ГОРМОНИ ШЛУНКОВО-КИШКОВОГО ТРАКТУ (ГАСТРОІНТЕСТИНАЛЬНІ ПЕПТИДИ)

Методичні вказівки для самостійної

позааудиторної роботи студентів з теми №11:

“ГОРМОНИ ШЛУНКОВО-КИШКОВОГО ТРАКТУ

(ГАСТРОІНТЕСТИНАЛЬНІ ПЕПТИДИ)”

 

Актуальність теми: ШКТ – це найбільший ендокринний орган. Серед клітин циліндричного епітелію, через які відбувається всмоктування, і екзокринних секреторних клітин, які виділяють свій вміст у просвіт шлунка чи кишечника, розміщені високоспеціалізовані клітини, які приймають сигнал із просвіту ШКТ від певних складових частин їжі. Дифузна ендокринна система шлунково-кишкового тракту нараховує до 16 типів ендокринних клітин, які продукують більше 20 нейропептидів і пептидних гормонів.

Тривалість заняття: 6 годин.

Навчальна мета:

Знати: механізми стимуляції синтезу та вплив на організм основних гормонів шлунково-кишкового тракту.

Вміти: на основі клінічних симптомів виявити порушення синтезу того чи іншого гормону ШКТ.

Засвоїти практичні навички: розв’язок клініко-ситуаційних завдань.

Базові знання

Дисципліна Отримані навички
Нормальна фізіологія

 

 

Фармацевтична хімія

Знати фізіологічні основи функціонування органів ШКТ та APUD-системи

Препарати гормонів ШКТ

 

Контрольні питання:

1. Поняття про дифузну ендокринну систему.

2. Біологічні ефекти гастрину.

3. Біологічні ефекти секретину.

4. Біологічні ефекти холецистокініну.

5. Біологічні ефекти шлункового інгібуючого пептиду.

 

Конспект теми:

ШКТ – це найбільший ендокринний орган. Серед клітин циліндричного епітелію, через які відбувається всмоктування, і екзокринних секреторних клітин, які виділяють свій вміст у просвіт шлунка чи кишечника, розміщені високоспеціалізовані клітини, які приймають сигнал із просвіту ШКТ від певних складових частин їжі. Ці сигнали передаються всередину клітин, що викликає звільнення депонованих у гранулах гормонів через протилежний бік клітин безпосередньо у кров. Гормони розносяться до клітин-мішеней і викликають відповідний біологічний ефект. Зокрема, вони надходять у підшлункову залозу і сенсибілізуть відповідні ендокринні клітини шлунка і кишечника, здатні „брати пробу” із вмісту травного тракту і „попереджувати” відповідні ендокринні клітини підшлункової залози про необхідність наступної роботи (Я.І. Гонський та співавт., 2001).

Дифузна ендокринна система шлунково-кишкового тракту нараховує до 16 типів ендокринних клітин, які продукують більше 20 нейропептидів і пептидних гормонів (енкефаліни, гастрин, секретин, холецистокінін, гастринвивільнюючий пептид, панкреатичний поліпептид, шлунковий інгібуючий пептид, вазоактивний інтестинальний пептид, мотилін, інсулін, глюкагон, соматостатин, нейротензин тощо).

За своєю хімічною природою гастроінтестинальні гормони є пептидами, які складаються з 4-50 і більше залишків амінокислот. Більшість із них синтезуються у вигляді прогормонів і після обмеженого протеолізу з них утворюються справжні гормони. Доведено, що окремі гастроінтестинальні регуляторні пептиди після біосинтезу в ендокринних клітинах надходять не тільки в кров (гормональний ефект), але й у просвіт травного тракту з травними секретами: гастрин у складі шлункового соку, соматостатин – з панкреатичним соком.

ГАСТРИН синтезується G-клітинами слизової оболонки антральної частини шлунку і в криптах, ворсинках, брунерових залозах дванадцятипалої кишки. Антральні G-клітини синтезують переважно сімнадцятиамінокислотну молекулу гастрину, яка біологічно найбільш активна, а дуоденальний гастрин людини – це 34-амінокислотний пептид із значно меншою біологічною дією, ніж антральний пептид. Гастрин регулює функціональну активність обкладових і головних клітин фундальної слизової оболонки шлунка, викликаючи приріст дебіту соляної кислоти і пепсину.

ГРЕЛІН — пептидний гормон, що володіє властивостями гонадоліберину й іншими метаболічними та ендокринними функціями. Був відкритий наприкінці XX століття (про відкриття греліну повідомили Масаясу Коіджима і його колеги в 1999 році). Рівень греліну визначався за допомогою радіоімунного аналізу.

