Изменение размеров и структуры поджелудочной железы с возрастом представляет интерес. Привожу сведения из статьи «Стареющая поджелудочная железа: систематический обзор фактических данных и анализ последствий»
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/joim.12745
и другие источники по этой теме. Цель этого обзора состояла в том, чтобы пересмотреть существующие знания о физиологических изменениях в стареющей поджелудочной железе и их функциональных последствиях, а также обсудить возможные медицинские последствия этих изменений.
В 2011 году Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) сообщила, что 524 миллиона человек были в возрасте 65 лет и старше, что эквивалентно примерно 8% от общей численности населения земного шара. Связь между адекватным потреблением питательных веществ, как макронутриентов, так и микронутриентов, и здоровым старением все чаще подтверждается
Пожилые люди составляют самый быстрорастущий сегмент населения. Пожилые люди подвержены риску недоедания, которое, как считается, вызвано снижением потребления пищи или инволюцией физиологических возможностей желудочно-кишечного тракта. Возрастные изменения хорошо известны и в других секреторных органах, таких как печень, почки и кишечник.
Объем печени уменьшается на 20-40% с возрастом лет в результате снижения перфузии печени. У лиц в возрасте 65 лет и старше наблюдается примерно 35% — ное снижение объема крови печени по сравнению с возрастной группой до 40 лет. Кроме того, снижение относится не только к общему объему печени, но и к массе функциональных клеток печени.
Последнее отражается повышением в крови уровня холестерина, холестерина липопротеидов высокой плотности и нейтрального жира, в то время как метаболизм холестерина липопротеидов низкой плотности снижается на 35% Уровень билирубина в сыворотке крови постепенно снижается с возрастом лет, в то время как уровни γ‐глутамилтрансферазы и щелочной фосфатазы повышаются.
Объем почек также уменьшается с возрастом. Количество клубочков уменьшается со скоростью 6752 в год после достижения 18-летнего возраста. Средняя масса почек уменьшается с >400 г в течение 3-го и 4-го десятилетия до ><300 г к 9-му десятилетию. Возрастные морфологические изменения сопровождаются функциональными потерями: по мере снижения с возрастом скорости клубочковой фильтрации и почечного плазменного потока почки одновременно снижаются разжижающая и концентрирующая способности.
Резорбтивная способность кишечника также уменьшается с возрастом, как у человека, так и у мышей, за счет снижения ферментативной способности границы кисти, уменьшения площади поверхности слизистой оболочки у здоровых пожилыхи уменьшения высоты кишечных ворсин.
Это возрастное нарушение пищеварения считается одним из факторов, способствующих недоеданию у пожилых людей.
Поэтому разумно предположить, что и поджелудочная железа может изменять свою морфологию и функцию с возрастом. Поскольку эти изменения потенциально могут повлиять на весь организм, способствуя недоеданию, важно понять процессы старения, которые влияют на поджелудочную железу.
Поджелудочная железа, представляющая собой метаболически активный орган с поглощением и расщеплением основных питательных компонентов, с возрастом изменяет свою морфологию и функцию.
В детском возрасте объем поджелудочной железы увеличивается, достигая плато между 20 и 60 годами, а затем снижается.
Это снижение затрагивает паренхиму поджелудочной железы и связано со снижением перфузии, фиброзом и атрофией.
В результате этих изменений экзокринная функция поджелудочной железы нарушается у здоровых пожилых людей без каких-либо желудочно-кишечных заболеваний. 5% людей старше 70 лет и 10% старше 80 лет имеют экзокринную недостаточность поджелудочной железы с фекальной эластазой-1 ниже 200 мкг г-1 стул, и 5% имеют тяжелую экзокринную недостаточность с фекальной эластазой-1 ниже 100 мкг г-1 стул. Это может привести к неправильному пищеварению и неправильному питанию.
Размеры поджелудочной железы
Нормальный объем поджелудочной железы у взрослых, по данным компьютерной или магнитно-резонансной томографии, составляет 71-83 см3, при этом статистически значимой разницы между мужчинами и женщинами нет.
