Langerhans-Inseln

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer
Letzte Aktualisierung am: 11. März 2024
Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Die Langerhans-Inseln sind eine Ansammlung von Zellen, die sich in der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) befinden. Sie produzieren Insulin, schütten es aus und regulieren die Höhe des Blutzuckers.

Inhaltsverzeichnis

Was sind die Langerhans-Inseln?

In den Langerhans-Inseln werden Glucagon und Insulin gebildet, die beide wichtig für den Kohlenhydratstoffwechsel sind. Mit Hilfe des Insulins wird der Blutzuckerspiegel gesenkt.
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Die Bauchspeicheldrüse ist aus unterschiedlichsten Zelltypen aufgebaut. Zwischen dem Drüsengewebe gibt es etwa eine Million an Zellverbänden, die inselförmig angeordnet sind und als Langerhans-Inseln bezeichnet werden. Sie wurden nach dem Mediziner Paul Langerhans benannt und haben die Aufgabe, den Blutzuckerspiegel über die Hormone Glucagon und Insulin zu regulieren.

Anatomie & Aufbau

Die Langerhans-Inseln sind Zellansammlungen, die aus rund 2000 bis 3000 Zellen bestehen. Die Inseln machen etwa ein bis drei Prozent der Masse des Bauchspeicheldrüsengewebes aus und sind im Schwanzbereich häufiger zu finden als im Kopfbereich. Insgesamt unterscheidet man zwischen vier endokrinen Insel-Zelltypen: Die B-Zellen sind für die Bildung des Insulins verantwortlich. Sie können immunhistochemisch selektiv dargestellt werden und enthalten im Elektronenmikroskop sehr typische Sekretionsgranula sowie ein kristallines Zentrum. Das Glucagon wird von den A-Zellen gebildet, die sich im äußeren Bereich der Inseln befinden. Sie sind größer als die B-Zellen und machen etwa zwanzig Prozent der Inselzellen aus.

Sinkt die Glukosekonzentration im Blut, so setzen die A-Zellen Glucagon frei. Dadurch wird die Glucosefreisetzung bzw. die Glucosesynthese gesteigert und die Blutglucose-Konzentration steigt an. Die D-Zellen bilden Somatostatin, das die Sekretion von Glucagon und Insulin hemmt. Die vierte Gruppe sind die PP-Zellen, die das pankreatische Polypeptiol bilden, wodurch die Sekretion der Bauchspeicheldrüse gehemmt wird. Eine Insel wird von jeweils ein bis drei Inselarteriolen versorgt. Diese können sich im äußeren Bereich der Insel oder im Zentrum in Kapillaren aufspalten. Dadurch werden die Inseln aus der Tiefe oder von der Oberfläche aus versorgt. Außerdem gibt es mehrere abführende Gefäße, über die das Blut die Inseln verlässt. Diese werden insuloazinäre Portalgefäße genannt und münden in die exokrinen Azinuszellen ein.

Funktion & Aufgaben

In den Langerhans-Inseln werden Glucagon und Insulin gebildet, die beide wichtig für den Kohlenhydratstoffwechsel sind. Mit Hilfe des Insulins wird der Blutzuckerspiegel gesenkt. Werden Kohlenhydrate aufgenommen, so wird Insulin ausgeschüttet, das die Verwertung bzw. die Aufnahme von Glucose fördert. Wird Insulin gebildet, so teilt sich das Proinsulin in ein C-Peptid und in ein Insulin-Molekül auf, die beide im gleichen Verhältnis ausgeschüttet werden. Dadurch kann festgestellt werden, ob noch körpereigenes Insulin hergestellt wird. Darüber hinaus beieinflusst das Insulin auch das Appetitempfinden und verhindert, dass Fettgewebe abgebaut wird.

