Как восстановить работу поджелудочной железы при диабете

Поджелудочная железа (лат. páncreas) – это орган в брюшной полости размером с ладонь, расположенный между желудком и позвоночником.

Рис. 1. Строение поджелудочной железы. Адапт. из Wikipedia

1. Желчный пузырь
2. Дольки поджелудочной железы
3. Проток поджелудочной железы
4. Общий желчный проток
5. Добавочный проток поджелудочной железы
6. Большой дуоденальный сосочек
7. Двенадцатиперстная кишка

В поджелудочной железе выделяют три отдела: головку, тело, хвост (рис.1). Все отделы поджелудочной железы выполняют одинаковые функции, а именно:

• производят ферменты, которые помогают переваривать пищу;
• производят гормоны, такие как инсулин и глюкагон, которые контролируют уровень глюкозы крови.

Пищеварительные ферменты из поджелудочной железы попадают в кишечник через проток поджелудочной железы [3]. Проток поджелудочной железы[3] соединяется с общим желчным протоком [4], по которому идет желчь из желчного пузыря [1] и печени, и они впадают в двенадцатиперстную кишку[7] в области большого дуоденального сосочка[6]. Эта функция поджелудочной железы также называется экзокринная, то есть направленная наружу. Основная масса поджелудочной железы выполняет эту функцию.

Вторая функция поджелудочной железы – эндокринная функция, то есть направленная внутрь – это производство гормонов, контролирующих уровень глюкозы крови. Выполняют эту функцию отдельные группы клеток, их называют островки поджелудочной железы или островки Лангерганса. Во всей поджелудочной железе около 1 миллиона островков, что составляет 1-2% от общей массы поджелудочной железы. Они располагаются диффузно во всем объеме поджелудочной железы. В отличии от ферментов, которые синтезируются в проток поджелудочной железы и стекают в кишечник, клетки островков Лангерганса продуцируют гормоны непосредственно в кровь, а именно в мелкие кровеносные сосуды, проходящие через поджелудочную железу.

Рис.2. Островок Лангерганса. Адапт. из Anatomy, Physiology, and Pathology of the Digestive System. duction to Medical Science – Duke University TIP

Если вы посмотрите на островок Лангерганса через микроскоп (рис.2), вы найдете в нем:

• Бета-клетки, которые производят инсулин
• Альфа-клетки, которые производят глюкагон
• Дельта-клетки, которые производят соматостатин
• РР-клетки, которые производят панкреатический полипептид (функция которого до сих пор не ясна)

Бета-клетки содержат своего рода “встроенный” глюкометр. Если уровень глюкозы крови повышается, то они выпускают инсулин. Если уровень глюкозы крови снижается, то секреция инсулина прекращается. Если уровень глюкозы падает ниже нормального уровня, то альфа-клетки высвобождают глюкагон. Другие гормоны, вырабатывающиеся клетками островков Лангерганса, нужны для того, чтобы островковые клетки взаимодействовали друг с другом. Островки Лангерганса являются очень маленькими, примерно 0,1 мм в диаметре. Все островки взрослого человека содержат приблизительно 200 единиц инсулина. Объем их всех в сочетании не больше, чем кончик пальца. Инсулин является гормоном, который помогает организму усваивать и использовать глюкозу и другие питательные вещества. Он как «ключ, открывающий двери» для глюкозы внутрь клетки. Без инсулина, уровень глюкозы крови повышается (подробнее об инсулине в разделе Инсулин и его значение для организма).

Роль поджелудочной железы в развитии сахарного диабета

Для того чтобы разобраться в этом вопросе, рассмотрим каждый тип сахарного диабета отдельно.

Сахарный диабет 1 типа

При сахарном диабете 1 типа происходит гибель бета-клеток, следовательно, поджелудочная железа не производит или производит незначительное количество инсулина. Сахарный диабет 1 типа обычно развивается, когда иммунная система разрушает бета-клетки поджелудочной железы. Это называется аутоиммунный ответ. Собственная иммунная система воспринимает бета-клетки как инородные объекты, такие как бактерии или вирусы, и начинает их атаковать и разрушать. Когда более 90% бета-клеток разрушаются (этот процесс занимает от нескольких месяцев до максимум нескольких лет), организм начинает ощущать нехватку инсулина, и уровень глюкозы крови повышается. Тогда у человека появляются «большие» симптомы сахарного диабета, такие как жажда, учащенное мочеиспускание, похудание. Раньше этот тип сахарного диабета называли инсулин-зависимый сахарный диабет. Это значит, что для лечения необходим инсулин сразу, как только поставили диагноз.

