As Ilhotas de Langerhans (ou Ilhotas pancreáticas) foram descritas pela primeira vez em 1869, por Paul Langerhans e corresponde a porção endócrina do órgão, tão importante para controle glicêmico dos humanos.
Para entender a importância e repercussões das ilhotas, torna-se primariamente importante conhecer resumidamente a anatomia pancreática.
Anatomia
O pâncreas é uma glândula retroperitoneal, lobulada, com peso entre 60 e 170g, que mede de 12 a 25 cm. Divide-se anatomicamente: cabeça (proximal), colo, corpo e cauda (distal). A cabeça encontra-se em contato com o duodeno, alojando-se na sua curvatura, enquanto a cauda relaciona-se com o hilo esplênico e flexura esquerda do colo.
O pâncreas é uma glândula mista, ou seja, atua como tanto como glândula exócrina quanto como glândula endócrina. O pâncreas exócrino sintetiza as enzimas digestivas, que são armazenadas e secretadas por células, arranjadas em ácinos e cujo conteúdo secretado é encaminhado por um sistema ductal para o tubo digestório.
Já o pâncreas endócrino fica responsável pela produção, armazenamento e liberação coordenada de hormônios através da corrente sanguínea. São sintetizados em grupamentos de células epiteliais endócrinas conhecidas como ilhotas pancreáticas ( ou ilhotas de Langerhans).
Mais de 95% da massa pancreática corresponde a células exócrinas, agrupadas em lóbulos (ácinos). Como mencionado, esses ácinos conectam-se aos ductos pancreáticos, formando uma espécie de rede. As células acinares são responsáveis pela liberação de enzimas digestivas e outros componentes não enzimáticos (como, o bicarbonato) no duodeno, para facilitar a digestão.
Já as Ilhotas de Langerhans, responsáveis pela função endócrina do pâncreas, agrupam-se em ilhas celulares, envolvidas por tecido exócrino, altamente vascularizadas e inervadas, sendo compostas por vários tipos diferentes de células, sendo as principais: α, β, δ e células PP.
FONTE: Microscopia on line, 3v, USP.
Ilhotas pancreáticas
Como discutido anteriormente, a função endócrina do pâncreas é responsabilidade de aglomerados de células, dispersas no tecido acinar pancreático (exócrino), denominados Ilhotas de Langerhans.
O pâncreas de um adulto saudável contém cerca de 1 milhão de ilhotas, o que constitui somente 2% da massa pancreática. Essas ilhas celulares ficam distribuídas irregularmente pelo parênquima exócrino, mais densamente na região da cauda.
Em cada ilhota, existe pelo menos 6 tipos de células pancreáticas descritas:
- Células α: Correspondem a cerca de 15-20% das células das ilhotas. Localizam-se na periferia, juntamente com as células δ e PP. Sintetizam e secretam glucagon, glicentina, GRPP (peptídeo pancreático relacionado com glicentina), GLP 1 e GLP 2 (peptídeo tipo glucagon 1 e 2).
- Células β: São as mais numerosas, correspondendo a aproximadamente 70 a 80% das células das ilhotas pancreáticas. Localizam-se no centro da ilhota e são responsáveis pela síntese e pela secreção, principalmente, da insulina e do peptídeo C. Em menor escala, produzem amilina, também conhecida como IAPP (polipeptídeo amilóide das ilhotas), que é um antagonista insulínico, dentre outros peptídeos. Em resumo: a principal função da célula β é produzir, estocar e secretar insulina.
- Células δ: Representam 5-10% das células. Produzem principalmente somatostatina, um eficiente supressor da secreção de insulina, glucagon e hormônio de crescimento (GH).
- Células PP ou Y: Constituem 1% das células. Sintetizam o polipeptídeo pancreático, encontrado exclusivamente no pâncreas. Parece ser liberado durante a alimentação, mas seus efeitos metabólicos ainda não são tão bem esclarecidos.
- Células G: Representam 1% das células das ilhotas. Responsáveis pela síntese de gastrina.
- Células ε: São as menos numerosas, respondendo por 0,5-1%. Responsáveis pela produção de grelina.
As ilhotas pancreáticas podem receber até 15% do fluxo sanguíneo que irriga o pâncreas, apesar de representarem ínfimo volume pancreático.
A vascularização das ilhotas pancreáticas ocorre de forma centrífuga, sendo as células β, localizadas no centro, as primeiras a receberem fluxo sanguíneo arterial. Posteriormente ocorre a irrigação dascélulas mais periféricas, α e δ.
São irrigadas por capilares fenestrados, que além de nutrirem o parênquima, possibilitam que os hormônios secretados rapidamente atinjam a corrente sanguínea.
Modulação da secreção de hormônios pancreáticos
As ilhotas são ricamente inervadas por fibras provenientes do sistema nervoso autônomo, simpáticas e parassimpáticas, as quais desempenham um papel fundamental na modulação
da secreção hormonal através de neurotransmissores e/ou neuropeptídios.
Neurotransmissores provenientes de fibras parassimpáticas
São eles:
- Acetilcolina: Tem como objetivo estimular liberação de insulina, glucagon e polipeptídeo pancreático.