Wenn das Insulin ungenügend wirkt, so sind sehr hohe Triglyzeridwerte nachweisbar. Kommt es zu einem kompletten Insulinmangel, so wird der Körper von Fettsäuren überschwemmt und schwere Stoffwechselstörungen treten auf. Der Gegenspieler zum Insulin ist das Glucagon. Glucagon fördert den Glykogenabbau in der Leber und stimuliert die Insulinsekretion. Fällt der Blutzuckerspiegel ab oder nimmt man eine sehr proteinreiche Mahlzeit auf, so wird Glucagon abgegeben. Daraufhin wird in der Leber Glucose freigesetzt, sodass sich der Blutglucosespiegel wieder erhöht. Diese wechselseitige Glucagon- und Insulinsynthese führt dazu, dass sich der Blutglucosespiegel sehr schnell normalisieren kann.

Krankheiten

Eine sehr häufige Erkrankung ist Diabetes mellitus (Zuckerkrankheit). Diabetes ist gekennzeichnet durch einen erhöhten Blutzuckerspiegel und Zucker im Urin. Außerdem klagen die Patienten über starken Durst, Sehstörungen, Juckreiz, Hautinfektionen und Gewichtsverlust. Durch einen hohen Blutzuckerspiegel treten Schädigungen an den Blutgefäßen auf und Cholesterin und Fette lagern sich ab, was die Gefahr für einen Infarkt erhöht. Im Auge kommt es zu Verschlechterungen bis hin zu Blindheit und die Niere kann vollständig ausfallen. Darüber hinaus können auch die Nerven an Füßen und Beinen geschädigt werden, sodass man kleinere Verletzungen oftmals nicht bemerkt.

Wenn sich die Wunden infizieren, entstehen Geschwüre, die zu einem so genannten diabetischen Fuß führen. Bei Diabetikern vom Typ 1 wird nur sehr wenig oder gar kein Insulin ausgeschüttet, da die B-Zellen durch das Immunsystem zerstört wurden. Bei Typ-2-Diabetikern kann der Körper auf das freigesetzte Insulin nicht ausreichend reagieren und die Insulinproduktion lässt nach. Dieser Typ wird auch "Altersdiabetes" genannt, da er meist erst im Alter von etwa 56 Jahren auftritt, er kann aber auch bei übergewichtigen Menschen oder bei Personen mit erhöhten Blutfetten entstehen. Eine weitere Form der Diabetes kann auch während der Schwangerschaft auftreten, da hier eine Unempfindlichkeit gegenüber Insulin vorliegt, die hormonell bedingt ist.

Dadurch tritt eine krankhafte Glukosetoleranz auf, die aber nach der Schwangerschaft wieder verschwindet. Eine sekundäre Diabetes entsteht als Folge von anderen Erkrankungen, beispielsweise auf Grund von Erkrankungen der Bauchspeicheldrüse, durch eine Schilddrüsenüberfunktion, Infektionen oder durch eine langjährige Medikamenteneinnahme. Die Insulinsekretion kann durch eine Verpflanzung isolierter Inselzellen wiederhergestellt werden. Dafür isoliert man zunächst in einem sehr aufwändigen Verfahren Inselzellen aus der Bauchspeicheldrüse eines Spenders und reinigt sie.

Danach werden die Zellen mit Hilfe eines Katheters in die Leber eingeschwemmt, wo sie die Regulation des Blutzuckers wieder aufnehmen. Damit das Fremdgewebe nicht abgestoßen wird, ist eine Immunsuppression (Unterdrückung der Abwehrkräfte durch Medikamente) erforderlich. Viele Diabetiker können so auf gespritztes Insulin verzichten, allerdings ist die Dauer des Erfolges bislang relativ eingeschränkt. Viele Transplantierte benötigen nach etwa einem Jahr wieder Insulin, daher ist eine Inselzelltransplantation nach wie vor noch kein Routineverfahren in der Diabetologie.


Typische & häufige Erkrankungen der Bauchspeicheldrüse

Quellen

  • Alberts, B., u. a.: Molekularbiologie der Zelle. 4. Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 2003
  • Hahn, J.-M.: Checkliste Innere Medizin. Thieme, Stuttgart 2013
  • Klinke, R., Silbernagl, S.: Lehrbuch der Physiologie. Thieme, Stuttgart 2005

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