На основании результатов ультразвукового исследования (УЗИ) 1000 мужчин и женщин в возрасте 18-65 лет была зарегистрирована значимая отрицательная корреляция между возрастом и размером поджелудочной железы. В крупном КТ‐исследовании объема поджелудочной железы у людей от рождения до возраста 100 лет зарегистрированные объемы общей поджелудочной железы линейно увеличивались с возрастом в детском и подростковом возрасте, достигали плато в возрасте 20-60 лет и затем снижались. Последующее ретроспективное исследование, проведенное в Турции, подтвердило эти выводы.
СД1 и СД2 связаны с постепенным уменьшением объема поджелудочной железы.
Избыточный вес и ожирение связаны с постепенным увеличением объема поджелудочной железы. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29972077/
Обратная корреляция между размером поджелудочной железы и возрастом также была отмечена в субпопуляции лиц с сахарным диабетом, причем наиболее заметное снижение объема поджелудочной железы было отмечено у пациентов, получавших инсулин.
Формирование эндокринных клеток
Расслоение, миграция и кластеризация эндокринных клеток. (А,Б) после дифференцировки внутри эпителия эндокринные клетки покидают эпителиальную плоскость в результате процесса расслоения, который остается плохо охарактеризованным. (В) после отделения от эпителия эндокринные клетки мигрируют в окружающую мезенхиму. D) в пределах мезенхимы эндокринные клетки группируются и агрегируются, образуя прото-островки. Е) взаимосвязь этих структур с эндотелиальными и нейрональными клетками приводит к образованию функционально зрелых островков Лангерганса.
В ходе этого процесса клетки теряют свои эпителиальные характеристики и приобретают мезенхимальный фенотип. Эти изменения достигаются потерей клеточной полярности, ремоделированием молекул адгезии и изменениями в цитоскелете.
Белки PAX и их роль в поджелудочной железе
Внимание исследователей привлечено изучением транскрипционных регуляторов, которые в конечном счете контролируют морфогенез тканей и формирование эмбриона. Pax-гены — это семейство генов контроля развития, которые кодируют ядерные факторы транскрипции. Генные регуляторные факторы, которые управляют экспрессией наследуемой информации, входят в набор ароматов, главным образом с транскрипционными факторами, белками, которые связываются с областями конкретных генов и модулируют транскрипцию генов, впоследствии изменяя клеточную функцию. Гены парного бокса (PAX) управляют развитием тканей и органов на протяжении всей клеточной дифференцировки и определения линии происхождения, а также имеют важное значение для структуры и функционирования тканей посредством поддержания клеточной идентичности.
Факторы транскрипции Pax — это специфичные для последовательности ДНК-связывающие белки, проявляющие такую регуляторную активность во многих тканях. Они участвуют в важных процессах, таких как
- выживание клеток,
- решения о клеточной линии и
- тканевые взаимодействия.
Примечательно, что три члена семейства PAX, а именно PAX2, PAX4 и PAX6, стали ключевыми факторами на нескольких этапах развития и дифференцировки поджелудочной железы, а также играют ключевую роль в регуляции синтеза и секреции панкреатических островковых гормонов.
Изменение структуры поджелудочной железы
С возрастом изменяется не только объем поджелудочной железы, но и ее структура.
При эндоскопической ретроградной холангиопанкреатикографии (ЭРХПГ) наблюдалась возрастная дилатация главного панкреатического протока (как Вирсунгова, так и Санторини).
В исследовании с ретроградной панкреатографией на 120 образцах некропсии были обнаружены значительные возрастные изменения положения сосочка, кальцификация кровеносных сосудов и изменение диаметра протока поджелудочной железы.
При использовании УЗИ брюшной полости для выявления субклинических морфологических изменений поджелудочной железы возрастное увеличение частоты дилатации главного панкреатического протока и кистозных поражений наблюдалось у обоих полов, тогда как кальцификации наблюдались только у мужчин. Повышенная лобуляция поджелудочной железы у пожилых людей была выявлена на контрастно‐усиленной КТ, которая, вероятно, представляет собой дольковую атрофию с замещением жира и/или фиброзом, как описано гистологически у пожилых людей.
