Поджелудочная железа альфа и бета клетки
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 4 апреля 2020;
проверки требует 1 правка.
Островки Лангерга́нса — скопления гормон-продуцирующих (эндокринных) клеток, преимущественно в хвостовой части поджелудочной железы. Открыты в 1869 году немецким патологоанатомом Паулем Лангергансом (1849—1888). Островки составляют приблизительно 1—2 % массы поджелудочной железы. Поджелудочная железа взрослого здорового человека насчитывает около 1 миллиона островков (общей массой от одного до полутора граммов), которые объединяют понятием орган эндокринной системы.
Историческая справка[править | править код]
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[2][3]. В 1881 году К. П. Улезко-Строганова впервые указала на эндокринную роль этих клеток[4]. 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[3]. 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»[3].
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 Lane & Bersley (Чикагский университет) показали различие между двумя видами островковых клеток, которые они назвали тип A (альфа-клетки) и тип B (бета-клетки).
В 1909 году бельгийский исследователь Ян де Мейер предложил называть продукт секреции бета-клеток островков Лангерганса инсулином (от лат. insula — островок). Однако прямых доказательств продукции гормона, влияющего на углеводный обмен, обнаружить не удавалось[3].
В 1921 году в лаборатории физиологии профессора J. Macleod в Торонтском университете молодому канадскому хирургу Фредерику Бантингу и его ассистенту студенту-медику Чарлзу Бесту удалось выделить инсулин.
В 1955 году Сангеру и соавторам (Кембридж) удалось определить последовательность аминокислот и строение молекулы инсулина[3].
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[3].
В 1967 году Донатану Стейнеру и соавторам (Чикагский университет) удалось обнаружить белок-предшественник инсулина — проинсулин. Они показали, что синтез инсулина бета клетками начинается с образования молекулы проинсулина, от которой в последующем по мере необходимости отщепляется С-пептид и молекула инсулина[3].
В 1973 году Джоном Энсиком (Вашингтонский университет), а также рядом учёных Америки и Европы была проведена работа по очистке и синтезу глюкагона и соматостатина[3].
В 1976 году Gudworth & Bottaggo открыли генетический дефект молекулы инсулина, обнаружив два типа гормона: нормальный и аномальный. последний является антагонистом по отношению к нормальному инсулину[3].
В 1979 году благодаря исследованиям Lacy & Kemp и соавторов появилась возможность пересадки отдельных островков и бета-клеток, удалось отделить островки от экзокринной части поджелудочной железы и осуществить трансплантацию в эксперименте. В 1979—1980 гг. при трансплантации бета-клеток преодолён видоспецифический барьер (клетки здоровых лабораторных животных имплантированы больным животным другого вида)[3].
В 1990 году впервые выполнена пересадка панкреатических островковых клеток больному сахарным диабетом[3].
Типы клеток[править | править код]
Данная диаграмма демонстрирует 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-клетки[править | править код]
- Альфа-клетки составляют 15…20 % пула островковых клеток — секретируют глюкагон (естественный антагонист инсулина).
Бета-клетки[править | править код]
- 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-клетки[править | править код]
- Дельта-клетки составляют 3…10 % пула островковых клеток — секретируют соматостатин (угнетает секрецию многих желез);
ПП-клетки[править | править код]
- ПП-клетки составляют 3…5 % пула островковых клеток — секретируют панкреатический полипептид (подавляет секрецию поджелудочной железы и стимулирует секрецию желудочного сока).
Эпсилон-клетки[править | править код]
- Эпсилон-клетки составляют <1 % пула островковых клеток — секретируют грелин[5][6] («гормон голода» — возбуждает аппетит).
Строение островка[править | править код]
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[7].
См. также[править | править код]
Примечания[править | править код]
- ↑ 1 2 Foundational Model of Anatomy Проверено 1 августа 2019.
- ↑ 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.
- ↑ K. M. Andralojc, A. Mercalli, K. W. Nowak. et al. Ghrelin-producing epsilon cells in the developing and adult human pancreas (англ.). (недоступная ссылка)
- ↑ Epsilon cells (Cytokines&Cells Encyclopedia) (англ.). Архивировано 26 октября 2012 года.
