En el páncreas hay diversos tipos de celulas especializadas como:
- Celulas alfa: encargadas de la secresión de glucagón.
- Celulas beta: secretan insulina
- Celulas delta: secretan somatostatina
- Celulas epsilon: secretan grelina
- Celulas F o PP: liberan polipéptido pancreático.
Entre los componentes que constituyen la membrana de la célula pancreática:
- Canales de potasio dependientes de ATP, Ca y voltaje.
- Canales de sodio
- Canales de Calcio los cuales hay de 500 a 1000 por célula beta
- Glucoproteínas, la más abundante son los transportadores de glucosa GLUT 2 y 10, constan de 12 dominios transmembranales.
- Receptores de Insulina, el cual es una glucoproteína transmemrana que consta de 4 subunidades, 2 extracelulares y 2 poseen un dominio extracelular, un dominio transmembrana y un dominio intracelular asociado a su receptor IRS.
La glucosa ingresa a la célula mediante las siguientes etapas:
- Se une al transportador en la cara externa de la membrana.
- El transportador cambia de conformación y la glucosa y su sitio de unión
- El transportador libera la glucosa al citoplasma.
- El transportador libre cambia nuevamente de conformación, expone el sitio de unión a la glucosa en la cara externa y retorna a su estado inicial.
Tipos de transporte de moléculas de las células beta pancreática:
- Transporte pasivo por los GLUT o SLC2 y no requieren ATP.
- Exocitosis
Tipos de comunicación celular entre las celulas beta:
- Uniones intercelulares: La primera evidencia de este acoplamiento fue dado por Meissner.
- Se ha postulado que AMPc aumenta la comunicación intercelular y que la glucosa y la glibenclamida favorecen el acoplamiento. Todos ellos aumentan el número de uniones en hendidura o uniones comunicantes. El acoplamiento celular esta sometido a regulación. Estudios morfológicos demuestran la existencia de uniones en hendidura que son permeables a iones, colorantes y moléculas pequeñas.
- Celulas excitables (capacidad para generar potenciales de acción y de modificar su potencial de membrana en respuesta a la presencia de secretagogos).
- La secreción coincide con la despolarización de la membrana plasmática, es decir la secuencia de acontecimientos se inicia con la despolarización celular y apertura subsiguiente de canales de Ca2+ dependientes de voltaje.
- La entrada de Ca2+ aumenta la [Ca2+ ] en el citosol y este aumento pone en marcha la maquinaria exócitica.
La glucosa estimula la secreción de Insulina, luego a su ingreso a la célula a travéz del transportador GLUT-2 y su posterior metabolización (la glucosa se fosforila y aumenta el ATP). Se traduce en un aumento de la relación ATP/ADP intracelular, con lo que se produce el cierre de canales de K (tiene como subunidades SUR y Klv6.2) sensibles a ATP, asu vez esto provoca un aumento en el potencial de membrana. La despolarizacion determina la apertura de canales de Calcio dependientes de potencial (VDCC), finalmente la entrada de Calcion a través de estos canales es el estímulo directo para la secreción (exoscitosis) de granulos de secresión de Insulina. Por otra parte la síntesis de Insulina depende de la expresión del gen de pre-prolina que está bajo control de factores de transcripción específicos. Insulina e IGF-1 actuan sobre sus receptores de membrana en el polo basal y activan la vía IRS-2/PI3 kinasa en las celulas beta. De este modo al aumentar la expresión de pre-prolina e IGF-1 potenciaran el efecto de la glucosa sobre la secreción de Insulina.
Factores que modifican las permeabilidades iónicas alteran de forma paralela la actividad electrostática y la secreción de Insulina:
- Fármacos como la tolbutamida y glibenclamida bloquean el canal de K ATP, despolarizan la membrana (provoca apertura de canales de Ca2+) y causan incluso en ausencia de glucosa, secreción simultanea de Insulina.
- Tanto bloqueadores inorgánicos de Ca2+ ( Co y Cd) como orgánicos bloquean la secresión de Insulina.
