2) β-клетки (+)
3) d-клетки
4) µ-клетки
Инсулин синтезируется и секретируется β-клетками островков Лангерганса. В β-клетке сначала образуется препроинсулин, затем проинсулин, который расщепляется на инсулин и C-пептид. Повышение концентрации глюкозы усиливает её метаболизм, повышает соотношение АТФ/АДФ, закрывает АТФ-зависимые калиевые каналы, вызывает деполяризацию мембраны, открытие кальциевых каналов и экзоцитоз инсулиносодержащих гранул. Секреция также стимулируется аминокислотами и инкретинами, прежде всего ГПП-1 и глюкозозависимым инсулинотропным полипептидом.
Инсулин снижает концентрацию глюкозы в крови, усиливая её поступление в мышечную и жировую ткань через GLUT4, стимулируя синтез гликогена и подавляя глюконеогенез и липолиз. Недостаток инсулина вследствие разрушения β-клеток лежит в основе сахарного диабета 1 типа, а снижение чувствительности тканей к гормону с последующей относительной недостаточностью его секреции характерно для сахарного диабета 2 типа. Поэтому функциональное состояние β-клеток имеет ключевое значение для оценки углеводного обмена у детей.
Эндогенную секрецию инсулина оценивают, в частности, по концентрации C-пептида, выделяемого в эквимолярном количестве с инсулином. Наличие C-пептида свидетельствует о сохранённой продукции собственного инсулина, тогда как введённый извне инсулин C-пептида не содержит. В классической классификации островковых клеток α-клетки продуцируют глюкагон, δ-клетки — соматостатин, PP/γ-клетки — панкреатический полипептид, а β-клетки — инсулин.
| Тип клеток | Основной гормон | Основное действие | Клиническое значение |
|---|---|---|---|
| β-клетки | Инсулин, C-пептид | Снижение гликемии, стимуляция утилизации глюкозы и синтеза гликогена | Аутоиммунное или функциональное поражение участвует в развитии сахарного диабета |
| α-клетки | Глюкагон | Повышение гликемии за счёт гликогенолиза и глюконеогенеза | Избыточная секреция может способствовать гипергликемии |
| δ-клетки | Соматостатин | Торможение секреции инсулина, глюкагона и ряда гормонов желудочно-кишечного тракта | Соматостатинома может сопровождаться нарушением углеводного обмена |
| PP/γ-клетки | Панкреатический полипептид | Регуляция экзокринной секреции поджелудочной железы, моторики и аппетита | Относятся к редким нейроэндокринным клеточным популяциям островков |
| ε-клетки | Грелин | Участие в регуляции аппетита и энергетического обмена | Особенно представлены в эмбриональном периоде и раннем возрасте |
Таким образом, именно β-клетки являются источником инсулина и C-пептида в организме. При абсолютной инсулиновой недостаточности развивается гипергликемия с риском кетоза и диабетического кетоацидоза. При сохранённой секреции инсулина, но сниженной чувствительности тканей преобладает инсулинорезистентность. Определение C-пептида помогает отличить отсутствие собственной секреции гормона от состояний, при которых инсулин вводится извне.