Прогормон греліну продукується в основному P/D1-клітинами слизової оболонки фундального відділу шлунку.

Рівень греліну перед прийомами їжі збільшується, а після прийомів їжі зменшується. Вважається, що він взаємно доповнює гормон лептин, що синтезується у жировій тканині та викликає відчуття ситості. При деяких бариатричних процедурах рівень греліну у хворих зменшується, викликаючи відчуття ситості перш, ніж це звичайно відбувалося б у здорових людей. Грелін також виробляється в дугоподібному ядрі гіпоталамуса, де він стимулює секрецію гормону росту у передній долі гіпофіза. Рецептори греліну експресуются нейронами в дугоподібному ядрі й вентромедіальному гіпоталамусі. Рецептор в гіпоталамусі зв’язаний з G-білком (GPCR), колись відомий як рецептор GHS (рецептор стимулятора секреції гормону росту). Грелін відіграє значну роль у нервовій системі, особливо в роботі гіппокампа, і важливий для пізнавальної адаптації в умовах середовища, що змінюються, й під час процесу вживання їжі. Не так давно було доведено, що грелін сприяє активізації ендотеліальної ізоформи синтази оксиду азоту в сигнальному каскаді, що залежить від різних кіназ, включаючи АКТ.

Грелін існує в гормонально неактивній (чистий пептид) і активній (октаноїл-грелін) формі.

Механізм дії. Грелин був відкритий як перший циркулюючий гормон голоду. Гормон голоду й синтетичний міметичний грелін (стимулятор секреції гормону росту) збільшують кількість прийнятої їжі й масу жиру, діючи на рівні гіпоталамуса. Вони активізують клітини в дугоподібному ядрі, які викликають апетит, активізуючи нейропептид Y (NPY). Грелін-реактивність це і лептин-, і нейрочутливість до інсуліну. Грелін також активізує мезолімбичний холінергічно-допамінергічний зв’язок поживних речовин. У ембріонів грелін виробляється легенями і стимулює їхній ріст.

На моделях тварин можна простежити, що грелін може надходити в гіппокамп з кров’яного русла, змінюючи з’єднання нейронів, і в такий спосіб підсилюючи сприйняття інформації й пам’ять. Передбачається, що навчання могло б проходити ефективніше протягом дня, коли шлунок порожній, тому що в цей час рівні греліну найбільш високі. Команда дослідників Йєльскої Школи Медицини відзначила, що подібний ефект для людської нейрофизиологии досить імовірний.

За результатами дослідження, опублікованого в журналі «Nature Neuroscience» у 2008 році, припускається, що гормон міг би допомогти захистити проти симптомів депресії й занепокоєння, викликаних станом напруги. Щоб перевірити, зміг би грелін відрегулювати депресивні симптоми, викликані хронічною перевтомою, дослідники піддали щоденним стресам лабораторних мишей, використовуючи стандартну лабораторну методику, що викликає стан напруги при переселенні нормальних мишей до дуже агресивних мишей «хуліганів». Такі досліди на тваринах проводили для більш точного вивчення депресивних станів у людей. Дослідники піддали напрузі звичайних лабораторних мишей і мишей, які були нездатні реагувати на грелін. Вони виявили, що після подолання стану напруги, в обох типів мишей значно збільшився рівень греліну, що зберігався навіть через чотири тижні після їхнього останнього контакту. Однак, миші зі зниженою чутливістю до греліну їли менше, ніж звичайні миші.

Рівні греліну в плазмі крові у людей, що страждають ожирінням нижчий, ніж у більш худих людей, крім випадків синдрому Прадера-Віллі (спадкове поєднання розумової відсталості, низького зросту, ожиріння, гіпотонії м’язів). У людей, що страждають на анорексію — розлад харчової поведінки — спостерігається високий рівень греліну в плазмі крові, порівняно з дуже худими людьми і людьми з нормальною комплекцією. Це доводить, що грелін відіграє важливу роль як і в розвитку анорексії, так і при ожирінні. Уїлдиз і його колеги виявили, що рівень греліну збільшується впродовж доби. Професор Каппуччо з Уорикського університету виявив, що коротка тривалість сну може також привести до ожиріння, збільшуючи апетит через гормональні зміни. Через недостачу сну виробляється грелін, що стимулює апетит і створює менше лептину, який пригнічує апетит. Рівні греліну досить високі й у хворих, що страждають на кахексію, викликану раком. Синдром Прадера-Віллі також характеризується швидким збільшенням рівня греліну; тут рівень греліну пов’язаний з більшою кількістю вжитої їжі. У ході одного з досліджень було встановлено, що шунтування не тільки зменшує здатність кишки перетравлювати їжу, але також і різко знижує рівень греліну у худих людей і в тих, хто схуд за допомогою дієти. Через свої рецептори грелін збільшує концентрацію допаміну в субстанції особливої області мозку, де дегенерація клітин, що продукують допамін, призводить до хвороби Паркінсона. Використовуючи Henece ghrelin можна сповільнити початок хвороби Паркінсона.

