Ενδοκρινής Μοίρα του Παγκρέατος. 21/5/18 Ε. Παρασκευά, Εργ. Φυσιολογίας, Τµήµα Ιατρικής Π.Θ.

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Ενδοκρινής Μοίρα του Παγκρέατος. 21/5/18 Ε. Παρασκευά, Εργ. Φυσιολογίας, Τµήµα Ιατρικής Π.Θ."

Νικολίτα Κανακάρης-Ρούφος
6 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Ενδοκρινής Μοίρα του Παγκρέατος 1

2 Εξωκρινής µοίρα: πέψη 80% του όγκου του οργάνου Ενδοκρινής µοίρα (νησίδια Langerhans): µεταβολισµός της γλυκόζης 2% του όγκου του οργάνου 1-2 εκατ. νησίδια 2

Σωµατοστατίνη Παγκρεατικό πολυπεπτίδιο β κύτταρα κέντρο - 60-75%

3 Κύτταρα & ορµόνες των νησιδίων του Langerhans Τύπος κυττάρου α β δ F Προϊόν Γλυκαγόνη Ινσουλίνη Προϊνσουλίνη Πεπτίδιο C Σωµατοστατίνη Παγκρεατικό πολυπεπτίδιο β κύτταρα κέντρο % των κυττάρων των νησιδίων α κύτταρα περιφέρεια -20% των κυττάρων των νησιδίων 3

Επικοινωνία των κυττάρων των νησιδίων Χυµική σύνδεση Οι ορµόνες των κύτταρων ενός νησιδίου επιδρούν στην έκκριση των άλλων κυττάρων: ροή από το κέντρο προς την περιφέρεια του νησιδίου η

4 Επικοινωνία των κυττάρων των νησιδίων Χυµική σύνδεση Οι ορµόνες των κύτταρων ενός νησιδίου επιδρούν στην έκκριση των άλλων κυττάρων: ροή από το κέντρο προς την περιφέρεια του νησιδίου η ινσουλίνη αναστέλλει την έκκριση γλυκαγόνης, η σωµατοστατίνη αναστέλλει την έκκριση ινσουλίνης και γλυκαγόνης Επικοινωνία µεταξύ των κυττάρων Χασµατικές και στενές συνδέσεις µεταξύ των κυττάρων 4

Ινσουλίνη Η ινσουλίνη ρυθµίζει το µεταβολισµό των ενεργειακών πηγών συγκέντρωση γλυκόζης στο αίµα τόσο σε περιόδους νηστείας όσο και σε περιόδους σίτισης Αναβολική ορµόνη: αυξάνει την αποθήκευση -

5 Ινσουλίνη Η ινσουλίνη ρυθµίζει το µεταβολισµό των ενεργειακών πηγών συγκέντρωση γλυκόζης στο αίµα τόσο σε περιόδους νηστείας όσο και σε περιόδους σίτισης Αναβολική ορµόνη: αυξάνει την αποθήκευση - γλυκόζης - λιπαρών οξέων - αµινοξέων Η περίσσεια ινσουλίνης προκαλεί υπογλυκαιµία Η ανεπάρκεια ινσουλίνης προκαλεί υπεργλυκαιµία Σακχαρώδης διαβήτης Οι Frederick G. Banting και John Macleod τιµήθηκαν µε το Βραβείο Nobel Ιατρικής ή Φυσιολογίας 1923 «για την ανακάλυψη της ινσουλίνης». 5

Σύνθεση της ινσουλίνης Ø Προϊνσουλίνη : 1/20 της δραστικότητας της ινσουλίνης τα β-κύτταρα εκκρίνουν περίπου 5% προϊνσουλίνη σε σχέση µε την ινσουλίνη Ø

της ινσουλίνης που εκκρίνεται στην πυλαία κυκλοφορία αποµακρύνεται κατά την πρώτη δίοδο από το ήπαρ Το πεπτίδιο C δεν αποµακρύνεται καθόλου από το ήπαρ

