Морфофункциональные изменения поджелудочной железы при старении

фото Морфофункциональные изменения поджелудочной железы при старении
Поджелудочная железа — непарный многодольчатый орган массой 60-70 г, расположенный ретроперитонеально, секретирующий пищеварительные ферменты и различные гормоны. В ней выделяют головку, тело и хвост. Эндокринная .часть поджелудочной железы представлена совокупностью островков Лангерганса, которых насчитывается более 1 млн. Панкреатические островки диффузно распределены в экзокринной паренхиме поджелудочной железы, составляют 1-1,5% от общего объема, имеют диаметр до 0,2 мм и содержат несколько тысяч эндокринных клеток, окруженных тонкой сетью ретикулиновых волокон и многочисленными кровеносными капиллярами с фенестрированным эндотелием. Островковые клетки синтезируют и секретируют пептидные гормоны, что обусловлено хорошим развитием гранулярной эндоплазматической сети, аппарата Гольджи и наличием секреторных гранул. Структурно-функциональная организация поджелудочной железы имеет четкую возрастную зависимость и характеризуется изменениями в островковой ткани, гиперплазией и дилатацией общего протока, а также связанным с этим изменением секреторной функции.

Большинство имеющихся в литературе данных о возрастных измененииях поджелудочной железы были получены в экспериментальных исследованиях.


Так, в исследовании на обезьянах (бабуины и макаки резус) было показано незначительное снижение базальной секреции в поджелудочной железе с возрастом и достаточно выраженная задержка нормализации секреторной функции после специфической стимуляции глюкозой, что свидетельствовало о снижении ее секреторной активности. В других исследованиях на мышах было отмечено выраженное снижение количества глюкагон-продуцирующих клеток (А-клеток) в островковой ткани у старых (24-месячных) мышей по сравнению с более молодыми особями (3- и 14-месячными), что, возможно, объясняет повышение толерантности к глюкозе с возрастом. Количество D-клеток, продуцирующих соматостатин, с возрастом изменялось незначительно. У старых мышей (в возрасте 24-25 месяцев) отмечалось увеличение объема инсулярной ткани и повышенное содержание панкреатического инсулина на фоне достаточно низкой концентрации глюкозы в плазме крови и повышенного клиренса глюкозы, введенной перорально или парентерально, по сравнению с молодыми (5-месячными) мышами. Кроме того, почти двукратное увеличение объема островковой ткани поджелудочной железы коррелировало с двукратным возрастанием глюкозо-стимулированной секреции инсулина.

В некоторых исследованиях зарубежных авторов приведены наблюдения по влиянию пола на возрастные изменения структурно-функционального состояния поджелудочной железы крыс.


В частности, у самок крыс в общей массе поджелудочной железы было меньше инсулярной ткани и секретировалось больше инсулина на единицу островковой ткани, чем у самцов любого возраста. У самцов было более заметно увеличение объема островковой ткани с возрастом. Представляют интерес результаты ультразвукового исследования (УЗИ) поджелудочной железы у кошачьих. При проведении УЗИ поджелудочной железы 84 здоровым кошкам у 95 % животных была выявлена гиперэхогенность и расширение главного протока железы. При этом отмечалась значимая корреляция между возрастом и диаметром протока железы. В исследованиях на крысах было показано снижение секреции инсулина с возрастом, даже если животным сокращали рацион питания или, наоборот, расширяли. Одним из возможных механизмов изменения секреторной активности поджелудочной железы может являться функциональный дефицит инсулин-продуцирующих клеток, что связано со структурным повреждением на гисто- или цитологическом уровне и рефлекторными изменениями числа и распределения как В-клеток, так и других клеток островков Лангерганса.

Имеющиеся в литературе данные, освещающие морфологические аспекты возрастных изменений в поджелудочной железе, достаточно противоречивы.


