Инкреторная функция поджелудочной железы

Эндокринная функция поджелудочной железы связана с панкреатическими островками (островками Лангерганса). У взрослого человека островки Лангерганса составляют 2-3% общего объёма поджелудочной железы. В островке содержится 80-200 клеток, которые по функциональным, структурным и гистохимическим показателям разделяют на три типа: α-, β- и D-клетки. Большую часть островка составляют β-клетки (85%), на долю α-клеток приходится 11%, D-клеток — 3%. В β-клетках островков Лангерганса синтезируется и высвобождается инсулин, в α-клетках — глюкагон.

Основная роль эндокринной функции поджелудочной железы состоит в поддержании адекватного гомеостаза глюкозы в организме. Гомеостаз глюкозы контролируется несколькими гормональными системами.

· Инсулин — основной гормон инкреторного аппарата поджелудочной железы, приводящий к снижению концентрации глюкозы в крови в результате усиления поглощения её клетками инсулинзависимых тканей.

· Истинные контринсулярные гормоны (адреналин, соматостатин, лептин).

· Контррегуляторные гормоны (глюкагон, ГК, СТГ, тиреоидные гормоны и др.).

Инсулин в сыворотке крови

Референтные величины концентрации инсулина в сыворотке крови у взрослых составляют 3-17 мкЕД/мл (21,5-122 пмоль/л).

Инсулин — полипептид, мономерная форма которого состоит из двух цепей: А (из 21 аминокислоты) и В (из 30 аминокислот). Инсулин образуется как продукт протеолитического расщепления предшественника инсулина, называемого проинсулином. Собственно инсулин образуется уже после выхода из клетки. Отщепление С-цепи (С-пептида) от проинсулина происходит на уровне цитоплазматической мембраны, в которой заключены соответствующие протеазы. Инсулин необходим клеткам для транспорта глюкозы, калия и аминокислот в цитоплазму. Он оказывает ингибирующее действие на гликогенолиз и глюконеогенез. В жировой ткани инсулин усиливает транспорт глюкозы и интенсифицирует гликолиз, повышает скорость синтеза жирных кислот и их эстерификацию и ингибирует липолиз. При длительном действии инсулин повышает синтез ферментов и синтез ДНК, активирует рост.

В крови инсулин снижает концентрацию глюкозы и жирных кислот, а также (хотя и незначительно) аминокислот. Инсулин сравнительно быстро разрушается в печени под действием фермента глутатионинсулинтрансгидрогеназы. Период полураспада инсулина, введённого внутривенно, составляет 5-10 мин.

Причина возникновения сахарного диабета — недостаточность (абсолютная или относительная) инсулина. Определение концентрации инсулина в крови необходимо для дифференциации различных форм сахарного диабета, выбора лечебного препарата, подбора оптимальной терапии, установления степени недостаточности β-клеток. У здоровых людей при проведении ТТГ (теста толерантности глюкозы) концентрация инсулина в крови достигает максимума через 1 час после приема глюкозы и снижается через 2 часа.

Нарушение толерантности к глюкозе характеризуется замедлением подъема концентрации инсулина в крови по отношению к нарастанию гликемии в процессе проведения ТТГ. Максимальный подъем уровня инсулина у этих больных наблюдается через 1,5-2 ч после приема глюкозы. Содержание в крови проинсулина, С-пептида, глюкагона в нормальных пределах.

Сахарный диабет типа 1. Базальная концентрация инсулина в крови в пределах нормы или снижена, наблюдают меньший ее подъем во все сроки проведения ТТГ. Содержание проинсулина и С-пептида снижено, уровень глюкагона либо в нормальных пределах, либо несколько повышен.

Сахарный диабет типа 2. При легкой форме концентрация инсулина в крови натощак несколько повышена. В ходе проведения ТТГ она также превышает нормальные величины во все сроки исследования. Содержание в крови проинсулина, С-пептида и глюкагона не изменено. При форме средней тяжести выявляют увеличение концентрации инсулина в крови натощак. В процессе проведения ТТГ максимальный выброс инсулина наблюдается на 60-й минуте, после чего происходит очень медленное снижение его концентрации в крови, поэтому высокое содержание инсулина наблюдают через 60, 120 и даже 180 мин после нагрузки глюкозой. Содержание проинсулина, С-пептида в крови снижено, глюкагона — увеличено.