Обестатин — передбачуваний гормон, що був описаний, наприкінці 2005 року, зменшує апетит. І обестатин, і грелін кодуються одним і тим же геном; утворений продукт розділяється так, щоб утворилось два пептидних гормони.

Нещодавно, дослідники лабораторії «Scripps» розробили вакцину антиожиріння, що застосовується проти гормону греліну. Вакцина використовує імунні антитіла, які розщеплюють грелін, спрямовуючи власну імунну реакцію тіла проти них. Це перешкоджає тому, щоб грелін досяг центральної нервової системи, таким чином, сприяючи бажаному зниженню ваги.

СЕКРЕТИН — пептидний гормон, що синтезується S-клітинами слизової оболонки тонкої кишки і бере участь в регуляції секреторної функції підшлункової залози. В лабораторії І.П. Павлова в 1895 році студентом Військово-медичної академії І.Л. Долинським був проведений експеримент, в результаті якого він встановив, що введення кислоти в двенадцатипалу кишку викликає значну секрецію підшлункової залози. В січні 1901 року англійські фізіологи Уільям Бейліс і Ернест Старлінг повторили дослід Долинського і зробили висновок, що існує певна речовина, що виділяється ДПК, яка стимулює секрецію підшлункової залози. В наступному, 1902 році ця речовина була виділена і секретином.

Секретин складається з 27 амінокислотних залишків, розміщених в такій послідовності: СООН–His-Ser-Asp-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Glu-Leu-Ser-Arg-Leu-Arg-Asp-Ser-Ala-Arg-Leu-Gln-Arg-Leu-Leu-Gln-Gly-Leu-Val–NH2.

Близьку до секретину структуру (гомологічні з ним) має цілий ряд пептидних гормонів, що утворюються разом з секретином сімейство секретину: вазоактивний інтестинальний пептид (ВІП), гіпофізарний-активуючий пептид (PACAP), глюкозозалежний інсулінотропний поліпептид (ГІП), глюкагон, глюкагоноподібний пептид-1, кальцитонін, кальцитонін ген-зв’язаний пептид, паратгормон, кортикотропін-рилізинг фактор, рилізинг-фактор гормону росту і, можливо, інші.

Функції. S-клітини, які розміщені в слизовій оболонці ДПК і в проксимальному відділі худої кишки (і в значно меншій кількості в дистальній частині тонкої кишки) декретують поліпептид про секретин, неактивний попередник секретину, який перетворюється на секретин під дією соляної кислоти шлункового соку. Соляна кислота починає відігравати стимулюючу роль при рН < 4. Стимуляторами продукції секретину також є жирні кислоти, етанол, компоненти спецій. Посилюють стимуляцію продукції секретину жовчні кислоти.

Всмоктуючись в кров, секретин досягає підшлункової залози, в якій посилює секрецію води та електролітів, переважно бікарбонату. Збільшуючи об’єм соку підшлункової залози, секретин не впливає на утворення залозою ферментів. Цю функцію виконує холецистокінін. Біологічне визначення секретину основане на його здатності (при внутрішньовенному введенні тваринам) збільшувати кількість лугу в соці підшлункової залози.

Секретин є блокатором продукції соляної кислоти парієтальними клітинами шлунку.

Основний ефект секретину — стимуляція продукції епітелієм жовчних, панкреатичних протоків і бруннеровських залоз бікарбонатів, забезпечуючи, таким чином, до 80 % секреції бікарбонатів у відповідь на надходження їжі. Цей ефект опосередкований через секрецію холецистокініну і це призводить до збільшення продукції жовчі, до стимуляції скорочення жовчного міхура та кишківника і до збільшення секреції кишкового соку.

В плазмі крові здорової людини концентрація секретину 29-45 нг/л. Період його напіврозпаду – близько 3 хвилин. Деградує секретин, в основному, в нирках.