На данный момент остается неизвестным, почему возникает этот аутоиммунный ответ. Генетически человеку может передаться склонность к аутоиммунным заболеваниям (сахарный диабет 1 типа является только одним из многих аутоиммунных заболеваний), но вот что именно служит пусковым механизмом, триггером сахарного диабета 1 типа, пока что недостаточно ясно. (Подробней об этом вы можете узнать в разделе Причины сахарного диабета 1 типа).

Сахарный диабет 2 типа

При сахарном диабете 2 типа способность поджелудочной железы вырабатывать инсулин не исчезает полностью. Но организм становится все более устойчивым (резистентным) к инсулину. То есть создается ситуация, когда нормальный уровень инсулина крови не может «открыть глюкозе дверь в клетку». Следовательно, если организм не реагирует на нормальный уровень инсулина крови, то поджелудочной железе приходится вырабатывать все больше и больше инсулина. И если на этот процесс никак не повлиять, то это приведет к истощению поджелудочной железы и абсолютной недостаточности инсулина.

Причины сахарного диабета 2 типа – это комплекс генетических факторов и условий окружающей среды. Генетически человек наследует группу генов предрасположенности к сахарному диабету 2 типа, и чаще всего у человека с СД 2 типа есть родственники с СД 2 типа. Также некоторые этнические группы имеют более высокую предрасположенность к этому заболеванию. Но разовьётся сахарный диабет 2 типа или нет зависит от самого человека, от его образа жизни. На это влияет характер питания, уровень физической активности и т.д. (Подробней об этом вы можете узнать в разделе Причины сахарного диабета 2 типа).

Таблетки, используемые для лечения сахарного диабета 2 типа, не содержат инсулин, они действуют либо путем увеличения чувствительности организма к инсулину, либо путем увеличения секреции инсулина из поджелудочной железы. Диета и снижение избыточного веса (если он есть), также являются основными компонентами лечения сахарного диабета 2 типа. Редко, когда инъекции инсулина необходимым на ранних стадиях сахарного диабета 2 типа. Но при истощении поджелудочной железы инсулинотерапия может стать необходимым компонентом лечения сахарного диабета 2 типа.

Гестационный сахарный диабет

Эта форма диабета возникает во время беременности и в большинстве случаев проходит после рождения ребенка.

В течение всей беременности плацента вырабатывает гормоны, которые препятствуют нормальной работе инсулина (они повышают резистентность к инсулину). Как правило, поджелудочная железа может просто увеличить количество производимого инсулина, и у женщины будет нормальный уровень глюкозы крови. Иногда, однако, поджелудочная железа не может компенсировать потребность организма в инсулине, и тогда у женщины повышается уровень глюкозы крови и развивается гестационный сахарный диабет.

Все беременные женщины должны быть обследованы на наличие гестационного сахарного диабета. Важно распознавать и лечить гестационный сахарный диабет как можно скорее, чтобы свести к минимуму риск осложнений у ребенка. (Подробней об этом вы можете узнать в разделе Гестационный сахарный диабет).

Источник

Погибшие бета-клетки поджелудочной железы можно восстановить «по крайней мере, три раза»

LifeSciencesToday по материалам Inserm – Type 1 diabetes: regenerate our own insulin cells?

Патрик Колломба (Patrick Collombat), директор по науке Национального института здоровья и медицинских исследований (Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale, Inserm) и глава исследовательской группы в Институте биологии Вальроз (Institut de Biologie Valrose) в Ницце, опубликовал новые данные о диабете I типа. Ученые показали, что в поджелудочной железе мышей есть клетки, которые можно трансформировать в инсулин-продуцирующие бета-клетки, причем осуществить эту трансформацию можно в любом возрасте. Более того, все панкреатические бета-клетки можно восстановить несколько раз и, таким образом, последствия химически индуцированного диабета у мышей можно устранить неоднократно. Теперь перед учеными стоит задача – доказать, что этот метод применим к организму человека.

Работа Al-Hasani et al. Adult Duct-Lining Cells Can Reprogram into beta-like Cells Able to Counter Repeated Cycles of Toxin-Induced Diabetes опубликована в журнале Developmental Cell.

