12.7: Hasnyálmirigy

Közreműködik Suzanne Wakim és Mandeep Grewal
Professzorok (sejtmolekuláris biológia és növénytudomány) a Butte Főiskolán

Lövés a karba

Nehéz lehet injekciót adni magának, de cukorbetegeknek élet vagy halál kérdése lehet. A fotón szereplő cukorbetegségben szenved, és az inzulint injektálja magának, a hormont, amely segít a vér glükózszintjének szabályozásában. Az inzulint a hasnyálmirigy termeli.

Ábra \ (\ PageIndex \): (Public Domain; Mr. Hyde a Wikimedia Commonson keresztül)

Bevezetés a hasnyálmirigybe

A hasnyálmirigy egy nagy mirigy, amely a bal felső hasban helyezkedik el a gyomor mögött, amint az az alábbi ábrán látható. A hasnyálmirigy körülbelül 15 centiméter (6 hüvelyk) hosszú; és lapos, hosszúkás alakú. Szerkezetileg a hasnyálmirigy fejre, testre és farokra oszlik. Funkcionálisan a hasnyálmirigy endokrin mirigyként és exokrin mirigyként egyaránt szolgál.

\ (\ PageIndex \) ábra: A hasnyálmirigy a gyomor mögött és a vékonybél (duodenum) felső része közelében helyezkedik el. Csatornái emésztőenzimeket visznek a vékonybélbe. Az általa termelt endokrin hormonok kiválasztódnak a vérbe. (CC BY 3,0; BruceBlaus a Wikimedia Commons-on keresztül)

A hasnyálmirigy mint endokrin mirigy az endokrin rendszer része. Mint ilyen, hormonokat, például inzulint szabadít fel közvetlenül a véráramba, hogy az az egész test sejtjeibe szálljon.
Exokrin mirigyként a hasnyálmirigy az emésztőrendszer része. Mint ilyen, emésztőenzimeket szabadít fel olyan csatornákba, amelyek az enzimeket a gyomor-bél traktusba viszik, ahol elősegítik az emésztést. Ebben a koncepcióban a hasnyálmirigyre, mint endokrin mirigyre van a hangsúly. A hasnyálmirigyről mint exokrin mirigyről az emésztőrendszer fejezetben olvashat.

A hasnyálmirigy mint endokrin mirigy

Azok a hasnyálmirigy-szövetek, amelyek endokrin szerepet töltenek be, úgynevezett sejtcsoportokként léteznek hasnyálmirigy-szigetek. Langerhans szigeteinek is nevezik őket. Az alábbi ábrán látható a hasnyálmirigy szövete, beleértve a szigeteket is. Körülbelül 3 millió hasnyálmirigy-sziget található, és a kapillárisok sűrű hálózata keresztezi őket. A kapillárisokat olyan szigeti sejtek rétegei szegélyezik, amelyek közvetlen kapcsolatban állnak az erekkel, amelyekbe kiválasztják endokrin hormonjaikat.

\ (\ PageIndex \) ábra: Ez az ábra a hasnyálmirigy anatómiáját mutatja. Az ábra beillesztett diagramja hasnyálmirigy-szigeti sejteket mutat, amelyek endokrin hormonokat termelnek. Ezenkívül megmutatja azokat a sejteket (ún. Acináris sejteket), amelyek az emésztésben részt vevő exokrin anyagokat választják el a hasnyálmirigy-csatornákba. (CC BY 3.0; OpenStax College a Wikimedia Commonson keresztül).

A hasnyálmirigy-szigetek négy fő sejttípusból állnak, amelyek mindegyike más-más endokrin hormont választ ki. Azonban a hasnyálmirigy-szigetek által termelt összes hormon kulcsfontosságú szerepet játszik a glükóz metabolizmusában és a vércukorszint szabályozásában, többek között.

