A hasnyálmirigy endokrin funkciója

A hasnyálmirigy a hasüreg hátsó falán, a gyomor mögött, az L1-L2 magasságban található, és a nyombéltől a lép hilumáig terjed. Hossza körülbelül 15 cm, súlya körülbelül 100 g. A hasnyálmirigynek feje van, amely a nyombél ívében található, teste és farka van, amely a lép hilumáig ér, és retroperitoneálisan fekszik. A hasnyálmirigy vérellátását a lépartéria és a felső bélfodri artéria biztosítja. A vénás vér a lép- és a felső bélfodri vénákba áramlik. A hasnyálmirigyet szimpatikus és paraszimpatikus idegek beidegzik, amelyek terminális rostjai a szigetsejtek sejthártyájával érintkeznek.

A hasnyálmirigy exokrin és endokrin funkciókat lát el. Ez utóbbit a Langerhans-szigetek végzik, amelyek a mirigy tömegének körülbelül 1-3%-át teszik ki (1-1,5 millió). Mindegyik átmérője körülbelül 150 µm. Egy sziget 80-200 sejtet tartalmaz. Több típusuk létezik, a polipeptid hormonok kiválasztására való képességüktől függően. Az A-sejtek glukagont, a B-sejtek inzulint, a D-sejtek pedig szomatosztatint termelnek. Számos szigetsejtet is felfedeztek, amelyekről feltételezik, hogy vazoaktív intersticiális polipeptidet (VIP), gasztrointesztinális peptidet (GIP) és hasnyálmirigy-polipeptidet termelnek. A B-sejtek a szigetek közepén, a többiek pedig a peremén helyezkednek el. A tömeg nagy részét - a sejtek 60%-át - B-sejtek, 25%-át A-sejtek, 10%-át D-sejtek, a fennmaradó részt pedig a tömeg 5%-a teszi ki.

Az inzulin a B-sejtekben képződik prekurzorából, a proinzulinból, amely a durva endoplazmatikus retikulum riboszómáin szintetizálódik. A proinzulin 3 peptidláncból (A, B és C) áll. Az A- és B-láncokat diszulfidhidak kötik össze, a C-peptid pedig az A- és B-láncokat köti össze. A proinzulin molekulatömege 9000 dalton. A szintetizált proinzulin a Golgi-készülékbe kerül, ahol proteolitikus enzimek bontják le 3000 dalton molekulatömegű C-peptid molekulára és 6000 dalton molekulatömegű inzulin molekulára. Az inzulin A-lánca 21 aminosavmaradékból, a B-lánca 30-ból, a C-peptid pedig 27-33-ból áll. A proinzulin bioszintézisének prekurzora a preproinzulin, amely az előbbitől egy másik, 23 aminosavból álló peptidlánc jelenlétében különbözik, amely a B-lánc szabad végéhez kapcsolódik. A preproinzulin molekulatömege 11 500 dalton. Poliszómákon gyorsan proinzulinná alakul. A Golgi-készülékből (lamelláris komplex) az inzulin, a C-peptid és részben a proinzulin vezikulákba jut, ahol az előbbi cinkhez kötődik és kristályos állapotban lerakódik. Különböző ingerek hatására a vezikulák a citoplazmatikus membránba mozognak, és emiocitózissal oldott formában inzulint szabadítanak fel a prekapilláris térbe.

Szekréciójának legerősebb stimulátora a glükóz, amely kölcsönhatásba lép a citoplazmatikus membrán receptoraival. Az inzulin válasza a hatására kétfázisú: az első fázis - gyors - a szintetizált inzulin tartalékainak felszabadulásának felel meg (1. készlet), a második - lassú - a szintézis sebességét jellemzi (2. készlet). A citoplazmatikus enzim - az adenilát-cikláz - jele a cAMP rendszerbe jut, mobilizálva a kalciumot a mitokondriumokból, amelyek részt vesznek az inzulin felszabadulásában. A glükóz mellett az aminosavak (arginin, leucin), a glukagon, a gasztrin, a szekretin, a pankreozimin, a gyomorgátló polipeptid, a neurotenzin, a bombesin, a szulfanilamid gyógyszerek, a béta-adrenerg stimulánsok, a glükokortikoidok, az STH, az ACTH stimuláló hatással vannak az inzulin felszabadulására és szekréciójára. A hipoglikémia, a szomatosztatin, a nikotinsav, a diazoxid, az alfa-adrenerg stimuláció, a fenitoin és a fenotiazinok gátolják az inzulin szekrécióját és felszabadulását.

A vérben lévő inzulin szabad (immunreaktív inzulin, IRI) és plazmafehérjékhez kötött. Az inzulin lebomlása a májban (akár 80%-ban), a vesékben és a zsírszövetben történik a glutationtranszferáz és glutation-reduktáz (a májban), az inzulináz (a vesékben), valamint a proteolitikus enzimek (a zsírszövetben) hatására. A proinzulin és a C-peptid szintén lebomlik a májban, de sokkal lassabban.

Az inzulinnak többféle hatása van az inzulinfüggő szövetekre (máj, izmok, zsírszövet). Nincs közvetlen hatása a vese- és idegszövetre, a szemlencsére és az eritrocitákra. Az inzulin egy anabolikus hormon, amely fokozza a szénhidrátok, fehérjék, nukleinsavak és zsírok szintézisét. A szénhidrát-anyagcserére gyakorolt hatása az inzulinfüggő szövetek sejtjeibe történő fokozott glükóztranszportban, a májban a glikogénszintézis stimulálásában, valamint a glükoneogenezis és a glikogenolízis elnyomásában nyilvánul meg, ami a vércukorszint csökkenését okozza. Az inzulin fehérje-anyagcserére gyakorolt hatása az aminosav-transzport stimulálásában a sejtek citoplazmatikus membránján keresztül, a fehérjeszintézisben és a lebontásuk gátlásában nyilvánul meg. A zsíranyagcserében való részvételét a zsírsavak zsírszöveti trigliceridekbe való beépülése, a lipidszintézis stimulálása és a lipolízis elnyomása jellemzi.

Az inzulin biológiai hatása annak köszönhető, hogy képes kötődni a sejtes citoplazmatikus membrán specifikus receptoraihoz. A kötődés után a jel a sejtmembránba beépített enzimen, az adenilát-ciklázon keresztül jut a cAMP rendszerbe, amely kalcium és magnézium részvételével szabályozza a fehérjeszintézist és a glükóz felhasználását.

Az inzulin radioimmunológiailag meghatározott bazális koncentrációja egészséges egyénekben 15-20 μU/ml. Orális glükózterhelés (100 g) után szintje 1 óra elteltével a kezdeti szinthez képest 5-10-szeresére nő. Az inzulinszekréció sebessége éhgyomorra 0,5-1 U/h, étkezés után pedig 2,5-5 U/h-ra nő. Az inzulinszekréciót a paraszimpatikus stimuláció fokozza, a szimpatikus stimuláció pedig csökkenti.

A glukagon egy egyláncú polipeptid, amelynek molekulatömege 3485 dalton. 29 aminosavmaradékból áll. A szervezetben proteolitikus enzimek bontják le. A glukagon szekrécióját a glükóz, az aminosavak, a gyomor-bélrendszeri hormonok és a szimpatikus idegrendszer szabályozza. Fokozza a hipoglikémia, az arginin, a gyomor-bélrendszeri hormonok, különösen a pankreozimin, a szimpatikus idegrendszert stimuláló tényezők (fizikai aktivitás stb.), valamint a szabad zsírsavak vérszintjének csökkenése.

A glukagon termelését gátolja a szomatosztatin, a hiperglikémia és a szabad zsírsavak emelkedett szintje a vérben. A vér glukagontartalma dekompenzált diabetes mellitus és glukagonóma esetén nő. A glukagon felezési ideje 10 perc. Inaktiválódik elsősorban a májban és a vesékben, inaktív fragmensekre hasadva karboxipeptidáz, tripszin, kimotripszin stb. enzimek hatására.

A glukagon hatásának fő mechanizmusa a máj glükóztermelésének fokozódása a lebontásának serkentése és a glükoneogenezis aktiválása révén. A glukagon a májsejtek membránreceptoraihoz kötődik, és aktiválja az adenilát-cikláz enzimet, amely serkenti a cAMP képződését. Ez a foszforiláz aktív formájának felhalmozódásához vezet, amely részt vesz a glükoneogenezis folyamatában. Ezenkívül a kulcsfontosságú glikolitikus enzimek képződése gátolt, és a glükoneogenezis folyamatában részt vevő enzimek felszabadulása stimulálódik. Egy másik glukagonfüggő szövet a zsírszövet. Az adipocita-receptorokhoz kötődve a glukagon elősegíti a trigliceridek hidrolízisét glicerin és szabad zsírsavak képződésével. Ezt a hatást a cAMP stimulálásával és a hormonérzékeny lipáz aktiválásával érik el. A fokozott lipolízist a szabad zsírsavak számának növekedése kíséri a vérben, azok beépülése a májba és ketosavak képződése. A glukagon serkenti a glikogenolízist a szívizomban, ami növeli a perctérfogatot, tágítja az arteriolákat és csökkenti a teljes perifériás ellenállást, csökkenti a vérlemezke-aggregációt, a gasztrin, a pankreozimin és a hasnyálmirigy-enzimek szekrécióját. A glukagon hatására fokozódik az inzulin, a szomatotrop hormon, a kalcitonin, a katekolaminok képződése, valamint a folyadék és az elektrolitok kiválasztása a vizelettel. A vérplazmában az alapszintje 50-70 pg/ml. Fehérjetartalmú ételek fogyasztása után, böjt alatt, krónikus májbetegség, krónikus veseelégtelenség és glukagonóma esetén a glukagontartalom megnő.

A szomatosztatin egy 1600 dalton molekulatömegű tetradekapeptid, amely 13 aminosavmaradékból és egy diszulfidhídból áll. A szomatosztatint először az elülső hipotalamuszban, majd idegvégződésekben, szinaptikus vezikulákban, hasnyálmirigyben, gyomor-bél traktusban, pajzsmirigyben és retinában fedezték fel. A hormon legnagyobb mennyiségben a hipotalamusz elülső lebenyében és a hasnyálmirigy D-sejtjeiben képződik. A szomatosztatin biológiai szerepe a szomatotróp hormon, az ACTH, a TSH, a gasztrin, a glukagon, az inzulin, a renin, a szekretin, a vazoaktív gyomorpeptid (VGP), a gyomornedv, a hasnyálmirigyenzimek és az elektrolitok szekréciójának gátlása. Csökkenti a xilóz felszívódását, az epehólyag-összehúzódást, a belső szervek véráramlását (30-40%-kal), a bélperisztaltikát, valamint csökkenti az acetilkolin felszabadulását az idegvégződésekből és az idegek elektromos ingerlékenységét. A parenterálisan adagolt szomatosztatin felezési ideje 1-2 perc, ami lehetővé teszi számunkra, hogy hormonnak és neurotranszmitternek tekintsük. A szomatosztatin számos hatása a fent említett szervekre és szövetekre gyakorolt hatásán keresztül valósul meg. Sejtszintű hatásmechanizmusa még mindig nem tisztázott. Az egészséges egyének vérplazmájában a szomatosztatin tartalma 10-25 pg/l, és emelkedik I. típusú cukorbetegségben, akromegáliában és a hasnyálmirigy D-sejtes daganatában (szomatosztatinóma) szenvedő betegeknél.

Az inzulin, a glukagon és a szomatosztatin szerepe a homeosztázisban. Az inzulin és a glukagon játssza a fő szerepet a szervezet energiaegyensúlyában, a test különböző állapotaiban egy bizonyos szinten tartva azt. Böjt alatt a vér inzulinszintje csökken, a glukagoné pedig megnő, különösen a böjt 3-5. napján (körülbelül 3-5-szörösére). A glukagon fokozott szekréciója fokozott fehérjelebontást okoz az izmokban, és fokozza a glükoneogenezis folyamatát, ami segít feltölteni a glikogénkészleteket a májban. Így a vér glükózszintjének állandósága, amely az agy, az eritrociták és a vesevelő működéséhez szükséges, a glükoneogenezis, a glikogenolízis fokozásával, a glukagon fokozott szekréciója hatására más szövetek glükózfelhasználásának gátlásával és az inzulinfüggő szövetek glükózfogyasztásának csökkentésével, az inzulintermelés csökkenése következtében fennmarad. A nap folyamán az agyszövet 100-150 g glükózt szív fel. A glukagon túltermelése serkenti a lipolízist, ami növeli a szabad zsírsavak szintjét a vérben, amelyeket a szív és más izmok, a máj és a vesék energiaforrásként használnak. Hosszan tartó böjt során a májban képződő ketosavak szintén energiaforrássá válnak. Természetes böjt (éjszakai) vagy az étkezésben eltöltött hosszú szünetek (6-12 óra) alatt a szervezet inzulinfüggő szöveteinek energiaigényét a lipolízis során képződő zsírsavak tartják fenn.

Étkezés (szénhidrátok) után a vérben az inzulinszint gyors emelkedése és a glukagonszint csökkenése figyelhető meg. Az előbbi a glikogénszintézis felgyorsulását és a glükóz inzulinfüggő szövetekben történő felhasználását okozza. A fehérjetartalmú ételek (például 200 g hús) a vér glukagonkoncentrációjának hirtelen növekedését (50-100%-kal) és az inzulinszint jelentéktelen növekedését idézik elő, ami hozzájárul a glükoneogenezis fokozódásához és a máj glükóztermelésének növekedéséhez.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]