Langerhans-Inseln

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Mikroskopischer Schnitt in H.E.-Färbung

Die Langerhansschen Inseln, in ihrer Gesamtheit auch als Inselorgan bezeichnet, sind Zellagglomerate in der Bauchspeicheldrüse (Pankreas), die sowohl die Höhe des Blutzuckers registrieren als auch die Insulinausschüttung vornehmen sowie solches produzieren. Sie wurden 1869 durch den deutschen Mediziner Paul Langerhans (1847-1888) entdeckt und später nach ihm benannt. Sie gehören zum Endokrinen System.

[Bearbeiten] Aufbau und Funktion

Insgesamt bilden die Langerhans-Inseln ein bis zwei Prozent der Masse des Pankreas; ein gesunder Erwachsener hat etwa eine Million dieser Miniorgane. Jede „Insel“ hat einen Durchmesser von 0,2 bis 0,5 mm.

65 bis 80 % der Zellen sind Insulin produzierende Beta-Zellen. Ihre Aufgaben sind:

Synthetisierung des Insulins und dessen Bereitstellung in sekretorischen Vesikeln.
Registrieren der Blutzuckerhöhe
Bei erhöhtem Blutzuckerspiegel (>5,6mM Glukose, z.B. nach Mahlzeiten) Ausschüttung des Insulins ins Blut, bis sich der Blutzuckerspiegel wieder normalisiert hat.

Neben den Beta-Zellen gibt es in Langerhans-Inseln noch die Glucagon produzierenden Alpha-Zellen (15-20 %), Somatostatin produzierende Delta-Zellen (3-10 %), Pankreatisches Polypeptid enthaltende PP-Zellen und Ghrelin enthaltende Ghrelin- oder Epsilonzellen.

Langerhans-Inseln verfügen über ein besonders dichtes Netz von kleinen Blutgefässen (Kapillaren) mit spezialisierter Struktur. Die die Kapillaren bildenden Endothelzellen weisen kleine Fenster auf (sie sind "fenestriert"), über die die endokrinen Zellen wie z.B. Beta-Zellen direkt mit dem Blut in Verbindung stehen. Dadurch können z.B. die Beta-Zellen den Blutzuckerspiegel direkt "fühlen", und das Insulin kann bei Bedarf direkt ins Blut ausgeschüttet werden.

Nach der Geburt entstehen neue Beta-Zellen durch Teilung bereits vorhandener Beta-Zellen. Möglicherweise können neue Beta-Zellen auch aus anderen im Pankreas vorhandenen Zelltypen entstehen. Die Gesamtmasse der Betazellen im Pankreas kann auch im Erwachsenen an einen gestiegenen Insulinbedarf (z.B. während einer Schwangerschaft oder bei zunehmendem Übergewicht) angepasst werden.

Endokrine Zelltypen:

Alphazellen ==> Glukagon
Betazellen ==> Insulin
Deltazellen ==> Somatostatin
PP-Zellen ==> Pankreatisches Polypeptid
Ghrelin- oder Epsilonzellen ==> Ghrelin

[Bearbeiten] Transplantation

Wie bei jedem anderen Gewebe auch hat man Versuche unternommen, Inselzellen zu transplantieren. Hierbei stößt man aber auf die selben Abstoßungsreaktionen, wie diese auch bei anderen Geweben zu finden sind. Cyclosporin und andere Medikamente wirken Leber- und Nierentoxisch, so dass durch die Einnahme dieser Medikamente bereits nach ca. 10 Jahren neben der Inselzelltransplantation auch eine Nierentransplantation indiziert sein kann. Angesichts der Erfahrung von Langzeitdiabetikern, mit Spritze bzw. Pumpe gar bis zu ihrem Lebensende nach einem 40 Jahre andauerndem Diabetes frei von Spätschäden aus dem Leben zu scheiden ist dieses Risiko unverhältnismäßig hoch

Die Inselzelltransplantation bleibt also nur Personen vorbehalten, die bereits eine neue Niere erhalten haben. So kommt es, dass es in Deutschland gerade mal eine Hand voll Diabetiker gibt, die eine Inselzelltransplantation erhalten haben.

Zur Transplantation wird meist nicht mehr das ganze Pankreas-Organ verpflanzt, sondern nur die Inselzellen, die durch ein besonderes Auswaschungsverfahren gewonnen werden. Dies schützt vor dem Risiko, dass das verpflanzte Organ ggf. sich selbst bzw. andere Bauchorgane zerstört. Die Inselzellen werden am sinnvollsten in die Pfortader der Leber injiziert, da dort der Blutzucker nach der Resorption durch die Darmwand am frühesten ankommt und sie dort am effektivsten wirken können.

Durch das Separationsverfahren gehen ca. 75 % der Inselzellen verloren, so dass man (so Erfahrungsberichte der Marburger Mediziner im Oktober 2002 bei einem Vortrag) die Inselzellen von mindestens 2 Personen haben muss. Nach der Transplantation sind die Transplantierten zwar nicht mehr auf Insulin angewiesen, müssen aber damit rechnen, dass das Inselzellgewebe nach 1-4 Jahren (im Schnitt 3 Jahre) wieder verloren geht. Die Lebensdauer der gleichzeitig verpflanzten Niere beträgt im Schnitt 10 Jahre. Die wesentlich kürzere Lebensdauer der Inselzellen ist - wie bei einem zur Mehrleistung stimulierten Organ zu erwarten - auf die Überlastung zurück zu führen, möglicherweise auch auf verminderte "Ernährungsmöglichkeiten" der Zellen und auf nicht ganz abstellbare Autoimmunprozesse. Das nachgewiesene C-Peptid beträgt aber bei den Transplantierten direkt nach der Operation nur 50 % der Summe, die bei Gesunden zu finden ist.

[Bearbeiten] Siehe auch

Insulin -- Glukagon -- Insulinom -- Pankreas

[Bearbeiten] Literatur

Friesel, Neuronimus Nodulus: Paralektikon welches ist Abriss und Versuch einer umständlichen Historie von der Anlage und Umwelt der Langerhans'schen Insulae. Gustav Fischer Verlag, Stuttgart und New York, 1984, ISBN 3-437-10951-0 (lt. Verlag Nachdruck der Ausgabe von 1793, siehe [1])