Главная » Инсулин » Взаимосвязь локализации серотонина и инсулина в B-клетках островков Лангерганса и роль серотонина в секреции инсулина

Взаимосвязь локализации серотонина и инсулина в B-клетках островков Лангерганса и роль серотонина в секреции инсулина

Использование ауторадиографических и гистохимических методов помогает получить гораздо более детальную информацию о размещении серотонина в границах островковых клеток. Известно, что в гранулах, в которых депонируется инсулин, присутствует и серотонин в B-клетках поджелудочной железы морской свинки. Характерное воздействие гранул на серотонин, после введения резерпина, исчезло, и снизилось количество серотонина в поджелудочной железе.

Данные о локализации серотонина и инсулина в одной и той же субклеточной фракции подтверждены в опытах с использованием метода ультрацентрифугирования изолированной культуры островков Лангерганса у мышей. Изолированная культура предварительно инкубировалась радиоактивным 5-окситрнптофаном.

Хотя локализацию серотонина в гранулах, в которых синтезируется инсулин, можно считать установленной, остается много нерешенных вопросов. Для изучения механизмов взаимодействия серотонина и инсулина в гранулах B-клеток островков Лангерганса были поставлены опыты па морских свинках, которым внутривенно вводили глюкозу. Последующая окраска срезов поджелудочной железы альдегидфуксином показала отчетливую дегрануляцию B-клеток через два часа после введения глюкозы, что свидетельствует о повышенной секреции инсулина. Изменений в содержании серотонина не было выявлено ни биохимическим методом, ни методом флюоресцентной микроскопии. Многие считают наиболее реальным следующее предположение. На фоне действия глюкозы происходит освобождение гранул как от инсулина, так и от серотонина. Но, в отличие от инсулина, секретируемого в кровь, серотонин не покидает пределы клетки и остается в ее цитоплазме. Это интересное предположение заслуживает дальнейшего изучения.

Lundquist, Ekholm, Ericson (1971) пришли к заключению, что у мышей серотонин является внутриклеточным модификатором секреции инсулина. Получены данные о том, что серотонин in vitro в поджелудочной железе хомяков ингибирует освобождение инсулина, а в поджелудочной железе крыс ускоряет его.

Предполагается, что секреция инсулина связана со стимулирующим и ингибирующим влиянием моноаминов B-клеток. На основе исследований больных сахарным диабетом, было высказано предположение о том, что существует эндокринный механизм серотонина и других биогенных аминов, который ингибирует освобождение инсулина у больных сахарным диабетом, и возможно, что этот механизм имеет значение в патогенезе диабета. С таким представлением согласуются и данные Mirsky (1957), которые свидетельствуют о расстройстве обмена L-триптофана при сахарном диабете.

Особый интерес представляют недавно полученные факты о роли кальция в механизме секреции инсулина. Обнаружено, что кальцитонин изменяет реактивность B-клеток островкового аппарата к глюкозе.

По всей вероятности, существует тесное взаимодействие между серотонином и обменом кальция в организме и в поджелудочной железе. В щитовидной железе серотонин локализуется в тех же органеллах парафолликулярных клеток, где продуцируется кальцитонин.

Экспериментальные данные, полученные в ходе опытов на собаках с хронической фистулой протока поджелудочной железы, показали, что серотонин стимулирует секрецию ионов Ca2+ поджелудочным соком. Особенно ярко влияние серотонина было выражено на фоне гистамина (0,06 мг/кг подкожно). Хотя гистамин, примененный на фоне базальной секреции, приводил к повышению выброса панкреатического сока, выделение ионов Са2+ было ниже, чем после введения серотонина (применялся серотонин-креатинин сульфат в дозе 2 мг/кг подкожно).

Вышеприведенные данные могут свидетельствовать о том, что существуют тесные взаимосвязи между серотонином и обменом кальция в поджелудочной железе. Это позволяет предположить, что физиологическая роль серотонина в депонировании инсулина или в процессах его секреции реализуется через влияние серотонина на обмен кальция в поджелудочной железе.

На протяжении последних лет получен ряд факторов, подтверждающих участие кальция в механизме секреции инсулина. Значение кальция для секреции инсулина в ответ на воздействие глюкозой было показано в опытах на изолированных островках Лангерганса. Предполагается, что гормоны, участвующие в регуляции метаболизма кальция, могут оказывать определенное влияние на реактивность B-клеток к глюкозе. Држевецкий, Поляк, Брискин (1976) изучили в эксперименте влияние однократного и много дневного введения тирокальцитонина на характер гликемических кривых и инсулиновую активность крови крыс после парентерального введения глюкозы. Было установлено, что после введения крысам тирокальцитонина в дозах, вызывающих уменьшение общего содержания кальция в сыворотке крови, происходит существенное изменение течения гликемии. Характерна более высокая и более длительная гипергликемическая фаза и отсутствие или незначительная выраженность гипогликемической фазы. На фоне предварительного введения тирокальцитонина возрастание инсулиновой активности крови, в ответ на внутрибрюшинное введение глюкозы, тормозится. На основе этих данных был сделан вывод о влиянии тирокальцитонина на реактивность B-клеток инсулярного аппарата к глюкозе. Држевецкий, Поляк, Брискин (1976) предполагают, что в обеспечении оптимальной секреторной реакции B-клеток на глюкозную нагрузку, основное значение принадлежит не концентрации кальция в сыворотке, а его содержанию непосредственно в инсулярном аппарате поджелудочной железы, которое может изменяться в иных количественных соотношениях, чем концентрация кальция в сыворотке. Наряду с этим, нельзя исключать и возможность непосредственного влияния тирокальцитонина на B-клетки.

Серотонин стимулирует секрецию инсулина на изолированной поджелудочной железе кролика. Эта стимуляция не зависит от концентрации глюкозы в инкубационной среде. Высокая концентрация серотонина, которая не является физиологической, вызывает максимальное повышение содержания инсулина. Более высокая концентрация серотонина подавляет секрецию инсулина. Большой интерес представляют данные, показывающие, что панкреозимин в аналогичных условиях также стимулирует секрецию инсулина. У крыс пероральное введение L-триптофана (источника образования серотонина) вызывает повышение концентрации инсулина и понижение концентрации сахара в крови.

Оставить комментарий

Яндекс.Метрика