Der Inselapparat

Der Anteil des endokrinen Gewebes am gesamten Pankreas eines erwachsenen Menschen variiert zwischen 0,76 ± 0,24 und 1,86 ± 0,36 % (1,31 ± 0,29 %) im Pankreaskopfbereich und 1,9 ± 0,36 bis 3,28 ± 0,42 % (2,16 ± 0,45 %) im Pankreasschwanz (SAPIN u. VDOVIN 1981).

Die Anzahl der Inseln beträgt dabei ca. 130 pro 50 mm² bzw. absolut 500 000 – 1 500 000 bei einem Gesamtgewicht von ca. 1,5 g und einem Durchmesser von 50 bis 300 µm (FISCHER 1994). Eine Pankreasinsel von 150 µm enthält im Durchschnitt ca. 4000 Zellen (FISCHER 1994). Beim neugeborenen Menschen macht das Inselgewebe einen Anteil von 10 – 15 % vom gesamten Pankreasvolumen aus mit 70 bis 300 Inseln auf 50 mm². Bei Babys im Alter von 4 bis 8 Monaten beträgt die Inselmasse noch 5 – 7 % vom Gesamtgewicht (RAHIER et al.

1981; KLÖPPEL u. LENZEN 1984). Bei der Ratte nimmt der Inselapparat ca. 2,3 -3,3 % der Ge-samtzellzahlen in den verschiedenen Regionen des Pankreas ein (ELAYAT et al. 1995).

Die Langerhans’schen Inseln sind in Kollagen- und Retikularfasern eingebettet, wobei die Existenz einer Kapsel jedoch kontrovers diskutiert wird. Bei der Ratte wird eine einzellige Lage aus Fibroblasten und Kollagenfasern um die Inseln beobachtet. Diese Kapsel ist jedoch nicht durchgängig oder kann auch ganz fehlen (KLÖPPEL u. LENZEN 1984; BONNER-WEIR 1988, 1989). Bindegewebe innerhalb der Inseln ist auf den perivaskulären Raum beschränkt;

deshalb existieren keine Inselläppchen (GRUBE et al. 1983).

Die Inseln des Menschen sind meist oval und ihre größte Ausdehnung variiert beim Neuge-borenen von 85 bis 210 µm und beim Erwachsenen von 70 bis 300 µm. Wenn Inseln über 400 µm groß sind, können sie als hypertroph bezeichnet werden (GRUBE et al. 1983; KLÖP-PEL u. LENZEN 1984). Ähnlich groß sind die Inseln mit 50 bis 370 µm auch beim Hund

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(REDECKER et al. 1992). Bei der Ratte ist die Variabilität mit 40 – 800 µm deutlich größer (SAMOLS et al. 1986), wobei die durchschnittliche Inselgröße mit 201 ± 8,8 µm angegeben wird (SUJATHA et al. 2004). Die Position der Inseln innerhalb des Pankreas ist speziesabhän-gig. So liegen die Inseln bei der Maus vorwiegend interlobulär also zwischen den exokrinen Pankreasläppchen, während sie bei anderen Spezies, wie z.B. Kaninchen, Katzen, Hunden und Schweinen, vorwiegend innerhalb eines Pankreasläppchen liegen. Bei der Ratte kom-men beide Forkom-men vor, ebenso wie beim Meerschwein, allerdings stehen sie hier außerdem im engen Kontakt zu den Pankreasgängen (MURAKAMI et al. 1993). Die durchschnittliche Inselgröße beträgt bei den genannten Spezies 90 - 200 µm (MURAKAMI u. FUJITA 1992;

MURAKAMI et al. 1993). Beim Rind kommen große Inseln mit einem Durchmesser von 100 µm – 6mm vorwiegend interlobulär vor, während sich Inseln von 25 – 200 µm Größe vor allem im intralobulären Raum befinden (BONNER-WEIR u. LIKE 1980).

