ANATOMIA E FISIOLOGIA DELLA GHIANDOLA PANCREATICA. Susanna Schianchi

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1 ANATOMIA E FISIOLOGIA DELLA GHIANDOLA PANCREATICA Susanna Schianchi U.O. Medicina III a e Gastroenterologia - Azienda Ospedaliera Arcispedale Santa Maria Nuova - Reggio Emilia Il Pancreas è una voluminosa ghiandola retroperitoneale priva di capsula, impari e di tipo misto (esocrino-endocrino), avente forma allungata in senso trasversale ed appiattita in senso saggitale. È situato in posizione mediana, nello spazio retroperitoneale in corrispondenza della regione epigastrica ed è adiacente alla maggior parte delle principali strutture dell addome superiore. Queste caratteristiche anatomiche spiegano come patologie infiammatorie o neoplastiche possano facilmente interessare gli organi e le strutture nervose e vascolari adiacenti. Ha colorito giallastro e superficie lobulata, una lunghezza media di cm, un altezza massima di 4 cm e uno spessore di 1,5-2 cm. Il suo peso medio nel giovane adulto è tra 70 e 110 gr; tale peso tende a ridursi con l età. Dal punto di vista anatomico, il pancreas viene convenzionalmente suddiviso in tre porzioni, che prendono il nome di testa, corpo e coda del pancreas: la testa, di forma grossolanamente rettangolare è situata nella concavità formata dal duodeno. Essa si prolunga inferiormente nel processo uncinato, che sulla faccia anteriore presenta un solco nel quale decorrono i vasi mesenterici superiori. il corpo, di forma prismatico-triangolare, rappresenta il segmento intermedio ed è disposto frontalmente rispetto all'aorta e alla vena cava. la coda diretta verso l alto e a sinistra rappresenta il tratto assottigliato con cui termina quest'organo ghiandolare e prende rapporto con l ilo della milza. La testa del pancreas è rivestita anteriormente dal peritoneo ed è in rapporto con la parte pilorica dello stomaco e con la parte superiore del duodeno; posteriormente è rivestita dalla fascia retropancreatica, che la separa dal coledoco, dalla vena porta e dalla vena cava inferiore. Il corpo è in rapporto anteriormente con il peritoneo della borsa omentale e con la parete posteriore dello stomaco; posteriormente è rivestito dalla fascia retropancreatica ed è in rapporto con la vena mesenterica superiore, l aorta, la ghiandola surrenale e il rene di sinistra. La coda anteriormente è incrociata dai vasi splenici e posteriormente è in rapporto con il rene sinistro. L apice del pancreas è collegato alla milza dal legamento pancreaticolienale. Vascolarizzazione ed Innervazione. Il pancreas ha una ricca irrorazione ematica proveniente da rami dell arteria celiaca e dell arteria mesenterica superiore. Le arterie pancreatico-duodenali superiori anteriore e posteriore nascono come rami dell arteria gastroduodenale, ramo dell arteria celiaca; le pancreatico-duodenali inferiori anteriore e posteriore provengono dall arteria mesenterica 4

2 superiore. Questi vasi in genere decorrono in un solco tra la testa del pancreas e il duodeno ed emettono rami per entrambi gli organi (la vascolarizzazione arteriosa della porzione cefalica è in comune con quella della seconda porzione del duodeno (arcate pancreaticoduodenali superiore e inferiore, tra arteria gastro-duodenale e mesenterica superiore) e questo fa si che l asportazione completa della testa comporti la contemporanea duodenectomia). L altra irrorazione arteriosa importante del viscere deriva dall arteria splenica che dà origine a numerosi piccoli rami e in genere a 3 grandi vasi: la pancreatica dorsale, la pancreatica magna e la pancreatica caudale. Il drenaggio venoso defluisce tutto nel sistema venoso portale. Le vene pancreatiche drenano la coda e il corpo del pancreas e sboccano nella vena splenica; quelle pancreaticoduodenali decorrono in prossimità delle arterie omonime e si gettano nella vena splenica o direttamente nella vena porta La rete linfatica, particolarmente