11.15.1 Introducere
Pancreasul endocrin controlează nivelul glicemiei prin secreția hormonilor polipeptidici insulină și glucagon. Acești hormoni au acțiuni opuse, insulina favorizând absorbția și utilizarea glucozei de către țesuturi, iar glucagonul facilitând glicogenoliza și gluconeogeneza. Reglarea anormală a glicemiei care duce la hiperglicemie este o caracteristică a diabetului, o boală cu multiple fațete caracterizată prin deficiențe ale funcției pancreasului endocrin, în special a celulelor secretoare de insulină. Boala îmbracă de obicei una dintre cele două forme, diabetul zaharat insulino-dependent (IDDM sau de tip 1) și diabetul zaharat non-insulino-dependent (NIDDM sau de tip 2). Tipul 1 rezultă, de obicei, din distrugerea pe bază autoimună a celulelor secretoare de insulină și/sau apare adesea la o vârstă fragedă. Tipul 2 implică o funcționare inadecvată a celulelor secretoare de insulină și/sau o acțiune anormală a insulinei, iar simptomele apar mai târziu în viață (Bennett 1994). Funcționarea inadecvată a pancreasului endocrin care duce la hiperglicemie poate pune în pericol viața dacă dereglarea este severă și acută. O apariție clinică mai frecventă este diabetul insuficient controlat, în care hiperglicemia este mai puțin severă, dar cronică și are ca rezultat o deteriorare progresivă a funcției într-o varietate de țesuturi. Incidența morbidității și mortalității cauzate de defectele funcționale ale pancreasului endocrin este mare, în special în țările dezvoltate, ceea ce face ca diabetul să se numere printre cele mai costisitoare dintre bolile cronice.
Etiologia atât a diabetului de tip 1, cât și a celui de tip 2 are o componentă genetică proeminentă, dar gena (genele) responsabilă (responsabile) nu a (au) fost încă pe deplin identificată (identificate). O componentă de mediu a bolii este, de asemenea, implicată, ceea ce poate fi observat din studiile efectuate pe gemeni monozigoți (identici) și dizigoți (non-identici). Rata de concordanță pentru diabet la seturile de gemeni identici este mai mică de 50%, ceea ce indică o puternică componentă de mediu în etiologia bolii (Leslie 1993; Warran et al. 1993). Dispoziția genetică spre diabet poate fi considerată permisivă, necesitând o componentă declanșatoare de mediu. Dieta, bolile virale și substanțele chimice exogene pot servi în acest din urmă rol, dar rareori este identificată componenta inițiatoare (Wilson și Ledoux 1989). Această situație nu este diferită de cea care controlează incidența cancerului sau a bolilor cardiovasculare.
Se știe că substanțele chimice exogene pot afecta selectiv celulele secretoare de insulină din pancreas la animalele de laborator și la om și au fost publicate mai multe analize pe această temă (Assan și Larger 1993; Chang și Diani 1985; Fischer și Rickert 1975; Malaisse 1986; Pipeleers et al. 1988; Rerup 1970). Două dintre substanțele chimice cunoscute pentru a distruge în mod selectiv celulele producătoare de insulină, aloxan și streptozotocina (STZ), au fost utilizate pe scară largă pentru a crea modele animale pentru studiul stării diabetice și al tratamentului acesteia. Cunoștințele noastre despre leziunile induse de substanțe chimice la nivelul pancreasului endocrin fac să fie rezonabil să sugerăm că expunerea în mediul înconjurător la anumite substanțe chimice, inclusiv la anumite medicamente, joacă un rol în declanșarea unor cazuri de diabet. Cu toate acestea, amploarea și natura implicării substanțelor chimice în această boală nu sunt complet cunoscute. Acest capitol se va concentra pe descrierea toxicologiei substanțelor chimice despre care se știe că afectează în mod selectiv celulele secretoare de insulină ale pancreasului endocrin. Se știe că celulele care produc și secretă insulină în pancreasul endocrin sunt deosebit de sensibile la atacul chimic în comparație cu alte celule secretoare de hormoni din pancreas (Malaisse 1986). Există relativ puține informații disponibile cu privire la substanțele chimice care deteriorează celulele secretoare de glucagon sau somatostatină prezente în pancreasul endocrin și nu este pe deplin clar de ce aceste celule sunt mai rezistente în comparație cu celulele β secretoare de insulină.
Se va prezenta o prezentare generală a aspectelor fiziologice și biochimice ale funcționării pancreasului endocrin, în special a celulelor producătoare de insulină, pentru a facilita înțelegerea potențialelor locații din cadrul celulelor secretoare de hormoni care pot fi atacate toxicologic de către agenții chimici. Aceasta va fi urmată de o explicație mai detaliată a informațiilor privind mecanismul de toxicitate al unui grup selectat de substanțe chimice diabetogene. Informațiile prezentate reprezintă un nucleu de cunoștințe privind toxicologia substanțelor chimice cunoscute pentru a afecta în mod selectiv celulele secretoare de insulină. S-a făcut un efort pentru a oferi informații mai recente, iar utilizarea liberală a trimiterilor la recenzii anterioare ale subiectului face legătura între cititor și detaliile datelor publicate mai vechi.
.