![Page 1: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/1.jpg)
Regulace beta-buňek Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a Langerhansových ostrůvků a
jejich genetické poruchyjejich genetické poruchy
Jansová LenkaJansová Lenka30043004
Březen 2007Březen 2007
![Page 2: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/2.jpg)
Langerhansovy ostrůvkyLangerhansovy ostrůvky
• Objeveny v roce 1869 Paulem Langerhansem
• Endokrinní žláza roztroušená uvnitř tkáně exokrinního pankreatu
• Pankreas dospělého člověka obsahuje asi
1 000 000 ostrůvků a každý z nich přibližně
3 000 endokrinních buněk
![Page 3: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/3.jpg)
Stavba Langerhansových ostrůvkůStavba Langerhansových ostrůvků
A-buňky - glukagon, proglukagon, glukagonu podobné peptidy (GLP- 1 a GLP- 2 )
B-buňky - proinsulin, insulin, C- peptid, amylin, GABA
D-buňky - somatostatin, gastrin, vazoaktivní intestinální peptid (VIP)
F-buňky - pankreatický polypeptid (PP)
![Page 4: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/4.jpg)
PankreasPankreas
• Slinivka břišní. Od shora dolů: slinivka břišní, Langerhansův ostrůvek, beta-buňka.
![Page 5: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/5.jpg)
Beta buňkyBeta buňky
Sekrece:
• Proinsulin
• Insulin• C-peptid
• Amylin = ostrůvkový amyloid (IAPP)
• GABA
![Page 6: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/6.jpg)
InsulinInsulin
Carbon - Red Oxygen - Green Nitrogen - Blue PROINSULINSulfur - Pink
![Page 7: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/7.jpg)
Sekrece insulinuSekrece insulinu
Gen pro insulin: krátké raménko 11.chromozomu
![Page 8: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/8.jpg)
Sekrece insulinuSekrece insulinu
Gen pro insulin: krátké raménko 11.chromozomu
GER Pre-proinsulin
![Page 9: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/9.jpg)
Sekrece insulinuSekrece insulinu
Gen pro insulin: krátké raménko 11.chromozomu
GER Pre-proinsulin proinsulin
![Page 10: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/10.jpg)
Sekrece insulinuSekrece insulinu
Gen pro insulin: krátké raménko 11.chromozomu
GER Pre-proinsulin proinsulin
GK
![Page 11: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/11.jpg)
Sekrece insulinuSekrece insulinu
Gen pro insulin: krátké raménko 11.chromozomu
GER Pre-proinsulin proinsulin
GK
proteolýza proinsulinu
![Page 12: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/12.jpg)
Sekrece insulinuSekrece insulinu
Gen pro insulin: krátké raménko 11.chromozomu
GER Pre-proinsulin proinsulin
Insulin + C- peptid GK
proteolýza proinsulinu
![Page 13: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/13.jpg)
Sekrece insulinuSekrece insulinu
Gen pro insulin: krátké raménko 11.chromozomu
GER Pre-proinsulin proinsulin
Insulin + C- peptid GK
Sekreční granula proteolýza proinsulinu
![Page 14: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/14.jpg)
Sekrece insulinuSekrece insulinu
Gen pro insulin: krátké raménko 11.chromozomu
GER Pre-proinsulin proinsulin
Insulin + C- peptid GK
Sekreční granula proteolýza proinsulinu sekrece - exocytźa
![Page 15: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/15.jpg)
Stimulace sekraceStimulace sekrace
• Iniciátory• Potenciátory
• Glukóza
• Gastrin• Sekretin• GIP• GLP-1• Leucin a arginin• Glukagon• Cholecystokinin• ACTH, TRH, GHRH• Neurotransmitery
