Биохимия и пороки развития поджелудочной железы

Несмотря на громадное количество исследований, посвященных изучению внешней и внутренней секреции поджелудочной железы, до сих пор еще очень мало известно об особенностях состава и собственного обмена железы, обусловливающих синтез в ней многочисленных секретируемых ею ферментов и гормонов. По содержанию воды и основных типов органических соединений поджелудочной железы походит на ряд других

внешнесекреторных желез, в частности на околоушную слюнную железу. Количество воды в поджелудочной железе взрослых животных и людей колеблется между 72 и 75%, содержание золы составляет 1,3—1,7% (выше у мужчин), белков — 15,6%, липидов — 10,6%.

Фосфолипиды содержатся в поджелудочной железе в большом количестве, в частности те, в состав которых входит инозит. По общему содержанию инозита поджелудочная железа уступает только мозгу, и количество его доходит в ней до 20 микромоль/г ткани. Сравнительно велико содержание в поджелудочной железе нуклеиновых кислот. Общее содержание рибонуклеиновой кислоты (РНК) и дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) в поджелудочной железе мыши превышает 3%. Общее количество углеводов в поджелудочной железе невелико и суммарное содержание полисахаридов (гликогена) и олигосахаридов не превышает 0,2—0,3%.

Минеральный состав поджелудочной железы может быть охарактеризован следующими данными: Ка — 80—90 мг%, К — 210— 260 мг%, Са— 14—16 мг%, Мn — 18— 27 мг%, С1—180 мг%, неорганический Р— 70—90 мг% . Разница между приведенными количествами катионов и анионов покрывается в основном за счет ионов НС03. В золе поджелудочной железы обнаружены все микроэлементы, обычно находимые в тканях животных, причем сравнительно много содержится в ней Со, количество которого может доходить до 0,2 мг/кг ткани, что превосходит содержание его в печени. Количество Zn в поджелудочной железе(0,3 мг%) по отношению к весу всего органа не превышает его содержания в других органах, но поскольку 2п сосредоточен в основном в клетках островков Лангерганса, то концентрация его в этих клетках достигает сравнительно очень большой величины. Следует отметить также относительно высокое содержание в клетках поджелудочной железы никеля и марганца.

