Caratteristiche della gastrina, struttura, produzione, funzioni

IL Gastrina È un ormone gastrico della natura proteica che viene prodotto nella cavità dello stomaco di molti mammiferi e le cui funzioni sono correlate alla stimolazione della secrezione di enzimi e acidi gastrici.

È prodotto da un gruppo di cellule endocrine note come cellule "G" (di gastrina), che si trovano nelle ghiandole pilorico della parte più distale dello stomaco (club) e nella regione prossimale del duodenum (consultare l'immagine).

Schema di stomaco umano semplificato (fonte: stomaco.SVG: RHASCHASTILHOSDERIVATIVE Work: Estevoaei [dominio pubblico] via Wikimedia Commons)

Istologicamente parlando, le cellule G hanno una caratteristica forma di "pallone", con un'ampia base e un "collo" che raggiunge la superficie della mucosa dello stomaco.

Dal 1905 l'esistenza di gastrina. Tuttavia, non è stato fino al 1964 che questo ormone antrale ”(perché si verifica nell'antro dello stomaco) è stato isolato per la prima volta grazie alle opere di Gregory e Tracy, che ha studiato la mucosa dello stomaco dei maiali.

La sua struttura chimica è stata chiarita poco dopo da Kenner e collaboratori, che erano anche responsabili di sintetizzazione artificialmente.

Come altri ormoni del sistema endocrino dei mammiferi, la gastrina è un prodotto dell'elaborazione enzimatica co-traduzionale di una molecola precursore nota come preprogastrina.

Le sue funzioni dipendono dalla loro interazione con recettori specifici che di solito scatenano cascate di segnalazione intracellulare correlate alle proteine ​​della proteina G e alla chinasi (cascate di fosforilazione).

La concentrazione di calcio intracellulare, la presenza di acidi e aminoacidi nel lume dello stomaco o nella stimolazione nervosa attraverso neurotrasmettitori specifici, sono alcuni dei fattori che controllano la secrezione di questo importante ormone nell'uomo.

[TOC]

Caratteristiche

La gastrina è un ormone peptidico e dalla sua scoperta al presente, tre forme di questa molecola che vengono chiamate, in base alle sue dimensioni sono riconosciute: secondo le sue dimensioni:

- "Great" Gastrina (dall'inglese "Grande gastrina ") 34 aminoacidi

- "Piccolo" gastrina (dall'inglese "Poca gastrina ") di 17 aminoacidi

- Gastrina "in miniatura" o "Mini Gastrina" (dall'inglese "Mini gastrina") di 13 aminoacidi.

Grande gastrina si trova nella mucosa antrale ed è stata anche identificata negli estratti di gastrinomi umani (tumori di stomaco). Alcuni autori ritengono che sia la gastrina sia piccola che in miniatura corrisponde a frammenti derivati ​​da questo.

Struttura della "Great Gastrina" G-34 (Fonte: Edgar181 [dominio pubblico] via Wikimedia Commons)

Ottenere la sequenza aminoacea di grande gastrina ha servito come prova per verificare la precedente ipotesi, poiché il peptide C-terminale Eptadeca della sequenza di questo peptide è identico alla sequenza della piccola gastrina.

Può servirti: brodo tetrazionale: ciò che è, fondazione, preparazione, usi

Inoltre, il peptide di trenta sequenza dell'estremità C-terminale della piccola gastrina è identica alla sequenza di aminoacidi della minitrina mini-gastrina, 13 aminoacidi di lunghezza.

Nella piccola gastrina (G17) è stato determinato che il frammento identico alla mini gastrina (peptide C-terminale estremo di Tridecaca) ha attività biologica, ma la fine N-terminale è biologicamente inattiva.

È ora noto che questa proteina attraversa una serie di modifiche co-traduzionali che implicano il taglio enzimatico della forma "precursore" (grande gastrina o G-34) per la produzione del peptide attivo heptadeca (piccola gastrina) e altri derivati ​​piccoli.

Struttura

I tipi di gastrina sopra menzionati (G-34, G-17 e G-13) sono peptidi lineari che non contengono collegamenti disolfuro tra nessuno dei loro rifiuti aminoacei.

La grande gastrina ha un peso molecolare di circa 4 kDa, mentre la piccola gastrina e la mini gastrina hanno più o meno, 2.1 e 1.6 kDa, rispettivamente.

Struttura della "piccola gastrina" o G-17 (fonte: Edgar181 [dominio pubblico] via Wikimedia Commons)

A seconda delle condizioni del mezzo, in particolare del pH, queste molecole di natura proteica possono essere trovate come alfa o eliche strutturate come "bobine casuali"

Nelle gastrine G-34 e G-17, il residuo di acido glutammico situato all'estremità N-terminale può "ciclare" e impedire la digestione di questi ormoni peptidici mediante azione degli enzimi aminopeptidasi.

Produzione

La gastrina è il prodotto attivo dell'elaborazione co-traslazionale di una molecola precursore: preprogstrina, che nell'uomo ha 101 rifiuti di aminoacidi. La preprostrina viene inizialmente elaborata per produrre proastrina, un peptide di aminoacidi 80.

La proastrina viene elaborata nelle cellule endocrine, prima da enzimi di proproteina convertiti e poi dall'enzima carbossimpidasi e, per dare origine a una grande gastrina con un residuo di glicina C-terminale (G34-GLY) o una piccola gastrina con un residuo di c-termale glicina (G17-Gly).

Queste molecole rimangono proastrina fintanto che vengono convertite nei peptidi G-34 e G-17 mediante "amidazione" dell'estremità C-terminale, un processo mediato dall'azione dell'enzima alfa-amidante peptidilico mono-ossigenasi (PAM, dell'inglese "mono-ossigenasi Peptidyl alpha-amiding ").

