Гастроинтестинальные гормоны и пептиды
Добавил пользователь Morpheus Обновлено: 21.12.2024
Для цитирования: Нечаев В.М., Зверков И.В., Степенко А.С., Ивашкин В.И. ПЕПТИДНЫЕ ГОРМОНЫ, ГАСТРОИНТЕСТИНАЛЬНЫЕ ЭНДОКРИННЫЕ КЛЕТКИ И ДВИГАТЕЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬГРУДНОГО ОТДЕЛА ПИЩЕВОДА ПРИ АХАЛАЗИИ КАРДИИ. РМЖ. 1996;11:1.
Д-р В.М.Нечаев, д-р И.В.Зверков, д-рА.С.Степенко, д-р. В.И.Ивашкин
К онцентрация в сыворотке гастроинтестинальных пептидных гормонов и их воздействие на тонус нижнего пищеводного сфинктера (НПС) при ахалазии кардии (АК) изучены в ряде работ [1,4,7,8]. Установлено, что у таких больных снижен уровень инсулина и гастрина в сыворотке. Выявлена достоверная криволинейная связь средней силы между сывороточным уровнем инсулина и величиной тонуса НПС [6]. Воздействию же пептидных гормонов на двигательную активность грудного отдела пищевода при АК уделялось меньше внимания. Между тем именно активность грудного отдела пищевода является основным компенсаторным фактором, обеспечивающим эзофагеальный пассаж на должном уровне. Вся специфика моторной дисфункции этого отдела пищевода при АК описана тремя функциональными формами (ФФ) данного заболевания: высокоамплитудная гиперкинезия (1-я ФФ), низкоамплитудная гиперкинезия (2-я ФФ), гипотония (атония, 3-я ФФ).
Идентификация ФФ АК у конкретного больного имеет большое практическое значение, поскольку помогает врачу ориентироваться при выборе оптимального индивидуализированного лечения [ 5 ]. Следовательно, выявление возможной зависимости между гормональным статусом больных АК и ФФ последний имеет несомненный интерес.
Цель работы - выявить корреляцию между уровнем гастрина и инсулина в сыворотке, а также числом гастроинтестинальных гастриновых G-клеток и соматостатиновых D-клеток и двигательной активностью грудного отдела пищевода при АК.
Материал и методы.
Концентрации инсулина и гастрина в сыворотке крови натощак определяли у 36 больных АК без сопутствующих заболеваний (20 мужчин и 16 женщин, средний возраст 48 лет, средняя продолжительность заболевания 5 лет). Распределение по ФФ было следующим: 1-я ФФ - 9 человек, 2-я ФФ - 13 человек, 3-я ФФ - 14 человек. Уровень гормонов определяли с помощью стандартных наборов реактивов фирмы "Sorin" (Франция) радиоиммунологическим методом. У 13 больных АК ( 11 мужчин и 2 женщины, средний возраст 37 лет) был произведен подсчет числа G- и D-клеток в биоптатах из желудка и двенадцатиперстной кишки, полученных во время диагностической эндоскопии из тела и пилорического отдела желудка (задняя стенка), а также луковицы двенадцатиперстной кишки. Биоптаты фиксировали в модифицированном растворе Буэна и заливали в парафин. Депарафинированные серийные срезы толщиной 3 - 5 мкм окрашивали гематоксилином и эозином, после чего проводили иммуногистохимическую реакцию с использованием антител к гастрину-17 и соматостатину 1- 14, а также ПАП-комплекса по методу Штернбергера [3].Подсчет окрашенных эндокринных клеток осуществляли при увеличении в 400 раз под микроскопом "Ампливал" (Германия) с помощью морфометрической сетки 0,194 х 0,194. Их количество определяли в 5-10 полях зрения каждого из препаратов с последующим пересчетом на 1 мм 2 слизистой оболочки желудка и двенадцатиперстной кишки. Для гистохимического и иммуногистохимического исследований использовали срезы, имеющие мышечную пластинку слизистой оболочки. У этих же пациентов с помощью метода фракционного желудочного зондирования изучены показатели желудочной кислотной продукции: базальной (БКП) и стимулированной (СПК) подкожным введением гистамина в дозе 0,01 мг/кг.У всех больных АК изучали двигательную функцию пищевода баллонным методом. Статистическую обработку проводили с использованием корреляционного анализа и непараметрической статистики [2].
Таблица 1. Средние уровни гастрина и инсулина при различных функциональных формах АК (X ± m )
Функциональная форма АК
Гастрин, пг/мл
Инсулин, мк ЕД/мл
*Показатели недостоверно различаются по критериям t и U (p>0,05)
Однако информация о среднем уровне изученных нами гормонов имеет весьма ориентировочное значение, поскольку их концентрация в крови очень лабильна.
Подобный подход, даже если он и выявляет какие-либо достоверные различия в исследуемых параметрах, не фиксирует связи между ними. Оценку однонаправленной связи между упомянутыми гормонами, числом пилорических и дуоденальных G= и 0=клеток, а также величинами БКП и СКП, с одной стороны, и амплитудой сокращений грудного отдела пищевода - с другой, проводили посредством корреляционного анализа (табл. 2). Его результаты свидетельствуют о наличии в обследованной группе отрицательных прямолинейных связей средней силы между количеством пилорических G= и D=клеток и амплитудой сокращений грудного отдела пищевода (г 2 G = 0,275; r 2 D = 0,292; см. рисунок). Однако достоверным является лишь показатель r 2 D (F r 2 D = 4,531 при F r 2 D ст. = 4,3 - 10,6 - 22,9).Корреляции между содержанием остальных изученных нами гормонов, БКП, СКП и сократимостью пищевода не обнаружено.