ХОЛЕЦИСТОКІНІН (CCK; раніше також мав назву панкреозимін) — нейропептидний гормон, виробляється I-клітинами слизової оболонки дванадцятипалої кишки і проксимальним відділом порожньої кишки.

Історія відкриття. Е.К. Айві та Е. Олдберг в 1928 році виявили в екстракті слизової оболонки регуляторний пептид, який викликав скорочення жовчного міхура та сприяв виходу жовчі в ДПК і на основі цих властивостей був названий «холецистокінін» (від грец. choly — жовч, kýstis — міхур і kieō— рухати). А.А. Харпер і Х.С. Рапер в 1943 році виділили зі слизової оболонки тонкої кишки пептид, що здатен стимулювати панкреатичну секрецію та назвали його за цю здатність «панкреозиміном». В 1960-х роках була встановлена ідентичність цих пептидів.

Молекулярні форми холецистокініну. В слизовій оболонці тонкої кишки виявлено 3 молекулярні форми холецистокініну, що відрізняються за кількістю амінокислотних залишків (холецистокінін-8, холецистокінін-12 і холецистокінін-33). На холецистокінін-8 приходиться 60-70 % від загального пулу. Існує цілий ряд й інших форм: холецистокінін-58 (скороченна назва CCK58), холецистокінін-58-дезнонопептид ((1-49)-CCK58), холецистокінін-39 (CCK39), холецистокінін-25 (CCK25), холецистокінін-18 (CCK18), холецистокінін-7 (CCK7), холецистокінін-5 (CCK5).

Послідовність амінокислот холецистокініну-33: СООH-Lys-Ala-Pro-Ser-Gly-Arg-Val-Ser-Met-Іle-Lys-Asn-Leu-Gln-Ser-Leu-Asp-Pro-Ser-His-Arg-Іle-Ser-Asp-Arg-Asp-Tyr-Met-Gly-Trp-Met-Asp-Phe-NН2.

Функції. Холецистокінін виступає медіатором в різноманітних процесах, що відбуваються в організмі, в тому числі і травлення. Крім того холецистокінін виступає регулятором поведінкових фізіологічних актів. Володіє властивостями антидепресантів. Має відношення до емоцій страху та до патогенезу шизофренії. Впливає на харчову поведінку людини, викликаючи відчуття ситості та контролюючи апетит.

Низькомолекулярні форми холецистокініну інактивуються при першому проходженні через печінку, в той час як високомолекулярний холецистокінін потрапляє з печінки в кровотік. Концентрація холецистокініну в крові здорової людини 5-800 нг/л. з током крові холецистокінін може потрапляти через нирки в сечу, зберігаючи при цьому свою біологічну активність (урохолецистокінін).

Роль холецистокініну в травленні. В органах ШКТ холецистокінін продукується I-клітинами дванадцятипалої та худої кишок. Крім того, холецистокінін виявлений в панкреатичних острівцях і різних кишкових нейронах. Стимуляторами секреції холецистокініну є білки, жири, особливо ті, до складу яких входять жирні кислоти з довгим ланцюгом (смажені продукти), складові компоненти жовчогінних трав (алкалоїди, протопіп, сангвінарин, ефірні масла та ін.), кислоти (але не вуглеводи), що надходять в тонку кишку зі шлунку в складі хімусу. Також стимулятором виділення холецистокініну є гастрин-рилізинг пептид.

Холецистокінін стимулює розслаблення сфінктера Одді; збільшує відтік печінкової жовчі; підвищує панкреатичну секрецію; знижує тиск в міліарній системі: викликає скорочення воротаря шлунку, що гальмує переміщення перетравленої їжі в ДПК. Холецистокінін є блокатором секреції соляної кислоти парієтальними клітинами шлунку.

Інгібітором холецистокініну є соматостатин.

В медицині холецистокінін застосовується в якості стимулятора при манометричному дослідженні сфінктера Одді. У здорових пацієнтів наслідком його введення повинно бути зменшення частоти та амплітуди фазових манометричних хвиль, а також базального тиску сфінктера Одді. Інша реакція на тест з холецистокініном є ознакою дисфункції сфінктера Одді.

ВАЗОАКТИВНИЙ ІНТЕСТИНАЛЬНИЙ ПЕПТИД (вазоактивний інтестинальний поліпептид; загальноприйняті абревіатури ВІП і VIP) — нейропептидний гормон, синтезується в багатьох органах, включаючи кишечник, головний і спинний мозок, підшлункову залозу.