Гиперинсулинизм. Инсулинома представляет собой опухоль (аденому), состоящую из β-клеток островков поджелудочной железы. Опухоль может развиться у лиц любого возраста, она обычно единичная, доброкачественного характера, но может быть множественной, сочетающейся с адемотозом, а в редких случаях — злокачественной. При органической форме гиперинсулинизма (инсулинома или незидиобластома) отмечается внезапная и неадекватная продукция инсулина, которая обусловливает развитие гипогликемии обычно пароксизмального характера. Гиперпродукция инсулина не зависит от гликемии (обычно выше 144 пмоль/л). Отношение инсулин/глюкоза более 1:4,5. Часто выявляют избыток проинсулина и С-пептида на фоне гипогликемии. Диагноз не вызывает сомнений, если на фоне гипогликемии (концентрация глюкозы в крови менее 1,7 ммоль/л) уровень инсулина в плазме выше 72 пмоль/л. В качестве диагностических проб используются нагрузки толбутамидом или лейцином: у больных
с инсулинпродуцирующей опухолью часто отмечается высокий подъем концентрации инсулина в крови и более заметное снижение уровня глюкозы по сравнению со здоровыми. Однако нормальный характер этих проб не исключает диагноза опухоли.

Многие типы злокачественных опухолей (карциномы, особенно гепатоцеллюлярные, саркомы) приводят к развитию гипогликемии. Наиболее часто гипогликемия сопровождает опухоли мезодермального происхождения, напоминающие фибросаркомы и локализованные преимущественно в забрюшинном пространстве.

Функциональный гиперинсулинизм нередко развивается при различных заболеваниях с нарушениями углеводного обмена. Он характеризуется гипогликемией, которая может протекать на фоне неизменённых или даже повышенных концентраций инсулина в крови, и повышенной чувствительностью к введённому инсулину. Пробы с толбутамидом и лейцином
отрицательные.

Таблица №1 «Заболевания и состояния, при которых может изменяться концентрация инсулина в сыворотке крови»

Проинсулин в сыворотке крови

Референтные величины концентрации проинсулина в сыворотке крови
у взрослых — 2-2,6 пмоль/л.

Одной из причин развития сахарного диабета может быть нарушение секреции инсулина из β-клеток в кровь. Для диагностики нарушений секреции инсулина в кровь используют определение проинсулина и С-пептида.

С-пептид в сыворотке крови

Референтные величины концентрации С-пептида в сыворотке крови у взрослых - 0,78-1,89 нг/мл.

С-пептид — фрагмент молекулы проинсулина, в результате отщепления которого образуется инсулин. Инсулин и С-пептид секретируются в кровь в эквимолярных количествах. Время полураспада С-пептида в крови больше, чем у инсулина, поэтому соотношение С-пептид/инсулин составляет 5:1. Определение концентрации С-пептида в крови позволяет охарактеризовать остаточную синтетическую функцию β-клеток у больных сахарным диабетом. С-пептид в отличие от инсулина не вступает в перекрестную реакцию с инсулиновыми AT, что позволяет по его уровню определить содержание эндогенного инсулина у больных сахарным диабетом. Учитывая, что лечебные препараты инсулина не содержат С-пептид, его определение в сыворотке крови позволяет оценивать функцию β-клеток поджелудочной железы у больных сахарным диабетом, получающих инсулин. У больного сахарным диабетом величина базального уровня С-пептида и особенно его концентрация после нагрузки глюкозой (при проведении ТТГ) позволяет установить наличие резистентности или чувствительности к инсулину, определить фазы ремиссии и тем самым корректировать терапевтические мероприятия. При обострении сахарного диабета, особенно типа 1, концентрация С-пептида в крови снижается, что свидетельствует о недостаточности эндогенного инсулина.