Таблица 2. Показатели полного корреляционного анализа зависимости между уровнем изученных гормонов, БКП, СКП и амплитудой сокращений грудного отдела пищевода при АК
Корреляционный показатель
F h 2
Примечание. r 2 - показатель прямолинейной связи; h 2 -показатель криволинейной связи; Fr 2 , F h 2 - критерии достоверности упомянутых показателей; F S - критерии криволинейности.
*- корреляция недостоверна, **-- корреляция достоверна .
При анализе полученных нами данных обращает на себя внимание следующее обстоятельство: тенденция к относительной (в 1,58 раза) гипергастринемии у больных со 2=й и 3=й ФФ АК по сравнению с 1-й не находит подтверждения при корреляционном анализе. Гастрин не оказывает прямого или опосредованного воздействия на амплитуду сокращений грудного отдела пищевода (г2Г = 0,020 и h 2 Г = 0,122).
Зависимость между числом пилорических G-клеток и сократимостью пищевода статистически недостоверна (Fr 2 G = 3,409 при Fr 2 G ст. = 4,3-10,6- 22,9). Между тем известно, что именно гастрин является одним из основных регуляторных пептидов верхнего отдела желудочно-кишечного тракта. Доказано его влияние и на тонус нижнего пищеводного сфинктера при АК [5,6]. Налицо избирательность воздействия данного гормона на различные отделы пищевода, объясняющаяся в первую очередь различиями в строении их рецепторного аппарата. Кроме того, на эзофагеальную сократимость при АК в значительной степени влияют и "внешние" факторы (например, объем застойного содержимого, давность заболевания), нивелирующие воздействие этого регуляторного пептида.
Ранее нами была выявлена достоверная отрицательная криволинейная корреляция между уровнем сывороточного инсулина и тонусом НПС [5]. Гормон оказывает прямое воздействие на гладкие мышцы кардии. Его вагусный эффект минимален по причине присущей АК дегенерации нейронов пищевода. С данных позиций можно объяснить и отсутствие корреляции между уровнем инсулина и амплитудой эзофатеальных сокращений. Выпадает не только вагусный, но и миотропный эффект гормона, поскольку мышцы в грудном отделе пищевода не столь мощны, как в кардии. Соматостатин, продуцируемый D-клетками, оказывает выраженное лег прессорное действие на секреторную и двигательную активность верхнего отдела желудочно-кишечного тракта [1]. В настоящее время его синтетические аналоги сандостатин и стиламин нашли достаточно широкое применение в практической гастроэнтерологии. Обнаруженная достоверная отрицательная зависимость средней силы между числом пилорических D-клеток и амплитудой сокращений грудного отдела пищевода представляется нам отправной точкой для клинических испытаний аналогов соматостатина у больных АК. Ранее мы не обнаружили какой-либо зависимости между количеством пилорических D-клеток и тонусом нижнего пищеводного сфинктера (r 2 D = 0,004: h 2 D = 0,173 при Fh 2 D = 0,489) [5]. Отсюда следует, что в случае АК соматостатин в физиологических концентрациях избирательно воздействует на грудной отдел пищевода. И хотя фармакологический эффект его аналогов у таких больных нами не изучен, можно предположить, что использование сандостатина (стиламина) целесообразно в основном у лиц с 1-й ФФ АК. У больных со 2-й и 3-й ФФ АК данный препарат способен усилить гипотонию пищевода.
У больных АК не обнаружено достоверной корреляции между уровнем гастрина и инсулина и амплитудой сокращений грудного отдела пищевода. При АК существует достоверная отрицательная зависимость между количеством пилорических D-клеток и амплитудой сокращений грудного отдела пищевода.
The activity of the thoracic esophagus is the basic compensatory factor providing adequate esophageal passage. There are three functional types of motor dysfunction in cardial achalasia (CA): 1) high-amplitude hyperkinesia (HAH); 2) low-amplitude hyperkinesia (LAH); 3) hypotension (atony).
Identification of functional types in CA is essential in choosing the optimum treatment of a specific patient.
The purpose of the investigation was to examine a correlation between the serum levels of insulin and gastrin, as well as the amount of gastrointestinal gastrin G cells and somatostatin D cells and the motor activity of the thoracic esophagus in CA.
The investigation included 36 CA patients without concurrent diseases (20 males and 16 females, mean age 48 years, mean disease duration 5 years).
Radioimmunoassay was used to measure the levels of hormones by employing a routine set of agents (Sorin, France). The count of G and D cells were calculated in the biopsy specimens from the Serial sections were stained with hemato-xylin and eosin, then subjected to a immunohistochemical reaction by using antibodies to gastrin 17 and somatostatin 1-14 and a PAP complex after the Stemberg method. Basal and stimulated gastric acid secretion were determined by the fractional gastric intubation technique. In all patients, esophageal motility was studied by the balloon method. No significant correlation was found in CA patients between the levels of gastrin and insulin and the amplitude of thoracic esophageal contraction; there was a significant negative correlation between the count of pyloric D cells and the amplitude of thoracic esophageal contraction. The authors come to the conckusion that in CA somatostatin at physiological concentrations selectively acts on the thoracic esophagus and suggest that the somatostatin analogue sandostatin (stilamin) may be used mainly in patients with CA HAH whereas in those with LAH and atony it is able to enhance esophageal hypotension.