6 Σύνθεση της ινσουλίνης Ø Προϊνσουλίνη : 1/20 της δραστικότητας της ινσουλίνης τα β-κύτταρα εκκρίνουν περίπου 5% προϊνσουλίνη σε σχέση µε την ινσουλίνη Ø Πεπτίδιο C: δεν έχει τεκµηριωµένη βιολογική δράση Εκκρίνεται σε αναλογία 1:1 µε την ινσουλίνη και είναι χρήσιµος δείκτης για την έκκριση ινσουλίνης Το 60% της ινσουλίνης που εκκρίνεται στην πυλαία κυκλοφορία αποµακρύνεται κατά την πρώτη δίοδο από το ήπαρ Το πεπτίδιο C δεν αποµακρύνεται καθόλου από το ήπαρ εκκρίνεται εξ ολοκλήρου στα ούρα Οι µετρήσεις του πεπτιδίου C των ούρων µπορούν να χρησιµοποιηθούν κλινικά για την εκτίµηση της ικανότητας έκκρισης ινσουλίνης ενός ατόµου 6

Ρύθµιση της έκκρισης ινσουλίνης Ο κυριότερος διεγέρτης έκκρισης της ινσουλίνης είναι η γλυκόζη Αυτορυθµιζόµενο σύστηµα αρνητικής ανατροφοδότησης Η αύξηση των

7 Ρύθµιση της έκκρισης ινσουλίνης Ο κυριότερος διεγέρτης έκκρισης της ινσουλίνης είναι η γλυκόζη Αυτορυθµιζόµενο σύστηµα αρνητικής ανατροφοδότησης Η αύξηση των συγκεντρώσεων γλυκόζης στο πλάσµα (µετά το γεύµα) διεγείρει την έκκριση ινσουλίνης, ενώ αντίθετα η µείωση των συγκεντρώσεων γλυκόζης στο πλάσµα αναστέλλει την έκκρισή της (-) 7

8 Επαγωγή της έκκριση ινσουλίνης από τη γλυκόζη Πρόσληψη και µεταβολισµός γλυκόζης από τα β κύτταρα Παραγωγή ΑΤΡ Απενεργοποίηση διαύλων Κ + Εκπόλωση της κυτ. µεµβράνης Είσοδος Ca 2+ Εξωκύττωση Ινσουλίνης και Πεπτιδίου C Παραγωγή Glu Ενεργοποίηση κοκκίων- 2 η παρατεταµένη φάση έκκρισης 8

Παράγοντες που επηρεάζουν την έκκριση της ινσουλίνης Διεγέρτες της έκκριση ινσουλίνης γλυκόζη αµινοξέα γλυκαγόνη ορµόνες του γαστρεντερικού παρασυµπαθητική διέγερση (πνευµονογαστρικό απελευθέρωση

9 Παράγοντες που επηρεάζουν την έκκριση της ινσουλίνης Διεγέρτες της έκκριση ινσουλίνης γλυκόζη αµινοξέα γλυκαγόνη ορµόνες του γαστρεντερικού παρασυµπαθητική διέγερση (πνευµονογαστρικό απελευθέρωση ach) Αναστολείς της έκκρισης ινσουλίνης συµπαθητική διέγερση επινεφρίνη σωµατοστατίνη Ινκρετίνες Προτροφοδότηση του µηχανισµού ρύθµισης της γλυκόζης µέσω του GIP από το γαστρεντερικό: αύξηση της εκκρινόµενης ινσουλίνης πολύ νωρίτερα από ότι θα αναµένονταν αν µοναδικός ρυθµιστής της εκκρινόµενης ινσουλίνης ήταν τα επίπεδα γλυκόζης πλάσµατος 9

10 Μηχανισµός επαγωγής / αναστολής της έκκρισης ινσουλίνης αµινοξέα γλυκόζη ορµόνες του γαστρεντερικού παρασυµπαθητική διέγερση (πνευµονογαστρικό απελευθέρωση ach) Γλυκαγόνη συµπαθητική διέγερση (επινεφρίνη) 21/5/18 σωµατοστατίνη 10

11 Ο υποδοχέας της ινσουλίνης Μεµβρανικός υποδοχέας: κινάση τυροσίνης Έχει σηµαντική δοµική οµοιότητα µε τον υποδοχέα του IGF-1 Μπορεί να υποστεί αυτοφωσφορυλίωση ή να φωσφορυλιώσει άλλα ενδοκυτταρικά υποστρώµατα σε ειδικές θέσεις τυροσίνης IRS-1: υπόστρωµα υποδοχέα της ινσουλίνης 11

πρόσληψης Κ+ Κύριες επιδράσεις της ινσουλίνης Άµεσες (δευτερόλεπτα)