parasympatiku: acetylcholin, VIP a GRP
![Page 16: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/16.jpg)
Stimulace sekreceStimulace sekrece
Glukóza
![Page 17: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/17.jpg)
Stimulace sekreceStimulace sekrece
Glukóza GLUT 2
![Page 18: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/18.jpg)
Stimulace sekreceStimulace sekrece
Glukóza GLUT 2 glukokináza
![Page 19: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/19.jpg)
Stimulace sekreceStimulace sekrece
Glukóza GLUT 2 glukokináza
glukóza-6-fosfát
![Page 20: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/20.jpg)
Stimulace sekreceStimulace sekrece
Glukóza GLUT 2 glukokináza
ATP glukóza-6-fosfát
![Page 21: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/21.jpg)
Stimulace sekreceStimulace sekrece
Glukóza GLUT 2 glukokináza
zavření K+ kanálu ATP glukóza-6-fosfát
![Page 22: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/22.jpg)
Stimulace sekreceStimulace sekrece
Glukóza GLUT 2 glukokináza
zavření K+ kanálu ATP glukóza-6-fosfát
Depolarizace
![Page 23: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/23.jpg)
Stimulace sekreceStimulace sekrece
Glukóza GLUT 2 glukokináza
zavření K+ kanálu ATP glukóza-6-fosfát
Depolarizace otevření Ca2+ kanálu
![Page 24: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/24.jpg)
Stimulace sekreceStimulace sekrece
Glukóza GLUT 2 glukokináza
zavření K+ kanálu ATP glukóza-6-fosfát
Depolarizace otevření Ca2+ kanálu
zvýšení intracelulární koncentrace Ca2+
![Page 25: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/25.jpg)
Stimulace sekreceStimulace sekrece
Glukóza GLUT 2 glukokináza
zavření K+ kanálu ATP glukóza-6-fosfát
Depolarizace otevření Ca2+ kanálu
zvýšení intracelulární koncentrace Ca2+
![Page 26: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/26.jpg)
Stimulace sekreceStimulace sekrece
Glukóza GLUT 2 glukokináza
zavření K+ kanálu ATP glukóza-6-fosfát
Depolarizace otevření Ca2+ kanálu
zvýšení intracelulární koncentrace Ca2+
Exocytóza sekrečních granul
![Page 27: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/27.jpg)
Stimulace sekreceStimulace sekrece
Glukóza GLUT 2 glukokináza
zavření K+ kanálu ATP glukóza-6-fosfát
Depolarizace otevření Ca2+ kanálu
zvýšení intracelulární koncentrace Ca2+
Exocytóza sekrečních granul
Otevření K+ kanálů
![Page 28: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/28.jpg)
Inhibitory sekreceInhibitory sekrece
Neurotransmitery sympatiku:• Adrenalin, noradrenalin
(alfa adrenergní receptory)• Galanin• Neuropeptid Y
Další:• Somatostatin• Nízká hladina glukózy – registrace v CNS -
aktivace sympatiku
![Page 29: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/29.jpg)
Harmonogram sekrece insulinuHarmonogram sekrece insulinu
Denní sekrece: 20-40 jednotek
• Basální sekrece (asi polovina)
• Stimulovaná sekrece - 2 fáze:
1.rychlá fáze - účinek hormonů GIP,
GLP-1, cholecistokinin, (5 - 10 min)
2.prolongovaná fáze – potravinový
podnět (2 – 3h)
![Page 30: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/30.jpg)
Soutěžní otázkaSoutěžní otázka
Jaké onemocnění vznikne genetickým defektem beta buňek LO?
a) Peptický vřed žaludku
b) Diabetes mellitus
c) Akromegalie
![Page 31: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/31.jpg)
Soutěžní otázkaSoutěžní otázka
Jaké onemocnění vznikne genetickým defektem beta buňek LO?