Структура. Складається з 28 амінокислотних залишків, розташованих у наступній послідовності: СООH-His-Ser-Asp-Ala-Val-Phe-Thr-Asp-Ala-Tyr-Thr-Arg-Leu-Arg-Lys-GIn-Met-Ala-Val-Lys-Lys-Tyr-Lcu-Asn-Scr-Іle-Leu-Asn-NH2. За структурою гомологічний секретину і ще ряду пептидних гормонів (гипофизарному-активуючому пептиду (PACAP), глюкозозалежному инсулинотропному поліпептиду (ГИП), глюкагону, глюкагоноподібному пептиду-1, кальцитоніну, кальцитонін ген-зв’язаному пептиду, паратгормону, кортикотропін-рилізинг фактору, рилізинг-фактору гормону росту й іншим). Тому ВІП, разом з перерахованими гормонами, часто відносять до сімейства секретину.

Функції. Вазоактивний інтестинальний пептид, на відміну від інших пептидних гормонів із сімейства секретину, є винятково нейромедіатором. Рівень ВІП у плазмі крові дуже малий і не змінюється після прийому їжі. Період напіврозпаду ВІП у кровотоці 1 хвилина.

Шлунково-кишковий тракт. Має сильну стимулюючу дію на плин крові у стінці кишки, а також на гладку мускулатуру кишечнику. Є інгібітором секреції соляної кислоти парієтальними клітинами слизової оболонки шлунку. ВІП також є стимулятором продукції пепсиногену головними клітинами шлунку.

Віпома. У результаті гіперплазії клітин, що виробляють вазоактивний інтестинальний пептид у підшлунковій залозі, може розвивається пухлина, названа віпомою (синдром Вернера-Моррісона). Частота захворюваності віпомою дуже малий (1 випадок у рік на 10 млн населення) або 2 % від всіх ендокринних пухлин шлунково-кишкового тракту. У половині випадків пухлина злоякісна. Прогноз частіше несприятливий.

ГЛЮКОЗОЗАЛЕЖНИЙ ІНСУЛІНОТРОПНИЙ ПОЛІПЕПТИД (раніше розповсюджені назви: гастроінгібуючий поліпептид, шлунковий інгібуючий пептид; загальноприйняті абревіатури: GIP, ГІП або ШІП) — пептидний гормон, що виробляється K-клітинами слизової оболонки дванадцятипалої та проксимальною частиною порожньої кишок. Відноситься до сімейства секретину. Глюкозозалежний інсулінотропний поліпептид був уперше виявлений J.C. Brown в 1969 році при очищенні панкреозиміну, як речовина, що “забруднювала” останній. Структура ГІПу була розшифрована Брауном в 1971 році. Фізіологічна роль ГІПу, як інгібітора секреції соляної кислоти (за що він і одержав первісну назву гастроінгібуючий пептид) була визначена Педерсоном (R.A. Pederson) і Брауном в 1972 році, а його стимулююча роль у секреції інсуліну — Дюпре (J. Dupré) і колегами в 1973.

Глюкозозалежний інсулінотропний поліпептид людини складається з 42 амінокислотних залишків: СООH-Tyr-Ala-Glu-Gly-Thr-Phe-Іle-Ser-Asp-Tyr-Ser-Іle-Ala-Met-Asp-Lys-Іle-His-Gla-Gli-Asp-Phe-Val-Asn-Trp-Leu-Leu-Ala-Gln-Lys-Gly-Lys-Lys-Asn-Asp-Trp-Lys-His-Asр-Іle-Thr-Gli-NH2. Одна частина молекули ГІПу збігається з молекулою секретину, інша — з молекулою глюкагону.

Функції. Глюкозозалежний інсулінотропний поліпептид є інкретином, тобто виробляється в кишечнику у відповідь на пероральний прийом їжі. К-клітини, що розташовуються в криптах дванадцятипалої й (у меншому ступені) у проксимальній частині порожньої кишок, продукують пропротеїн, що складається з 153 амінокислот, що згодом перетворюється на ГІП. Час напіврозпаду ГІПу — 18 хвилин. Стимуляторами секреції ГІПу є жири і вуглеводи перевареної в шлунку їжі, що надходить в тонку кишку.

Подібно іншим гормонам, ГІП транспортується з кров’ю.

Основна функція глюкозозалежного інсулінотропного поліпептиду — стимуляція секреції інсуліну β-клітинами підшлункової залози у відповідь на прийом їжі. Крім того, ГІП інгібує абсорбцію жирів, пригнічує реабсорбцію натрію і води в ШКТ, інгібує ліпопротеїнліпазу.