Az alfa (α) sejteknek nevezett szigetecske sejtek kiválasztják a glükagon hormont. A glükagon feladata a vér glükózszintjének növelése. Ezt úgy teszi meg, hogy a májat arra ösztönzi, hogy a tárolt glikogént glükózzá alakítsa át, amely felszabadul a véráramba.
A béta (β) sejteknek nevezett szigetecske sejtek kiválasztják az inzulin hormont. Az inzulin funkciója a vér glükózszintjének csökkentése. Ezt úgy segíti elő, hogy elősegíti a glükóz felszívódását a vérből a zsír-, máj- és vázizomsejtekbe. Ezekben a szövetekben az abszorbeált glükóz glikogénné, zsírokká (trigliceridekké) vagy mindkettővé alakul.
A delta (δ) sejteknek nevezett szigetecske sejtek kiválasztják a hormont szomatosztatin. Ezt a hormont növekedési hormon gátló hormonnak is nevezik, mert gátolja az agyalapi mirigy elülső lebenyének növekedési hormon termelését. A szomatosztatin gátolja a hasnyálmirigy-endokrin hormonok és a hasnyálmirigy-exokrin enzimek szekrécióját is.
A gamma (γ) sejteknek nevezett szigetecske sejtek kiválasztják a hasnyálmirigy hormon polipeptidjét. A hasnyálmirigy-polipeptid feladata az endokrin és az exokrin anyagok hasnyálmirigy-szekréciójának szabályozása.

A hasnyálmirigy rendellenességei

Különböző rendellenességek hatnak a hasnyálmirigyre. Ide tartoznak a hasnyálmirigy-gyulladás, a hasnyálmirigyrák és a diabetes mellitus.

Hasnyálmirigy-gyulladás

Hasnyálmirigy-gyulladás a hasnyálmirigy gyulladása. Számos lehetséges oka lehet, beleértve az epeköveket, a krónikus alkoholfogyasztást, a fertőzéseket, például a kanyarót vagy a mumpszot, genetikai okokat és bizonyos gyógyszereket. A hasnyálmirigy-gyulladás akkor fordul elő, amikor a hasnyálmirigy által termelt emésztőenzimek károsítják a mirigy szöveteit, ami problémákat okoz a zsír emésztésével. A rendellenesség általában intenzív fájdalommal jár a központi hasban, és a fájdalom a hátába is sugározhat. A bőr és a szemfehérje sárgulása (lásd az alábbi képet), amelyet sárgaságnak hívnak, a hasnyálmirigy-gyulladás gyakori jele. A hasnyálmirigy-gyulladásban szenvedőknek sápadt székletük és sötét vizeletük is lehet. A hasnyálmirigy-gyulladás kezelése magában foglalja a fájdalom kezelésére szolgáló gyógyszerek beadását és a betegség kiváltó okának kezelését, például az epekövek eltávolításával.

\ (\ PageIndex \) ábra: A sárgaság vagy a bőr és a szemfehérje sárgulása a hasnyálmirigy-gyulladás gyakori jele. (Közkincs; CDC/Dr. Thomas F. Sellers/Emory University a Wikimedia Commonson keresztül).

Hasnyálmirigyrák

A hasnyálmirigyráknak többféle típusa van, amelyek hatással lehetnek a mirigy endokrin vagy exokrin szöveteire. Az endokrin szöveteket érintő rákok viszonylag ritkák. Előfordulásuk azonban meredeken emelkedik. Nem világos, hogy ez mennyiben tükrözi a fokozott detektálást, különösen az orvosi képalkotó technikák révén. Sajnos a hasnyálmirigy-rákot általában viszonylag késői stádiumban diagnosztizálják, amikor már túl késő a műtét, csak így lehet a rendellenességet gyógyítani. Az Egyesült Államokban a hasnyálmirigyrák a negyedik leggyakoribb halálok a rák miatt.

A hasnyálmirigyrák 40 éves kora előtt ritka, és leggyakrabban 60 éves kor után következik be. A hasnyálmirigyrák kialakulásának kockázatát növelő tényezők közé tartozik a dohányzás, a krónikus hasnyálmirigy-gyulladás és a cukorbetegség. Körülbelül minden negyedik hasnyálmirigyrák a dohányzásnak tulajdonítható. Bizonyos ritka genetikai állapotok a hasnyálmirigyrák kockázati tényezői is.

Diabetes mellitus

A hasnyálmirigy-rendellenességek legelterjedtebb típusa a diabetes mellitus, amelyet gyakrabban egyszerűen cukorbetegségnek neveznek. Sokféle cukorbetegség létezik, de a diabetes mellitus a leggyakoribb. Két fő típusban fordul elő, az 1-es és a 2-es típusú cukorbetegségben. A két típusnak különböző okai vannak, és eltérő kezelések is lehetnek, de általában ugyanazokat a kezdeti tüneteket produkálják, amelyek közé tartozik a túlzott vizelés és szomjúság. Ezek a tünetek azért fordulnak elő, mert a vesék több vizeletet választanak ki, hogy megpróbálják megszabadítani a vért a felesleges glükóztól, és a vizeletben lévő vízvesztés nagyobb szomjúságot stimulál. A cukorbetegség egyéb jeleit és tüneteit az alábbi ábra sorolja fel.

