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Islotes pancreáticos

Los islotes pancreáticos o islotes de Langerhans son las regiones del páncreas que contienen sus células endocrinas (productoras de hormonas), descubiertas en 1869 por el anatomista patológico alemán Paul Langerhans . [1] Los islotes pancreáticos constituyen entre el 1% y el 2% del volumen del páncreas y reciben entre el 10% y el 15% de su flujo sanguíneo. [2] [3] Los islotes pancreáticos están dispuestos en rutas de densidad a lo largo del páncreas humano y son importantes en el metabolismo de la glucosa . [4]

Estructura

Hay alrededor de 1 millón de islotes distribuidos por todo el páncreas de un ser humano adulto sano, cada uno de los cuales mide un promedio de aproximadamente 0,2 mm de diámetro. [5] :928 Cada islote está separado del tejido pancreático circundante por una fina cápsula de tejido conectivo fibroso que se continúa con el tejido conectivo fibroso que se entreteje en el resto del páncreas. [5] :928

Microanatomía

Las hormonas producidas en los islotes pancreáticos son secretadas directamente al torrente sanguíneo por (al menos) cinco tipos de células. En los islotes de ratas, los tipos de células endocrinas se distribuyen de la siguiente manera: [6]

Se ha reconocido que la citoarquitectura de los islotes pancreáticos difiere entre especies. [7] [8] [9] En particular, mientras que los islotes de roedores se caracterizan por una proporción predominante de células beta productoras de insulina en el núcleo del grupo y por escasas células alfa, delta y PP en la periferia, los islotes humanos muestran células alfa. y células beta en estrecha relación entre sí en todo el grupo. [7] [9]

La proporción de células beta en los islotes varía según la especie; en los humanos ronda el 40-50%. Además de las células endocrinas, existen células estromales (fibroblastos), células vasculares (células endoteliales, pericitos), células inmunes (granulocitos, linfocitos, macrófagos, células dendríticas) y células neurales. [10]

Una gran cantidad de sangre fluye a través de los islotes, 5 a 6 ml/min por 1 g de islote. Es hasta 15 veces más que en el tejido exocrino del páncreas. [10]

Los islotes pueden influirse entre sí a través de la comunicación paracrina y autocrina , y las células beta están acopladas eléctricamente a otras seis o siete células beta, pero no a otros tipos de células. [11]

Función

El sistema de retroalimentación paracrino de los islotes pancreáticos tiene la siguiente estructura: [12]

Una gran cantidad de receptores acoplados a proteína G (GPCR) regulan la secreción de insulina, glucagón y somatostatina de los islotes pancreáticos, [14] y algunos de estos GPCR son el objetivo de medicamentos utilizados para tratar la diabetes tipo 2 (ref. GLP-1 agonistas del receptor, inhibidores de DPPIV).

Actividad eléctrica

La actividad eléctrica de los islotes pancreáticos se ha estudiado mediante técnicas de parche . Se ha demostrado que el comportamiento de las células en los islotes intactos difiere significativamente del comportamiento de las células dispersas. [15]

Significación clínica

Diabetes

Las células beta de los islotes pancreáticos secretan insulina y, por tanto, desempeñan un papel importante en la diabetes . Se cree que son destruidos por ataques inmunológicos.

Debido a que las células beta en los islotes pancreáticos son destruidas selectivamente por un proceso autoinmune en la diabetes tipo 1 , los médicos e investigadores están buscando activamente el trasplante de islotes como un medio para restaurar la función fisiológica de las células beta, lo que ofrecería una alternativa a un trasplante de páncreas completo o artificial. páncreas . [16] [17] El trasplante de islotes surgió como una opción viable para el tratamiento de la diabetes que requiere insulina a principios de la década de 1970 con un progreso constante durante las siguientes tres décadas. [18] Los ensayos clínicos realizados en 2008 han demostrado que la independencia de la insulina y un mejor control metabólico se pueden obtener de manera reproducible después del trasplante de islotes de donantes cadavéricos en pacientes con diabetes tipo 1 inestable . [17]

Las personas con un índice de masa corporal (IMC) elevado son donantes de páncreas inadecuados debido a mayores complicaciones técnicas durante el trasplante. Sin embargo, es posible aislar un mayor número de islotes debido a su páncreas de mayor tamaño, por lo que son donantes de islotes más adecuados. [19]

El trasplante de islotes únicamente implica la transferencia de tejido formado por células beta que son necesarias como tratamiento de esta enfermedad. Por lo tanto, representa una ventaja sobre el trasplante de páncreas completo, que es más exigente desde el punto de vista técnico y plantea el riesgo de, por ejemplo, una pancreatitis que provoque la pérdida del órgano. [19] Otra ventaja es que los pacientes no requieren anestesia general. [20]

El trasplante de islotes para la diabetes tipo 1 (a partir de 2008 ) requiere una inmunosupresión potente para prevenir el rechazo de los islotes del donante por parte del huésped. [21]

Los islotes se trasplantan a una vena porta , que luego se implanta en el hígado. [19] Existe el riesgo de trombosis de la rama venosa portal y el bajo valor de la supervivencia de los islotes unos minutos después del trasplante, porque la densidad vascular en este sitio es después de la cirugía varios meses menor que en los islotes endógenos. Por tanto, la neovascularización es clave para la supervivencia de los islotes, que está respaldada, por ejemplo, por el VEGF producido por los islotes y las células endoteliales vasculares. [10] [20] Sin embargo, el trasplante intraportal tiene otras deficiencias, por lo que se están examinando otros sitios alternativos que proporcionarían un mejor microambiente para la implantación de los islotes. [19] La investigación sobre trasplantes de islotes también se centra en la encapsulación de los islotes, la inmunosupresión libre de ICN ( inhibidor de la calcineurina ), los biomarcadores de daño de los islotes o la escasez de donantes de islotes. [22]

Una fuente alternativa de células beta, como las células productoras de insulina derivadas de células madre adultas o de células progenitoras , contribuiría a superar la escasez de órganos de donantes para trasplantes. El campo de la medicina regenerativa está evolucionando rápidamente y ofrece grandes esperanzas para el futuro más cercano. Sin embargo, la diabetes tipo 1 es el resultado de la destrucción autoinmune de las células beta del páncreas. Por lo tanto, una cura eficaz requerirá un enfoque secuencial e integrado que combine intervenciones inmunitarias adecuadas y seguras con enfoques regenerativos de células beta. [23] También se ha demostrado que las células alfa pueden cambiar espontáneamente su destino y transdiferenciarse en células beta en islotes pancreáticos humanos y de ratón, tanto sanos como diabéticos, una posible fuente futura para la regeneración de células beta. [24] De hecho, se ha descubierto que la morfología de los islotes y la diferenciación endocrina están directamente relacionadas. [25] Las células progenitoras endocrinas se diferencian migrando en cohesión y formando precursores de islotes en forma de yemas, o "penínsulas", en las que las células alfa constituyen la capa exterior peninsular y las células beta se forman más tarde debajo de ellas. La criopreservación se ha mostrado prometedora para mejorar la cadena de suministro de islotes pancreáticos para obtener mejores resultados en los trasplantes. [26]

Imágenes Adicionales

Investigación

Los receptores cannabinoides se encuentran ampliamente expresados ​​en los islotes de Langerhans, y varios estudios han investigado la distribución y los mecanismos específicos de los receptores CB1 versus CB2 en relación con las funciones endocrinas pancreáticas , donde desempeñan un papel homeostático importante , ya que los endocannabinoides modulan la función y proliferación de las células β pancreáticas. y supervivencia, así como la producción, secreción y resistencia de insulina . [27] [28] [29] [30]

Ver también

Referencias

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