Los islotes pancreáticos o islotes de Langerhans son las regiones del páncreas que contienen sus células endocrinas (productoras de hormonas), descubiertas en 1869 por el anatomista patológico alemán Paul Langerhans . [1] Los islotes pancreáticos constituyen 1 a 2% del volumen del páncreas y reciben 10 a 15% de su flujo sanguíneo. [2] [3] Los islotes pancreáticos están dispuestos en rutas de densidad a lo largo del páncreas humano y son importantes en el metabolismo de la glucosa . [4]
Islotes pancreáticos / islotes de langerhans | |
---|---|
Detalles | |
Parte de | Páncreas |
Sistema | Endocrino |
Identificadores | |
latín | insulae pancreaticae |
Malla | D007515 |
TA98 | A05.9.01.019 |
TA2 | 3128 |
FMA | 16016 |
Términos anatómicos de microanatomía [ editar en Wikidata ] |
Estructura
Hay alrededor de 1 millón de islotes distribuidos en forma de rutas de densidad por todo el páncreas de un ser humano adulto sano, cada uno de los cuales mide un promedio de aproximadamente 0,2 mm de diámetro. [5] : 928 Cada uno está separado del tejido pancreático circundante por una cápsula delgada de tejido conectivo fibroso que es continua con el tejido conectivo fibroso que se entrelaza con el resto del páncreas. [5] : 928
Microanatomia
Las hormonas producidas en los islotes pancreáticos son secretadas directamente al flujo sanguíneo por (al menos) cinco tipos de células. En los islotes de ratas, los subconjuntos de células endocrinas se distribuyen de la siguiente manera: [6]
- Células alfa que producen glucagón (20% del total de células de los islotes)
- Células beta que producen insulina y amilina (≈70%)
- Células delta productoras de somatostatina (<10%)
- Células de épsilon que producen grelina (<1%)
- Células PP ( células gamma o células F) que producen polipéptido pancreático (<5%)
Se ha reconocido que la citoarquitectura de los islotes pancreáticos difiere entre especies. [7] [8] [9] En particular, mientras que los islotes de roedores se caracterizan por una proporción predominante de células beta productoras de insulina en el núcleo del grupo y por escasas células alfa, delta y PP en la periferia, los islotes humanos muestran alfa y células beta en estrecha relación entre sí en todo el grupo. [7] [9]
La proporción de células beta en los islotes varía según la especie, en los seres humanos es de alrededor del 40-50%. Además de las células endocrinas, hay células estromales (fibroblastos), células vasculares (células endoteliales, pericitos), células inmunes (granulocitos, linfocitos, macrófagos, células dendríticas) o células neurales. [10]
Una gran cantidad de sangre fluye a través de los islotes, 5-6 ml / min por 1 g de islote. Es hasta 15 veces más que en el tejido exocrino del páncreas. [10]
Los islotes pueden influirse entre sí a través de la comunicación paracrina y autocrina , y las células beta están acopladas eléctricamente a otras seis a siete células beta (pero no a otros tipos de células). [11]
Función
El sistema de retroalimentación paracrina de los islotes pancreáticos tiene la siguiente estructura: [12]
- Glucosa / Insulina: activa las células beta e inhibe las células alfa
- Glucógeno / Glucagón: activa las células alfa que activa las células beta y las células delta.
- Somatostatina: inhibe las células alfa y las células beta.
Un gran número de receptores acoplados a proteínas G (GPCR) regulan la secreción de insulina, glucagón y somatostatina de los islotes pancreáticos, [13] y algunos de estos GPCR son los objetivos de los medicamentos utilizados para tratar la diabetes tipo 2 (ref. GLP-1 agonistas del receptor, inhibidores de DPPIV).
