Гастроинтестинальні гормони і пептиди

Функція багатьох гастроінтестинальних пептидів як справжніх гормонів шлунково-кишкового тракту така ж, як і нейропептидів для ентеральної нервової системи (Енс). І навпаки, Енс запускає викид пептидів, відповідальних як за переварювання нутрієнтів, так і за імунну відповідь.

кишечник є найбільшим гормонпродуцирующая органом людини як за кількістю клітин, так і за кількістю вироблених гормонів. Перший гормон був ідентифікований більше 100 років тому, а до 1970 р були виявлені тільки три гормони: секретин, гастрин і холецистокінін. З тих пір ідентифіковані більше 100 біологічно активних пептидів і виявлено, що ентероендокрінние клітини складають 1% всіх епітеліальних клітин кишечника.

зрілі ентероендокрінние клітини мають малу тривалість життя, але їх кількість безперервно поповнюється. Стовбурові клітини дають початок абсорбуючим або секреторних клітин (келихоподібних, ентероендокрінние і клітинам Панета) в залежності від факторів транскрипції і сигнального шляху Notch.

Клітини, які показують високі рівні Notch і які індукують фактор транскрипції Hes-1 і пригнічують Mathl, стають абсорбуючі, в той час як клітини з низькими рівнями Notch стають секреторними. Також важливі інші компоненти сигнального шляху (включаючи фактори транскрипції ngn3 і BETA2 / NeruoD, bHLH). Миші, які мають дефіцит фактора ngn3, не можуть сформувати будь-які ендокринні клітини кишечника.

гени Pax, які присутні на протязі всього кишечника, також регулюють диференціювання ентероендокрінние клітин. У мишей, що мають дефіцит гена Рах4, відзначається значне скорочення кількості клітин, що синтезують соматостатин і серотонін, але є нормальне число клітин, що синтезують гастрин, тоді як у мишей, що мають дефіцит гена Рах6, значно скорочено кількість клітин, що синтезують соматостатин і гастрин, але нормальне кількість клітин, що синтезують серотонін.

В даний час відомо, що багато гастроінтестинальні пептиди не можуть функціонувати як справжні гормони. Замість цього багато гастроінтестинальні пептиди виконують паракринного або нейрокрінную функцію, а деякі функціонують як фактори росту. Як показав Walsh, істинний гормон повинен мати такі особливості:
(1) надходити в кров при наявності біологічного стимулу і запускати фізіологічний відповідь в органі-мішені;
(2) зв`язуватися з розпізнає його рецептором;
(3) мати відому і штучно відтворену хімічну структуру;
(4) при надходженні штучно синтезованого пептиду в плазму він повинен впливати на орган-мішень;
(5) фізіологічний відповідь органу-мішені може бути заблокований, якщо пептид з крові видалений або якщо заблокований таргетной рецептор.

1. гастрин:
гастрин
холецистокінін
секретин

2. секретин:
Глюкагон і глюкагоноподобний пептиди
Шлунковий інгібіторний поліпептид
Вазоактивний інтестинального поліпептид
Пептид гістидин изолейцин
Рилізинг-фактор гормону росту
Гіпофізарний пептид, що активує аденілатциклазу

3. інсулін:
Інсуліноподібний фактор росту I
Інсуліноподібний фактор росту II
релаксин

4. соматостатін:
соматостатін
Кортікостатін

5. панкреатичний поліпептид:
панкреатичний поліпептид
пептид YY
нейропептид

Відео: Цкірія LIVE. Суха м`язова маса. Пептиди. Гормон росту

6. тахікінінов:
субстанція Р
нейрокінін А
нейрокінін В

7. Епідермальний фактор росту:
Епідермальний фактор росту
Трансформуючий фактор росту
Амфірегулін

Відео: Пептиди: Епізод I (ГХРП2 і ГХРП6)

8. грелін:
грелін
мотілін

гастрин - Приклад класичного гормону, який виділяється G-клітинами, коли білок надходить в шлунково-кишковому тракті. Коли гастрин виділяється, відбувається запуск парієтальних клітин, які продукують кислоту.