ricca drena nei linfonodi pancreatico-lienali e celiaci. L innervazione efferente è sotto il controllo vagale, le vie afferenti decorrono lungo i nervi splancnici. Dal punto di vista istologico il pancreas è una ghiandola composta, racemosa, finemente nodulare. È circondato da tessuto connettivale sottile, ma non ha una capsula tissutale fibrosa. I lobuli sono visibili all esame macroscopico, e sono connessi da setti di tessuto connettivale che contengono vasi sanguigni, nervi, linfatici e dotti escretori. La ghiandola è un organo misto, esocrino per circa l 80% ed endocrino per circa il 2%. La porzione endocrina consiste nelle insule di Langherans, la parte esocrina è costituita da numerosi acini che sono le subunità dei lobuli. Il lume dell acino si apre nei dotti nei intralobulari; tali dotti si anastomizzano a formare i dotti interlobulari. I dotti interlobulari si anastomizzano fino a costituire il dotto pancreatico principale (di Wirsung). I succhi pancreatici, prodotti dalla porzione esocrina vengono infatti immessi nel duodeno attraverso due dotti escretori, il dotto pancreatico principale di Wirsung e il dotto accessorio di Santorini. Dotto pancreatico principale: inizia in corrispondenza della coda e decorre nel corpo da sinistra a destra. Dopo la confluenza con il dotto accessorio, in corrispondenza della testa devia verso il basso, attraversa la parete del duodeno e sbocca, insieme al coledoco, a livello della papilla duodenale maggiore (di Vater). Dotto pancreatico accessorio: si distacca dal dotto principale a livello dell istmo ghiandolare, percorre trasversalmente la testa e sbocca nel duodeno in corrispondenza della papilla duodenale minore o accessoria; talvolta può anche terminare nel dotto pancreatico principale. Fisiologia Il pancreas è dotato di una duplice funzione, endocrina da un lato ed esocrina dall'altro. Il primo termine fa riferimento alla sua capacità di secernere nel circolo sanguigno gli ormoni che sintetizza, mentre la funzione esocrina consiste nella produzione di enzimi digestivi da immettere nel tubo digerente. 5

3 Componente Endocrina (2%) La componente endocrina, localizzata principalmente a livello di coda e corpo, è costituita da aggregati di cellule (insule di Langherans) secernenti più ormoni, prodotti da cellule differenti, che ricoprono un ruolo di primo piano nel controllo del metabolismo degli zuccheri, dei grassi e delle proteine. Le insule sono in diretto contatto con le cellule degli acini che le circondano e con i capillari ematici: tale struttura anatomica rende capaci le cellule che producono gli ormoni di interagire in modo stretto con le cellule che producono le principali secrezioni digestive, partecipando nella regolazione della funzione pancreatica esocrina e nel metabolismo dei nutrienti assorbiti (asse insulo-acinare). La porzione endocrina del pancreas, costituita dalle isole del Langehrans, produce due ormoni importantissimi per regolare il livello di glucosio nel sangue: Insulina: viene prodotta dalle cellule beta che rappresentano, quantitativamente, circa 3/4 delle isole del Langehrans; Glucagone: viene prodotto dalle cellule alfa (20% della massa complessiva degli isolotti del Langehrans). Questi due ormoni sono importanti nel metabolismo dei carboidrati. Oltre alle cellule alfa e alle cellule beta vi sono poi le cellule PP che rappresentano il 10-35% del volume insulare e secernono polipeptide pancreatico, e quelle D (le meno abbondanti, costituendo circa il 5% delle insule) che secernono somatostatina. Come ricordato nella parte introduttiva, gli ormoni prodotti dalla porzione endocrina del pancreas vengono rilasciati direttamente nei capillari sanguigni che circondano gli isolotti. Componente Esocrina. Costituisce l 80-85% dell organo. L unità funzionale del pancreas esocrino è composta da un acino e dal canalicolo che lo drena. Il canalicolo drena nei dotti interlobulari che a loro volta sboccano