Il pancreas è coinvolto nel controllo della glicemia e nel metabolismo dell’organismo, nonché nella secrezione di sostanze che aiutano la digestione

Il pancreas è coinvolto nel controllo della glicemia e nel metabolismo all’interno dell’organismo, nonché nella secrezione di sostanze, succo pancreatico, che aiutano la digestione. Quest’ultima è divisa tra un ruolo “endocrino”, relativo alla secrezione di insulina e altre sostanze all’interno delle isole pancreatiche aiutando a controllare i livelli di zucchero nel sangue e il metabolismo all’interno del corpo, e un ruolo “esocrino”, relativo alla secrezione di enzimi coinvolti nella digestione sostanze nel tratto digestivo.

 

 

Regolazione della glicemia

Le cellule all’interno del pancreas aiutano a mantenere i livelli corretti del glucosio nel sangue, grazie alle cellule che si trovano all’interno delle isole pancreatiche presenti in tutto l’organo. Quando i livelli di glucosio nel sangue sono bassi, le cellule alfa secernono glucagone, il quale ne aumenta i livelli, mentre quando il glucosio circolante è basso intervengono le cellule beta secernando insulina al fine di ridurlo. Le cellule delta, invece, sono in grado di secernere anche la somatostatina che diminuisce il rilascio dell’insulina e del glucagone.

Il glucagone agisce per aumentare i livelli di glucosio promuovendo la sua sintesi e la scomposizione del glicogeno in glucosio nel fegato. Inoltre, riduce l’assorbimento del glucosio nei lipidi e nei muscoli. Il rilascio del glucagone viene stimolato dai bassi livelli di glucosio nel sangue o durante l’attività fisica. L’insulina agisce per ridurre i livelli di glucosio nel sangue facilitando l’assorbimento da parte delle cellule (in particolare dei muscoli scheletrici) e promuovendo il suo utilizzo nella sintesi di proteine, grassi e carboidrati. L’insulina viene inizialmente sintetizzata come un precursore chiamato preproinsulina. Questo viene convertito in proinsulina e quindi scisso dal peptide C in insulina che viene quindi immagazzinata in granuli nelle cellule beta. Il glucosio viene assunto nelle cellule beta e degradato. L’effetto finale di questo è di causare la depolarizzazione della membrana cellulare che stimola il rilascio dell’insulina.
Il principale fattore che influenza la secrezione di insulina e glucagone sono i livelli di glucosio nel plasma sanguigno. La glicemia bassa stimola il rilascio del glucagone mentre bassi livelli stimola il rilascio di insulina. Vi sono ulteriori fattori che influenzano la secrezione di questi ormoni. Alcuni aminoacidi, sottoprodotti della digestione delle proteine, stimolano il rilascio di insulina e glucagone. La somatostatina agisce come un inibitore dell’insulina e del glucagone. Anche il sistema nervoso autonomo svolge un ruolo. L’attivazione dei recettori beta-2 del sistema nervoso simpatico da parte delle catecolamine secrete dai nervi simpatici stimola la secrezione di insulina e glucagone, mentre l’attivazione dei recettori alfa-1 inibisce la secrezione. I recettori muscarinico M3 del sistema nervoso parasimpatico agiscono quando stimolati dal nervo vago destro per stimolare il rilascio di insulina dalle cellule beta.

 

Digestione

Il pancreas svolge un ruolo fondamentale nella digestione. Lo fa secernendo un fluido che contiene enzimi digestivi nel duodeno, la prima parte dell’intestino tenue che riceve cibo dallo stomaco. Questi enzimi aiutano a scomporre i carboidrati, le proteine e i lipidi. Questo compito è chiamato “funzione esocrina” del pancreas. Le cellule che compiono ciò sono disposte in gruppi chiamati acini. Tali secrezioni si raccolgono al centro dell’acino per poi dirigersi nei dotti intralobulari che drenano nel dotto pancreatico principale che a sua volta lo convoglia nel duodeno. In questo modo, circa 1,5 – 3 litri di succo pancreatico, vengono secreti ogni giorno.
Le cellule di ciascun acino sono piene di granuli contenenti gli enzimi digestivi. Questi sono secreti in una forma inattiva denominata zimogeno o (proenzima). Quando rilasciati nel duodeno, vengono attivati dall’enzima enterochinasi presente nel rivestimento del duodeno. I proenzimi vengono divisi, creando una cascata di enzimi attivanti.
Gli enzimi che scindono le proteine iniziano con l’attivazione del tripsinogeno nella tripsina. La tripsina libera, quindi, scinde il resto del tripsinogeno, nonché il chimotripsinogeno nella sua forma attiva chimotripsina.
Gli enzimi secreti coinvolti nella digestione dei grassi includono lipasi, fosfolipasi A2, lisofosfolipasi e colesterolo-esterasi.
Gli enzimi che degradano l’amido e altri carboidrati includono l’amilasi.
Questi enzimi sono secreti in un fluido ricco di bicarbonato; questo aiuta a mantenere un pH alcalino per il fluido, un pH in cui la maggior parte degli enzimi agisce nel modo più efficiente e aiuta anche a neutralizzare gli acidi dello stomaco che entrano nel duodeno. La secrezione è influenzata da ormoni, tra cui secretina, colecistochinina e VIP (peptide intestinale vasoattivo), nonché dalla stimolazione con acetilcolina dal nervo vago. La secretina viene rilasciata dalle cellule S che fanno parte del rivestimento del duodeno in risposta alla stimolazione dell’acido gastrico. Insieme al VIP, aumenta la secrezione di enzimi e di bicarbonato. La colecistochinina viene rilasciata dalle cellule di Ito del rivestimento del duodeno e del digiuno principalmente in risposta agli acidi grassi a catena lunga, aumentnado gli effetti della secretina. A livello cellulare, il bicarbonato viene secreto dalle cellule acinose attraverso un trasportatore di sodio e bicarbonato che agisce a seguito della depolarizzazione della membrana causata dal regolatore della conduttanza transmembrana della fibrosi cistica. Secretina e VIP agiscono per aumentare l’apertura di tale proteina comportando una maggiore depolarizzazione della membrana e una maggiore secrezione di bicarbonato.
Una varietà di meccanismi agisce per garantire che l’azione digestiva del pancreas non agisca per digerire il tessuto pancreatico stesso. Questi includono la secrezione di enzimi inattivi (zimogeni), la secrezione dell’enzima protettivo inibitore della tripsina che inattiva la tripsina, le variazioni di pH che si verificano con la secrezione di bicarbonato che stimolano la digestione solo quando il pancreas è stimolato e il fatto che bassi livelli di calcio all’interno delle cellule provocano l’inattivazione della tripsina.