\ (\ PageIndex \) ábra: Ez a diagram az 1. és 2. típusú cukorbetegségben egyaránt jelentkező tüneteket mutatja fekete színben, és az 1. típusú cukorbetegségben gyakoribb tüneteket kék színnel. (Közkincs; Mikael Häggström a Wikimedia Commonson keresztül).

Ha a cukorbetegség kezelése nem megfelelő, annak valószínűleg számos súlyos, hosszú távú következménye lesz. Ezen következmények többsége a kis erek károsodásának tudható be, a magas glükózszint miatt. Az erek károsodása viszont megnövelheti a koszorúér-betegség és a stroke kockázatát. A szem retinájában lévő erek károsodása fokozatos látásvesztést és vakságot eredményezhet. A vese erek károsodása krónikus vesebetegséghez vezethet, amely néha dialízist vagy veseátültetést igényel. A cukorbetegség hosszú távú következményei magukban foglalhatják a test idegeinek károsodását is, amelyet diabéteszes neuropátiának neveznek. Valójában ez a cukorbetegség leggyakoribb szövődménye. A diabéteszes neuropathia tünetei lehetnek a végtagok zsibbadása, bizsergése és fájdalma.

1. típusú cukorbetegség

1-es típusú cukorbetegség egy krónikus autoimmun rendellenesség, amelyben az immunrendszer megtámadja a hasnyálmirigy inzulinszekretáló béta sejtjeit. Ennek eredményeként az 1-es típusú cukorbetegségben szenvedőknek hiányzik az inzulin, amely a vércukorszint normális tartományban tartásához szükséges. Az 1-es típusú cukorbetegség bármely életkorban kialakulhat, de leggyakrabban felnőttkor előtt diagnosztizálják. Az 1-es típusú cukorbetegek számára az inzulininjekciók kritikusak a túlélés szempontjából.

2-es típusú diabétesz

2-es típusú diabétesz a cukorbetegség egyetlen leggyakoribb formája. A magas vércukorszint oka ebben a cukorbetegség-formában általában magában foglalja az inzulinrezisztencia és az inzulinszekréció károsodását. A genetikai és a környezeti tényezők egyaránt szerepet játszanak a 2-es típusú cukorbetegség kialakulásában. A 2-es típusú cukorbetegség kezelése magában foglalja az étrend és a fizikai aktivitás megváltoztatását, amelyek növelhetik az inzulinérzékenységet és hozzájárulhatnak a vércukorszint normális tartományokhoz történő csökkentéséhez. A kezelés részeként gyógyszerek is alkalmazhatók, akárcsak az inzulin injekciók.

Téma: Emberi biológia a hírekben

Néhány, 1-es típusú cukorbetegségben szenvedő beteg hasnyálmirigy-szigetsejt-transzplantációt kapott más donoroktól. Ha a beültetett sejteket a befogadó immunrendszere nem utasítja el, akkor meggyógyíthatják a beteget a cukorbetegségből. Az elmúlt 10 évben azonban csak körülbelül 1000 ilyen műtétet hajtottak végre megfelelő humán donor hiánya miatt.

2016 júniusában egy Dr. David K.C. által vezetett kutatócsoport Cooper a pennsylvaniai Pittsburgh-i Thomas E. Starzl Transzplantációs Intézetben beszámolt az emberi cukorbetegekbe történő átültetésre szolgáló disznósziget-sejtek fejlesztéséről. A kutatók genetikailag módosították a sertéssziget sejtjeit, hogy megvédjék őket az emberi immunválasz ellen. Ennek eredményeként az átültetett sejteket kapó betegeknek a műtét után csak minimális mértékben kellene elnyomniuk immunrendszerüket. A disznósziget sejtjei szintén kevésbé valószínű, hogy kórokozókat továbbterjesztenek, mivel az állatokat ellenőrzött környezetben lehet felnevelni.

A kutatók sikeresen átültették a disznósziget sejtjeit 1 típusú cukorbetegség majommodelljeibe. 2016 júniusától a tudósok finanszírozást kerestek 1-es típusú cukorbetegségben szenvedő embereken végzett klinikai vizsgálatok elvégzésére. Dr. Cooper akkor azt jósolta, hogy ha az emberi kísérletek a várakozásoknak megfelelően sikerülnek, akkor a sertéssziget sejtjei akár két év alatt elérhetők lesznek a betegek gyógyítására.