12 Δράσεις της ινσουλίνης Ø Μεταβολικές δράσεις Ø Αυξητική δράση Ø Αύξηση της κυτ. πρόσληψης Κ+ Κύριες επιδράσεις της ινσουλίνης Άµεσες (δευτερόλεπτα) -αυξηµένη µεταφορά γλυκόζης, αµινοξέων, Κ+ Ενδιάµεσες (λεπτά) -ενεργοποίηση / αναστολή ενζύµων Μεταγενέστερες -σύνθεση mrnas 12

13 Η σύνδεση της ινσουλίνης στον υποδοχέα της ενεργοποιεί την είσοδο γλυκόζης στα κύτταρα Επαγωγή του µεταφορέα γλυκόζης GLUT4 σε µυ και λιπώδη ιστό 13

14 Μεταβολικές δράσεις της ινσουλίνης στους ιστούς 14

Επίδραση της ινσουλίνης στο ήπαρ Το ήπαρ είναι ο κύριος ιστός στόχος και η κύρια περιοχή αποδόµησής της ινσουλίνης Ρυθµίζει ενζυµικά συστήµατα υπεύθυνα για τον ηπατικό µεταβολισµό υδατανθράκων, λιπών

15 Επίδραση της ινσουλίνης στο ήπαρ Το ήπαρ είναι ο κύριος ιστός στόχος και η κύρια περιοχή αποδόµησής της ινσουλίνης Ρυθµίζει ενζυµικά συστήµατα υπεύθυνα για τον ηπατικό µεταβολισµό υδατανθράκων, λιπών και πρωτεϊνών Διεγείρει τη σύνθεση γλυκογόνου τη χρήση γλυκόζης τη λιπογένεση τη σύνθεση και αποθήκευση λιπών την πρωτεϊνοσύνθεση Αναστέλλει τη γλυκονεογένεση την οξείδωση ελεύθερων λιπαρών οξέων την πρωτεόλυση 15

Επίδραση της ινσουλίνης στο λιπώδη ιστό ü Διεγείρει σηµαντικά τον GLUT4 : «επιστράτευση» προσχηµατισµένων µεταφορέων από κυτταροπλασµατικά

16 Επίδραση της ινσουλίνης στο λιπώδη ιστό ü Διεγείρει σηµαντικά τον GLUT4 : «επιστράτευση» προσχηµατισµένων µεταφορέων από κυτταροπλασµατικά κυστίδια ü Διεγείρει τη λιπογένεση ü Ευοδώνει τη διάσπαση της γλυκόζης σε µεταβολίτες που θα χρησιµοποιηθούν για τη σύνθεση τριγλυκεριδίων 16

Επάγει τον GLUT4 Διεγείρει τη σύνθεση γλυκογόνου Διεγείρει τη χρήση γλυκόζης

17 Επίδραση της ινσουλίνης στους µυς Ο µυς είναι ο κύριος ινσουλινοευαίσθητος ιστός και η κύρια περιοχή διάθεσης γλυκόζης µε τη µεσολάβηση της ινσουλίνης Επάγει τον GLUT4 Διεγείρει τη σύνθεση γλυκογόνου Διεγείρει τη χρήση γλυκόζης Διεγείρει τη λιπογένεση Διεγείρει την πρωτεϊνοσύνθεση µειώνει την πρωτεόλυση 17

Η ινσουλίνη επηρεάζει τη δραστικότητα ή τη συγκέντρωση µεγάλου αριθµού ένζυµων Στα µυϊκά κύτταρα Ευνοεί το σχηµατισµό και την αποθήκευση γλυκογόνου ü Αυξάνει τη µεταφορά γλυκόζης στο εσωτερικό των

18 Η ινσουλίνη επηρεάζει τη δραστικότητα ή τη συγκέντρωση µεγάλου αριθµού ένζυµων Στα µυϊκά κύτταρα Ευνοεί το σχηµατισµό και την αποθήκευση γλυκογόνου ü Αυξάνει τη µεταφορά γλυκόζης στο εσωτερικό των κυττάρων ü Ενεργοποιεί το κοµβικό ένζυµο που καταλύει την αντίδραση σύνθεσης του γλυκογόνου ü Αναστέλλει το ένζυµο διάσπασης του γλυκογόνου Διεγείρει την πρωτεϊνοσύνθεση ü Αυξάνει τον αριθµό των ενεργών µεµβρανικών µεταφορέων των αµινοξέων ü Ενεργοποιεί τα υπεύθυνα ριβοσωµικά ένζυµα για τη σύνθεση πρωτεϊνών ü Αναστέλλει τα ένζυµα καταβολισµού των πρωτεϊνών 18