Im Allgemeinen sind kleinere Inseln mit einem Durchmesser von weniger als 160 µm multi-fokal im exokrinen Pankreasgewebe verstreut mit Betonung auf die Peripherie eines Pankre-asläppchens. Sie machen zahlenmäßig 75 % der Inseln, aber nur 15 % der Inselmasse aus. Die großen Inseln (größer als 250 µm) liegen in der Nähe von großen Gängen und Blutgefäßen und werden nicht immer vollständig von exokrinem Gewebe umgeben. Sie machen 15 % der Anzahl, aber 60 % der Masse des gesamten Inselapparates aus (BONNER-WEIR u. ORCI 1982;

BONNER-WEIR 1989).

Sind die Inseln kleiner als 100 µm, haben sie meist eine ovoide bis runde Form. Größere In-seln zeigen unterschiedliche Formen und oft auch lange Ausläufer, die im histologischen Schnitt mit separaten Inseln verwechselt werden können. Sie werden von einigen Autoren als Mäander- oder Bänderinseln bezeichnet (SAPIN u. VDOVIN 1981; GRUBE et al. 1983;

REDECKER et al. 1992).

Es existieren zwei Inseltypen im Pankreas: die B-Inseln, mit runder bis ovoider Form und scharfer Begrenzung, und die PP-Inseln von irregulärer Form und Umrandung mit auffallend trabekulärer Struktur (KLÖPPEL 1981). Diese PP-Inseln befinden sich im dorsalen Pankreas-kopf, der oft im histologischen Bild anscheinend durch ein Band aus Binde- oder Fettgewebe abgegrenzt ist und vermutlich aus der ventralen Pankreasanlage stammt. Dieser sogenannte

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„PP-Lappen“ hat einen Anteil von 10 % am gesamten Pankreas (KLÖPPEL u. LENZEN 1984;

SLACK 1995). Die aus der dorsalen Pankreasanlage hervorgehenden Inseln sind dagegen reich an A-Zellen und werden deshalb auch als Glucagon-reiche Inseln bezeichnet (BONNER-WEIR 1989; ELAYAT et al. 1995).

Während beim Menschen der Anteil der B-Zellen in den PP-armen Pankreasinseln geringer ist als in den PP-reichen Inseln, ist ihre Verteilung bei Ratte und Maus zwischen beiden Insel-typen gleich, und nur die A-Zell-Population variiert (BRISSOVA et al. 2005). Die Verteilung der endokrinen Zellpopulationen zwischen den Inseln mit hohem und mit niedrigem PP-Anteil bei Erwachsenen und Neugeborenen ist in Tabelle 1 dargestellt.

Insulin-

Tabelle 1: Verteilung der endokrinen Zellen zwischen Inseln mit hohem PP-Anteil (PP-Inseln) und Inseln mit niedrigem PP-Anteil (Glucagon-Inseln) (ORCI et al. 1979).

Ratte und Maus haben Inseln vom sogenannte Mantel- oder Schaleninseltyp, bei denen die B-Zellen im Inselzentrum gelegen sind und von den Nicht-B-Zellen in der Peripherie mantel-artig umgeben sind (SLACK 1995). B-Zellen bilden eine morphologische Einheit, wobei sie nicht durch das Kapillarnetzwerk der Inseln separiert werden, aber in engem Kontakt zu die-sem stehen (GRUBE et al. 1983; BONNER-WEIR 1989). Diese topographische Anordnung ist jedoch nicht allgemeingültig. Bei anderen Spezies, wie z.B. Mensch, Hund und Schweinen, liegen alle Zelltypen innerhalb der Inseln unregelmäßig verteilt (ORCI u. UNGER 1975;

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SCHER 1994; WIECZOREK et al. 1998). Bei einigen Inseln des Pferdes scheint es sogar so zu sein, dass die B-Zellen zusammen mit den D-Zellen in der Peripherie liegen und die zentral gelegenen A-Zellen umgeben (HELMSTAEDTER et al. 1976; BRISSOVA et al. 2005).

Die endokrinen Zellen des Pankreas, besonders die extrainsulär gelegenen, stehen in engem Kontakt zu den zentroazinären und den Duktus-Zellen des exokrinen Pankreas. Einige errei-chen auch das Lumen der Pankreasgänge und zeigen besonders in ihrer apikalen Region sehr viele sekretorische Granula (BENDAYAN 1987; BERTELLI u. BENDAYAN 2005).