- ↑ Прощина А. Е., Савельев С. В. Иммуногистохимическое исследование распределения α- и β-клеток в разных типах островков Лангерганса поджелудочной железы человека // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. — Изд. РАМН, 2013. — Т. 155, № 6. — С. 763—767. Архивировано 25 ноября 2015 года.
Ссылки[править | править код]
Источник
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 13 марта 2013;
проверки требуют 13 правок.
Альфа-клетка островков Лангерганса. Стрептавидин-биотин иммуногистохимическая техника, антитела к глюкагону
α-Кле́тки — один из видов клеток, образующих эндокринную часть поджелудочной железы.Таким образом, эти клетки являются одним из типов клеток, входящих в состав панкреатических островков. Альфа-клетки продуцируют гормон глюкагон, одним из эффектов которого является повышение уровня глюкозы в крови. Кроме этого, альфа-клетки панкреатических островков сходны по ряду биохимических и физиологических характеристик с нервными клетками[1]: например, они содержат ацетилхолин[2].
При электронной микроскопии альфа-клетки выделяются благодаря характерным гранулам, содержащим плотное ядро, окружённое узким светлым ободком. Размеры гранул составляют около 230 нм. Они устойчивы к действию спирта, однако растворимы в воде; проявляют сродство к кислым красителям.
У грызунов альфа-клетки расположены преимущественно по периферии панкреатических островков, у человека островки имеют недостаточно упорядоченную структуру и альфа-клетки как правило обнаруживаются внутри них[3]. Кроме того, соотношение α-клеток мыши и человека отличается: доля α-клеток в островках мыши (18 %) ниже, чем у человека (38 %)[4].
В пренатальном онтогенезе предшественниками эндокринных клеток островков являются эпителиальные клетки протоков развивающейся поджелудочной железы[5]. Дифференцировка четырех типов эндокринных клеток начинается в зачатке поджелудочной железы не одновременно. У человека на 7-й неделе после оплодотворения выявляются единичные бета-клетки; глюкагон, соматостатин и панкреатический полипептид на этом сроке не выявляются[6]. У 8-ми недельных плодов позитивная реакция на инсулин и глюкагон обнаружена в единичных эпителиальных клетках протоков в центральной области тела железы.
Примечания[править | править код]
- ↑ Krivova Y, Proshchina AE, Barabanov VM, Saveliev SV. Development of the Islets of Langerhans in the Human Fetal Pancreas (pp.53-88) In Pancreas: Anatomy, Diseases and Health Implications. Series: Endocrinology Research and Clinical Developments Human Anatomy and Physiology Editors: Akiko Satou and Hana Nakamura (Imprint: Nova Biomedical) Pub. Date: 2012-September, 221pp. https://www.novapublishers.com/catalog/product_info.php?products_id=37414&osCsid=5e9a553a1b1129fed10cc0ad3598a587 Архивная копия от 4 марта 2016 на Wayback Machine
- ↑ Rodriguez-Diaz R, Dando R, Jacques-Silva C, Fachado A, Molina J, Abdulreda MH, Ricordi C, Roper StD, Berggren P-O, Caicedo A. 2012. Alpha cells secrete acetylcholine as a non-neuronal paracrine signal priming beta cell function in humans. Nature Medicine. 17 (7) 888—892.PMID 21685896.
- ↑ Brissova M, Fowler MJ, Nicholson WE, Chu A, Hirshberg B, Harlan DM, Powers AC (2005). «Assessment of human pancreatic islet architecture and composition by laser scanning confocal microscopy». Journal of Histochemistry and Cytochemistry 53 (9): 1087-97. doi:10.1369/jhc.5C6684.2005. PMID 15923354.
- ↑ Cabrera O, Berman DM, Kenyon NS, Ricordi C, Berggren PO, Caicedo A (2006). «The unique cytoarchitecture of human pancreatic islets has implications for islet cell function». Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 103 (7): 2334-9. doi:10.1073/pnas.0510790103. ISSN 1091-6490.PMID 16461897.