По всему миру диабетом I типа, с характерной для него избирательной потерей инсулин-продуцирующих бета-клеток поджелудочной железы, страдают более 30 миллионов человек. Несмотря на успехи современной медицины, продолжительность жизни пациентов с этим заболеванием сокращается на пять-восемь лет. Именно в этом контексте группа «Генетика диабета» занимается разработкой новых подходов, направленных на регенерацию бета-клеток.

В 2009 году в экспериментах на молодых мышах ученым Института биологии Вальроз (Inserm/Университет Софии Антиполис (Universite de Nice Sophia-Antipolis)) удалось трансформировать глюкагон-продуцирующие альфа-клетки в бета-клетки. Теперь, на трансгенных мышах, они описали механизмы, приводящие к изменению идентичности клеток. В частности, они показали, что клетки протоков поджелудочной железы можно непрерывно трансформировать в альфа-, а затем в бета-клетки – процесс, осуществляемый в любом возрасте. Эта трансформация достигается путем активации гена Pax4 в альфа-клетках.

Рис. ibv.unice.fr

Благодаря реактивации генов развития этот каскад биомолекулярных событий приводит к образованию совершенно новых бета-клеток. На протяжении всего процесса образуются альфа-клетки, постепенно приобретающие профиль бета-клеток. Это означает, что поджелудочная железа имеет практически неисчерпаемый источник клеток, способных вырабатывать инсулин.

В экспериментах на мышах с искусственно вызванным диабетом 1 типа «мы, кроме того, показали, что с помощью этого механизма все бета-клетки поджелудочной железы могут быть восстановлены, по крайней мере, три раза; индуцированный таким образом у мышей диабет можно «вылечить» несколько раз благодаря новому запасу функциональных инсулин-продуцирующих бета-клеток», объясняет Колломба.

Слева: поджелудочная железа контрольной мыши. Справа: поджелудочная железа трансгенной мыши, показывающая массивную регенерацию инсулин-продуцирующих бета-клеток (окрашены розовым) после химически индуцированного диабета. (Фото: © Patrick Collombat/Inserm)

«Сейчас мы изучаем возможность индуцировать такую регенерацию с помощью фармакологических молекул. Получив новые данные, в ближайшие годы основное внимание мы уделим вопросу о том, можно ли заставить эти процессы работать в организме человека – серьезная трудность в создании более эффективных методов лечения больных с диабетом 1 типа».

Портал «Вечная молодость» https://vechnayamolodost.ru

05.07.2013

Источник

Поджелудочная железа – мощнейшая биохимическая фабрика организма. Именно там вырабатывается гормон инсулин, который регулирует не только уровень глюкозы в крови, но и контролирует практически все обменные процессы внутри клеток. Эта функция поджелудочной железы называется эндокринной.

Но в повседневной жизни люди гораздо чаще встречаются с нарушением другой функции поджелудочной железы – экзокринной. Так называется ее способность вырабатывать пищеварительные ферменты, которые затем поступают в тонкий кишечник. Без расщепления крупных и сложных молекул белков, жиров и углеводов на простейшие «кирпичики» усвоение питательных веществ невозможно. А недопереваренные продукты, раздражая слизистую оболочку, вызывают неприятные ощущения, именуемые «несварением»: вздутие живота, бурление, боли и внезапные непреодолимые позывы посетить туалет. Такое состояния называется внешнесекреторной недостаточностью поджелудочной железы.

Диагностика заболеваний, связанных с недостатком ферментов

Поджелудочная железа способна вырабатывать до двух литров панкреатического сока в сутки[1]. Конечно же, это в разы превышает потребности организма. Поэтому недостаток ферментов начинает клинически проявляться только если их количество опускается ниже 10% от первоначального уровня[2]. Чаще всего подобное происходит при хроническом панкреатите или других заболеваниях поджелудочной железы, а также при муковисцидозе, когда нарушается выработка всех секретов внутренних органов. В таком случае ферментная недостаточность называется панкреатической.