nel sistema duttale pancreatico principale. Gli acini pancreatici rappresentano pertanto le aree anatomiche deputate alla secrezione esocrina; al loro interno troviamo particolari cellule, dette acinose, che producono enzimi digestivi in forma inattiva, per poi riversarli, sotto l'influenza di determinati stimoli fisiologici, nel duodeno. Giunti in questa sede, dopo aver percorso un albero di canali convergenti nei dotti pancreatico principale (dotto di Wirsung) e pancreatico accessorio (dotto di Santorini), tali enzimi vengono attivati da altre proteine e possono finalmente svolgere la loro azione chimica. I vari enzimi digestivi prodotti dal pancreas possono essere classificati, in base alla loro attività, in differenti categorie, che nel complesso danno origine al cosiddetto succo pancreatico (succo chiaro, incolore, alcalino, ricco in acqua, elettroliti (bicarbonato in particolare), la cui funzione principale è quella di portare l ambiente duodenale a un ph ottimale (6,8) per l attività degli enzimi, anch essi prodotti dal pancreas, che vi devono agire). I principali componenti inorganici delle secrezioni pancreatiche esocrine sono acqua, sodio, potassio, cloruro e bicarbonato. La secrezione dell acqua e degli ioni ha il fine di trasportare gli enzimi digestivi nel lume intestinale e di aiutare a neutralizzare l acido gastrico che giunge al duodeno. 6

4 Le cellule degli acini sintetizzano e secernono almeno 10 idrolasi differenti responsabili della digestione intraluminale intestinale dei macronutrienti. - Amilasi: questi enzimi digeriscono gli amidi e il glicogeno contenuti negli alimenti in una miscela di zuccheri semplici (disaccaridi, maltosio, glucosio) che verrà poi assorbita a livello della mucosa intestinale. L amilasi umana viene secreta dal pancreas e dalle ghiandole salivari Le amilasi salivari e pancreatiche umane hanno attività enzimatiche identiche. L amilasi salivare inizia la digestione nella bocca e può costituire una porzione importante della digestione degli amidi e del glicogeno perché viene trasportata con il pasto nello stomaco e nell intestino tenue, dove continua a svolgere la propria attività. Nello stomaco l attività dell amilasi è protetta dall acido gastrico secreto perché viene tamponata dai cibi e dall ambiente alcalino protetto dal muco salivare e gastrico. L azione dell amilasi salivare e pancreatica è di idrolizzare i legami 1,4 glicoside dell amido e del glicogeno a livello della giunzione tra C1 e ossigeno. - Lipasi: coadiuvate dalla bile e dagli enzimi colipasi, catalizzano l'idrolisi dei trigliceridi scindendoli nei loro componenti più elementari (glicerolo ed acidi grassi). Il pancreas secerne tre tipi di lipasi: lipasi (o lipasi dei trigliceridi), fosfolipasi A2 e carbossilesterasi. Diversamente dall amilasi, la fonte di gran lunga più importante di tali lipasi è il pancreas. La lipasi idrolizza una molecola di trigliceride, si lega all interfaccia olio-acqua della gocciolina di trgliceride, dove agisce idrolizzando il trigliceride stesso in due molecole di acidi grassi e un monogliceride con l acido grasso esterificato in glicerolo in posizione 2. Sia gli acidi biliari che la colipasi sono importanti per l attività piena della lipasi. La fosfolipasi A2 catalizza l idrolisi del legame esterico degli acidi grassi in posizione 2 della fosfotidilcolina: questa scissione porta alla formazione di acidi grassi liberi e lisofosfatidilcolina. La carbossilesterasi ha un ampia specificità e scinde gli esteri del colesterolo, quelli delle vitamine liposolubili, i trigliceridi, i digliceridi e i monogliceridi. Anche i Sali biliari sono importanti per la piena attività di questo enzima. - Proteasi: il pancreas secerne varie proteasi che vengono attivate nel duodeno. Le forme attivate comprendono tripsina, chimotripsina ed elastasi. Queste sono endopeptidasi che idrolizzano i legami peptidici presenti all'interno delle strutture