Struktur und Funktion des exokrinen Pankreas

 

Das Pankreas ist sowohl eine endokrine, als auch eine serös-exokrine Drüse, die ungefähr auf der Höhe des ersten und zweiten Lendenwirbels hinter der Bursa omentalis im Retroperitoneum liegt. Größe, Farbe und Gewicht entsprechen etwa denen einer Weißwurst (12-15cm, gelblich-weiß, 80-120g). Nur 1-2% der Drüse bestehen aus neuroendokrinen Zellen, die in Langerhansschen Inseln konzentriert sind und überwiegend Hormone für den Glukosemetabolismus synthetisieren und ins Blut sezernieren. Anhand der Hormonproduktion lassen sich B-Zellen (Insulin), A-Zellen (Glukagon), D-Zellen (Somatostatin) und PP-Zellen (pankreatisches Polypeptid) unterscheiden. Den mit Abstand größten Anteil an der Masse des Pankreasgewebes stellen die polarisierten exokrinen Zellen. Sie sind traubenförmig (deshalb Azini) um ein Lumen angeordnet, in das sie nach neuraler oder hormonaler Stimulation die in Sekretgranula gespeicherten Verdauungsproteine sezernieren. Die exkretorische Leistung des Pankreas beträgt in 24 h mehr als das 20-fache seines Eigengewichtes (2-3 l proteinreiches Sekret) und übersteigt damit die jedes anderen Organs bei weitem. Die mehr als zwanzig verschieden Verdauungsfermente gelangen vom Azinuslumen in die Ausführungsgänge der Pankreasläppchen (interlobäre Gänge) und im weiteren über ein verzweigtes Gangsystem in den Pankreashauptgang (Ductus Wirsungianus) und von dort durch den Sphincter (Oddi) ins Duodenum. Mit Ausnahme von Amylase und Lipase werden vor allem die eiweißverdauenden Fermente (z.B. Trypsin, Chymotrypsin, Elastase) als inaktive Vorläuferenzyme (Zymogene) gebildet und sezerniert. Dieser Mechanismus dient vor allem dem Schutz der Bauchspeicheldrüse vor einer Selbstverdauung durch seine eigenen Proteasen. Er erfordert aber, daß von den sezernierten Pro-enzymen eine kleines Aktivierungspeptid abgespalten wird, bevor sie ihre Verdauungsfunktion im Darm ausüben können. Diese Aktivierung übernimmt die vom Dünndarmepithel sezernierte Enterokinase. Eine vorzeitige Aktivierung der Proteasen noch im Pankreas selbst ist ein wichtiger pathogenetischer Mechanismus bei der Entstehung der akuten Pankreatitis und führt praktisch zur Selbstverdauung der Drüse. Unter physiologischen Bedingungen übernehmen die exkretorischen Fermente des Pankreas die Verdauung von Kohlenhydraten (Amylase), Fetten (Lipase) und Eiweiß (verschiedene Proteasen) im Dünndarm. Zu klinischen Mangelerscheinungen kommt es erst, wenn mehr als 90% der exokrinen Funktion des Pankreas erloschen ist. Vor allem der Mangel von Lipase, die abgesehen von einer geringen Menge im Magen praktisch ausschließlich im Pankreas gebildet wird, muß dann exogen ersetzt werden. Ein Mangel an Amylase und Proteasen kann degegen meist von den Mund- und Ohrspeicheldrüsen und vom Magen noch kompensiert werden. Neben den Gangepithelien, die das gesamte Gangsystem auskleiden, besitzt das Pankreas noch zentroazinäre Zellen, die eine eigene Klasse von Drüsenzellen darstellen und überwiegend an den Schaltstücken der Azini lokalisiert sind. Diese Zellen sezernieren vor allem Wasser und Bicarbonat und regulieren dadurch nicht nur die Viskosität des Pankreassekrets sondern auch die Wiederaufnahme der Membranen (Recycling) von Sekretgranula in die Azinuszellen. Bei der Sekretion von Verdauungsenzymen fusionieren die Membranen der Sekretgranula mit der Azinuszellmemban am Lumen und können nur in strenger Abhängigkeit vom pH wieder in die Zelle internalisiert und erneut verwendet werden. Die Regulation des pH im Lumen, und damit das Membranen-recycling in Azinuszellen wird somit von den benachbarten zentroazinären Zellen durch ihre Bicarbonatsekretion kontrolliert.

 

Autor:

Prof. Dr. med. Markus M. Lerch
Leiter der Abteilung Gastroenterologie,
Endokrinologie und Ernährungsmedizin
Klinikum der Ernst-Moritz-Arndt Universität Greifswald
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