ГЛЮКАГОНОПОДІБНИЙ ПЕПТИД-1 (англ. Glucagon-likepeptide-1; синонім – ентероглюкагон; загальноприйняті абревіатури ГПП-1 або,   GLP-1) — пептидний гормон із сімейства секретину.

Період напіврозпаду активної форми ГПП-1 менш двох хвилин. Вміст ГПП–1 у плазмі крові в людини в період між прийомами їжі знаходиться в межах від 5 до 10 пмоль і підвищується після прийому їжі до 50 пмоль.

Секреція глюкагоноподібного пептиду-1. L-клітини, розташовані в слизовій оболонці тонкої та товстої кишок, продукують ГПП-1 ендокринно (в кров) або паракринно, безпосередньо в клітини-мішені, через клітинні відростки. Головними стимуляторами секреції ГПП-1 є тригліцириди, а також вуглеводи (глюкоза) хімуса, що надходить в тонку кишку зі шлунка. (При цьому глюкоза, введена внутрішньовенно, не впливає на секрецію  ГПП-1). Секреція ГПП-1 L-клітинами регулюється нервовими й ендокринними сигналами, які ініціюються надходженням їжі в шлунок, а також прямим впливом їжі на L-клітини. Існує проксимально-дистальна петля регуляції відповіді L-клітин на компоненти хімуса. Цим обумовлений двофазний механізм секреції ГПП-1. Перша фаза секреції ГПП-1, тривалістю 15-30 хвилин, виникає під впливом гормональних і нервових факторів. Друга, тривалістю 30-60 хвилин, стимулюється прямим контактом компонентів хімуса з L-клітинами.

Проглюкагон в L-клітинах і в альфа-клітинах підшлункової залози кодуються одним геном й в обох клітинах відбувається трансляція ідентичної мРНК. Однак, посттрансляційний процесинг у цих клітинах різний, результатом чого в альфа-клітинах утворюється глюкагон, а в L-клітинах — ГПП-1, що володіють протилежними властивостями.

Фізіологічні ефекти ГПП-1. Глюкагоноподібний пептид-1 є інкретином, тобто синтезується в кишечнику у відповідь на пероральний прийом їжі. Він впливає на різні органи й системи:

Табл. Ефекти ГПП-1 на органи й системи організму

Орган або система організму

Ефекти ГПП-1

Шлунок Гальмує секрецію соляної кислоти
Послаблює моторну активність
Підшлункова залоза

 

 

 

 

Підсилює секрецію інсуліну
Стимулює транскрипцію гена інсуліну
Інгібує секрецію соматостатину і глюкагону
Регулює експресію КАТФ-каналів β-клітин
Викликає проліферацію і неогенез β-клітин
Підсилює реакцію β-клітин на глюкозу
Серцево-судинна система Збільшує частоту серцевих скорочень
Щитоподібна залоза Стимулює виведення тиреокальцитоніну із залози
Легені Підсилює релаксацію легеневих м’язів
Підсилює мукозну секрецію
Нирки Сприяє діурезу і натрійурезу
Центральна нервова система Стимулює секрецію ЛГ-рилізинг-гормону з гіпоталамуса
Стимулює секрецію ТТГ, ЛГ, АКТГ

 

ПЕПТИД YY (синонім пептид тирозин-тирозин) — пептидний гормон із сімейства панкреатичного поліпептиду.

Структура. Молекула пептиду YY має у своєму складі 36 амінокислотних залишків. Молекулярна маса 4309,8 дальтон. Існують дві основні форми пептиду YY: PYY (1-36) і PYY (3-36). Форма PYY (3-36) (синонім РYY3-36) є лінійним пептидом і за своєю структурою гомологічна панкреатичному поліпептиду й нейропептиду Y.

Пептид YY, отриманий з екстракту прямої кишки людини має структуру: СООH-Tyr-Pro-Ile-Lys-Pro-Glu-Ala-Pro-Gly-Glu-Asp-Ala-Ser-Pro-Glu-Glu-Leu-Asn-Arg-Tyr-Tyr-Ala-Ser-Leu-Arg-His-Tyr-Leu-Asn-Leu-Val-Thr-Arg-Gln-Arg-Tyr-NH2.

Функції. L-клітини, що розташовані в слизовій оболонці тонкої та товстої кишок, продукують пептид YY ендокринно (у кров) або паракринно. Головними стимуляторами секреції пептиду YY є жири, а також вуглеводи і жовчні кислоти хімуса, що надходить в тонку кишку зі шлунку. Також стимулятором виділення пептиду YY є гастрин-рилізинг пептид.