Эндоскопическое ультразвуковое исследование ‐ управляемые исследования сообщили об аномалиях в стареющей поджелудочной железе, которые были похожи на те, которые наблюдались при хроническом панкреатите, таких как расширение главного панкреатического протока. Кроме того, УЗИ-направленная полуколичественная эластография показала, что поджелудочная железа становится значительно жестче с возрастом, что указывает на усиление фиброза. Кроме того, связанное с возрастом значительное снижение ослабления поджелудочной железы, выявленное на контрастно-усиленной КТ, отражает жировое замещение ткани поджелудочной железы. Эти данные были подтверждены анатомическим анализом, показывающим, что паренхиматозный компонент поджелудочной железы (а не панкреатический жир), как известно, уменьшается с возрастом.
Липоматоз поджелудочной железы
Возрастная дольчатость и жировое замещение паренхимы поджелудочной железы также были продемонстрированы с помощью магнитно‐резонансной томографии (МРТ), и увеличение жировой ткани поджелудочной железы, по-видимому, начинается в течение пятого десятилетия.
В резком контрасте с изменениями поджелудочной железы при сахарном диабете, масса В‐клеток остается сохраненной и не подверженной влиянию сокращения экзокринной паренхимы у пожилых людей. Это наводит на мысль о снижении паренхиматозной перфузии поджелудочной железы с возрастом, аналогичном тому, что наблюдалось в других органах. Действительно, обследование лиц в возрасте от 25 до 75 лет без признаков заболевания поджелудочной железы или печени методом динамической КТ показало возрастное снижение паренхиматозной перфузии поджелудочной железы.
Таким образом, считается, что изменения поджелудочной железы в пожилом возрасте связаны с атеросклерозом (мелких сосудов). В русле концепции нефросклероза у пожилых, который также считается следствием атеросклероза, необходимо сделать вывод, что эти возрастные изменения поджелудочной железы согласуются с легкой формой хронического панкреатита, то есть действительно имеют отчетливую, хотя и легкую патологию. Этот " старческий панкреатит’ был впервые описан Амманом и часто протекает тихо и в основном очень слабо . Является ли это подчинением термину " тлеющий панкреатит’, неясно.: при этой форме панкреатита клиническая картина обычно мягкая, если она вообще существует, иногда можно увидеть только колеблющиеся уровни амилазы и липазы. Ни в коем случае не следует смешивать эти изменения с обычным хроническим панкреатитом, который представляет собой гораздо более высокую степень воспаления и фиброза вплоть до кальцификации. Кроме того, поскольку обычный хронический панкреатит таит в себе определенный повышенный риск развития рака поджелудочной железы, нет никаких данных, связывающих эти возрастные данные с развитием рака.
Гистологически (Рис.) очаговый фиброз, по-видимому, часто встречается в поджелудочной железе пожилых людей. В серии из 438 японских пациентов в возрасте >30 лет у всех была обнаружена возрастная атрофия, независимо от наличия кальцинатов поджелудочной железы (в 10% всех случаев).
Подобная атрофия также была описана у стареющих животных, таких как хомяк, собака и свинья. Однако, предположительно из-за отсутствия атеросклероза, фиброз почти отсутствует у собак.
Исходя из этих исследований, предполагалось, что возрастные изменения объема, структуры и перфузии будут влиять на секреторную способность поджелудочной железы. Однако позитронно-эмиссионная томография (ФДГ‐ПЭТ) не выявила существенных изменений метаболизма глюкозы поджелудочной железы с возрастом в единичном исследовании, что свидетельствует о сохранении функции остаточной паренхимы. Следует отметить, что это происходит в отличие от исследований на больных сахарным диабетом с экзокринной недостаточностью поджелудочной железы, у которых динамическая МРТ выявила отчетливое снижение a/V градиента.
Возрастные изменения функции поджелудочной железы
Данные о влиянии старения на секреторную способность экзокринной поджелудочной железы противоречивы.
- В первом исследовании был исследован ответ на стимуляцию секретином с точки зрения гидрокинетической функции поджелудочной железы, сфинктера Одди моторной функции и растяжимости вирсунгова протока, и ни один из параметров не оказался подверженным влиянию возраста.
- Тест дилаурата флуоресцеина не показал снижения экзокринной функции поджелудочной железы, измеренной у лиц в возрасте 66-88 лет; однако этот тест заведомо непоследователен и поэтому больше не доступен
- Кроме того, исследование уровня фекальной эластазы‐1 у пациентов старше 90 лет показало, что только один из 68 пациентов имел низкий уровень и что не было никакой корреляции между фекальной эластазой‐1 и возрастом.