19 19

20 Άσκηση και επίδραση του συµπαθητικού στην έκκριση ινσουλίνης Κατά την άσκηση ο µυϊκός ιστός χρησιµοποιεί γλυκόζη ακόµη και σε χαµηλά επίπεδα ινσουλίνης Ινσουλινοανεξάρτητη αύξηση των GLUT4 µεταφορέων στη µεµβράνη των µυϊκών κυττάρων Αύξηση της εισόδου γλυκόζης στα µυϊκά κύτταρα Σε αυξηµένα επίπεδα ινσουλίνης: 1. Ακόµη µεγαλύτερη χρήση γλυκόζης από τους µυς και υπογλυκαιµία 2. Αναστολή λιπόλυσης και απελευθέρωσης ελεύθερων λιπαρών οξέων από τα λιποκύτταρα (εναλλακτική πηγή ενέργειας) 3. Μείωση παραγωγής γλυκόζης από το ήπαρ Σε διαβητικούς η άσκηση αυξάνει την απορρόφηση της χορηγούµενης ινσουλίνης κίνδυνος υπογλυκαιµίας Ρύθµιση µε πρόσληψη επιπλέον θερµίδων Μείωση της δόσης ινσουλίνης 20

21 Η ινσουλίνη αυξάνει την κυτταρική πρόσληψη Κ+ Μία δράση της ινσουλίνης που δεν σχετίζεται µε το µεταβολισµό των καυσίµων είναι η αύξηση της κυτταρικής πρόσληψης Κ+. Τα περισσότερα γεύµατα περιέχουν ένα σηµαντικό φορτίο Κ+, το οποίο πρέπει να αποµονωθεί µέσα στα κύτταρα για να αποφευχθεί µία δυνητικά επικίνδυνη αύξηση της [Κ+] στο πλάσµα. Η αύξηση της έκκρισης ινσουλίνης µετά από ένα γεύµα είναι σηµαντική επειδή αποµονώνει γρήγορα το Κ+ που προσλήφθηκε µε την τροφή. Μηχανισµός; Άγνωστος Αύξηση δραστικότητας της Na/K ATPάσης Ø Η ινσουλίνη µπορεί να χρησιµοποιηθεί θεραπευτικά για την ταχεία µείωση της [Κ+] στο πλάσµα ασθενών µε υπερκαλιαιµία. Σε περιβάλλον υπερκαλιαιµίας, η ινσουλίνη µπορεί να εγχυθεί ταυτόχρονα µε γλυκόζη για να αποφευχθεί η υπογλυκαιµία. 21

22 Γλυκαγόνη Καταβολική ορµόνη: κινητοποιεί -τη γλυκόζη -τα λιπαρά οξέα -τα αµινοξέα από τις αποθήκες αυξάνει τη συγκέντρωση γλυκόζης και κετονών στην κυκλοφορία Ανταγωνίζεται τη δράση της ινσουλίνης Η ανεπάρκεια γλυκαγόνης προκαλεί υπογλυκαιµία 22

23 Σύνθεση της γλυκαγόνης Αρχικά σχηµατίζεται προγλυκαγόνη και στη συνέχεια διασπάται σε πολλά βιολογικά δραστικά πεπτίδια Εµπλέκεται στη ρύθµιση του ενεργειακού µεταβολισµού του οργανισµού Κύριος ιστός στόχος το ήπαρ (µεταβολισµός υδατανθράκων και λιπιδίων) 23

24 Ρύθµιση της έκκρισης γλυκαγόνης Η λήψη πρωτεϊνών είναι το κύριο ερέθισµα της έκκρισης γλυκαγόνης, ενώ η γλυκόζη αναστέλλει την έκκριση γλυκαγόνης (-) 24

Παράγοντες που ρυθµίζουν την έκκριση γλυκαγόνης Διεγέρτες της έκκρισης γλυκαγόνης αµινοξέα ορµόνες του γαστρεντερικού συµπαθητική διέγερση κορτιζόλη άσκηση Αναστολείς της