Основним ефектом пептиду YY є вповільнення шлункової, жовчної й панкреатичної секреції, а також зменшення моторної активності ШКТ, що сприяє затримці перетравленої їжі в кишечнику. Явище вповільнення просування хімуса при досягненні ним клубової та товстої кишок називається «клубовим гальмом».[2]

Пептид YY при надходженні з током крові до гіпоталамусу, стимулює нейрони, від яких залежить почуття насичення й інгібуються нейрони, що стимулюють появу апетиту. У ЗМІ також з’явилася інформація, що фізичні вправи, такі як біг, плавання, аеробіка, викликають багатократне збільшення в крові пептиду YY (PYY3-36) і, таким чином, помітно знижують апетит

СУБСТАНЦІЯ Р (англ. substance P; синонім – речовина Р) — нейропептид з сімейства тахикінінів. Близька за структурою та властивостями до нейрокініну А. В 1931 році Ульфом фон Ойлером і Джоном Гаддумом в екстракті тканин було виявлено речовину (названу потім субстанцією Р), що викликала скорочення кишечника in vitro.

Продукується в головному та спинному мозку, ентеральній нервовій системі, щитоподібній залозі, в шкірі та м’язах. Присутня в ентерохромафіноподібних (ECL-) клітинах і нейронах шлунково-кишкового  тракту: в стравоході, товстій кишці, проксимальному відділі порожньої кишки, і особливо у великій кількості, в дванадцятипалій кишці.

Субстанція Р складається з 11 амінокислотних залишків. Її структура: СООН-Arg-Pro-Lys-Pro-Gln-Gln-Phe-Phe-Gly-Leu-Met-NН2.

Функції. Субстанція Р володіє широким спектром біологічної активності: судиннорозширююча дія, впливає на артеріальний тиск, збільшує капілярну проникність, сприяє де грануляції тучних клітин, активує синтез і вивільнення медіаторів запалення, викликає скорочення гладкої мускулатури, стимулює вивільнення пролактину та гормонів ШКТ.

Роль субстанції Р в фізіології ШКТ. Субстанція Р виконує різні функції в регуляції моторної та секреторної активності органів ШКТ. Вона стимулює моторику стравоходу, шлунку, тонкої та товстої кишок, механічну та електричну активність травного каналу. Стимулює панкреатичну секрецію та секрецію слинних залоз. Інгібує секрецію жовчі та соматостатину.

 

За сучасними твердженнями активовані гормонами рецептори виявляють регулюючий вплив на іонні канали, причому цей вплив може бути прямим, наприклад, у випадку Н-холінорецепторів або опосердкованим (при активації М-холінорецепторів, гістамінових рецепторів, α- та β-адренорецепторів). В останньому випадку активовані рецепторні молекули включають в дію внутрішньомембранні гуаніннуклеотидзв’язуючі білки, які, в свою чергу, активують або гальмують ферменти, що визначають синтез того чи іншого вторинного посередника (месенджера) (цАМФ, цГМФ, Са2+, інозитолтрифосфату, діацилгліцеролу, аргінін-NО-системи). Останні, діючи всередині клітини, активують відповідні протеїнкінази, які і виявляють вплив на ефекторні білки.

В механізмі дії нейромедіаторів і (або) гормонів спостерігається ефект інтеграції. Наприклад, кооперативна дія холецистокініну і секретину на секрецію підшлункової залози. Холецистокінін, взаємодіючи з мембранними рецепторами, викликає підвищення концентрації іонів кальцію у клітині за рахунок фосфоінозитолів. Іони кальцію активують специфічну протеїнкіназу, яка виявляє вплив на роботу іонних каналів. На відміну від холецистокініну, секретин активує аденілатциклазу. В результаті підвищується рівень цАМФ, який, в свою чергу, активує протеїнкіназу А. Остання викликає біологічний ефект – регулює роботу іонних каналів.

При сумісній дії на ацинарну клітину холецистокініну і секретину проходить потенціювання секреторного ефекту. При цьому холецистокінін, який діє через іони кальцію, не змінює ті ланки метаболітичного ланцюга, які запускаються секретином, в основі дії яких лежить аденілатциклазний каскад.

Аналогічний ефект потенціювання (підсилення) має місце при кооперативній дії на парієтальні клітини ацетилхоліну і гастрину з одного боку, і гістаміну з другого. Тут, як і у випадку з парою холецистокінін-секретин, взаємодіють речовини з кальцієвим (ацетилхолін, гастрин) і аденілатциклазним (гістамін) механізмом дії.