- ↑ Edlund H. Developmental biology of the pancreas // Diabetes. — 2001. — 50. — Suppl. 1. — S5-S9.PMID
11272202 - ↑ Piper K., Brickwood S., Turnpenny L.W., Cameron I.T., Ball S.G., Wilson D.I., Hanley N.A. Beta cell differentiation during early human pancreas development // J Endocrinol. — 2004. — 181. — № 1. — 11-23. PMID 15072563
См. также[править | править код]
- Островки Лангерганса
- Глюкагон
- Глюкагонома
Ссылки[править | править код]
- National Library of Medicine — Medical Subject Headings на сайте Medical Subject Headings
Источник
Ключевое различие между альфа- и бета-клетками заключается в том, что альфа-клетки (или А-клетки) продуцируют и секретируют гормон глюкагон, тогда как бета-клетки (или В-клетки) продуцируют и секретируют инсулиновый гормон.
Поджелудочная железа является одним из основных органов, расположенных в брюшной полости нашего тела. Поджелудочная железа выполняет две основные функции, а именно эндокринные (регулирование уровня сахара в крови) и экзокринные (переваривание пищи) функции. Экзокринная поджелудочная железа выделяет важные ферменты, такие как пепсин, трипсин, химотрипсин, амилаза, липаза и т.д., которые помогают переваривать пищу, которую мы потребляем. Эндокринная поджелудочная железа имеет клетки, которые продуцируют и секретируют гормоны, такие как глюкагон, инсулин, соматостатин и т.д. Эти клетки существуют в виде небольших кластеров клеток, называемых островками. В поджелудочной железе человека насчитывается около миллиона островков. У островков поджелудочной железы есть три типа клеток, которые производят различные эндокринные продукты. Это альфа-клетки (A клетки), бета-клетки (B клетки) и дельта-клетки (клетки D).
Содержание
- Обзор и основные отличия
- Что такое альфа-клетки
- Что такое бета-клетки
- Сходство между альфа и бета клетками
- В чем разница между альфа и бета клетками
- Заключение
Что такое альфа-клетки?
Островки поджелудочной железы содержат три типа клеток, и среди них альфа-клетки или A клетки — это первый тип. Из общего числа клеток в островках, альфа-клетки составляют 33-46%. Альфа-клетки синтезируют и выделяют гормон глюкагон.
Альфа-клеткиГлюкагон — это пептидный гормон, который отвечает за повышение уровня глюкозы в крови. Глюкагоны связываются с рецепторами в клетках печени или почек. Связывание глюкагонов с рецепторами активирует фермент, называемый гликогенфосфорилазой. Гликогенфосфорилаза катализирует гидролиз гликогена в глюкозу. Это преобразование увеличивает уровень глюкозы в крови.
Что такое бета-клетки?
Бета-клетки являются вторым типом клеток в островках поджелудочной железы. Они являются наиболее распространенным типом клеток, и они составляют 65-80% от общего числа клеток. Эти клетки занимают центральную область островков, а альфа- и дельта-клетки окружают их. Бета-клетки синтезируют и секретируют гормон инсулин. Гормон инсулин отвечает за снижение уровня глюкозы в крови.
Бета-клеткиКроме того, бета-клетки секретируют еще два гормона, а именно С-пептид и Амилин. Амилин замедляет скорость проникновения глюкозы в кровоток, в то время как С-пептиды помогают предотвратить невропатию и другие симптомы сосудистого ухудшения, связанные с сахарным диабетом.
Каковы сходства между альфа- и бета-клетками?
- Альфа- и бета-клетки представляют собой два типа клеток, расположенных в поджелудочной железе.
- Они живут в островках поджелудочной железы.
- Оба производят и выделяют гормоны.
В чем разница между альфа- и бета-клетками?
Альфа- и бета-клетки являются двумя типами эндокринных клеток поджелудочной железы. Они выделяют гормоны глюкагон и инсулин соответственно. Кроме того, бета-клетки являются наиболее распространенными клетками островков. Они занимают более 70% от общего числа клеток. Альфа-клетки составляют около 20%.
Заключение — Альфа клетки против Бета-клеток
Из трех основных типов клеток, присутствующих в островках поджелудочной железы, альфа- и бета-клетки относятся к двум типам. Альфа-клетки синтезируют и выделяют гормон, называемый глюкагон, в то время как бета-клетки производят и выделяют гормон инсулин. Бета-клетки являются наиболее распространенным типом клеток в островках, и они расположены в центральной части островков, окружающих альфа- и дельта-клетки.
Источник