Иммуногистохимическое исследование наиболее крупных островков поджелудочной железы человека при старении и при сахарном диабете 1 и 2 типов, перспективы для трансплантации

Цель.
Изучить распределение и клеточную архитектуру наиболее крупных панкреатических островков человека (диаметром больше 200 мкм) в процессе старения и при сахарном диабете 1 и 2 типов.
Материалы и методы. Иммуногистохимическими методами при помощи антител к инсулину, глюкагону, соматостатину и нейронспецифической енолазе (НСЕ, NSE) были исследованы образцы аутопсийной ткани поджелудочной железы лиц с сахарным диабетом 1 типа (СД1) и 2 типа (СД2), а также  - 2 возрастных групп (лиц до и после 50 лет), не страдавших заболеваниями поджелудочной железы и нарушениями углеводного обмена.
Результаты. Количество островков диаметром больше 200 мкм возрастает как при старении, так и при сахарном диабете обоих типов. Их число достигает в некоторых случаях до 15% (и выше в случаях СД) от общего количества островков. Эти островки по сравнению с другими наиболее хорошо васкуляризованы. Глюкагон- и соматостатинсодержащие клетки обнаруживаются в таких островках как на периферии, так и внутри них в непосредственной близости от капилляров, образуя в некоторых случаях ?барьер? между ними и инсулинсодержащими клетками. Часто количество глюкагонсодержащих клеток в таких островках повышено, а инсулинсодержащие клетки обнаруживают признаки деструкции.
.
Заключение. Наиболее крупные островки поджелудочной железы могут не подходить для трансплантации, ввиду высокой степени васкуляризации, повышенного содержания в них глюкагонсодержащих клеток, и, в ряде случаев, ограниченной функциональности инсулинсодержащих клеток.

островки, сахарный диабет, старение, инсулин, глюкагон, соматостатин, нейронспецифическая енолаза (НСЕ), трансплантация

1. Jahansouz C, Jahansouz C, Kumer SC, Brayman KL. Evolution of β-Cell Replacement Therapy in Diabetes Mellitus: Islet Cell Transplantation. Journal of Transplantation. 2011;2011:247959.

2. doi: 10.1155/2011/247959

3. Wang P, Medarova ZA. Moore Molecular Imaging: A Promising Tool to Monitor Islet Transplantation. Journal of Transplantation. 2011;2011:202915.

4. doi: 10.1155/2011/202915

5. Дедов ИИ, Балаболкин МИ, Клебанова ЕМ. Современные аспекты трансплантации островков поджелудочной железы при сахарном диабете. Сахарный диабет. 2004;(2):34–41. [Dedov I, Balabolkin M, Klebanova E. Sovremennye aspekty transplantatsii ostrovkov podzheludochnoy zhelezy pri sakharnom diabete. Diabetes mellitus. 2004;(2):34–41. doi: 10.14341/2072-0351-5607 ]

6. Cabrera O, Berman DM, Kenyon NS, Ricordi C, Berggren PO, Caicedo A. The unique cytoarchitecture of human pancreatic islets has implications for islet cell function. PNAS. 2006;103(7):2334–2339.

7. Brissova M, Flower MJ, Nicholson WE, Chu A, Hirshberg B, Harlan DM, Powers AC. Assessment of human pancreatic islet architecture and composition by laser scanning confocal microscopy. J. Histochem. Cytochem. 2005;53(9):1087–1097.

8. Bosco D, Armanet M, Morel Ph, Niclauss N, Sgroi A, Muller YD, Giovannoni L, Parnaud G, Berney T. Unique Arrangement of α- and β-Cells in Human Islets of Langerhans. Diabetes. 2010;59:1202–1210.

9. Pisania A, Weir GC, O'Neil JJ, Omer A, Tchipashvili V, Lei J, Colton CK, Bonner-Weir S. Quantitative analysis of cell composition and purity of human pancreatic islet preparations. Lab Invest. 2010;90(11):1661–1675.

10. doi: 10.1038/labinvest.2010.124

11. Reers Chr, Erbel S, Esposito I, Schmied B, Büchler MW, Nawroth PP, Ritzel RA. Impaired islet turnover in human donor pancreata with aging. European Journal of Endocrinology. 2009;160:185–191.

12. doi: 10.1530/EJE-08-0596

13. Assmann A, Hinault Ch, Kulkarni RN. Growth factor control of pancreatic islet regeneration and function. Pediatr. Diabetes. 2009 Feb;10(1):14–32.

14. Gromada J, Franklin I, Wollheim CB. α-Cells of the Endocrine Pancreas: 35 Years of Research but the Enigma Remains. Endocrine Reviews. 2007 Feb;28(1):84–116

15. Савельев СВ, Андреева ЕВ, Скалецкий НН, Скалецкая ГН, Барабанов ВМ, Фокин ЕИ. Иммуногистохимическое исследование регенерации островков поджелудочной железы человека при сахарном диабете. Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2007;9(1):49–53. [Savelyev SV, Andreeva EV, Scalezky NN, Scalezkay GN, Barabanov VM, Fokyn EI. Immuhistochemical study of regeneration of human pancreatic islets at the diabetes mellitus. Vestnik transplantologii i iskusstvennykh organov. 2007;9(1):49–53].

16. Bouwens L, Pipeleers DG. Extra-insular beta cells associated with ductules are frequent in adult human pancreas. Diabetologia. 1998;4: 629–633.

17. Carlotti F, Zaldumbide A, Ellenbroek JH, Spijker HS, Hoeben RC, de Koning EJ. β-Cell Generation: Can Rodent Studies Be Translated to Humans? Journal of Transplantation. 2011;2011:892453.

18. doi: 10.1155/2011/892453

19. Прощина АЕ, Барабанов ВМ, Кривова ЮС, Савельев СВ. Структурные и иммуногистохимические изменения поджелудочной железы человека, возникающие при старении и в результате сахарного диабета. Морфологические ведомости. 2011;(2):56–62. [Proshchina AE, Barabanov VM, Krivova YuS, Savelyev SV. Structure and immunohystochemical changes of human pancreas in aging and diabetes mellitus. Morphological newsletter. 2011;(2):56–62].

20. Scheen A. J. Diabetes mellitus in the elderly: insulin resistance and/or impaired insulin secretion. Diabetes & Metabolism. 2005;31(2): 27–34

21. Back SH, Kang SW, Han J, Chung HT. Endoplasmic Reticulum Stress in the β-Cell Pathogenesis of Type 2 Diabetes. Experimental Diabetes Research. 2012;2012:618396.

22. doi:10.1155/2012/618396

23. Кронрод БА. К вопросу об изменениях поджелудочной железы у лиц пожилого возраста. Труды. 1962;(2):79–99. [Kronrod BA. K voprosu ob izmeneniyakh podzheludochnoy zhelezy u lits pozhilogo vozrasta. Trudy. 1962;(2):79–99].

24. Von Dorsche HH, Fält K, Hahn HJ, Reiher H. Neuron-specific enolase (NSE) as a neuroendocrine cell marker in the human fetal pancreas. Acta Histochem. 1989; 85(2):227–228.

25. Proshchina AE, Savelyev SV, Barabanov VM, Krivova YS. Immunoreactivity of neuron-specific enolase (NSE) in human pancreas in health and type 1 diabetes mellitus. Bull. Exp. Biol. Med. 2010;149(6):763–767.