Il processo di clivaje mediato dall'endopeptidasi e amidazione dell'estremità C-terminale si verificano nelle vescicole secretorie delle cellule G.

Può servirti: proteoglicaniStruttura della "Gastrina in miniatura" o G-13 (fonte: Edgar181 [dominio pubblico] via Wikimedia Commons)

Regolazione della sua produzione a livello genetico

La gastrina è codificata da un gene che in genere esprime nelle cellule G della mucosa pilorica antrale e nelle cellule G del duodeno dello stomaco degli esseri umani. Questo gene ne ha 4.1 kb e ha due introni nella sua sequenza.

La sua espressione può aumentare in risposta al reddito alimentare allo stomaco o può essere inibita grazie alla presenza di acidi e dall'azione della somatostatina, che è un ormone responsabile dell'inibizione delle secrezioni gastrointestinali.

Sebbene non sia noto esattamente, si pensa che le rotte cellulari di segnalazione che promuovono l'attivazione di questo gene e, quindi, dalla produzione di gastrina, dipendano dagli enzimi proteici di Mopanas (percorso MAPK).

Secrezione

La secrezione di gastrina dipende da alcuni fattori chimici che agiscono dalle cellule G, che sono responsabili della loro sintesi. Questi fattori possono avere effetti stimolanti o inibitori.

Le cellule G entrano in contatto con tali fattori chimici o perché vengono trasportate attraverso il flusso sanguigno, perché vengono rilasciate dai terminali nervosi che sono in contatto con loro o perché provengono dal contenuto dello stomaco che "bagna" la superficie luminale di.

Fattori chimici trasportati nel sangue

Sebbene in condizioni normali difficilmente raggiungano concentrazioni sufficientemente elevate per promuovere il rilascio di gastrina, i fattori "stimolanti" che vengono trasportati dal flusso sanguigno sono i Epinefrina o adrenalina e calcio.

Ad esempio, un aumento significativo del trasporto di calcio allo stomaco, che si traduce nella stimolazione del rilascio di gastrina, è generalmente associato a patologie come l'iperparatiroidismo.

Il sangue può anche trasportare fattori inibitori, come altre molecole ormonali come secretina, glucagone e calcitonina.

Fattori chimici o alimentari "luminali"

Il cibo che mangiamo può contenere fattori chimici che stimolano la secrezione di gastrina, un esempio di essi sono i prodotti di digestione del calcio e delle proteine ​​(idrolizzato di caseina).

La presenza di sostanze acide nel lume dello stomaco.

Può servirti: circolazione dei funghi: nutrienti, sostanze, osmoregolazione

Funzioni

Le funzioni della gastrina sono diverse:

- Stimola la secrezione di enzimi nello stomaco, nel pancreas e nell'intestino tenue.

- Stimola la secrezione di acqua ed elettroliti nello stomaco, nel pancreas, nel fegato, nell'intestino tenue e nelle ghiandole di Brunner (presente nel duodeno).

- Inibisce l'assorbimento d'acqua, il glucosio ed elettroliti nell'intestino tenue.

- Stimola i muscoli lisci dello stomaco, l'intestino tenue e il colon, la cistifellea e lo sfintere esofageo.

- Inibisce la muscolatura liscia degli sfinter pilorica, ileocecali e oddi.

- Promuove la liberazione di insulina e calcitonina.

- Aumentare il flusso sanguigno al pancreas, intestino sottile e stomaco.

Come agisce la gastrina?

L'azione della gastrina è direttamente correlata alla sua interazione con una specifica proteina di ricezione transmembranica, nota come CCK2R o CCKBR (recettore della gastrina).

Questo ricevitore ha sette segmenti di transmarket ed è accoppiato a una proteina G, che è associata alle rotte di segnalazione cellulare delle chinasi MAP.

Gastrite e altre malattie

La gastrite è una condizione patologica causata da batteri Gram -Negative Helicobacter pylori Questo, tra i diversi sintomi, provoca un'infiammazione dolorosa della mucosa di stomaco.

Questa infiammazione causata da H. Pylori Causa l'inibizione dell'espressione dell'ormone della somatostatina, che è responsabile dell'inibizione della produzione e della secrezione di gastrina, che si traduce in un aumento significativo della secrezione di questo ormone e una diminuzione del pH dello stomaco a causa della secrezione esagerata degli acidi gastrici.

Cancro

Numerosi tumori gastrointestinali sono caratterizzati da un aumento dell'espressione del gene codificante per la gastrina. Del più studiato, menzione del carcinoma cororrettale, del cancro del pancreas e del gastrinoma o della sindrome di Zollinger-Cellison possono essere fatti.

Alcune di queste patologie possono essere correlate all'elevata espressione del gene gastrina, con l'elaborazione errata dei peptidi precursori o con l'espressione del gene in siti diversi dallo stomaco.

Riferimenti

1. Dockray, g., Dimalina, r., & Varro, a. (2005). Gastrina: ormone vecchio, nuove funzioni. Eur J Physiol, 449, 344-355.
2. Ferrand, a., & Wang, T. C. (2006). Gastrina e cancro: una revisione. Lettere Cancro, 238, 15-29.
3. Gregorio, h., Hardy, p., D, j., Kenner, g., & Sheppard, R. (1964). La gastrina dell'ormone antrale. Nature Publishing Group, 204, 931-933.
4. Jackson, b. M., Reeder, d. D., & Thompson, J. C. (1972). Caratteristiche dinamiche del rilascio di gastrina. L'American Journal of Surgery, 123, 137-142.
5. Walsh, J., & Grossman, M. (1975). Gastrina (prima di due parti). Il New England Journal of Medicine, 292(25), 1324-1334.