Напротив, в большинстве других исследований было обнаружено, что экзокринная функция поджелудочной железы нарушается с увеличением возраста.
- Дуоденальные аспираты от пожилых людей содержали значительно сниженные концентрации панкреатических ферментов по сравнению с аспиратами от молодых людей: выход ферментов после стимуляции секретином был снижен на 40% у пожилых людей по сравнению с молодыми людьми
- При использовании того же секретинового теста у 23 пожилых мужчин в возрасте 60-72 лет объем секрета поджелудочной железы был обнаружен сниженным до одной трети от нормального среднего значения для взрослых, активность амилазы и трипсина также была снижена.
- У женщин старше 45 лет поток и концентрация бикарбоната секрета поджелудочной железы после стимуляции секретином также были снижены. При разделении индивидуумов на три возрастные группы: <40, 40-65 и >65 лет, последняя группа показала значительно более низкие значения секреторного объема, выхода бикарбоната и выхода ферментов, чем любая из более молодых групп. Секреторная способность, в частности секреция липазы, химотрипсина и бикарбоната, снижалась после третьей декады лет.
- Сравнение здоровых людей в среднем возрасте 58,7 года со здоровыми молодыми испытуемыми в среднем возрасте 31,8 года выявило значительно более низкие показатели секреции бикарбоната после стимуляции секретина и более низкие уровни липазы и амилазы после введения панкреозимина в старшей возрастной группе. Все эти исследования были основаны на тесте секретин‐панкреозимин (SPT), который считается золотым стандартом для прямого количественного функционального тестирования .
Возрастное снижение потока панкреатического сока в главном панкреатическом протоке недавно было визуально подтверждено.
В исследовании, включавшем почти 1000 здоровых людей с нормальной липазой и амилазой сыворотки крови, было отмечено значительное 30% снижение секретин‐стимулированного выхода у лиц старше 80 лет.
Измерения фекальной эластазы‐1 в популяционной когорте из 914 участников в возрасте 50-75 лет экзокринная недостаточность поджелудочной железы наблюдалась у 11,5% У 5,1% пациентов был обнаружен уровень тяжелой недостаточности. В другом исследовании уровень панкреатической экзокринной недостаточности был у 21,7% субъектов, старше 60 лет и не имели в анамнезе желудочно-кишечных заболеваний, желудочно-кишечных операций или сахарного диабета. В недавнем исследовании тех, кто был старше 70 лет, 10% с экзокринной недостаточностью поджелудочной железы, а 5% в тяжелой форме.
Пациенты , принимавшие ингибиторы АПФ, имели более низкую частоту экзокринной недостаточности поджелудочной железы, что, по-видимому, согласуется как с клиническими, так и с экспериментальными данными, свидетельствующими о том, что ингибиторы АПФ уменьшают фиброз почек , а также фиброз печени и могут предотвращать фиброз в поджелудочной железе путем ингибирования звездчатых клеток поджелудочной железы
Последствия экзокринной недостаточности поджелудочной железы у пожилых людей
Пожилые люди подвергаются высокому риску недоедания; однако это часто остается недооцененным. Способствующими факторами могут быть
- снижение потребления пищи
- возрастные изменения в кишечнике
- возрастное снижение секреторной способности поджелудочной железы,
Полученная в результате панкреатическая экзокринная недостаточность не отличается от таковой у более молодых, то есть негериатрических пациентов в том, что она будет вызывать недостаточность питания или способствовать ей.
Поскольку тема панкреатической функции / панкреатической экзокринной недостаточности у пожилых людей изучена недостаточно хорошо, большинство данных о последствиях панкреатической экзокринной недостаточности вытекают из исследований при хроническом панкреатите и муковисцидозе. Недостаточность питания, вызванная экзокринной недостаточностью поджелудочной железы, часто ассоциируется со снижением всасывания жирорастворимых витаминов, в частности витамина D . Пониженные уровни витамина D также распространены у пожилых людей и особенно связаны с болезнью. Поскольку витамин D необходим для минерализации костей и поэтому играет важную роль в здоровье скелета, его дефицит приведет к потере костной массы и остеопорозу.