1. Виноградов В. А. Нейрогуморальная регуляция пищеварения/Под ред. В. X. Василенко, Е. Н. Кочиной. - М„ 1983. - С.202-233.
2. Гублер Е.В. Вычислительные методы анализа и распознавания патологических процессов. - М., 1978.
3. Зверков И. В. Клинико-морфологические варианты язвенной болезни (диагностика, патогенез, лечение): Автореф. дис. . д-ра мед.наук. - М„ 1994.
4. Кочина Е.Н. Нейрогуморальная регуляция пищеварения/Под ред. В.Х.Василенко, Е.Н.Кочиной. - М„ 1983. - С.257-276.
5. Нечаев В.М. Функциональные формы ахалазии кардии и их клиническое значение: Автореф. дис. канд.мед.наук. - М. 1989.
6. Нечаев В.М., Зверков И.В. Степенко А.С. Разливахин Ю.А.//Клин.мед. - 1991. - №6. С.53-5.
7.AggestrafS.//Scand.J.Gastroent. -1984. 19;5:631-4.
8. Christensen J.//Gastroenterology /Eds.J.H.Byron, F.G.Moody.-London, 1981. l;.234-59.
Контент доступен под лицензией Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Гастроинтестинальные гормоны
группа биологически активных пептидов, вырабатываемых эндокринными клетками и нейронами желудочно-кишечного тракта и поджелудочной железы; обладают регуляторным влиянием на секреторные функции, всасывание, моторику, кровоснабжение желудочно-кишечного тракта и трофические процессы в нем, оказывают также ряд общих воздействий на обмен веществ.
От гормонов (Гормоны) в их классическом понимании Г. г. отличаются по ряду признаков. Клетки, секретирующие Г. г., не объединены в четко выраженные железистые структуры, а расположены диффузно в различных отделах желудочно-кишечного тракта. Пептиды, аналогичные Г. г., обнаружены также в нейронах ц.н.с. и периферической нервной системы, а также в органах мочеполовой системы и в легких. Регуляция синтеза и секреции Г. г., как и других гормонов, носит общий нейрогуморальный характер, однако синтез и секреция Г. г. регулируются также непосредственно объемом, величиной рН, химическим составом и температурой содержимого желудочно-кишечного тракта.
По сходству аминокислотного состава и аминокислотной последовательности идентифицированные и наиболее изученные Г. г. объединяют в 3 семейства: семейство гастрина (гастрин, холецистокинин), семейство секретина (глюкагон, энтероглюкагон, вазоактивный интестинальный полипептид, желудочно-ингибирующий пептид и др.) и семейство панкреатического полипептида (панкреатический пептид и нейропептид Y). Часть Г. г., таких как субстанция Р, или вещество Р, гастрин — рилизинг-гормон, соматостатин, мотилин, нейротензин и др., не относятся ни к одному из перечисленных семейств. Для ряда Г. г. характерна молекулярная гетерогенность; в тканях и циркуляторном русле присутствует обычно несколько молекулярных форм гормона, отличающихся друг от друга по молекулярной массе, биологической активности и иммунологическим свойствам. Для определения Г. г. в крови человека используют радиоиммунологические методы.
В отличие от классических гормонов, действующих гуморальным путем, Г. г. могут оказывать влияние на окружающие клетки также паракринным путем по межклеточным контактам. Механизм действия Г. г. на клетки-мишени сходен с механизмом действия других полипептидных гормонов: после взаимодействия гормона со специфическими цитомембранными рецепторами происходит активация аденилат-циклазного механизма, который опосредует характерное для этого гормона воздействие на клеточный метаболизм. Г. г. наряду с нервными воздействиями обеспечивают регуляцию всех функций пищеварительных органов в период пищеварения и в период покоя. Многие патологические состояния органов желудочно-кишечного тракта сопровождаются нарушением продукции Г. г., соотношений между ними, чувствительности клеток-мишеней к Г. г., однако лишь в отдельных случаях можно говорить о патогенетической роли этих нарушений, поскольку большинство функций желудочно-кишечного тракта регулируется антагонистическими воздействиями одновременно нескольких Г. г. и нервной системы.
Гастрин выделяется клетками антрального отдела желудка, двенадцатиперстной и верхнего отдела тощей кишок; обнаруживается также в ц.н.с. Известны 6 молекулярных форм гормона, из них преобладают гастрин-17 и гастрин-34, состоящие из 17 и 34 аминокислотных остатков соответственно. Выделение гастрина стимулируется приемом пищи, растяжением желудка. Торможение секреции этого гормона происходит при закислении желудочного содержимого. Основной физиологический эффект гастрина — стимуляция секреции соляной кислоты и пепсина, а также регуляция трофики желудка, двенадцатиперстной кишки и поджелудочной железы. В норме содержание гастрина в крови достигает 120 нг/л. Выраженная гипергастринемия отмечается при синдроме Золлингера — Эллисона (см. Апуд-система), менее выраженная — при атрофических гастритах, пернициозной анемии, язвенной болезни двенадцатиперстной кишки, после ваготомии, а также при печеночной и почечной недостаточности. Фрагмент молекулы гастрина — пентагастрин применяют в качестве стимулятора секреции соляной кислоты при исследовании секреторной функции желудка.
Холецистокинин продуцируется в тонкой кишке, обнаружен также в ц.н.с. Он участвует в процессах выделения панкреатических ферментов и желчи после приема пищи. Известны 3 молекулярные формы холецистокинина, представляющие собой пептиды, состоящие из 39, 33 и 8 аминокислот. Наибольшей биологической активностью обладает холеци-стокинин-8. Препараты холецистокинина используют при холецистографии и оценке ферментовыделительной функции поджелудочной железы.
Секретин вырабатывается в слизистой оболочке двенадцатиперстной кишки и представляет собой пептид, состоящий из 27 минокислотных остатков. Его секреция стимулируется закислением содержимого двенадцатиперстной кишки и тормозится при защелачивании дуоденального содержимого. Основной физиологический эффект секретина состоит в стимуляции секреции воды и бикарбонатов поджелудочной железы. Препараты гормона применяют при лабораторной оценке внешней секреции поджелудочной железы.
Вазоактивный интестинальный пептид (ВИП) вырабатывается в тонкой кишке, обнаружен в центральной нервной системе и в нейронах всего желудочно-кишечного тракта, состоит из 28 аминокислотных остатков. В физиологических условиях стимулирует секрецию воды поджелудочной железой и кишечником, подавляет образование соляной кислоты клетками слизистой оболочки желудка, расслабляет гладкую мускулатуру сосудов, желчного пузыря, части пищевода. Гиперпродукцию ВИП отмечают при синдроме Вернера — Моррисона, ганглионейробластомах (см. Апуд-система) и демпинг-синдроме (см. Постгастрорезекционные синдромы). При мегаколоне и болезни Шагаса обнаружена атрофия ВИП-ергических нейронов кишечника.
Гастроингибирующий полипептид (ГИП) вырабатывается преимущественно в двенадцатиперстной и тощей кишках и состоит из 42 аминокислотных остатков. Секрецию ГИП стимулирует поступление в двенадцатиперстную кишку липидов, глюкозы и некоторых аминокислот. В норме ГИП потенцирует стимулированную глюкозой секрецию инсулина.
Энтероглюкагон вырабатывается преимущественно в подвздошной и толстой кишках, участвует в регуляции трофики кишечника. Это полипептид, состоящий из 69 аминокислотных остатков. Секрецию этого гормона стимулируют липиды и углеводы содержимого кишечника. Выраженную гиперпродукцию энтероглюкагона отмечают при глюкагономах, целиакии, синдроме мальабсорбции, муковисцидозе, демпинг-синдроме и после резекции дистальных отделов тонкой кишки.
Панкреатический пептид (ПП) обнаруживается преимущественно в ткани островков поджелудочной железы, состоит из 36 аминокислотных остатков. Секреция ПП стимулируется приемом пищи. В физиологических концентрациях ПП угнетает внешнюю секрецию поджелудочной железы, выделение желчи, моторику желудочно-кишечного тракта. Снижение продукции ПП отмечают при хроническом панкреатите и кистозном фиброзе поджелудочной железы. В большинстве случаев высокие концентрации ПП обнаруживают в крови больных с апудомами поджелудочной железы.
Гастрин — рилизинг-гормон обнаруживается в желудке, верхней части тонкой кишки и ц.н.с. Представляет собой пептид, состоящий из 14 аминокислотных остатков. В физиологических условиях он стимулирует секрецию соляной кислоты и гастрина. Предполагают, что этот гормон является медиатором физиологических стимуляторов гастрина.
Соматостатин вырабатывается в антральном отделе желудка, в ткани островков поджелудочной железы, ц.н.с. Известны две молекулярные формы этого гормона — соматостатин-14 и соматостатин-28, которые состоят из 14 и 28 аминокислотных остатков соответственно. Соматостатин подавляет секрецию инсулина, глюкагона и остальных Г. г., при внутривенном введении тормозит моторику, секрецию пищеварительных соков и замедляет кровоток в органах желудочно-кишечного тракта. В повышенных количествах продуцируется соматостатиномами и другими апудомами поджелудочной железы. Синтетические аналоги соматостатина применяют в комплексной терапии желудочно-кишечных кровотечений различного генеза, а также для торможения моторики желудочно-кишечного тракта при его инструментальных исследованиях. Создание препаратов соматостатина пролонгированного действия делает перспективным его использование для лечения акромегалии, сахарного диабета, апудом органов желудочно-кишечного тракта.
Мотилин синтезируется в слизистой оболочке тонкой кишки, состоит из 22 аминокислотных остатков. Высвобождение мотилина вызывается приемом пищи. Основной эффект этого Г. г. заключается в усилении моторики желудочно-кишечного тракта. Повышение содержания мотилина в крови обнаруживают при диарее инфекционного происхождения, болезни Крона, язвенном колите, демпинг-синдроме.