a) Peptický vřed žaludku
b) Diabetes mellitus
c) Akromegalie
![Page 32: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/32.jpg)
Genetické defekty beta-buněkGenetické defekty beta-buněk
• Dosud známy mutace v 6 genech zodpovědných za poruchu funkce B-buněk pankreatických ostrůvků
• Klinicky se manifestuje jako tzv. MODY typ diabetu
• MODY= maturity onset diabetes of the young• Non-insulindependentní diabetes mellitus s
časným začátkem a autosomálně dominantním typem dědičnosti
![Page 33: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/33.jpg)
MODY 2MODY 2
• Mutace v genu pro glukokinázu - dlouhé raménko 7. chromozomu
• Glukokináza – enzym katalyzující fosforylaci glukózy na glukóza-6-fosfát
• Syntéza je stimulována insulinem a není inhibována hladinou G-6-P
• Mutace – vznik enzymu se sníženou aktivitou• Enzym je zřejmě pankreatickým senzorem pro glukózu,
jeho nižší aktivita omezí vnímavost B-buněk vůči hyperglykémii a snižuje insulinovou sekreci, což vede k trvalému nastavení glykémie na vyšší hodnotu
• Klinika: od narození zvýšená hladina glykémie v pásmu 6 – 8 mmol/l, jinak bez symptomů
• 12% MODY?
![Page 34: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/34.jpg)
MODY 1MODY 1
Mutace v genu HNF - 4 alfa • dlouhé raménko 20. chromozomu• transkripční faktorPacienti s mutací mají zřejmě narušen intrauterinní
vývoj B-buněk, který postnatálně vede k selhání jejich schopnosti regulovat glykémii
Klinika: Manifestace mezi 10. a 30. rokem, nebývá obezita, většinou pozitivní rodinná anamnéza
• asi u 5% s MODY
![Page 35: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/35.jpg)
MODY 3MODY 3
Mutace v genu HNF-1 alfa • Dlouhé raménko 12.chromozomu• Traskripční faktorProgresivní ztráta schopnosti B-buněk reagovat na
stoupající glykémii zvýšenou sekrecí insulinu, zřejmě jako důsledek ovlivnění časných stádií embryonálního vývoje B buněk, způsobující jejich pozdější poruchu
Klinika: po 10.roce klesá funkce B-buněk, manifestace okolo 25 let, polyurie, polydipsie, hyperglykémie
(15-20 mmol/l) bez ketoacidózy, pacienti nebývají obézní• 1-2% lidí s DM
![Page 36: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/36.jpg)
MODY 4MODY 4
Mutace v genu IPF-1• dlouhé raménko 13.chromozomu• transkripční faktor
Mutace vede ke vzniku inaktivního proteinu s poruchou vazby DNA
Klinika: průměrný věk při diagnóze je 35 let, pacienti mají projevy DM 2.typu bez insulinové rezistence
• výskyt této mutace je vzácný
![Page 37: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/37.jpg)
MODY 5MODY 5
Mutace genu HNF- 1beta
• 17 chromozom
• transkripční faktor
Klinika: hyperglykémie, obvykle nutná insulinová léčba
• tato mutace u pacientů s MODY velmi vzácná
![Page 38: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/38.jpg)
MODY 6 a MODY XMODY 6 a MODY X
MODY 6• Mutace v genu Neuro D1
MODY X• Asi u 15 – 20% pacientů, kteří splňují klinická
kritéria diabetu MODY, se nedaří nalézt mutaci ve známých genech
• Tito pacienti bývají označováni jako MODY X• Předpokládá se mutace v dosud neznámých
genech
![Page 39: Regulace beta-buňek Langerhansových ostrůvků a jejich genetické poruchy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062222/56814982550346895db6cc05/html5/thumbnails/39.jpg)
Použitá literaturaPoužitá literatura
• Anděl M., Diabetes mellitus a další poruchy metabolismu, 1.vyd.-Praha: Galén, c2001
• Lebl, Průhová, Diferenciální diagnostika hyperglykémie u dětí a dospívajících, Pediatrie pro praxi 6/2005
• Silbernagl,Despopoulos, Atlas fyziologie člověka, 6.vydání, zcela přepracované a rozšířené, 3.vydání české, Praha 2004
• Trojan S. a kolektiv, Lékařská fyziologie, vydání čtvrté, přepracované a doplněné, Praha 2003
• Roztočil A., Diabetes v těhotenství, Moderní babictví 2, září 2003
• Nečas E. a spolupracovníci, Patologická fyziologie orgánových systémů 2, Karolinum, 2003