proteiche, frammentandole nei singoli aminoacidi che le compongono. L azione combinata delle proteasi da esito a oligopeptidi e aminoacidi liberi; gli oligopeptidi vengono ulteriormente digeriti dagli enzimi dell orletto a spazzola. Sia gli aminoacidi liberi che gli oligopeptidi possono essere trasportati attraverso al mucosa intestinale. - Ribonucleasi e Desossiribonucleasi: demoliscono, rispettivamente, gli acidi ribonucleici (RNA) e desossiribonucleici (DNA). Gli enzimi che potrebbero potenzialmente digerire il pancreas sono depositati sotto forma di precursori inattivi. Tali enzimi, i proteolitici in particolare, sono sintetizzati come proenzimi, che saranno attivati nel lume intestinale dalle enterochinasi dell orletto a spazzola che attiva il tripsinogeno rimuovendo (per idrolisi) un frammento N-terminale della molecola, in tripsina (la forma attiva) e questa a sua volta agisce attivando gli altri proenzimi ad eccezione dell amilasi e della lipasi che vengono secrete già in forma attiva. Questa organizzazione permette di proteggere l organo dall auto-digestione. 7

5 Normalmente l attivazione enzimatica intrapancreatica da parte di enzimi lisosomiali è impedita sia da membrane fosoflipidiche, che compartimentano i proenzimi, sia da inibitori specifici (come l alfa1antitripsina), sia da meccanismi difensivi (coesione dell epitelio duttale capace di resistere alla retrodiffusione degli enzimi e degli elettroliti; ph acido intracellulare, capace di inibire l atttività della tripsina eventualmente attivatasi ), sia dalla pressione dello sfintere di Oddi che funge da barriera al reflusso del contenuto duodenale. Infine, gli enzimi, inappropriatamente attivati all interno dei dotti, sono rapidamente allontanati dal flusso del succo pancreatico stesso. Oltre agli enzimi digestivi, le cellule acinose secernono un inibitore della tripsina, l inibitore della tripsina secretoria pancreatica. Questo peptide con 56 aminoacidi residui inattiva la tripsina formando un complesso relativamente stabile con l enzima vicino alla sua sede catalitica. La funzione dell inibitore è probabilmente quella di inattivare la tripsine formate autocataliticamente nel pancreas o nel succo pancreatico. Il succo pancreatico, prodotto con un meccanismo attivo di scambio cloro/bicarbonato è secreto continuativamente con picchi post-prandiali. La secrezione è regolata, con meccanismo a feed-back, da numerosi enterormoni, in particolare secretina e colecistochinina-pancreozimina, prodotti da cellule neuroendocrine della mucosa duodenale e rilasciati nel flusso sanguigno allorché il chimo gastrico raggiunge il duodeno. La colecistochinina-pancreozimina (CCK) interviene quando in duodeno giungono lipidi e proteine; essa ha diverse funzioni: Aumenta la secrezione esocrina del pancreas (stimola principalmente la secrezione di enzimi dalle cellule degli acini) Si oppone alla gastrina inibendo la secrezione gastrica di acido cloridrico. Stimola la contrazione della colecisti e la bile, concentrata, viene scaricata nel duodeno. La secretina rilasciata quando il ph duodenale scende sotto a 4,5, attiva lo scambio Cl/HCO3 a livello delle cellule dei duttuli, stimolando la produzione di succo alcalino che permetterà l azione degli enzimi. Il succo pancreatico secreto durante stimolazione con secretina è trasparente, incolore, alcalino e isotonico con il plasma. La velocità del flusso aumenta da 0,2 a 0,3 ml/min in stato di riposo a 4 ml/min durante stimolazione, il volume totale giornaliero delle secrezioni è di 2,5 l. Quando la ghiandola viene stimolata con la secretina (il principale mediatore dell incremento della portata volumetrica), peraltro le concentrazioni di bicarbonato e cloruro cambiano. I cambiamenti delle concentrazioni del bicarbonato e del cloruro avvengono perché la stimolazione con secretina causa una secrezione ad alto volume che contiene bicarbonato che origina dal sistema duttale pancreatico. 8