La función endocrina del páncreas, la producción de insulina y otras hormonas, la realizan pequeños grupos de células, los islotes de Langerhans. Los islotes están totalmente rodeados por células acinares (exocrinas) que producen enzimas digestivas. Las porciones endocrina y exocrina del páncreas están estrechamente relacionadas durante el desarrollo y los hallazgos sugieren que las células del islote, las acinares y las ductales se forman a partir de una célula precursora multipotencial.
Los islotes pancreáticos contienen células alfa, beta y delta, cada una de las cuales sintetiza una única hormona polipeptídica. Las células beta suponen un 60-70 % de las células del islote y secretan insulina, las células alfa secretan glucagón y las células delta secretan somatostatina.
Los islotes pancreáticos funcionan como discretos órganos microendocrinos. Estos islotes están distribuidos por todo el páncreas con un patrón característico de interrelaciones celulares para asegurar un equilibrio hormonal apropiado. Los vasos aferentes y los nervios entran en el islote en la región tricelular periférica. La estrecha relación anatómica de las células alfa, beta y delta en esta heterogénea región cortical permite que funcione como un detector local de glucosa, lo que posibilita una producción coordinada de insulina y glucagón en respuesta a las fluctuaciones de la glucosa en sangre. Las estrechas uniones especializadas entre las membranas de las células endocrinas adyacentes tienden a separar el espacio intercelular y pueden permitir que la somatostatina produzca un efecto inhibidor local directo (paracrino) en la liberación de glucagón e insulina.
La insulina se produce de forma inicial como una única cadena polipeptídica de 81-86 residuos de aminoácido. Esta prohormona (proinsulina) contiene las cadenas A y B de la molécula de insulina, más un péptido conector. La proinsulina se convierte enzimáticamente en insulina antes de almacenarse en los gránulos secretores limitados por una membrana.
El mayor estímulo fisiológico para la liberación de insulina desde las células beta es un incremento en la concentración de glucosa en el líquido extracelular. Los glucorreceptores específicos que se unen a la glucosa se encuentran en la membrana plasmática de las células beta. Para la secreción de insulina es necesario un nivel apropiado de calcio extracelular. Otros azúcares (fructosa, manosa, ribosa), aminoácidos (leucina, arginina), hormonas (glucagón, secretina), fármacos (sulfonilurea, teofilina), ácidos grasos de cadena corta y cuerpos cetónicos también pueden estimular la secreción de insulina bajo ciertas condiciones. Las células beta pancreáticas pueden responder a un estímulo fisiológico específico con la liberación de hormona almacenada de una forma paulatina, en vez de liberar toda la hormona almacenada de una sola vez.
La insulina afecta directa o indirectamente a la función de todos los órganos del cuerpo. Los tejidos especialmente sensibles a la insulina incluyen los músculos cardiaco y esquelético, el tejido adiposo, los fibroblastos, el hígado, los leucocitos, las glándulas mamarias, el cartílago, el hueso, la piel, la aorta, la hipófisis y los nervios periféricos. La función principal de la insulina es estimular las reacciones anabólicas que implican a los carbohidratos, grasas, proteínas y ácidos nucleicos. El hígado, las células adiposas y el músculo son los tres sitios diana principales de la insulina. La insulina cataliza la formación de macromoléculas empleadas en la estructura celular y en los almacenes de energía, y regula muchas funciones celulares. En general, la insulina aumenta la transferencia de glucosa y otros monosacáridos, algunos aminoácidos y ácidos grasos, e iones magnesio y potasio a través de la membrana plasmática de las células diana. La insulina también disminuye el ritmo de lipólisis, proteólisis, cetogénesis y gluconeogénesis.
El glucagón se secreta como respuesta a una reducción de la glucosa sanguínea. Este fomenta la movilización de los almacenes de nutrientes productores de energía mediante el incremento de la glucogenólisis, gluconeogénesis y lipólisis. En concentraciones fisiológicas, el glucagón aumenta la glucogenólisis y la gluconeogénesis hepáticas, incrementando así la glucosa en sangre.
La insulina y el glucagón actúan conjuntamente para mantener la concentración de glucosa en los líquidos extracelulares dentro de unos límites relativamente reducidos. Un detector de glucosa en los islotes pancreáticos controla las cantidades relativas de insulina y glucagón secretadas. El glucagón controla la liberación de glucosa del hígado hacia el espacio extracelular y la insulina controla el transporte de glucosa desde el espacio extracelular hacia los tejidos sensibles a la insulina como la grasa, el músculo y el hígado.
La somatostatina también se conoce por las siglas SS, SST o SOM. Originalmente descrita como hormona inhibitoria de la hormona del crecimiento (GH), la somatostatina afecta a varias áreas del cuerpo impidiendo la secreción de otras hormonas. La somatostatina afecta a varias áreas del organismo. En el hipotálamo regula (inhibe) la secreción de hormonas provenientes de la hipófisis, entre ellas la GH y la hormona estimulante de la tiroides. En el páncreas, la somatostatina inhibe la secreción de hormonas pancreáticas, incluida la insulina. Finalmente, en el tracto GI reduce la secreción gástrica y la emisión de hormonas gastrointestinales, como la secretina y la gastrina.