Белки поджелудочной железы. Основная масса белков клеток поджелудочной железы содержится в гиалоплазме, получающейся после отделения всех структурных элементов клеток центрифугированием гомогенатов поджелудочной железы при высоких скоростях, и в микросомах. В ядрах клеток поджелудочной железы находится около 15% всего содержащегося в клетках азота, в зимогенных гранулах 1,8%, в больших и малых митохондриях 13,5%, в микросомах 36% и в гиалоплазме около 32%. По относительному содержанию азота в митохондриях и микросомах клетки поджелудочной железы значительно отличаются от клеток печени. В последних содержание белков в митохондриях и микросомах приблизительно одинаково, в клетках же поджелудочной железы содержание белков в микросомах больше чем вдвое превосходит их количество в митохондриях. Это отличие, возможно, связано с тем, что именно микросомы являются теми структурными элементами клеток поджелудочной железы, в которых наиболее интенсивно происходит синтез ряда белков, в том числе белков, выделяемых с поджелудочным соком. Надо отметить, что по интенсивности синтеза белков клетки поджелудочной железы, насколько об этом можно судить по быстроте включения в них меченных различными изотопами аминокислот, являются одними из наиболее активных и сходны в этом отношении с клетками печени. Относительно природы и свойств синтезируемых в различных клетках поджелудочной железы белков, за исключением белков, входящих в состав секретируемых с поджелудочным соком ферментов и гормонов инсулина и глюкагона, известно еще мало. Можно считать только установленным, что значительная часть этих белков относится к нуклеопротеидам. Относительно большая часть всех белков клеток поджелудочной железы приходится также на долю ее ферментов как секретируемых с поджелудочным соком, так и принимающих участие в обмене ткани самой железы. Из секретируемых белков в кристаллической форме были выделены трипсиноген, трипсин, химотрипсин а и (5, карбоксиполипептидаза, рибонуклеаза, дезоксприбоиуклеаза и эластаза. По числу и разнообразию ферментов, участвующих в обмене самой железы, клетки поджелудочной железы занимают одно из первых мест среди клеток всех других органов и тканей организма, а по содержанию, например, такого фермента, как рибонуклеаза, поджелудочная железа превосходит все другие органы. Относительно распределения ферментов между отдельными структурными элементами клеток поджелудочной железы достаточно достоверные данные имеются только для некоторых. Так, при исследовании клеток поджелудочной железы мышей было установлено, что амилаза содержится во всех структурных элементах и гиалоплазме, но особенно велико ее содержание в зимогенных гранулах. В больших же и малых митохондриях количество этого фермента сравнительно очень невелико. Если исходить из данных, полученных в последнее время Штраубом и его сотрудниками, о том, что синтез амилазы происходит в основном в микросомах, то надо полагать, что перед выделением с поджелудочным соком амилаза накапливается в зимогенных гранулах. Основная масса секретируемой рибонуклеазы также обнаруживается в зимогенных гранулах, дезоксирибонуклеаза и кислая фосфатаза', наоборот, сосредоточены в митохондриях. Около 40% всей находящейся в поджелудочной железе мышей цитохромоксидазы обнаружено в зимогенных гранулах и больших митохондриях, причем в последних концентрация этого фермента значительно выше, чем в зимогенных гранулах. Во время секреции железы, стимулированной пилокарпином или карбамилхолином, поджелудочная железа крыс теряет около 20% своих белков, причем в наибольшей степени потеря происходит за счет амилазы и протеолитических ферментов. О быстроте синтеза этих белков в клетках поджелудочной железы дает представление тот факт, что уже через 5—6 часов после начала стимуляции количество амилазы и протеолитических ферментов в клетках поджелудочной железы возвращается к норме. Через этот же промежуток времени после стимуляции наблюдается наибольшая скорость включения аминокислот в белки поджелудочной железы, что также свидетельствует о высокой скорости их синтеза в этот период.

Нуклеиновые кислоты. Содержание ДНК в поджелудочной железе составляет в среднем 0,37%, при расчете же на одно ядро оно равняется 8-10-12 г. Небольшое количество ДНК, обнаруживаемое в зимогенных гранулах и гиалоплазме, по-видимому, является следствием попадания туда ДНК при разрушении ядер во время их выделения. Содержание РКК достигает в поджелудочной железе 2,65%, что приблизительно в 2,5 раза выше, чем в печени. Наибольшее количество РНК содержится в микросомах клеток поджелудочной железы, и это наблюдение хорошо согласуется с приведенным уже выше фактом, что именно в этих структурных элементах происходит наиболее быстрый синтез ряда белков. При изучении синтеза химотрипсина в поджелудочной железе морской свинки было установлено, что включение аминокислот в эти белки в микросомах происходит в 6 раз быстрее, чем в зимогенных гранулах. Имеются указания на то, что химотрипсин синтезируется в ультрамикроскопических гранулах, прикрепленных к микросомам, состоящих в основном из рибонуклеопротеидов. Об изменениях содержания РНК в поджелудочной железе в период секреции данные противоречивы: есть указания на то, что содержание РНК и ДНК в железе во время секреции увеличивается, по другим же сведениям, оно существенно не меняется. Во всяком случае, количество РНК в поджелудочной железе в период секреции не уменьшается, и в этом отношении нет параллелизма между изменением содержания белков в поджелудочной железе во время секреции и изменениями содержания РНК. Возможно, что сохранение уровня РНК в клетках поджелудочной железе во время секреции является важным фактором в последующем усилении синтеза белков, на которое указывалось выше.

 Скачать реферат