25 Παράγοντες που ρυθµίζουν την έκκριση γλυκαγόνης Διεγέρτες της έκκρισης γλυκαγόνης αµινοξέα ορµόνες του γαστρεντερικού συµπαθητική διέγερση κορτιζόλη άσκηση Αναστολείς της έκκριση γλυκαγόνης γλυκόζη σωµατοστατίνη ινσουλίνη Παρατεταµένη νηστεία, έντονη άσκηση και έντονο στρες (βαριά λοίµωξη, χειρουργική επέµβαση) ευνοούν την έκκριση γλυκαγόνης 25

Δράση της γλυκαγόνης ήπαρ Η γλυκαγόνη έχει δράση ü Γλυκογονολυτική ü Γλυκονεογεννετική ü Λιπολυτική ü Κετογεννετική Ήπαρ: η γλυκαγόνη αυξάνει τη συγκέντρωση της γλυκόζης και των κετονικών σωµάτων στο

26 Δράση της γλυκαγόνης ήπαρ Η γλυκαγόνη έχει δράση ü Γλυκογονολυτική ü Γλυκονεογεννετική ü Λιπολυτική ü Κετογεννετική Ήπαρ: η γλυκαγόνη αυξάνει τη συγκέντρωση της γλυκόζης και των κετονικών σωµάτων στο πλάσµα Σε υψηλές συγκεντρώσεις η γλυκαγόνη: ü έχει γλυκογονολυτική δράση σε καρδιακό & σκελετικούς µύες ü έχει λιπολυτική δράση στο λιπώδη ιστό ü ευοδώνει τη διάσπαση των πρωτεϊνών σε πολλούς ιστούς 26

27 Σωµατοστατίνη Παράγεται από ü τα δ κύτταρα των νησιδίων του παγκρέατος, ü τα D κύτταρα του γαστρεντερικού, ü στον υποθάλαµο και άλλες περιοχές του ΚΝΣ Διέγερση έκκρισης Γλυκόζη, αµινοξέα, ελεύθερα λιπαρά οξέα, γλυκαγόνη, γαστρεντερικές ορµόνες (χολοκυστοκινίνη, αγγειοδραστικό εντερικό πεπτίδιο) Κύρια δράση ü Μειώνει το ρυθµό της πέψης και της απορρόφησης θρεπτικών ουσιών από το γαστρεντερικό σωλήνα και τη χρησιµοποίηση τους, ώστε να εµποδιστεί η ταχεία υπερπλήρωση µε θρεπτικές ουσίες ü Αναστέλλει την κινητικότητα του στοµάχου, του 12λου και της χοληδόχου κύστη ü Μειώνει την έκκριση υδροχλωρικού οξέος, πεψίνης, γαστρίνης, εκκριµατίνης, παγκρεατικών ενζύµων ü Αναστέλλει την απορρόφηση και τριγλυκεριδίων από το βλεννογόνο του εντέρο ü Αναστέλλει την έκκριση ινσουλίνης, γλυκαγόνης, αυξητικής ορµόνης, θυρεοειδοτρόπου ορµόνης και αγγειοδραστικού εντερικού πεπτιδίου (VIP) 27

28 Παγρεατικό πολυπετίδιο Παράγεται από ü τα F κύτταρα των νησιδίων του παγκρέατος, Διέγερση έκκρισης Λήψη γεύµατος πρωτεϊνών (όχι αµινοξέα), νηστεία, άσκηση, οξεία υπογλυκαιµία Αναστολή έκκρισης Σωµατοστατίνη, ενδοφλέβια χορήγηση γλυκόζης Κύρια δράση ü Επιβραδύνει την απορρόφηση των τροφών ü Οµαλοποιεί τις υφέσεις και τις εξάρσεις της απορρόφησης ü? Φυσιολογική δράση 28

29 Ρυθµιστική αλληλεπίδραση των παγκρεατικών ορµονών διέγερση αναστολή 29

Σχετικά έγγραφα

Ενδοκρινής Μοίρα του Παγκρέατος. 4/6/16 Ε. Παρασκευά, Εργ. Φυσιολογίας, Τµήµα Ιατρικής Π.Θ.

Ενδοκρινής Μοίρα του Παγκρέατος 1 Εξωκρινής µοίρα: πέψη 80% του όγκου του οργάνου Ενδοκρινής µοίρα (νησίδια Langerhans): µεταβολισµός της γλυκόζης 20% του όγκου του οργάνου 1-2 εκατ. νησίδια 2 Κύτταρα