Нередко бывает, что поджелудочная железа могла бы вырабатывать пищеварительные соки в нормальных количествах, но нарушается регуляция секреции. Чтобы запустился механизм выделения панкреатического сока нужно, чтобы pH кишечного содержимого упал до 4,5. Это происходит, когда в двенадцатиперстную кишку из желудка поступает очередная «порция» пищи. Тогда клетки кишечника начинают вырабатывать особый гормон секретин, который и запускает секрецию пищеварительных ферментов поджелудочной железы. Если из-за атрофических процессов кислотность желудочного сока недостаточна для того, чтобы повлиять на уровень pH внутри кишечника, секретина вырабатывается меньше, а, значит, не синтезируются и панкреатические ферменты – поджелудочная железа просто не получает «команды» к работе. Эта форма экзокринной недостаточности называется гастрогенной.

Ферментная недостаточность поджелудочной железы может развиться и из-за нарушений функций печени, желчного пузыря и желчевыводящих протоков. Чтобы пищеварительные ферменты могли нормально работать, им нужен определенный pH-уровень (кислотности – щелочности) среды и возможность равномерно перемешаться с субстратом для обработки. Для адекватного расщепления жиров, за которое отвечает панкреатическая липаза, нужно, чтобы они были обработаны желчью, превратившись в особые структуры – мицеллы. Только тогда липаза может «подобраться» к каждой молекуле жира, расщепляя ее на «кирпичики» короткоцепочечных жирных кислот. Если желчи в кишечник поступает недостаточно, для нормальной работы липазы просто не создается условий – а проявляется это симптомами внешнесекреторной недостаточности поджелудочной железы. Такая ситуация наблюдается у более чем 70% пациентов с заболеваниями печени и желчевыводящих путей[3].

Таким образом, ферментная недостаточность по происхождению может быть:

1. Первичной – вызванной заболеванием самой поджелудочной железы.
2. Вторичной – из-за изменений в других органах.

По времени возникновения:

1. Врожденной – связанной с генетической «поломкой», нарушающей нормальный синтез фермента.
2. Приобретенной – вызванной болезнями, появившимися в течение жизни.

Главные симптомы внешнесекреторной недостаточности поджелудочной железы:

• диарея;
• стеаторея (избыточное количество жира в каловых массах);
• полифекалия (более 200 г кала в сутки);
• боли в животе, вздутие;
• снижение массы тела у взрослых, задержка роста у детей.

Чтобы подтвердить или опровергнуть заболевание поджелудочной железы и внешнесекреторную недостаточность, назначают лабораторно-инструментальные исследования, в частности:

• Копрологическое исследование. При изучении кала под микроскопом после окрашивания специальными красителями, выявляются частицы непереваренного жира, а если патологический процесс зашел далеко – непереваренные мышечные волокна и внеклеточный крахмал.
• Определение содержания жира в кале. Кал превращают в однородную массу и центрифугируют при скорости 15 000 об./мин., разделяя таким образом жировую и водную фазы. В норме жировая фаза должна составлять до 10% объема кала.
• Исследование кала на содержание эластазы-1. Если количество этого фермента в норме, симптомы внешнесекреторной недостаточности вторичны, а не вызваны заболеванием самой поджелудочной железы. Снижение активности эластазы в кале менее 200 мкг/г обычно трактуется как слабовыраженная экзокринная недостаточность, менее 100 мкг/г – как тяжелая[4].
• Обычные общеклинические исследования – полный анализ крови с лейкоцитарной формулой, биохимический анализ на содержание в крови белка – позволяют косвенно оценить поступление в организм белка и общее состояние организма. Дело в том, что нарушение переваривания неизбежно влечет за собой нарушение всасывания жизненно важных элементов.
• Анализы на содержание в организме жирорастворимых витаминов (A, D, E, K) назначают по возможности и при необходимости – при нарушении всасывания жиров нарушается и их усвоение. Если содержание витаминов снижено – это показание к заместительной терапии ферментами даже при отсутствии явных жалоб на стеаторею и полифекалию.
• С помощью УЗИ, КТ или МРТ оценивается состояние самой поджелудочной железы.

Лечение при заболеваниях поджелудочной железы

Поскольку основная причина внешнесекреторной недостаточности поджелудочной железы – хронический панкреатит, лечение заболеваний поджелудочной железы будет рассмотрено в контексте именно этой патологии. Остальные проблемы либо встречаются реже, либо, как острый панкреатит, нуждаются в неотложном лечении в хирургическом стационаре.

Традиционно считалось, что начинать лечение заболеваний поджелудочной железы нужно с диеты, резко ограничивающей жиры («Диета №5п» по Певзнеру). Но такая диета обладает низкой энергетической и питательной ценностью, снижая и без того нарушенное поступление жирорастворимых витаминов и других питательных веществ в организм. Это было оправданно в 20-х годах прошлого века, когда и были созданы диетические столы. В те времена просто не было способа восполнить недостаток ферментов поджелудочной железы. Сейчас такая возможность есть. Поэтому современные диетические рекомендации предлагают не ограничивать жиры, а подобрать заместительную ферментную терапию, позволяющую нормально их переваривать, разумеется, при условии отсутствия противопоказаний.

Тем не менее диета при заболеваниях поджелудочной железы необходима, поскольку помогает легче переносить прием пищи и наладить поступление питательных веществ в организм.

• Есть нужно дробно – шесть раз в день небольшими порциями. Они лучше перемешиваются с ферментами и, следовательно, легче усваиваются. К тому же малые порции субъективно проще «переносятся» – многие пациенты с заболеваниями поджелудочной железы боятся есть, опасаясь болей и тошноты.
• Исключить алкоголь. Он угнетает выработку липазы – фермента, расщепляющего жир, и ухудшает его всасывание. К тому же регулярное употребление алкоголя ускоряет прогрессирование экзокринной недостаточности поджелудочной железы.
• Обязательно употреблять блюда с высоким содержанием белка: мясо, рыбу, птицу, творог, яйца, соевые продукты. Чтобы повысить содержание белка в молоке, можно добавлять к нему обезжиренное сухое молоко или протеиновые порошки.
• Не использовать обезжиренные продукты, по возможности и по мере переносимости добавлять мягкие жиры (сливочные сыры, десерты с высоким содержанием жира, такие как мороженое, чизкейки, кремы).

Основной же метод лечения заболеваний поджелудочной железы – уже упоминавшаяся заместительная ферментная терапия. Препараты с ферментами восполняют их недостаток, нормализуя переваривание и усвоение пищи.

Главное требование к средствам с ферментами – особая форма выпуска. Они должны быть в виде микротаблеток или минимикросфер, микрогранул диаметром до 2 мм. Только так пищеварительные ферменты могут равномерно перемешаться с пищевым комком, при этом не потеряв свою активность еще в желудке. Панкреатические ферменты активны только в щелочной среде и, попав в желудок «в чистом виде», инактивируются под воздействием его кислого сока.

Употреблять ферментные препараты следует с каждым приемом пищи, кроме тех случаев, когда продукты не содержат жир. Например, не нужно использовать ферменты с соком, чаем без молока, сухофруктами и подобным.

Если даже высокие дозы ферментов не полностью корректируют нарушения пищеварения, возможно, причина в слишком кислой среде внутри двенадцатиперстной кишки. Панкреатический сок, кроме, собственно, ферментов, вырабатывает и бикарбонаты, нейтрализующие поступающую из желудка кислоту. При нарушении экзокринной функции уменьшается и их количество, из-за чего нейтрализовать до конца поступающую из желудка пищу не удается, а ферменты поджелудочной железы могут работать только в щелочной среде. В подобных случаях рекомендуют антисекреторные препараты: ингибиторы протонной помпы или H2-блокаторы. Они снижают активность синтеза соляной кислоты в желудке, таким образом, нормализуя среду в тонком кишечнике.

Если есть выраженные боли, врач может назначить спазмолитики и обезболивающие средства.

Говоря о профилактике заболеваний поджелудочной железы, нужно отметить, что злоупотребление алкоголем – один из главных факторов развития острого и хронического панкреатита. Для предупреждения внешнесекреторной недостаточности у людей, страдающих патологией желчевыводящих путей, рекомендуют своевременную холецистэктомию (операцию по удалению желчного пузыря). Предупредить генетические патологии не так просто – теоретически существуют тесты на носительство дефектных генов, но на практике подобная диагностика проводится редко и стоит дорого, к ней прибегают обычно уже после рождения больного ребенка.

Характерные симптомы большинства заболеваний поджелудочной железы – проявления, вызванные внешнесекреторной недостаточностью. Сниженное количество пищеварительных ферментов нарушает нормальное усвоение пищи. Чтобы его восстановить, пациентам рекомендуют заместительную ферментную терапию. Важно, чтобы ферментный препарат равномерно перемешивался с пищевым комком и сохранял свою активность, проходя через желудок.

Источник