- Polipeptídeo Intestinal Vasoativo (VIP): Amplamente distribuído nas fibras parassimpáticas que inervam as ilhotas pancreáticas e o trato gastro-intestinal.
- Polipeptídeo liberador de gastrina (GRP): é abundante nas fibras parassimpáticas do pâncreas, sendo liberado sob estimulação vagal. Estimula a secreção de insulina, glucagon, somatostatina e polipeptídeo pancreático.
Neurotransmissores provenientes de fibras simpáticas
- Noradrenalina: Atua na inibição da secreção de insulina, diminuindo a concentração de AMPc e de cálcio intracelular. Além disso, estimula a secreção do glucagon.
- Galanina: Presente tanto nas fibras simpáticas que inervam as ilhotas, como no pâncreas exócrino. Inibe tanto a secreção basal de insulina quanto a estimulada.
- Neuropeptídeo Y: Também inibe a secreção de insulina basal e estimulada.
Hormônios pancreáticos
Os principais hormônios sintetizados pelas ilhotas pancreáticas, são:
Insulina
Trata-se de um hormônio anabólico, sendo o principal regulador do metabolismo da glicose. É produzida pelas células β-pancreáticas e sua síntese é estimulada por nutrientes, tais como glicose, aminoácidos e lipídios. Seus receptores estão presentes em diversos tecidos, incluindo fígado, tecido adiposo e músculos, o que reflete a variedade de funções da insulina.
Seus principais efeitos metabólicos são: aumento da captação periférica de glicose, destacando-se nos tecidos muscular e adiposo, estímulo à síntese protéica e bloqueio da proteólise, aumento da síntese de ácidos graxos livres e glicogênio e bloqueio da lipólise e produção hepática de glicose.
Glucagon
É um hormônio polipeptídico, composto por 29 aminoácidos. É produzido pelas células α das ilhotas. O papel fisiológico do glucagon é estimular a produção de metabólitos energéticos pelo fígado, além de aumentar a concentração de glicose e corpos cetônicos no sangue.
Os principais tecidos-alvo do glucagon são o fígado e o tecido adiposo. Nos períodos de jejum, o glucagon estimula a glicogenólise, cetogênese e a gliconeogênese pelo fígado, lipólise no tecido adiposo, glicogenólise no músculo e diminui a glicólise, fundamentais para suprir as necessidades cerebrais.
A ação do glucagon no fígado é responsável por cerca de 75% da produção de glicose no jejum.
Somatostatina
É um hormônio sintetizado pelas células δ das ilhotas pancreáticas, formado por uma sequência de 14 aminoácidos, em cadeia única.
A somatostatina inibe praticamente todas as funções gastrintestinais e pancreáticas. O efeito inibitório na secreção de insulina é associado à diminuição do AMPc, hiperpolarização da membrana e diminuição da concentração intracelular de cálcio.
A liberação da somatostatina é estimulada pelas refeições ricas em gorduras, carboidratos e proteínas.
Incretinas
São hormônios derivados das células intestinais, membros da família do glucagon, secretados em resposta intestinal a nutrientes, principalmente glicose e gordura.
São responsáveis por estimular a secreção pancreática de insulina, de maneira dependente da alimentação. Essa resposta insulinotrópica, chamada de efeito incretínico, é responsável por cerca de 50% da secreção total de insulina liberada após ingestão de glicose.
Atualmente, sabe-se que os principais hormônios incretínicos são o GIP e o GLP-1.
Polipeptídeo pancreático (PP) ou Y
É um polipeptídeo formado por 36 resíduos de aminoácidos, produzido pelas células Ƴ das ilhotas pancreáticas.
Tem como efeitos importantes, regular funções gastrointestinais como contração e esvaziamento da vesícula biliar, inibir secreção pancreática exócrina, modular o esvaziamento e secreção de ácidos gástricos e diminuir a motilidade gastrointestinal.
Grelina
Consiste em um peptídeo constituído por 28 aminoácidos, produzido por células endócrinas na mucosa gástrica e pelas células ε das ilhotas pancreáticas. A grelina estimula a secreção do hormônio do crescimento tanto pela produção do GHRH hipotalâmico, quanto pelos seus receptores nos somatotrofos hipofisários.
Além disso, induz o apetite, a secreção ácida gástrica, aumenta o esvaziamento gástrico e ajuda a regular o balanço energético. Também está relacionada com o aumento da glicemia plasmática, tanto pelo aumento da secreção de GH quanto pela redução dos níveis de insulina.
Referências:
- Renan Montenegro Jr., Mariana Chaves, Virginia Fernandes. FISIOLOGIA PANCREÁTICA: PÂNCREAS ENDÓCRINO. Disponível em: https://openaccess.blucher.com.br/download-pdf/317/20129
- BERNE e LEVY – Fisiologia – Tradução da 7ª Edição. Editores Bruce M. Koeppen e Bruce A. Stanton. Editora Elsevier, Rio de Janeiro, 2018.
- GUYTON, A.C. e Hall J.E.– Tratado de Fisiologia Médica. Editora Elsevier. 13ª ed., 2017.
- SILVERTHORN, D. Fisiologia Humana: Uma Abordagem Integrada, 7ª Edição, Artmed, 2017.