В крупном проспективном исследовании у 211 пациентов с хроническим панкреатитом дефицит витаминов D и К был обнаружен у 53% и 63% пациентов соответственно. Было выдвинуто предположение‐что низкий уровень эластазы-1 способствует низкому всасыванию витамина D3 в кишечнике у лиц с экзокринной недостаточностью поджелудочной железы. Эластаза-1 связывается с нейтральными стероидами в кишечнике человека. Поскольку витамин D3 также является молекулой стерола, недостаток эластазы‐1 может привести к снижению поглощения витамина D3. Костный метаболизм у пациентов с хроническими заболеваниями поджелудочной железы изменяется.
Снижение МПКТ связано со старением. Помимо внутренних факторов и гормональных изменений, недоедание было определено в качестве третьего фактора, который может быть терапевтически решен. Существует много сообщений, связывающих нарушение экзокринной функции поджелудочной железы с минеральной плотностью костной ткани (МПК). Первоначальные исследования показали, что большинство пациентов с панкреатической недостаточностью, вторичной по отношению к хроническому панкреатиту, проявляют остеопению, в то время как некоторые из них демонстрируют признаки остеопороза стей по сравнению со здоровыми контрольными группами.
При экзокринной недостаточности поджелудочной железы витамин К снижается на 93%. Снижение уровня витамина К и дефицит витамина А (ретинола) и витамина Е (токоферола) согласуются с эндокринной недостаточностью поджелудочной железы.
Экзокринная недостаточность поджелудочной железы вызывает мальдигестию и последующее недоедание.
Недоедание было связано с увеличением смертности и заболеваемости, увеличением продолжительности пребывания в больнице, снижением качества жизни и увеличением расходов на здравоохранение.
Даже панкреатическая экзокринная недостаточность при хроническом панкреатите ассоциируется с повышенной смертностью независимо от этиологии. Недоедающие больные с сердечной недостаточностью слабеют и утомляются раньше. Низкий индекс массы тела был связан с повышенной смертностью среди пожилых пациентов с сердечной недостаточностью. Сообщалось, что низкий уровень витамина D усугубляет атеросклероз, артериальную гипертензию и возникновение метаболического синдрома, а также связан с увеличением числа пораженных коронарных артерий при ишемической болезни сердца.
- Новые данные связывают недоедание, вызванное ПЭ, с сердечно-сосудистыми событиями
- Недоедание независимо связано с более плохими клиническими исходами в отделениях интенсивной терапии.
- Недоедающие госпитализированные пациенты подвергаются значительно более высокому риску осложнений, таких как пролежни, инфекции и падения.
- Недоедание также влияет на иммунитет: экспрессия генов врожденного иммунитета была изменена у критически больных пациентов с сепсисом и связанным с болезнью недоеданием.
- недоедание и особенно недостаточное поступление витаминов, включая витамин D, могут способствовать старению мозга и развитию деменции типа Альцгеймера у пожилых людей.
Все эти события чаще встречаются у пожилых людей. Учитывая эти последствия, мониторинг экзокринной функции поджелудочной железы у пожилых людей приобретает еще большее значение для предотвращения вредных последствий недостаточности питания.
Улучшение состояния питания является ключевым фактором в пожилом возрасте для предотвращения физического и умственного ухудшения. Есть даже доказательства того, что витаминные добавки могут улучшить когнитивные функции у пожилых людей, по крайней мере у тех, у кого доказан дефицит. У пациентов с экзокринной недостаточностью как причиной этого дефицита аналогичные эффекты, безусловно, могут быть достигнуты при заместительной терапии панкреатическими ферментами.
Из вышесказанного ясно, что экзокринная недостаточность встречается у пожилых людей и предрасполагает к множественным нарушениям функций у пожилых людей.
Таким образом, как и любой другой метаболически активный орган, такой как печень, почки и кишечник, поджелудочная железа также подвержена старению. Старение связано с изменениями объема, структуры и перфузии поджелудочной железы, что может привести к экзокринной и эндокринной недостаточности.
Теме дефицита питания многократно уделялось внимание и этот обзор ещё раз подтверждает точность наших выводов. С ними более подробно можно ознакомиться в следующих работах.
10 и более проблем больных сахарным диабетом, которые решает белковое питание
Обоснование необходимости коррекции питания при сахарном диабете