Основные изменения были описаны, главным образом, в инсулин-секретирующих В-клетках, так как большинство исследований сосредоточено на изучении функции именно этой популяции клеток в связи с ее ролью в регуляции уровня глюкозы в крови. В исследовании, включавшем наблюдение за крысами различного возраста (4, 24 и 30 месяцев), было показано, что прогрессивная деформация паренхимы железы четко увеличивалась с возрастом, при этом возрастало содержание жировой ткани в железе. При световой микроскопии наблюдался инсулярный полиморфизм с большим количеством фрагментированных островков и зон интерстициального фиброза, выявлялись зоны с аденоматозом и протоковой гиперплазией с утончением протокового эпителия. Наконец, вышеописанные структурные изменения приводили к атеросклерозу сосудов железы, что обусловливало нарушение микроциркуляции крови. Клинические исследования в этом направлении гораздо более малочисленны. Группа американских исследователей изучала концентрацию панкреатического полипептида в поджелудочной железе с помощью радиоиммунологических методов исследования и установила, что его концентрация увеличивается пропорционально возрасту, так же как и при эндокринных опухолях, синдроме Золлингера — Элиссона, в то время как при инсулиномах и глюкагономе панкреатический полипептид может иметь нормальный уровень.

Группа японских ученых под руководством Y. Tohno изучила содержание основных химических элементов в протоке поджелудочной железы и в общем желчном протоке у людей различного возраста при помощи плазменно-атомной эмиссионной спектрометрии. Авторами было отмечено, что с возрастом в протоке поджелудочной железы наблюдается значительное увеличение содержания магния. Кроме того, при оценке соотношений между элементами удалось установить прямую корреляционную зависимость от возраста между содержанием серы и магния, а также между содержанием фосфора и натрия. При старении происходит снижение толерантности к глюкозе, развитие инсулинорезистентности и нарушение секреции инсулина В-клетками поджелудочной железы. Снижение физической активности и изменения в опорно-двигательной системе организма с возрастом могут привести к нарушению метаболизма глюкозы. Как известно, дисфункция В-клеток в сочетании с инсулинорезистентностью тканей организма приводит к снижению толерантности к глюкозе и способствует развитию сахарного диабета 2-го типа. Однако относительный вклад В-клеточной секреции и действия инсулина на расстройства метаболизма глюкозы с возрастом не являются определяющими. Известно, что многие люди имеют нормальную толерантность к глюкозе и секрецию инсулина и в старческом возрасте. Также неясным остается и тот факт, что некоторые пожилые люди способны сохранять нормальный В-клеточный ответ на действие глюкозы даже в условиях физиологического стресса. Как известно, существует метод оценки секреции инсулина и его действия на периферические ткани у пожилых лиц, связанный с однократной или длительной физической нагрузкой. Систематические физические упражнения вызывают снижение секреции инсулина и усиление его действия у людей старших возрастных групп. В то же время кратковременная, но интенсивная физическая нагрузка, преимущественно за счет эксцентрических упражнений (растяжение мышц), вызывает транзиторную инсулинорезистентность. Американские ученые установили зависимость между реакцией на гипергликемию В-клеток поджелудочной железы и возрастом в условиях физической нагрузки при эксцентрических упражнениях. У пожилых людей выявлялась нормальная, схожая с молодыми лицами, толерантность к глюкозе при физических упражнениях, но была значительно снижена секреция инсулина В-клетками островков Лангерганса.

Выделяют экзогенные и эндогенные факторы, влияющие на чувствительность тканей к инсулину. Среди возможных эндогенных факторов важнейшими, по-видимому, являются нейроэндокринные изменения (изменения концентрации в крови инсулина, соматотропного гормона, мелатонина, соматомедина С, дегидроэпиандростерона (ДГА), дегидроэпиандростерона сульфата (ДГАС), андрогенов, эстрогенов, глюкокортикоидов, стероидсвязывающего глобулина (SHBG), антропометрические изменения и изменения в надежности антиоксидантной защиты), а среди экзогенных — режим питания, интенсивность физических нагрузок. Так, исследование взаимосвязи базальных уровней инсулина в крови и уровней эндогенных андрогенов (ДГАС и свободного тестостерона), а также SHBG в крови у 848 женщин, не больных диабетом, в возрасте от 50 до 79 лет позволило установить отрицательную корреляцию между уровнями глюкозы и концентрациями ДГАС и тестостерона и положительную корреляцию между уровнями глюкозы и SHBG. Эти соотношения не зависели от возраста, массы тела, привычки курить и использования экзогенных эстрогенов. Предполагается возможная физиологическая роль андрогенов в регуляции метаболизма глюкозы и резистентности тканей к инсулину. У здоровых мужчин низкая концентрация SHBG коррелировала со снижением чувствительности к инсулину. Важная роль в нарушении при старении чувствительности периферических тканей к инсулину отводится и некоторым антропометрическим изменениям. Так, у стареющих животных отмечалось увеличение общей массы тела, процентного содержания жировой ткани и снижение мышечной массы по сравнению с молодыми особями. Все эти показатели положительно коррелировали с повышением базальных уровней глюкозы и инсулина в крови, а также понижением чувствительности тканей к инсулину и отрицательно коррелировали с уровнем IGF-1 и IGFBP-1 в крови при старении. Резистентность к инсулину может ассоциироваться с повышенной аккумуляцией жира в мышечной ткани и с редукцией процессов окислительного фосфорилирования в митохондриях. Как известно, инсулин является основным регулирующим фактором процессов окислительного фосфорилирования в скелетных мышцах человека. В клиническом исследовании была выявлена почти двукратная разница в показателях чувствительности к инсулину у людей старческого и молодого возраста.