Нейротензин синтезируется в тонкой кишке, обнаружен в ц.н.с. и ткани апудом поджелудочной железы. Это пептид, состоящий из 13 аминокислотных остатков. Секреция этого Г. г. стимулируется жирной пищей. Физиологическая роль изучена недостаточно. Препараты нейротензина вызывают расширение сосудов, сокращение гладкой мускулатуры, угнетение желудочной секреции и моторики.
Библиогр.. Гастроинтестинальные гормоны, под ред. В.В. Меньшикова, М., 1978; Гастроэнтерология, ч. 1 — Пищевод, желудок, под ред. Дж.X. Барона и Ф.Г. Муди, пер. с англ., с. 75, М., 1985; Гастроэнтерология, ч. 2 — Тонкая кишка, под ред. В.С. Чадвика и С.Ф. Филлипса, пер. с англ., с. 111, М., 1985; Желудочно-кишечные гормоны и патология пищеварительной системы, под ред. М. Гроссмана и др., пер. с англ., М, 1981, Малиновская Н.К. и Рапопорт С.И. Роль гастроинтестинальных гормонов в регуляции желудочной секреции и язвообразовании, Тер. арх., № 2, с 142, 1988; Уголев А.М. Энтериновая (кишечная гормональная) система, Л., 1978.
1. Малая медицинская энциклопедия. — М.: Медицинская энциклопедия. 1991—96 гг. 2. Первая медицинская помощь. — М.: Большая Российская Энциклопедия. 1994 г. 3. Энциклопедический словарь медицинских терминов. — М.: Советская энциклопедия. — 1982—1984 гг .
Гастроинтестинальные гормоны и пептиды
Гастроинтестинальные гормоны и пептиды
Функция многих гастроинтестинальных пептидов как истинных гормонов ЖКТ такая же, как и нейропептидов для энтеральной нервной системы (ЭНС). И наоборот, ЭНС запускает выброс пептидов, ответственных как за переваривание нутриентов, так и за иммунный ответ.
Кишечник является самым большим гормонпродуцирующим органом человека как по числу клеток, так и по количеству произведенных гормонов. Первый гормон был идентифицирован более 100 лет назад, а к 1970 г. были обнаружены только три гормона: секретин, гастрин и холецистокинин. С тех пор идентифицированы более 100 биологически активных пептидов и обнаружено, что энтероэндокринные клетки составляют 1% всех эпителиальных клеток кишечника.
Зрелые энтероэндокринные клетки имеют малую продолжительность жизни, но их количество непрерывно пополняется. Стволовые клетки дают начало абсорбирующим или секреторным клеткам (бокаловидным, энтероэндокринным и клеткам Панета) в зависимости от факторов транскрипции и сигнального пути Notch.
Клетки, которые показывают высокие уровни Notch и которые индуцируют фактор транскрипции Hes-1 и подавляют Mathl, становятся абсорбирующими, в то время как клетки с низкими уровнями Notch становятся секреторными. Также важны другие компоненты сигнального пути (включая факторы транскрипции ngn3 и BETA2/NeruoD, bHLH). Мыши, имеющие дефицит фактора ngn3, не могут сформировать какие-либо эндокринные клетки кишечника.
Гены Pax, которые присутствуют на протяжении всего кишечника, также регулируют дифференцировку энтероэндокринных клеток. У мышей, имеющих дефицит гена Рах4, отмечается значительное сокращение количества клеток, синтезирующих соматостатин и серотонин, но есть нормальное число клеток, синтезирующих гастрин, тогда как у мышей, имеющих дефицит гена Рах6, значительно сокращено количество клеток, синтезирующих соматостатин и гастрин, но нормальное количество клеток, синтезирующих серотонин.
В настоящее время известно, что многие гастроинтестинальные пептиды не могут функционировать как истинные гормоны. Вместо этого многие гастроинтестинальные пептиды выполняют паракринную или нейрокринную функцию, а некоторые функционируют как факторы роста. Как показал Walsh, истинный гормон должен иметь следующие особенности:
(1) поступать в кровь при наличии биологического стимула и запускать физиологический ответ в органе-мишени;
(2) связываться с распознающим его рецептором;
(3) иметь известную и искусственно воспроизводимую химическую структуру;
(4) при поступлении искусственно синтезированного пептида в плазму он должен оказывать действие на орган-мишень;
(5) физиологический ответ органа-мишени может быть заблокирован, если пептид из крови удален или если заблокирован таргетный рецептор.
Семейства гастроинтестинальных пептидов
1. Гастрин:
Гастрин
Холецистокинин
Секретин
2. Секретин:
Глюкагон и глюкагоноподобные пептиды
Желудочный ингибиторный полипептид
Вазоактивный интестинальный полипептид
Пептид гистидин изолейцин
Рилизинг-фактор гормона роста
Гипофизарный пептид, активирующий аденилатциклазу
3. Инсулин:
Инсулиноподобный фактор роста I
Инсулиноподобный фактор роста II
Релаксин
4. Соматостатин:
Соматостатин
Кортикостатин
5. Панкреатический полипептид:
Панкреатический полипептид
Пептид YY
Нейропептид
6. Тахикинин:
Субстанция Р
Нейрокинин А
Нейрокинин В
7. Эпидермальный фактор роста:
Эпидермальный фактор роста
Трансформирующий фактор роста
Амфирегулин
8. Грелин:
Грелин
Мотилин
Ген холецистокинина (ССК) кодирует пропептиды, которые обрабатывают до шести ССК-пептидов длиной от 8 до 83 аминокислотных остатков через дифференцированные эндопротеолитические расщепления. Все шесть пептидов имеют те же С-концевые последовательности биоактивного октапептида. Ген глюкагона кодирует препропептид, который через клеточно-специфическое эндопротеолитическое расщепление вырабатывает настоящий глюкагон поджелудочной железы (в клетках островков поджелудочной железы) или глюкагоноподобные пептиды 1 и 2 (CLP-1, CLP-2)
Гастрин — пример классического гормона, который выделяется G-клетками, когда белок поступает в ЖКТ. Когда гастрин выделяется, происходит запуск париетальных клеток, которые продуцируют кислоту.
Меньше 10 кишечных пептидов признаны истинными гормонами. Другие выполняют паракринную или нейрокринную функцию. Пептиды с паракринной функцией имеют паракринные клетки и направляются к таргетным рецепторам. Примером пептида с паракринной функцией является вазоактивный интестинальный пептид (ВИП). Пептиды с нейрокринной функцией высвобождаются нервными окончаниями.
Примером пептида, у которого есть нейрокринная функция, является субстанция Р, найденная в нервных окончаниях кишечных нервов. Факторы роста — это пептиды, которые оказывают трофические эффекты.
Примером может служить эпидермальный фактор роста, стимулирующий рост слизистой оболочки верхних отделов тонкой кишки.
Часть гормонов и пептидов выполняют только одну функцию (например, фактор роста), другие пептиды действуют в нескольких областях. Например, гастрин-рилизинг-пептид, который проявляет себя и как истинный гормон, и как нейропептид. Некоторые пептиды могут действовать как гормоны и оказывать трофические эффекты, как в случае гастрина. Кроме того, определенные нервные окончания могут продуцировать отдельные нейропептиды.
Интересно, что некоторые из этих пептидов также найдены в тканях вне ЖКТ (нейротензин и соматостатин). Очевидно, эта недавно признанная комплексность функции кишечных пептидов оказала влияние на классификацию гастроинтестинальных гормонов и пептидов, которая в настоящее время стала более сложной, чем ранее. Эволюция клеточной и молекулярной биологии заставила ученых пересмотреть свое понимание гастроинтестинальных пептидов, как это предложено Rehfeld.
До недавнего времени пептиды кишечника классифицировали по принципу структурного подобия. Пока использовали этот классический метод, приблизительно 50% пептидов классифицировали согласно последовательности аминокислот как членов восьми семейств. Считается, что все пептиды в семействе, произошли от одного предшественника и в ходе эволюции сохранили свою определенную тканевую специфичность.
Пептиды семейства секретина (например, секретин, глюкагон и ВИП) обнаружены в кишечнике, как и рилизинг-фактор гормона роста и гипофизарный пептид, активирующий аденилатциклазу.
Тот факт, что многие из недавно идентифицированных гормонов и пептидов не являются членами этих восьми семейств, ограничивает использование принципа структурного подобия для их классификации. В дополнение было показано, что гены гормонов могут иметь многочисленные фенотипы. Ранее считалось, что один ген кодирует один гормон, но теперь известно, что один ген может определять несколько биологически активных пептидов.
Это может происходить несколькими путями: путем последовательного соединения транскриптов (транскрипция гена кальцитонина может генерировать РНКазы, кодирующие пептиды кальцитонина, CGRP), выработки прогормонов в продукты пептидов, отличающихся по длине и являющихся биологически активными (I-клетка секретирует прохолецистокинин, который образует гетерогенную смесь продуктов холецистокинина (ССК)), или кодирования пропептидов, содержащих разные, но подобные гормоны (проглюкагон, который в соответствующих тканях может преобразовываться в истинный глюкагон или в клетках панкреатических островков преобразовываться в глюкагоноподобные пептиды 1 и 2).
Большое количество гастроинтестинальных пептидов широко экспрессируются вне тонкой кишки. Ген гастрина, например, экспрессируется в антродуоденальных G-клетках, в поджелудочной железе плода и новорожденного, кортикотрофах и меланотрофах гипофиза и сперматогенных клетках человека. Наконец, продукция пептида зависит от клеточно-специфического прогормонального процесса и клеточно-специфического процесса выделения пептида. Описание этих процессов в данной статье не приводится.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
Гастроинтестинальные гормоны
Характеристика эндокринных клеток желудочно-кишечного тракта. Характеристика гастроинтестинальных гормонов. Мотилин. Гастроингибиторный пептид (ГИП, GIP). Энтероглюкагон. Панкреатический полипептид. Вазоактивный интестинальный пептид (ВИП, VIP).
| Рубрика | Медицина |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 11.05.2005 |
| Размер файла | 30,7 K |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
ГАСТРОИНТЕСТИНАЛЬНЫЕ ГОРМОНЫ
II. Характеристика эндокринных клеток желудочно-
кишечного тракта . 4
III. Характеристика гастроинтестинальных гормонов . 7
Гастроингибиторный пептид (ГИП, GIP) . 12
Панкреатический полипептид . 14
Вазоактивный интестинальный пептид (ВИП, VIP) ..14
Соматостатин (GHIF, SRIF) . 16
Список литературы . 18
I. Введение.
Функционирование пищеварительной системы, сопряжение моторики, секреции и всасывания регулируются сложной системой нервных и гуморальных механизмов. Выделяют три основных механизма регуляции пищеварительного аппарата: центральный рефлекторный, гуморальный и локальный. Центральные рефлекторные влияния в большей мере выражены в верхней части пищеварительного тракта. По мере удаления от ротовой полости их участие снижается, однако возрастает роль гуморальных механизмов. Особо выражено это влияние на деятельность желудка, двенадцатиперстной кишки, поджелудочной железы, желчеобразование и желчевыведение. В тонкой и особенно толстой кишке проявляются преимущественно локальные механизмы регуляции (за счет механических и химических раздражений). [7]
Большую роль в гуморальной регуляции пищеварительными функциями играют гастроинтестинальные гормоны. Эти вещества продуцируются эндокринными клетками слизистой оболочки желудка, двенадцатиперстной кишки, поджелудочной железы и представляют собой пептиды и амины. Гастроинтестинальные гормоны оказывают регуляторные влияния на клетки-мишени различными способами: эндокринным (доставляются к органам-мишеням общим и региональным кровотоком) и паракринным (диффундируют через интерстициальную ткань к рядом или близко расположенной клетке). [4]
Некоторые из этих веществ продуцируются нервными клетками и играют роль нейротрансмиттеров. Гастроинтестинальные гормоны участвуют в регуляции секреции, моторики, всасывания, трофики, высвобождения других регуляторных пептидов, а также оказывают общие эффекты: изменения в обмене веществ, деятельности сердечно-сосудистой и эндокринной систем, пищевом поведении. [4]
С появлением радиоиммунологических методов стало возможным выявление клеток, продуцирующих и накапливающих различные пептиды. В 1968 г. McGuigan идентифицировал гастринсодержащие или G-клетки в слизистой оболочке антрального отдела желудка. Начиная с этого времени, Pearse, Polak, Solcia и соавт. обнаружили клетки, которые реагируют с антителами к каждому из пептидов, экстрагированных из кишечника. Оказалось, что для каждого пептида есть отдельные клетки, продуцирующие и накапливающие этот пептид, причем эти клетки определенным образом распределены по длине кишечника: одни - в ограниченных участках, другие - на всем его протяжении. Было также показано, что не только кишечник, но и другие органы содержат клетки, реагирующие с антителами к кишечным пептидам; и наоборот, в кишечнике есть клетки, которые реагируют с антителами к пептидам, выделенным из других органов (глюкагону поджелудочной железы, бомбезину из кожи лягушки, соматостатину и нейротензину гипоталамуса; в головном мозге и в кишечнике выявляются вещество Р (Euler и Gaddum, 1931) , гастрин, VIP, энкефалин).[5]
Гастроинтестинальные гормоны, таким образом, в настоящее время рассматриваются как часть единой системы гуморальной регуляции организма, осуществляемой единой системой клеток химической информации, в которой одни и те же или сходные пептиды или амины могут использоваться для нейрокринной, паракринной и эндокринной передачи.[1]
II. Характеристика эндокринных клеток желудочно-кишечного тракта.
Эндокриноподобные клетки, разбросанные среди эпителиальных клеток слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта, во многом отличаются от клеток, сконцентрированных в эндокринных железах. В отличие от последних, эти клетки не имеют никаких специальных или предпочтительных взаимоотношений с капиллярами, а неспособность желудочных А-клеток реагировать на стимуляторы, активизирующие А-клетки поджелудочной железы, свидетельствует также и о различии в их иннервации. Большинство эндокриноподобных клеток слизистой оболочки пилорической части желудка и тонкого кишечника непосредственно контактирует с просветом своим рецепторным полюсом, в котором находятся также супрануклеарный пластинчатый комплекс Гольджи и базальные секреторные гранулы (диаметром 100-300 нм), т. е. видна четкая морфологическая полярность. Содержимое просвета желудочно-кишечного тракта может служить для этих клеток источником информации о количестве, природе, состоянии пищи и продуктов ее переваривания. В слизистой оболочке дна желудка эндокринные клетки не соприкасаются с содержимым просвета и поэтому не реагируют на стимуляторы, активные в отношении эндокринных клеток пилорического отдела. Секреторные гранулы выделяются на базальной поверхности апудоцита или вдоль нижней части его боковой поверхности. Выделению секреторных продуктов в просвет желудочно-кишечного тракта препятствует тот факт, что интерстициальные пространства и канальцы (образованные внедряющимися над базальной пластинкой клетками), через которые осуществляются местные эндокринно-экзокринные, а также межэндокринные корреляции, в верхней (юксталюминальной) части боковой поверхности эпителиальных клеток закрыты соединительными комплексами. Активные пептиды и амины, выделяемые эндокриноподобными клетками, могут, не поступая в кровь (не осуществляя истинно эндокринного влияния), взаимодействовать с некоторыми мишенями, в том числе с нервными окончаниями, гладкомышечными клетками, стенкой сосудов, осуществляя местную (паракринную) регуляцию.