Beta buňka

Technology

12 hours ago

Author

Beta buňka je typ imunitní buňky, která se podílí na obraně těla proti infekcím. Její hlavní funkcí je produkce protilátek, které se váží na cizí částice a pomáhají buňkám imunitního systému je eliminovat. Beta buňky jsou také schopny rozpoznat a zničit buňky infikované viry nebo rakovinné buňky. Vývoj a funkce beta buněk je řízen geneticky a jejich maturace probíhá v kostní dřeni. Po zralosti opouštějí kostní dřeň a rozptylují se po celém těle, kde slouží jako hlavní obranná linie proti cizím mikroorganismům. Při narušení funkce beta buněk může dojít k poruše imunitního systému, což může vést k alergiím, autoimunitním chorobám nebo opakujícím se infekcím. Naopak příliš silná imunitní odpověď beta buněk může způsobit zánětlivé reakce a poškození vlastních tkání. Studium beta buněk je důležité pro lepší porozumění jejich funkci a pro vývoj nových léčebných strategií při onemocněních imunitního systému.

Langerhansův ostrůvek - jádra zbarvena modře, inzulín beta buněk zbarven zeleně, glukagon alfa buněk zbarven červeně

Beta buňka (B buňka) je vedle alfa a delta buňky další buněčný typ Langerhansových ostrůvků, které jsou součástí slinivky břišní. Jedná se o buňku s endokrinní funkcí, produkují do krve hormon inzulín, který pomáhá buňkám vychytávat z krve glukózu a tím snižuje její celkový obsah v krvi.

Histologie

Cytoplazma beta buněk obsahuje granula (beta-granula), která mají na rozdíl od granulí alfa buněk proměnlivou velikost a tvar (průměrně 0,2 μm). Pro pozorování pod světelným mikroskopem se obarvují chromovým hematoxylinem, aldehydovým fuchsinem či thioninem. +more V histologických preparátech jsou beta buňky světlejší oproti alfa buňkám, protože obsah beta buněk se extrahuje alkoholem.

Mitochondrie beta buněk jsou v porovnání s alfa buňkami větší, B-buňky mají zřetelnější Golgiho aparát a endoplazmatické retikulum. V elektronovém mikroskopu je vidět nápadné prosvětlení pod obalující membránou. +more Granula B buněk nemají jednotnou strukturu, mohou být homogenní i zrnitá a mají světlou matrix, ve které lze najít jedno i více malých krystaloidních tělísek.

Výskyt

Beta buňky se nalézají zejména v centrální části ostrůvků. Ostrůvky v zadním laloku pankreatu obsahují přibližně 15 - 20 % B buněk a ostrůvky v ocasu, těle a přední části hlavy jsou tvořeny ze 70 - 80 % B buňkami, dohromady tedy B buňky tvoří 60 - 70 % všech ostrůvkových buněk slinivky.

Funkce

Inzulín

Hlavním produktem beta buněk je inzulín, který se hromadí v cytoplazmatických granulech v komplexu se zinkem. Podporuje vychytávání glukózy z krve do buněk, syntézu glykogenu v jaterních buňkách a syntézu triacylglycerolů v tukových buňkách.

Proniknutí glukózy do beta buňky způsobí otevření vápníkových kanálů a vylití vápníkových iontů do buňky, což je signálem pro syntézu inzulínu. Na vápník reagují mikrotubuly, na něž jsou připojena zralá granula beta buněk naplněná inzulínem, dojde ke stahu mikrotubulů a vypuzení granul.

Inzulín je produkován v centrální části ostrůvků, odkud je krví odnášen k periferii a zde inhibuje uvolňování glukagonu z A buněk.

Amyloidový polypeptid ostrůvků (IAPP)

Amyloidový peptid neboli amylin je ve velmi nízkém poměru uskladněn spolu s inzulínem v beta buňkách a při stimulaci B buněk je produkován společně s ním. Jeho zásoby v podobě nerozpustných vláknitých proteinů, které obklopují nebo jsou uvnitř B buněk, se zpravidla objevují v Langerhansových ostrůvcích u pacientů s dlouhým trváním diabetu 2. +more typu.