Összegzés

A hasnyálmirigy a gyomor mögött a bal felső hasban elhelyezkedő mirigy, amely mind endokrin mirigyként, mind exokrin mirigyként működik. Belső elválasztású mirigyként a hasnyálmirigy hormonokat, például inzulint szabadít fel közvetlenül a véráramba. Exokrin mirigyként a hasnyálmirigy emésztőenzimeket enged fel a csatornákba, amelyek a gyomor-bél traktusba viszik őket.
A hasnyálmirigyben endokrin szerepet játszó szövetek hasnyálmirigy-szigeteknek nevezett sejtcsoportokként léteznek. A szigetek négy fő sejttípusból állnak, amelyek mindegyike más-más endokrin hormont választ ki. Az alfa (α) sejtek glükagont, a béta (β) sejtek inzulint, a delta (δ) sejtek szomatosztatint és a gamma (γ) sejtek hasnyálmirigy-polipeptidet.
A hasnyálmirigy-szigetek által kiválasztott endokrin hormonok - akár közvetlenül, akár közvetve - szerepet játszanak a glükóz metabolizmusában és a vércukorszint homeosztázisában. Például az inzulin stimulálja a sejtek glükózfelvételét és csökkenti a vér glükózszintjét, míg a glükagon stimulálja a glikogén glükózzá való átalakulását és növeli a vér glükózszintjét.
A hasnyálmirigy rendellenességei közé tartozik a hasnyálmirigy-gyulladás, a hasnyálmirigyrák és a diabetes mellitus. A hasnyálmirigy-gyulladás a hasnyálmirigy fájdalmas gyulladása, amelynek számos lehetséges oka lehet. Az endokrin szövetek hasnyálmirigyrákja ritka, de egyre gyakoribb. Általában későn fedezték fel a műtéti gyógyítást. A dohányzás a hasnyálmirigyrák fő kockázati tényezője.
A hasnyálmirigy-rendellenességek leggyakoribb típusa a cukorbetegség. Cukorbetegségben az inzulin nem megfelelő aktivitása magas vércukorszintet eredményez. Az 1-es típusú cukorbetegség krónikus autoimmun rendellenesség, amelyben az immunrendszer megtámadja a hasnyálmirigy inzulinszekretáló béta sejtjeit. A 2-es típusú cukorbetegséget általában az inzulinrezisztencia és az inzulinszekréció károsodása kombinálja, különféle környezeti és genetikai tényezők miatt.

Felülvizsgálat

Írja le a hasnyálmirigy szerkezetét és elhelyezkedését.
Különböztesse meg a hasnyálmirigy endokrin és exokrin funkcióit.
Határozza meg a hasnyálmirigy szigeteinek négy típusát és az egyes sejttípusok által termelt endokrin hormont.
Mi a hasnyálmirigy-gyulladás? Milyen okai és következményei lehetnek a hasnyálmirigy-gyulladásnak?
Írja le a hasnyálmirigy endokrin szöveteinek rákos megbetegedéseit, prognózisát és kockázati tényezőit.
Hasonlítsa össze és állítsa szembe az 1. és a 2. típusú cukorbetegséget.
a. Ha a hasnyálmirigy alfa-szigetsejtjei olyan mértékben károsodtak, hogy már nem működtek, ez hogyan befolyásolja a vércukorszintet?

b. Az inzulin beadása nagyobb valószínűséggel segít-e vagy árt-e az a részben leírt állapotnak? Magyarázza el a válaszát.

Magyarázza el, hogy a hasnyálmirigy milyen mértékben képes szabályozni saját endokrin hormonjainak termelését.

Igaz vagy hamis. A hasnyálmirigy mind az emésztőrendszer, mind az endokrin rendszer része.

Mondjon példát arra, hogy a hasnyálmirigy hogyan tudja szabályozni az agyalapi mirigy hormontermelését.

Melyik a diabetes mellitus leggyakoribb formája?

Magyarázza el, hogy a cukorbetegség miért okoz túlzott szomjat.

A __________ károsodása a cukorbetegség hosszú távú következményeinek számos oka.

A. a mellékvese

B. gamma-szigetecske sejtek

C. erek

D. az agyalapi mirigy

Fedezze fel többet

Nézze meg ezt a videót, ha többet szeretne megtudni a gyermekek 2-es típusú cukorbetegségéről: