Поджелудочная железа представляет собой многофункциональный орган пищеварительной системы. Одна из ключевых ее задач — выработка инсулина, который обеспечивает нормальное усвоение глюкозы.
Бета-клетки выступают одной из многих составных частей этого важного органа. Попробуем разобраться, что же такое бета-клетки, как они работают, для чего нужны и что будет, если они вдруг перестанут трудиться как нужно.
Немного анатомии
Чтобы понять, что такое бета-клетки, нужно обратиться к анатомической справке. Макроскопически поджелудочная железа представлена тремя областями:
- Головкой.
- Телом.
- Хвостом.
В хвостовой части (преимущественно) расположены небольшие скопления клеток, которые по своему строению, морфологии, а также функциям отличаются от прочих. Они получили название островков Лангерганса по имени своего первооткрывателя. Подобные клетки называются инсулоцитами. Они неоднородны по своему характеру.
Всего их насчитывается 6 типов:
- Альфа. Которые вырабатывают глюкагон. Помимо прочего, это вещество компенсирует, уравновешивает выработку инсулина. Чтобы его не становилось слишком много.
- Бета. О которых мы поговорим далее. Синтезируют инсулин.
- Дельта. Синтезируют соматостатин. Он обеспечивает частичное регулирование эндокринных процессов.
- ПП. Которые участвуют в регулировании пищеварительных процессов.
- Эпсилон. Обеспечивают выработку грелина. Так называемого гормона голода, он отвечает за пищевое поведение.
- ВИП. Выполняют сразу несколько функций. От обеспечения кислотности пищеварительного сока до балансирования концентраций инсулина и глюкагона.
Островки Лангерганса составляют всего пару процентов от общей массы органа. Их насчитывается примерно миллион по всей поджелудочной. Зато именно на них ложится ключевая функция в регулировании углеводного обмена.
Функции бета-клеток
Бета-клетки, как уже можно понять — это составная часть поджелудочной. Они включены в состав островков Лангерганса и выступают одной из разновидностей инсулоцитов.
Бета-клетки выполняют три ключевых функции в человеческом организме:
- Обеспечивают постоянную выработку инсулина для поддержания базального уровня. То есть фоновой концентрации вещества между приемами пищи.
- Экстренно синтезируют дополнительный инсулин, чтобы утилизировать поступающую в организм глюкозу.
- Вырабатывает С-пептид, который участвует в окончательном формировании молекул полноценного инсулина, пригодного для выполнения возложенной на него функции. Косвенно по этому показателю можно оценить функциональную сохранность поджелудочной.
Исследования о дополнительных функциях бета-клеток продолжаются. Однако названные задачи для них основные.
Почему они перестают работать
Как только бета-клетки перестают нормально работать — снижается концентрация инсулина в организме. Он вырабатывается в недостаточных количествах. Основная причина тому — гибель бета-клеток. Почему она происходит?
Существуют два механизма:
1. Это естественная программируемая гибель клеток. По своей природе клетки человеческого организма не бессмертны. Им отведен определенный жизненный цикл. У кого-то он выше, у других — меньше. Исключения составляют только стволовые и раковые клетки, а также гоноциты и то с большой долей условности.
Пролиферативная активность клеток, то есть способность к самостоятельному воспроизведению также различна. Бета-клетки, как и другие подобные им также обречены на гибель. Но они способны естественным образом воспроизводиться и замещаться снова. Однако процесс не быстрый. Если развивается инсулинорезистентность, ткани организма становятся нечувствительны к этому веществу, приходится вырабатывать больше инсулина. Это огромный стресс для клеток.
В результате программируемая гибель наступает раньше, чем обычно. Срок жизни бета-клеток становится меньше. При этом, в отличие от клеток, например, кожи они не обладают такой скоростью пролиферации, чтобы заместить себя достаточно быстро. А в тяжелых случаях воспроизведение и вовсе останавливается, что приводит к «вымиранию» бета-клеток и постепенному падению уровня инсулина. Соответственно, сначала симптомы диабета появляются, а затем они все более прогрессируют.
Подобная схема, с постепенным развитием нарушений, типична для диабета 2-го типа и некоторых других форм.
2. Гибель бета-клеток может быть многократно быстрее, если в нее вмешается «третья сторона». Таковой зачастую вступает иммунитет человека. Если начинается аутоиммунный процесс, защитные силы организма начинают атаковать бета-клетки, принимая их за инородные опасные тела. Как это бывает с вирусами, бактериям или раковыми клетками.
Результат не заставляет себя ждать. Бета-клетки отмирают огромными скоплениями и организм очень скоро остается вообще без них. Выявить подобный процесс можно с помощью специального анализа. Точные причины, почему иммунитет сходит с ума и начинает атаковать собственный же организм, пока точно не известны.
Подобный сценарий с быстрой гибелью бета-клеток типичен для сахарного диабета 1-го типа.
Что случится, если бета-клетки начнут погибать
Бета-клетки единственные во всем организме вырабатывают инсулин. Потому понятно, что гибель этих функциональных единиц приведет к снижению концентрации вещества.
Подобное явление — один из патогенетических факторов развития сахарного диабета. Если это медленный процесс, симптомы СД будут нарастать постепенно. Более того, по некоторым данным признаки диабета развиваются при гибели от 70 до 80% общего количества функциональных клеток. А подобный исход может потребовать не одного года течения болезни, СД 2-го типа.
При СД 1-го типа все куда быстрее. За считанные месяцы, реже за годы, аутоиммунный процесс ставит организм под угрозу, уничтожая бета-клетки.
Результат в любом случае один — падение выработки инсулина, прогрессирующая гипергликемия (повышение сахара в крови). А затем — осложнения сахарного диабета, возможные коматозные состояния, глубокая инвалидность и гибель. Хотя такого исхода можно избежать, если вовремя обратиться к врачу-эндокринологу.
Как можно поправить ситуацию
При сахарном диабете 2-го типа симптомы заболевания развиваются относительно рано. Зато гибель бета-клеток наступает спустя многие годы от манифестации патологического процесса. А это значит, что вопрос стоит не так остро, поскольку и пациент, и врачи знают о проблеме задолго до необратимых изменений. Своевременное лечение позволяет прекратить отмирание функциональных структур.
Куда актуальнее вопрос при СД 1-го типа. Нередко оказывается так, что в момент манифестации или диагностики патологического процесса большая часть клеток уже погибла. Пациента переводят на постоянный прием инсулина, от которого в буквальном смысле зависит его жизнь.
Существуют по меньшей мере 2 метода экспериментального этиотропного лечения. Такой терапии, которая воздействует на основную причину расстройства.
- Первый — это прямая трансплантация островковых клеток от донора больному реципиенту. Эффект составляет от 55 до 60%, однако количество пациентов, которые получили подобное лечение, остается довольно малым. Всего порядка 1000-1200 человек за годы исследований. Выводы делать еще рано.
- Второй метод — с помощью химической стимуляции перепрограммировать клетки поджелудочной железы на выработку инсулина. Это относительно новая методика, которая пока не опробована на достаточном количестве пациентов.
Здоровые бета-клетки — это основа для нормального углеводного обмена. Они играют ключевую роль в процессах утилизации глюкозы и развитии некоторых форм сахарного диабета, его осложнений.