менше 10 кишкових пептидів визнані істинними гормонами. Інші виконують паракринного або нейрокрінную функцію. Пептиди з паракринной функцією мають паракрінние клітини і направляються до таргетних рецепторам. Прикладом пептиду з паракринной функцією є вазоактивний інтестинального пептид (ВІП). Пептиди з нейрокрінной функцією вивільняються нервовими закінченнями.

прикладом пептиду, у якого є нейрокрінная функція, є субстанція Р, знайдена в нервових закінченнях кишкових нервів. Фактори зростання - це пептиди, які надають трофічні ефекти.

Прикладом може служити епідермальний фактор росту, стимулює ріст слизової оболонки верхніх відділів тонкої кишки.

частина гормонів і пептидів виконують тільки одну функцію (наприклад, фактор росту), інші пептиди діють в декількох областях. Наприклад, гастрин-рилізинг-пептид, який проявляє себе і як істинний гормон, і як нейропептид. Деякі пептиди можуть діяти як гормони і надавати трофічні ефекти, як у випадку гастрину. Крім того, певні нервові закінчення можуть продукувати окремі нейропептиди.

Цікаво, що деякі з цих пептидів також знайдені в тканинах поза шлунково-кишкового тракту (нейротензін і соматостатин). Очевидно, ця нещодавно визнана комплексність функції кишкових пептидів вплинула на класифікацію гастроінтестинальних гормонів і пептидів, яка в даний час стала більш складною, ніж раніше. Еволюція клітинної та молекулярної біології змусила вчених переглянути своє розуміння гастроінтестинальних пептидів, як це запропоновано Rehfeld.

До недавнього часу пептиди кишечника класифікували за принципом структурного подібності. Поки використовували цей класичний метод, приблизно 50% пептидів класифікували згідно послідовності амінокислот як членів восьми родин. Вважається, що всі пептиди в сімействі, походять від одного попередника і в ході еволюції зберегли свою певну тканинну специфічність.

Пептиди сімейства секретину (Наприклад, секретин, глюкагон і ВІП) виявлені в кишечнику, як і рилізинг-фактор гормону росту і гіпофізарний пептид, що активує аденілатциклазу.

Той факт, що багато хто з недавно ідентифікованих гормонів і пептидів не є членами цих восьми родин, обмежує використання принципу структурного подібності для їх класифікації. На додаток було показано, що гени гормонів можуть мати численні фенотип. Раніше вважалося, що один ген кодує один гормон, але тепер відомо, що один ген може визначати кілька біологічно активних пептидів.

Це може відбуватися декількома шляхами: Шляхом послідовного з`єднання транскриптов (транскрипція гена кальцитоніну може генерувати РНКази, що кодують пептиди кальцитонина, CGRP), вироблення прогормонів в продукти пептидів, що відрізняються по довжині і є біологічно активними (I-клітина секретує прохолецістокінін, який утворює гетерогенную суміш продуктів холецистокініну (ССК)) , або кодування пропептид, що містять різні, але подібні гормони (проглюкагона, який у відповідних тканинах може перетворюватися в істинний глюкагон або в клітинах панкреатичних острівців перетворюватися в глюкагоноподобний пептиди 1 і 2).

велике кількість гастроінтестинальних пептидів широко експресуються поза тонкої кишки. Ген гастрину, наприклад, експресується в антродуоденальную G-клітинах, в підшлунковій залозі плода та новонародженого, кортікотрофах і меланотрофах гіпофіза і сперматогенного клітинах людини. Нарешті, продукція пептиду залежить від клітинно-специфічного прогормональний процесу і клітинно-специфічного процесу виділення пептиду. Опис цих процесів в даній статті не наводиться.