Физиология поджелудочной железы

Развитие сахарного диабета 1 типа традиционно связывают с нарушением секреции инсулина из-за разрушения В-клеток. Однако, известен факт, что после резекции части поджелудочной железы у здорового человека через несколько недель масса В-клеток восстанавливается в прежнем объеме. При удалении 80-90% поджелудочной железы, способность секретировать инсулин оставшимися клетками сохранялась нормальной, в течение 4-5 недель происходила регенерация В-клеток, хотя гипергликемия сохранялась. Bonner-Weir S. с соавторами (1985) показал, что у экспериментальных крыс со стрептозотоциновым диабетом после короткого периода гипергликемии, обусловленной деструкцией В-клеток, следовала частичная их регенерация, сопровождающаяся нормализацией уровня глюкозы к 7-10 дню. Однако на шестой неделе жизни у животных развивался диабет и выраженное снижение глюкозостимулированной секреции инсулина. Тогда и до сих пор эти факты связывают с глюкозотоксичностью.

Открытие явления гипернсулинизма хотя и не было важной вехой непосредственно, тем не менее показало, что эти два состояния интимно связаны между собой. В динамике сахарного диабета, независимо от типа, отмечаются периоды, как повышения, так и снижения секреции инсулина. В 1956 году Seltzer H. S. и соавторы отмечали, что у многих больных в начальной фазе диабета наблюдаются приступы спонтанной гипогликемии. Авторы утверждали, что подобные приступы являются самым ранним клиническим проявлением диабета во многих случаях. S.M. Haffner и соавт (1992) установили, что гиперинсулинемия у лиц без диабета предшеструет появлению сахарного диабета 2 типа. При изучении ранних стадий инсулинозависимого сахарного диабета ряд исследователей обнаружили "клинический парадокс" - не снижение, а повышение уровня иммунореактивного инсулина в сыворотке крови, доказывая, что первой фазой развития гормональной гипофункции при I типе сахарного диабета является гиперфункции инсулярного аппарата. При этом либо отсутствуют морфологические изменения, либо наблюдаются признаки регенерации и гипертрофии бета-клеток. Впервые на это обстоятельство обратил внимание Л.В.Соболев, который отмечал, что при тяжелом сахарном диабете у молодых пациентов, недавно заболевших, морфологические изменения в поджелудочной железе, ее островках могут отсутствовать.

В настоящее время появились убедительные доказательства пластичности В-клеток, их способности адаптироваться к потребностям организма в инсулине [Bonner-Weir S., 2001, Bernard-Kargar C., 2001]. Структурные параметры В-клеток позволяют им меняться в течение жизни за счет процессов репликации, неогенеза, изменения объема клеток и, наконец, смерти в результате апоптоза или некроза. В течение всего периода жизни, как в любой ткани, происходит рост и постоянное обновление В-клеток, наряду с которым совершается и их программируемая гибель. Тем не менее, в литературе, посвященной сахарному диабету, широко распространено мнение, что секреция инсулина может снижаться вследствие перенапряжения и истощения В-клеток.

Среди инсулоцитов, также как и в других тканях организма, прослеживается структурно-функциональная гетерогенность. Секреторные клетки в любой момент времени находятся в различной возрастной категории. Известно, что в работе любого органа попеременно участвуют то одни, то другие клетки или их группы. Благодаря этому обеспечиваются оптимальные соотношения между фазами функциональной активности и покоя. Потенциальные возможности любого органа превышают потребности, предъявляемые к нему в обычных условиях. Это позволяет в случае необходимости, быстро увеличивать степень функциональной активности, в частности, при повышении потребности в инсулине, для ускорения утилизации глюкозы, активизируется деятельность В-клеток, за счет включения в работу новых клеток и внутриклеточных структур, находящихся в состоянии покоя.

Это положение справедливо для всех уровней организации: в том числе молекулярном - позволяет объяснить двухфазность секреции инсулина, на ультрастуктурном - проявляется гипертрофией В-клеток, например, при беременности.

Изменение массы В-клеток определяется как скоростью неогенеза их из стволовых, репликацией существующих, так и скоростью смерти вследствие некротических процессов либо апоптоза. Способность островковых клеток к регенерации продемонстрирована в ряде экспериментальных исследований. G.C. Weir (1998) обнаружил сформированные В-клетки уже через 10 дней после 90%-ной панкреатотомии. У лиц с ожирением и без диабета обнаружена наибольшая масса В-клеток [Kloppel, 1985]. Однако, при СД 2 типа происходит прогрессирующее сокращение количества В-клеток и постепенное угасание их функций на 50%. Анализ причин, уменьшающих количество активных В-клеток, представлен в соответствующих разделах монографии.