Разноречивая информация встречается в литературе относительно возрастных изменений уровня глюкозы в крови. Так, по некоторым данным, у лиц старше 50 лет уровень глюкозы в крови натощак возрастает с 6 до 14 ммоль/л, и это авторы считают нормальным, объясняя такое повышение показателей нарастающей возрастной инсулинорезистентностью периферических тканей, что связано, по всей видимости, с прогрессирующим снижением числа инсулиновых рецепторов. При нагрузочной пробе — тесте с пероральным приемом 75 г глюкозы — по одним данным, у пожилых лиц почти нет различий в уровне глюкозы в крови по сравнению с людьми молодого возраста, по другим — разница значительная. Интересные данные были получены в балтиморском исследовании старения — BLSA (Baltimore Longitudinal Study of Aging). При обследовании большого числа лиц в возрасте от 20 до 96 лет выявлено коррелирующее с возрастом увеличение секреции инсулина в ответ на пероральный прием глюкозы как у мужчин, так и у женщин. Однако при развитии функционально-алиментарного ожирения наблюдаются обратные изменения — снижение инсулиновой секреции при нагрузке глюкозой. Функция В-клеток поджелудочной железы оценивалась в целом ряде исследований. В частности, выполнялась оценка их секреции техникой гипергликемической фиксации, при которой уровень глюкозы в плазме крови постоянно поддерживался выше базального уровня путем длительной внутривенной инфузии раствора глюкозы. Сомнительный результат или отсутствие снижения секреции инсулина с возрастом был получен в ряде наблюдений. Более того, в исследовании Bourey et al. у некоторых пожилых лиц в начале 3-часовой гипергликемической фиксации отмечалось усиление секреции инсулина по сравнению с молодыми людьми, которое постепенно снижалось на протяжении 3-часовой инфузии.

Ряд исследований основан на особенностях суточных колебаний секреции инсулина у здоровых лиц разного возраста. Как известно, инсулин вырабатывается не постоянно и равномерно, а пикообразно. В частности, существуют быстрые низкоамплитудные выбросы, происходящие каждые 8-15 минут, и медленные, но высокоамплитудные с частотой 60-140 минут. У пожилых лиц наблюдается дезорганизация суточного ритма секреции инсулина в виде снижения амплитуды и частоты быстрых и амплитуды, частоты и регулярности медленных импульсов по сравнению с молодыми лицами. Функция В-клеток может также быть оценена с помощью неглюкозных стимулов — таких, например, как действие аргинина. Chen М. et al. производили оценку аргинин-стимулирующего инсулин-секреторного ответа у молодых и пожилых лиц. Секреторная способность В-клеток оказалась на 48% ниже у пожилых людей. Морфофункциональные изменения поджелудочной железы способствуют развитию патологических состояний и заболеваний, ассоциированных с возрастом.


Оцените статью: (11 голосов)
4.36 5 11

Cтатьи из раздела Геронтология:


Влияние пептидов эпифиза на морфофункциональную структуру поджелудочной железы в модели преждевременного старения, вызванного эпифизэктомией
Возрастная патология поджелудочной железы
Коррекция возрастных изменений поджелудочной железы
2007-2017 © Copyright ООО «МЕДКАРТА». Все права на материалы, находящиеся на сайте medkarta.com,
охраняются в соответствии с законодательством РФ, в том числе, об авторском праве и смежных правах.