Caratteristiche, struttura, funzioni di colecistochinina

IL colecystochinina (CCK) è un ormone animale che partecipa alla regolazione della fisiologia gastrointestinale. Funziona come inibitore dell'assunzione di cibo e "svuotamento" gastrico, stimola anche la secrezione di enzimi pancreatici e cistifellea biliare.

Fu descritto per la prima volta nel 1928 nelle secrezioni intestinali di cani e cani. Tuttavia, non è stato fino al 1962 che è stato isolato e caratterizzato dall'intestino di suini, determinando che è un peptide in grado di indurre la contrazione della cistifellea e la secrezione di enzimi pancreatici.

Colecystochinina. Immagine via: https: // conceptodefinition.Di

Dopo la sua scoperta, la colecystochinina è diventata, insieme alla gastrina e alla secretina, in parte del trio ormonale che partecipa alle varie funzioni gastrointestinali, sebbene funzioni anche come fattore di crescita, neurotrasmettitore, fattore di fertilità dello sperma, ecc.

Come la gastrina, questo ormone appartiene alla famiglia dei peptidi neuroendocrini, caratterizzata dall'identità dell'estremità C-terminale, dove risiedono tutte le sue proprietà e gli effetti biologici.

La colecistochinina è prodotta abbondantemente dalle cellule endocrine della mucosa del duodeno e del digiuno (aree dell'intestino sottile) di molti mammiferi, nonché per molti nervi enterici (quelli associati al sistema digestivo) e neuroni dei neuroni del Sistema nervoso centrale e periferica.

Come molti altri ormoni, la colecistochinina è coinvolta in diverse condizioni patologiche complesse, in particolare con i tumori cancerosi.

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Caratteristiche e struttura

La colecistochinina matura è un peptide che può avere lunghezze variabili che dipendono dall'elaborazione enzimatica della sua forma precursore, che è mediata da proteasi specifiche. Le forme più note dell'ormone sono CCK-33, CCK-58, CCK-39 e CCK-8.

Questi peptidi soffrono di modificazioni post-traduzionali posteriori che hanno a che fare con l'aggiunta di solfati ai residui di tirosina, l'amidazione delle fenilalanine C-terminali e l'eliminazione selettiva di alcuni particolari rifiuti di aminoacidi ad entrambe le estremità del peptide.

Tale ormone peptidico appartiene alla famiglia dei peptidi regolatori che hanno una sequenza C-terminale molto conservata. Questo contiene il suo sito attivo e l'attività di solito dipende dalla presenza di rifiuti di zolfo.

Questa famiglia di peptidi appartiene anche a un ormone peptidico quasi correlato, a gastrina, nonché ad altri peptidi presenti nelle rane e nei protocorfi.

In letteratura, la colecistochinina è descritta come un peptide di contrazione della cistifellea biliare ed è caratterizzato dalla sequenza C-terminale composta da 7 aminoacidi, vale a dire: Tyr-Meth-X-T-Trp-Met-Asp-Phe-NH2, dove x, nei mammiferi , è sempre un residuo di glicina (Gly).

Produzione

La colecistochinina è sintetizzata e rilasciata in più isoforme molecolari, tuttavia è stata trovata solo una molecola di mRNA.

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Questo messaggero è stato trovato in pari proporzione sia nel cervello che nella mucosa intestinale, il che significa che le sue funzioni nel sistema nervoso sono importanti come nel sistema digestivo, sebbene nel primo non siano ancora completamente comprese.

Nell'uomo, il gene codificante per questo peptide si trova nel cromosoma 3. È composto da cinque esoni e tra i suoi primi 100 bp ci sono diversi elementi normativi.

Tra questi c'è un elemento e-box (per l'Unione dei fattori di trascrizione), una regione ricca di GC ripetuto e un elemento di risposta AMPC.

L'RNA Messenger trascritto da questo gene ha circa 1.511 pb e codifica per un peptide precursore di 115 rifiuti di aminoacidi noto come Pre-pro-cck.

La prima parte della molecola pre-pro-CCK è composta da un peptide di segnale e la seconda corrisponde a un peptide spacecier, la cui sequenza varia notevolmente tra le specie.

I peptidi bioattivi della colecistochinina derivano dall'ultima porzione di 58 rifiuti di aminoacidi, che è molto conservato tra diverse specie.

L'accusa di molecole precursori è specifica per cellule. Ciò significa che, a seconda del tessuto in cui viene espresso il gene CCK, Le miscele di peptidi CCK si trovano con diverse lunghezze e modifiche post -traduzionali.

Questa elaborazione si verifica normalmente in siti con residui monobasici di zolfo, che sono decisivi per l'Unione con i loro recettori specifici, in particolare con il CCK1 così chiamato, che si trova nel plesso mesenterico, nell'ipofisi anteriore e in alcune parti del cervello.

Dove si verifica il peptide precursore?

Le cellule I dell'intestino sottile sono responsabili della secrezione della colecystochinina in questo compartimento, attraverso le loro membrane apicali, che sono in contatto diretto con la mucosa intestinale e attraverso alcuni secretori specifici di "granuli".

Nel sistema nervoso, la colecistochinina è prodotta da alcune cellule surrenali core e da alcune cellule ipofisarie.

Il cervello è l'organo che produce la maggior parte della colecystochinina nel corpo di un mammifero e i neuroni che lo producono sono più abbondanti di quelli che producono qualsiasi altro neuropeptide.

Ci sono anche numerosi nervi che producono la colecistochinina nel colon, principalmente nello strato muscolare circolare, quindi si assicura che questo ormone abbia anche effetti sull'eccitazione dei muscoli lisci del colon.

Stimolazione della produzione

La liberazione della colecistochinina può essere stimolata, tra le altre cose, dalla presenza di acidi grassi e proteine ​​nell'intestino tenue, in particolare da acidi grassi a catena lunga e aminoacidi aromatici.

Meccanismo di azione

Gli effetti dei peptidi di colecistochinina sono correlati alla loro interazione con due recettori specifici: il CCK-A (ricevitore "ALimentice ") e il CCK-B (ricevitore" cerebrale ", dall'inglese"BPiovere ").

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Il ricevitore CCK-A è colui che partecipa alla contrazione della cistifellea, al rilassamento dello sfintere di Oddi, nella crescita del pancreas e alla stimolazione della secrezione di enzimi digestivi, nel ritardo dello svuotamento gastrico e in L'inibizione della secrezione di acidi gastrici.

I peptidi di colecystochinina che hanno gruppi di solfato e Amida sono riconosciuti dai recettori CCK-A e si uniscono con una grande affinità. I recettori del tipo CCK-B sono meno efficaci nella risposta e non si legano, quindi l'affinità con i peptidi di zolfo.

La colecicinina viene rilasciata dall'intestino dopo l'assunzione di cibo e i recettori attivi (CCK 1) nel nervo vago che raggiungono la trasmissione della sensazione di "pienezza" o "sazietà" al cervello, che è responsabile della finitura del comportamento dell'alimentazione.

Sia la colecistochinina che la gastrina (un altro ormone correlato) possono essere rilasciati verso torrenti nel sangue o lume intestinale, esercitando funzioni di paracrina, autocrina ed esocrina non solo nel sistema nervoso, ma nel sistema direttamente digestivo.

L'associazione con questi recettori innesca la cascata di risposta ormonale che deve fare, principalmente, con l'idrolisi delle molecole di fosfatidilinitolo.

Funzioni

In digestione

Come già accennato, la colecistochinina è stata inizialmente descritta come un ormone le cui funzioni principali erano correlate alla fisiologia del sistema digestivo.

Sebbene oggi sia noto che partecipa a molti altri processi di sviluppo e fisiologia degli animali, una delle sue funzioni principali è la stimolazione della contrazione (diminuzione del volume) della cistifellea.

Tra le sue funzioni esocrine c'è anche la stimolazione della secrezione di enzimi pancreatici digestivi, quindi è indirettamente coinvolto nella digestione e nell'assorbimento degli alimenti (nutrizione), specialmente nei mammiferi.

Questo piccolo ormone peptidico partecipa anche all'inibizione dello svuotamento dello stomaco mediando la contrazione dello sfintere pilorico e il rilassamento dello stomaco prossimale attraverso il nervo vago, che è stato dimostrato sperimentalmente nei ratti, nell'uomo e nei primati non omoidi.

A seconda delle specie di mammifero che si considera, la colecistochinina ha effetti inibitori o stimolanti per la secrezione di acidi dello stomaco, contribuendo positivamente o negativamente con altri ormoni correlati come la gastrina.

Altre funzioni

Oltre alle sue funzioni gastrointestinali, la colecistochinina partecipa al sistema nervoso aumentando o migliorando gli effetti inibitori della dopamina, un neurotrasmettitore del sistema nervoso centrale.

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Allo stesso modo, la colecistochinina aumenta la respirazione e la pressione sanguigna nel sistema cardiovascolare dei roditori.

Somministrato esogeno negli animali sperimentali, questo ormone peptidico induce uno stato ipotermico aumentando l'azione dei neuroni di risposta ad alte temperature e inibendo i neuroni di risposta fredda.

Altre funzioni hanno a che fare con il rilascio di diversi neurotrasmettitori, la regolazione della crescita del pancreas, l'induzione della crescita dei carcinomi, la maturazione delle cellule degli spermatozoi nei testicoli, tra gli altri.

Malattie correlate

Diversi autori hanno determinato la presenza di quantità variabili di colecistochinina in diversi tumori endocrini, in particolare nei tumori ipofisari, nei carcinomi tiroidei, nei tumori pancreatici e nei sarcomi Ewing.

Alte concentrazioni di questo ormone in alcuni tumori producono quella che è stata chiamata sindrome di "cckomas", inizialmente descritta negli animali e successivamente confermata nell'uomo.

Il carcinoma pancreatico e la pancreatite sono anche correlati alla colecistochinina, in quanto è coinvolto nella sua crescita normale e in parte della stimolazione esocrina per la secrezione di enzimi digestivi.

È stato determinato che il ruolo della colecistochinina è che queste condizioni patologiche hanno a che fare con la sovraespressione dei suoi recettori (CCK-A e CCK-B), che consente a questo ormone di esercitare la sua funzione anche quando è troppo espressa dal tumore delle cellule.

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