ENDOKRIN PANCREAS

Ez az oldal felvázolja a hasnyálmirigy adatait.

Számos hormon vesz részt a szénhidrát-anyagcsere szabályozásában. Közülük négyet a hasnyálmirigyben található Langerhans-szigetek sejtjei választanak ki: kettőt, az inzulint és a glükagont, a glükóz anyagcseréjére gyakorolt fő hatással, kettőt pedig a szomatosztatin és a hasnyálmirigy polipeptidje, az inzulin és a glükagon szekréciójának moduláló hatásával. A szénhidrát-anyagcserét befolyásoló egyéb hormonok közé tartozik az epinefrin, a pajzsmirigyhormonok, a glükokortikoidok és a növekedési hormon.

A hasnyálmirigy szerkezete és működése

A hasnyálmirigy a gyomornál alacsonyabban fekszik, a nyombél kanyarulatában. Ez mind endokrin, mind exokrin mirigy. Az exokrin funkciók az emésztéssel foglalkoznak. Az endokrin funkció elsősorban a két fő hormon, az inzulin és a glükagon szekréciójából áll. A szigeteken négy sejttípust azonosítottak, amelyek mindegyike különböző hormonokat termel, specifikus hatásokkal:

* Egy sejt glükagont termel;
* A B-sejtek inzulint termelnek;
* A D-sejtek szomatosztatint termelnek; és
* Az F vagy D1 sejtek hasnyálmirigy-polipeptidet termelnek.

Ezek a hormonok mind polipeptidek. Az inzulint csak a B-sejtek választják ki, míg a többi hormont a gyomor-bélrendszer nyálkahártyája és a szomatosztatin is megtalálható az agyban.

Az inzulin és a glükagon egyaránt fontos a szénhidrát-, fehérje- és lipid-anyagcsere szabályozásában:

Az inzulin anabolikus hormon, vagyis növeli a glükóz, zsírsavak és aminosavak raktározását a sejtekben és szövetekben.

A glükagon katabolikus hormon, vagyis a glükózt, a zsírsavakat és az aminosavakat a raktárakból mozgatja a vérbe.

A szomatosztatin lokálisan szabályozhatja a többi hasnyálmirigy-hormon szekrécióját; az agyban (hipotalamuszban) és a gerincvelőben neurohormonként és neurotranszmitterként működhet. A hasnyálmirigy-polipeptid funkciója és eredete még mindig bizonytalan, bár a hormon befolyásolhatja a gyomor-bélrendszer működését és elősegítheti a szigeten belüli homeosztázist.

Az inzulin szekréciója és hatásai

Az inzulint B-sejtekben szintetizálják egy nagyobb preprohormon - preproinsulin - részeként, amely egy 23 aminosav-vezetőszekvenciát tartalmaz a proinsulinhoz kapcsolódva; ez a vezetőszekvencia elvész, amikor a molekula belép az endoplazmatikus retikulumba, elhagyva a pro-inzulin molekulát. A szigetekben jelen lévő enzim, a kalikrein elősegíti a proinzulin inzulinná történő átalakulását. Ebben az átalakításban egy C-peptidláncot eltávolítanak a proinzulin-molekulából, ami a diszulfidhoz kapcsolt A- és B-láncokat termeli, amelyek inzulinok.

Az inzulin szekréciója pulzáló (azaz szükség szerint növekszik a törésekkel), és számos stimuláló és gátló tényező szabályozza őket, amelyek többnyire a glükóz metabolizmusához és a cAMP hatásához kapcsolódnak. Az inzulin szekrécióját a magas vércukorszint stimulálja, és alacsony vércukorszint esetén csökken. Egyéb stimuláló tényezők közé tartozik számos aminosav, bélhormon, acetilkolin (paraszimpatikus stimuláció) és mások. Gátló tényezők a szomatosztatin, a noradrenalin (szimpatikus stimuláció) és mások.

A keringésbe kerülve az inzulin perceken belül lebomlik a májban és a vesében. C-peptid és Kallikrein is jelen van a keringésben, miután az inzulinnal szekretálódott. A szigetecske-sejtek komponenseivel szembeni antitesteket az inzulinfüggő cukorbetegségben, vagyis az inzulinhiány miatt cukorbetegségben szenvedő betegek nagy részében mutattak ki. A B-sejtek elleni antitest-támadás e sejtek kiterjedt elvesztéséhez vezet, ami az inzulinfüggő cukorbetegségre jellemző és genetikai mechanizmusok által indított.

Az inzulin specifikus membránreceptorokkal kötődik, és inzulin-receptor komplexet képez, amelyet az endocitózis a sejtbe visz. Az inzulin receptorok a test szinte minden sejtjében megtalálhatók. Az inzulin-receptor, a tetramer, két alfa- és két béta-glikoprotein alegységből áll. A béta alegység egy protein kináz, amely katalizálja a fehérjék foszforilezését, ez a tevékenység a "transzporterek", azaz a glükóz fehérje hordozóinak számának változását eredményezi. Az intracelluláris szabad glükózkoncentráció alacsony (a glükóz gyors, hatékony foszforilációja miatt); ezért egy bizonyos mennyiségű glükóz inzulin hiányában is a sejtbe költözik. Az inzulinnal azonban a glükóz belépési sebessége sokkal megnő a könnyebb diffúziónak köszönhetően, amelyet a transzporterek közvetítenek.

Az inzulin-receptor komplex bejut a lizoszómákba, ahol hasad, a hormon internalizálódik és a receptor újrafeldolgozódik. A megnövekedett keringő inzulinszint csökkenti a receptorok számát - a receptorok alacsonyabb szintű szabályozása - és a csökkent inzulinszintek növekedése - fel-szabályozása - a receptorok számát. Az egy sejtre jutó receptorok száma éhezésben nő, elhízás és akromegália csökken; a receptor affinitását a glükokortikoidok feleslege csökkenti.

Az inzulin fő hatásai a következők:
* 1. a glükóz transzportjának megkönnyítése bizonyos membránokon keresztül (pl. Zsír- és izomsejtek)
* 2. az enzimrendszer stimulálása a glükóz glikogénné (máj- és izomsejtek) való átalakításához;
* 3. a glükoneogenezis lelassulása (máj- és izomsejtek);
* 4. a lipogenezis szabályozása (máj- és zsírsejtek); és
* 5. a fehérjeszintézis és növekedés elősegítése (általános hatás).

Ezeket az inzulinhatásokat a hormon membránreceptorokhoz való kötődése közvetíti, hogy több egyidejű hatást váltson ki. Az inzulin fő hatása a glükóz és az aminosavak bejutásának elősegítése az izom, a zsírszövet és a kötőszövet sejtjeiben. A glükóz az alacsony intracelluláris szabad glükóz által létrehozott befelé irányuló gradiens mentén történő diffúzió megkönnyítésével jut be a sejtbe, és elérhető egy speciális hordozó, az úgynevezett transzporter. Inzulin jelenlétében a glükóz sejtbe jutásának sebessége szelektív módon nagymértékben stimulálódik.

A májban az inzulin nem befolyásolja közvetlenül a glükóz mozgását a membránokon, de megkönnyíti a glikogén lerakódását és csökkenti a glükóz kibocsátását. Következésképpen a glükózfelvétel nettó növekedése tapasztalható. Az inzulin számos enzim aktivitását indukálja vagy elnyomja; azonban ha ezek a cselekvések közvetlenek vagy közvetettek, nem ismert. Például az inzulin elnyomja a legfontosabb glükoneogén enzimek szintézisét, és előidézi a kulcsfontosságú glikolitikus enzimek, például a glükokináz szintézisét. A glikogén szintetáz aktivitása szintén megnő. Az inzulin szintén növeli a lipogenezisben részt vevő enzimek aktivitását.