Islote de ratón inmunoteñido para polipéptido pancreático
Islote de ratón inmunoteñido para insulina
Islote de ratón inmunoteñido para glucagón
Actividad eléctrica
La actividad eléctrica de los islotes pancreáticos se ha estudiado mediante técnicas de pinzamiento de parche . Se ha descubierto que el comportamiento de las células en los islotes intactos difiere significativamente del comportamiento de las células dispersas. [14]
Significación clínica
Diabetes
Las células beta de los islotes pancreáticos secretan insulina , por lo que desempeñan un papel importante en la diabetes . Se cree que son destruidos por ataques inmunes. Sin embargo, también hay indicios de que las células beta no se han destruido, sino que solo se han vuelto no funcionales. [ cita requerida ]
Trasplante
Debido a que las células beta en los islotes pancreáticos son destruidas selectivamente por un proceso autoinmune en la diabetes tipo 1 , los médicos e investigadores están buscando activamente el trasplante de islotes como un medio para restaurar la función fisiológica de las células beta, lo que ofrecería una alternativa a un trasplante de páncreas completo o artificial. páncreas . [15] [16] El trasplante de islotes surgió como una opción viable para el tratamiento de la insulina que requiere diabetes a principios de la década de 1970 con un progreso constante durante las últimas tres décadas. [17] Ensayos clínicos recientes han demostrado que la independencia de la insulina y un mejor control metabólico se pueden obtener de manera reproducible después del trasplante de islotes de donantes cadavéricos en pacientes con diabetes tipo 1 inestable . [dieciséis]
Las personas con un IMC alto son donantes de páncreas inadecuados debido a las mayores complicaciones técnicas durante el trasplante. Sin embargo, es posible aislar un mayor número de islotes debido a su páncreas más grande y, por lo tanto, son donantes de islotes más adecuados. [18]
El trasplante de islotes solo implica la transferencia de tejido formado por células beta que son necesarias como tratamiento de esta enfermedad. Por tanto, representa una ventaja sobre el trasplante de páncreas completo, que es más exigente desde el punto de vista técnico y presenta un riesgo de, por ejemplo, pancreatitis que conduce a la pérdida de órganos. [18] Otra ventaja es que los pacientes no requieren anestesia general. [19]
El trasplante de islotes para la diabetes tipo 1 actualmente requiere una potente inmunosupresión para prevenir el rechazo del huésped a los islotes donantes. [20]
Los islotes se trasplantan a una vena porta, que luego se implanta en el hígado. [18] Existe un riesgo de trombosis de la rama venosa portal y el bajo valor de supervivencia de los islotes unos minutos después del trasplante, porque la densidad vascular en este sitio es varios meses más baja después de la cirugía que en los islotes endógenos. Por tanto, la neovascularización es clave para la supervivencia de los islotes, que está respaldada, por ejemplo, por el VEGF producido por los islotes y las células endoteliales vasculares. [10] [19] Sin embargo, el trasplante intraportal tiene algunas otras deficiencias, por lo que se están examinando otros sitios alternativos que proporcionarían un mejor microambiente para la implantación de islotes. [18] La investigación sobre el trasplante de islotes también se centra en la encapsulación de islotes, la inmunosupresión libre de ICN (inhibidor de la calcineurina), los biomarcadores de daño o escasez de donantes de islotes. [21]
Una fuente alternativa de células beta, tales células productoras de insulina derivadas de células madre adultas o células progenitoras , contribuiría a superar la escasez de órganos de donantes para trasplantes. El campo de la medicina regenerativa está evolucionando rápidamente y ofrece grandes esperanzas para el futuro más cercano. Sin embargo, la diabetes tipo 1 es el resultado de la destrucción autoinmune de las células beta en el páncreas. Por lo tanto, una cura eficaz requerirá un enfoque secuencial e integrado que combine intervenciones inmunitarias adecuadas y seguras con enfoques de regeneración de células beta. [22] También se ha demostrado que las células alfa pueden cambiar de destino espontáneamente y transdiferenciarse en células beta en islotes pancreáticos de ratones y humanos sanos y diabéticos, una posible fuente futura de regeneración de células beta. [23] De hecho, se ha encontrado que la morfología de los islotes y la diferenciación endocrina están directamente relacionadas. [24] Las células progenitoras endocrinas se diferencian migrando en cohesión y formando precursores de islotes en forma de yemas, o "penínsulas", en las que las células alfa constituyen la capa externa peninsular y las células beta se forman más tarde debajo de ellas.
Imágenes Adicionales
Islotes pancreáticos, el tejido más ligero entre el más oscuro, acinares tejido pancreático, hemalum- eosina mancha .
Ilustración de páncreas de perro. 250x.
Diferencias estructurales entre los islotes de ratas (arriba) y los islotes humanos (abajo), así como la parte ventral (izquierda) y la parte dorsal (derecha) del páncreas . Los diferentes tipos de células están codificados por colores. Los islotes de roedores, a diferencia de los humanos, muestran el característico núcleo de insulina .
Ver también
- Betatrofina
- Tumor neuroendocrino
- Tumor neuroendocrino de páncreas
- Adrift Just Off the Islets of Langerhans , una novela de Harlan Ellison
Referencias
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enlaces externos
- Páncreas en el Atlas de proteínas humanas