Important

elektronový mikroskop

Patologie

Hlavní symptomy diabetu

Diabetes mellitus (cukrovka)

Když se u zdravé osoby zvýší hladina glukózy v krvi, okamžité uvolnění inzulínu do hodiny zajistí návrat k normálním hodnotám. U diabetiků zvýšená hladiny glukózy v krvi (hyperglykemie) zůstává na vysoké úrovni po delší dobu. +more Následkem je kromě hyperglykémie také polyurie (zvýšená frekvence močení a množství moči) a polydipsie (pocit žízně a zvýšený příjem tekutin).

Diabetes mellitus 1. typu

Diabetes mellitus 1. typu, dříve znám jako inzulin-dependentní, je zapříčiněn autoimunitní destrukcí beta buněk a ovlivňuje méně než 10 % všech pacientů s cukrovkou a začíná se projevovat před dosažením věku 25 let.

Diabetes mellitus 1. typu je celoživotní porucha homeostáze glukózy, která je výsledkem autoimunitní , toxické nebo virové destrukce B buněk v Langerhansových ostrůvcích. +more Nemoc je charakterizována pokud vůbec, tak malým počtem funkčních beta buněk v Langerhansových ostrůvcích a extrémně omezenou nebo vůbec žádnou produkcí inzulínu. Ostrůvek je zpočátku zanícený, později dojde k jeho atrofii a fibróze.

Diabetes mellitus 2. typu

Diabetes mellitus 2. typu, dříve znám jako non-inzulín-dependentní, je typicky spojený s obezitou a je kombinací snížené citlivosti tkání k inzulínu a neadekvátní sekrecí inzulinu z pankreatu. +more Hyperglykémie při cukrovce 2. typu je způsobena selháním beta-buněk při uspokojení zvýšené poptávky po inzulínu v těle. Nedostatečná citlivost k inzulínu může být zapříčiněna poklesem počtu dostupných receptorů pro inzulín v cílových tkáních a nedostatečnou postreceptorovou signalizací.

Tato funkční abnormalita je specifická pro glukózu, protože beta buňky si udržují schopnost odpovídat na jinou sekreci, například na sekreci aminokyselin. Funkce B buněk může být také ovlivněna chronicky zvýšenými hladinami volných mastných kyselin v plazmě, které se vyskytují u obézních osob.

Množství B buněk je tedy normální nebo mírně snížené, hladina cirkulujícího inzulínu je zvýšená nebo normální. V pozdější fázi dochází k fibróze a amyloidóze (ukládání amyloidu do mezibuněčného prostoru).

Insulinom (imunobarvení inzulínu)

Insulinomy

Insulinomy (nádory beta buněk) tvoří asi 75 % novotvarů ostrůvkových buněk. Mohou uvolnit dostatečné množství inzulínu, aby vyvolaly těžkou hypoglykémii. +more Beta buňky nádorového původu, na rozdíl od svých normálních protějšků, nejsou regulovány hladinou glukózy v krvi a pokračují v sekreci insulinu autonomně, dokonce, i když je hladina glukózy v krvi velmi nízká.

Většina insulinomů jsou nezhoubné léze v těle nebo ocasu pankreatu. Obecně měří méně než 3 cm v průměru. +more Většina z nich (90 %) se vyskytuje osaměle a mohou být chirurgicky odstraněny. Jen menšina (5 - 15 %) se chovají zhoubně. Histologicky se insulinomy podobají běžným beta buňkám, ale jsou rozptýleny v trámčitých nebo pevných vzorech.

Nízká hladina cukru v krvi vytváří syndrom pocení, nervozity a hladu, které mohou postoupit až ke zmatení, letargii a kómatu. Příznaky mohou být zmírněny jedením, takže pacienti s insulinomy bývají obézní. +more Diagnóza je často zpožděna abnormálním chováním, které způsobí, že pacienti vyhledají psychiatrickou péči. Většina případů je charakterizována jen mírnou hypoglykémií a v některých případech není tumor vůbec funkční.