т. 155, № 6. — С. 763—767.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]