[5],[4] Общими характеристиками клеток APUD также являются: 1) флюрогеннные амины (катехоламины, 5-гидрокситриптамин), усвоение предшественников аминов (ДОФА), декарбоксилирование аминокислот; 2) боковые цепи карбоксильных групп (маскированная метахромазия); 3) аргирофилия; 4) б-глицерофосфатдегидрогеназы, неспецифические эстеразы, холинэстеразы; 5) специфическая иммунофлюоресценция. [1]
В настоящее время используется классификация эндокриноподобных клеток, принятая на Международном симпозиуме по гастродуоденальной патофизиологии в Болонье в марте 1973 г. Эта классификация предусматривает выделение в желудке 6 типов эндокринных клеток: ЕС - энтерохромаффинные, G - вырабатывают гастрин (и незначительное количество АКТГ), ECL (энтерохромаффиноподобные), А-подобные (напоминающие А-клетки поджелудочной железы, вырабатывающие глюкагон), D и D1; в тонкой кишке - ЕС, S (вырабатывают секретин), EG - вырабатывают энтероглюкагон, G, I, D, D1. Дальнейшие исследования позволили довести число клеток, принадлежащих к APUD, до 36, из которых 18 определенно являются производными нейральной или специализированной (placodal) эктодермы (A. Pearse, T. Takor Takor, 1976) (источник остальных 18 остается неизвестным), что свидетельствует о том, что клетки APUD представляют собой третье подразделение нервной системы (помимо соматического и автономного).[1] Один из более поздних вариантов классификации эндокринных клеток кишечника (Varese, 1977), приведен в следующей таблице: [5]
Желудочно-кишечные гормоны и гастроинтестинальные гистогормоны:
Биогенные амины нейромедиаторного и гормонального действия:
адреналин, норадреналин, дофамин, серотонин, мелатонин,
Эйкозаноиды: производные арахидоновой кислоты:
простагландины, тромбоксаны, простациклины, лейкотриены. Гормоны имунной системы: тимозин, тимолин, тимопоэтин,
тимостерин - стимулятори лимфоцитопоэза и медиаторы имунной системы: цитокины, инсулиноподобный фактор роста(ИФР) та
Опиоидные пептиды мозга : эндорфины и энкефалины –
Натрийуретические пептиды (НУП): атриальный НУП, мозговой НУП. Стимулируют выделение с мочой Na+, Cl-, воды и стимулируют диурез. Антагонисты вазопрессина и альдостерона и
Пептиды кининово-ангиотензиновой системы: каликреин и брадикинин (сосудорасширяющее действие); ангиотензин, активность
ренина плазмы (сосудосуживающее действие).
Кальцитриол – активная форма витамина D3.
КЛАССИФИКАЦИЯ ГОРМОНОВ
Гормоны можно классифицировать по:
•месту их синтеза,
•локализации их рецепторов и опосредующей внутиклеточной системе,
По химической природе гормоны делят на:
• белково-пептидные гормоны - (простые и сложные белки, гликопротеины) – гормоны гипоталамо-гипофизарной системы, паращитовидных желез, поджелудочной железы, гастроинтестинальные гормоны, нейропептиды.
• производные аминокислот – гормоны щитовидной железы, мозгового вещества надпочечников, некоторые нейромедиаторы (адреналин, серотонин, тироксин);
• стероиды – гормоны коркового вещества надпочечников(альдостерон, кортизол, половые гормоны, витамин Д и ретиноевая кислота);
• производные липидов (эйкозаноиды) – простагландины, простациклины, тромбоксаны, лейкотриены.
которых состоит из семи трансмембранных
АКТГ, ТТГ, ФСГ, ЛГ, хорионический гонадотропин, простагландины, гастрин, холецистокинин, вазопрессин, адреналин, ацетилхолин, серотонин, глюкагон, кальцитонин, секретин, соматолиберин.
Ко второй группе относятся гормоны, имеющие один трансмембранный фрагмент:
СТГ, пролактин, инсулин, плацентарный лактоген, нервные факторы роста, или нейротрофины, фактор роста гепатоцитов, предсердный натрийуретический пептид, эритропоэтин.
К гормонам третьей группы, рецептор которых имеет четыре трансмембранных фрагмента
(ионные каналы) относятся: ацетилхолин, серотонин,
глицин, g-аминомасляная кислота.
Классификация гормонов по механизму действия:
Группа I. Гормоны, связывающиеся с внутриклеточными рецепторами - эстрогены,
глюкокортикоиды, минералокортикоиды, кальцитриол,
андрогены, тиреоидные гормоны.
Группа II. Гормоны, связывающееся с рецепторами на поверхности клетки:
А. Вторичный посредник цАМФ: АКТГ, ангиотензин II, АДГ, ФСГ, хорионический гонадотропин человека, ЛГ, опиоиды, ацетилхолин, глюкагон, катехоламины, кортикотропин,
кортиколиберин, кальцитонин, соматостатин;
Б. Вторичный посредник - кальций или фосфатидилинозиды: холецистокинин, гастрин, тиреотропин,
тиролиберин, вазопрессин, ангиотензин II, ацетилхолин,
В. Внутриклеточный посредник неизвестен:
хорионический соматотропин, гормон роста, инсулин, пролактин, окситоцин, плазматические факторы роста.
Этапы мембранного механизма действия гормонов белковой природы
гормон (адреналин) – первичный мессенджер
рецепторы клеток-мишеней: ионотропные метаботропные тирозинкиназные
внутриклеточные ферменты: аденилатциклаза, гуанилатциклаза , фосфолипаза С
Читайте также: