Die Bauchspeicheldrüse integriert hormonelle, neuronale und nährstoffliche Signale, um präzise kalibrierte exokrine (Verdauungsenzyme, Bicarbonat) und endokrine (Insulin, Glukagon, Somatostatin, Pankreatisches Polypeptid) Sekrete zu liefern.
Regulation der exokrinen Sekretion
1. Kopfphase (20–25 % der Reaktion)
- Reize: Sehen, Riechen, Schmecken, Kauen (Sham-Fütterung).
- Weg: Vagus (N. X) → ACh → M3-Rezeptoren auf Akinarzellen (Enzyme) und Duktuszellen (HCO₃⁻).
- Modulation: GRP (Gastrin-freisetzendes Peptid) aus enterischen Neuronen potenziert.
2. Magenphase (10–15 %)
- Reize: Magen-Distension, Peptide/Aminosäuren.
- Weg: Vagovagaler Reflex + Gastrin (G-Zellen) → CCK₂-Rezeptoren auf Akinarzellen.
3. Darmphase (60–70 %) — Hauptphase
- Cholezystokinin (CCK): I-Zellen (Duodenum/Jejunum) → Fette (insbesondere langkettig), Proteine → CCK → CCK₁-Rezeptoren auf Akinarzellen (Enzyme) + vagale Afferenzen → Pankreassekretion.
- Sekretin: S-Zellen (Duodenum) → saures Chymus (pH <4,5) → Sekretin → Sekretin-Rezeptoren auf Duktuszellen → HCO₃⁻-reiches Fluid (neutralisiert Säure, optimaler pH für Enzyme).
- GIP (Glucose-dependent insulinotropic polypeptide): K-Zellen → Fette/Glukose → potenziert Insulin; geringer exokriner Effekt.
4. Neuronale-hormonale Integration
- CCK und Sekretin potenzieren vagale Effekte (Synergie).
- Somatostatin (D-Zellen, δ-Zellen) hemmt CCK, Sekretin, Gastrin und direkte Pankreassekretion (parakrin/endokrin).
- Pankreatisches Polypeptid (PP-Zellen) — Feedback-Hemmung der exokrinen Sekretion.
Endokrine Sekretion (Inseln von Langerhans)
Insulin (β-Zellen)
- Primärer Reiz: Glukose >5 mM → Glykolyse → ATP/ADP ↑ → K_ATP-Kanal-Schließung → Depolarisation → Ca²⁺-Zufluss → Exozytose.
- Verstärker: Incretine (GLP-1, GIP) → cAMP → potenzieren glukosestimulierte Insulinsekretion (GSIS).
- Hemmer: Somatostatin, α-adrenerg (Noradrenalin), Leptin.
Glukagon (α-Zellen)
- Reize: Niedrige Glukose, Aminosäuren (Arginin), Katecholamine (β-adrenerg), Bewegung.
- Gehemmt durch: Insulin, Somatostatin, GLP-1, Hyperglykämie.
Somatostatin (δ-Zellen)
- Parakrine Bremse auf Insulin, Glukagon, exokrine Sekretion.
- Stimuliert durch: Nährstoffe, Glukagon, VIP, CCK.
Klinische Korrelationen
- Pankreatitis: Vorzeitige Trypsinogen-Aktivierung; Alkohol, Gallensteine, Hypertriglyzeridämie, ERCP.
- Mukoviszidose: CFTR-Defekt → viskose Sekrete → Duktusobstruktion → exokrine Insuffizienz.
- Diabetes: T1D (β-Zellverlust); T2D (Insulinresistenz + β-Zelldysfunktion + Incretin-Defekt).
- Neuroendokrine Tumore: Insulinom, Gastrinom, VIPom, Glukagonom — Hormon-Hypersekretion-Syndrome.
- Sekretin-Stimulations-Test: Goldstandard für exokrine Funktion (Mukoviszidose, chronische Pankreatitis).
Die Bauchspeicheldrüse funktioniert als ein Organ: exokrine und endokrine Komponenten kommunizieren über das Insel-Akinar-Portal-System, um Verdauung und Stoffwechsel synchron zu halten.