В клинической практике определение С-пептида в крови используют для установления причины возникающей гипогликемии. У больных с инсулиномой отмечается значительное увеличение концентрации С-пептида в крови. Для подтверждения диагноза проводят тест подавления образования С-пептида. Утром пациенту забирают кровь для определения С-пептида. Затем в течение 1 ч внутривенно вводят инсулин из расчёта 0,1 ЕД/кг и повторно берут кровь. Если уровень С-пептида после введения инсулина снижается менее чем на 50%, можно с большой долей уверенности предположить наличие инсулинсекретирующей опухоли.

Мониторинг за содержанием С-пептида особенно важен у больных после оперативного лечения инсулиномы, обнаружение повышенного содержания С-пептида в крови указывает на метастазы или на рецидив опухоли.

Таблица №2 «Заболевания и состояния, при которых может изменяться концентрация С-пептида в сыворотке крови»

Глюкагон в плазме крови

Референтные величины концентрации глюкагона в плазме крови у взрослых
20-100 пг/мл (РИА).

Глюкагон — полипетид, состоящий из 29 аминокислотных остатков. Он имеет короткий период полураспада (несколько минут) и является функциональным антагонистом инсулина. Глюкагон преимущественно образуют α-клетки поджелудочной железы, двенадцатиперстной кишки, однако возможна секреция эктопическими клетками в бронхах и почках. Гормон оказывает влияние на углеводный и липидный обмен в периферических тканях. При сахарном диабете сочетанное действие этих гормонов проявляется тем, что недостаток инсулина сопровождается избытком глюкагона, который, собственно, и становится причиной гипергликемии. Особенно хорошо это демонстрирует пример лечения сахарного диабета типа 1, то есть абсолютной недостаточности инсулина. В этом случае очень быстро развиваются гипергликемия и метаболический ацидоз, которые можно предотвратить, назначая соматостатин, ингибирующий синтез и секрецию глюкагона. После этого даже при полном отсутствии инсулина гипергликемия не превышает 9 ммоль/л.

Наряду с соматостатином секрецию глюкагона подавляют глюкоза, аминокислоты, жирные кислоты и кетоновые тела.

Значительное увеличение концентрации глюкагона в крови является признаком глюкагономы — опухоли α-клеток островков Лангерганса. Глюкагонома составляет 1-7% всех островковоклеточных опухолей поджелудочной железы; чаше локализуется в ее теле или хвосте. Диагностика заболевания основана на обнаружении в плазме крови очень высокой концентрации глюкагона — выше 500 пг/мл (может быть в пределах 300-9000 пг/мл). Диагностическое значение имеют гипохолестеринемия и гипоальбуминемия, выявляемые практически у всех больных. Дополнительную информацию может дать тест угнетения секреции глюкагона после нагрузки глюкозой. У пациента после ночного голодания исходно забирают кровь из вены для определения концентрации глюкозы и глюкагона. После этого пациент принимает перорально глюкозу в дозе 1,75 г/кг. Повторно кровь на исследования берут через 30, 60 и 120 мин. В норме в момент пиковой концентрации глюкозы в крови отмечается снижение концентрации глюкагона
до 15-50 пг/мл. У больных с глюкагономой снижение уровня глюкагона в крови отсутствует (отрицательный тест). Отсутствие угнетения секреции глюкагона при проведении теста также возможно у больных после гастроэктомии и при сахарном диабете.

Концентрация глюкагона в плазме крови может повышаться при сахарном диабете, феохромоцитоме, циррозе печени, болезни и синдроме Иценко-Кушинга, почечной недостаточности, панкреатите, травме поджелудочной железы, семейной гиперглюкагонемии. Тем не менее, повышение его содержания в несколько раз выше нормы отмечают только при глюкагонсекретирующих опухолях.

Низкая концентрация глюкагона в крови может отражать общее снижение массы поджелудочной железы, вызванное воспалением, опухолью или панкреатэктомией.