Гормональна система органів травлення функціонує у тісному взаємозв’язку з пептидами головного мозку і з нервовою системою, що, в цілому, забезпечує тонку і надійну регуляцію великої кількості метаболічних процесів, які сприяють засвоєнню їжі, адаптації до самих різних умов. Нині ендокринологія системи травлення вийшла за рамки чисто теоретичних розробок, її положення і методи активно використовуються в практичній медицині.

 

Матеріали для самоконтролю:

  1. В регуляції секреторної функції підшлункової залози бере участь секретин. Вкажіть, чим стимулюється його виділення:

А. збільшенням рН у ДПК;     В. зниженням рН шлункового соку;  С. збільшенням рН шлункового соку;    D. зниженням рН у ДПК;   Е. збільшенням концентрації ліпідів у ДПК.

  1. Гормони пептидної природи, через нездатність проходити крізь мембрани клітин, діють за мембранно-внутрішньоклітинним механізмом, тобто через вторинні посередники. Вміст якого вторинного посередника збільшується в клітині при дії секретину?

А. цАМФ;               В. цГМФ;                С. інозитолфосфати;    

D. іони кальцію;                  Е. діацилгліцерол.

  1. У хворих із підозрою на виразкову хворобу для дослідження часто використовують проби шлункового соку, зібрані натще. Який гормон міститься в шлунковому соці?

А. гастрин;  В. соматостатин;  С. секретин; D. енкефаліни; Е. мотилін.

  1. Відомо, що багато гормонів синтезуються у вигляді фізіологічно неактивних попередників. Назвіть шлях активації гормонів ШКТ?

А. обмежений протеоліз;   В. метилування;   С. фосфорилювання;   D. приєднання активуючого пептиду;            Е. гідроксилювання.

  1. За хімічною природою гормони ШКТ є:

А. пептидами;   В. похідними вітамінів;   С. похідними амінокислот; D. ейкозаноїдами;           Е. стероїдами.

  1. В комплексному лікуванні захворювань, що супроводжуються застоєм жовчі, часто назначають відвари трав із жовчогінними властивостями. Який механізм їх дії?

А. стимулюють секрецію холецистокініну;  В.  стимулюють секрецію секретину;  С. гальмують секрецію холецистокініну;

D. гальмують секрецію греліну;   Е. гальмують синтез жовчі.

  1. Який із пептидних гормонів сімейства секретину є винятково нейромедіатором?

А. вазоактивний інтестинальний пептид;   В. гіпофізарий активуючий пептид;  С. глюкозозалежний інсулінотропний поліпептид;    D. глюкагоноподібний пептид-1;   Е. кальцитонін ген-зв’язаний пептид.

  1. Відомо, що пептид YY знижує відчуття голоду. Який механізм його дії?

А. впливає на гіпоталамус;     В. активація панкреатичної секреції;

С. посилення моторики кишечника;     D. стимуляція секреції жовчі;  Е. впливає на гіпофіз.

  1. Однією із проблем сучасного суспільства є ожиріння. Пригнічення активності якого гормону може бути покладено в основу ліків проти ожиріння?

А. греліну;                    В. інсуліну;                      С. пептиду YY;

D. секретину;                         Е. адреналіну.

  1. Стимуляція виділення гормонів ШКТ в основному відбувається за рахунок хімусу, що надходить зі шлунку до ДПК. Який компонент хімусу в основному є стимулятором виділення холецистокініну?

А. жири;    В. білки;  С. вуглеводи;   D. вітаміни;   Е. соляна кислота.

 

Рекомендована література:

1. Губський Ю.І. Біологічна хімія, 2007. – С. 330-359, 376-380, 428-429.

2. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини, 2002. – С. 154-174, 180-189, 207-209.

3. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия, 1998. – С. 248-261, 263-271, 289-292, 296-297.

4. Мещишен І.Ф., Пішак В.П., Григор’єва Н.П. Біомолекули: структура та функції, 2003. – С. 96-111, 118-120, 122-126.

6. Мещишен І.Ф., Яремій І.М. Клініко-біохімічні ситуаційні задачі. – Чернівці: Медик, 2005. – 84с.

7. Мещишен І.Ф. Задачі з біохімії та алгоритми їх розв’язування. – Чернівці: Медакадемія, 2001. – 152 с.

ЗАВАНТАЖИТИ

Для скачування файлів необхідно або Зареєструватись

ГОРМОНИ ШЛУНКОВО-КИШКОВОГО ТРАКТУ (60.1 KiB, Завантажень: 0)

завантаження...
WordPress: 22.93MB | MySQL:26 | 0,883sec