Udvikling af G-celler, gastrin, Piezo-mekaniske følsomme kanaler

883
Philip Kelley

Det G-celler de er endokrine celler, der er underlagt regulering af humoralt, neuralt og luminalt indhold. De er placeret på niveauet af duodenal slimhinde og gastrisk antrum. Disse celler repræsenterer en mindre procentdel af cellerne i gastrisk slimhinde (1%).

Microvilli til stede i denne celletype, som er fordelt på deres apikale overflader, gør det muligt at tage prøver af gastrisk indhold. G-celler frigiver gastrin, som er et polypeptidhormon, hvis sekretion er induceret af stimuli af neurale, mekaniske eller kemiske karakter..

G-celle i gastrisk antrum. Af Miguelferig [CC0 (https://creativecommons.org/licenses], fra Wikimedia Commons.

Gastrin stimulerer parietale celler til at udskille syre, øger blodgennemstrømningen i gastrisk slimhinde, inducerer udskillelsen af ​​pepsin i hovedcellerne og fremmer væksten af ​​eksokrin og bugspytkirtelvæv samt gastrisk motilitet.

Aktiviteten eller virkningsmekanismen for G-celler stimuleres af tilstedeværelsen af ​​proteinnedbrydningsprodukter. Imidlertid har det vist sig, at de ikke kun reagerer på disse typer kemiske signaler, men også stimuleres af distention af abdominalvæggen.

I denne forstand er der påvist tilstedeværelsen af ​​mekanosensitive ionkanaler, der tilhører Piezo-familien, som er beskrevet senere.

Artikelindeks

  • 1 Udvikling af G-celler
  • 2 Gastrin og cholecystokinin-receptor
  • 3 Piezo mekanisk følsomme kanaler
  • 4 Ekspression af mekanosensitive kanaler i G-celler
  • 5 Referencer

G-celleudvikling

Hos hvirveldyr opfylder maven flere funktioner ud over at være det sted, hvor mad opbevares, såsom at tilvejebringe en barriere, der forhindrer indtrængen af ​​mikroorganismer i tarmen og skaber et beskyttende miljø mod angreb af en endogen eller eksogen natur..

Maven har forskellige celler, som udfører specifikke funktioner. Sådan er tilfældet med enterokromaffinceller, der er ansvarlige for produktion af histamin; celler, der udskiller hormoner af peptidkarakter; D-celler, der frigiver somatostatin; ghrelin-producerende A-celler; og G-celler, der udskiller gastrin. 

G-celler stammer fra præ-endokrine hormonelle celler, der gennemgår asymmetrisk opdeling i maveforingen, hvilket giver anledning til to datterceller. Den ene udtrykker somatostatin, og den anden udtrykker gastrin i hver delingsproces.

En sådan asymmetrisk opdeling gør det muligt for somatostatin-secernerende celler at modulere væksten og virkningen af ​​gastrin-secernerende G-celler. Modningen af ​​begge celletyper reguleres fint af transkriptionsfaktorer.

Gastrin og cholecystokinin-receptor

Gastrinfrigivelse af G-cellerne i gastrisk slimhinde antrum. Af Adam L. VanWert, Pharm.D., Ph.D. [Offentligt domæne (https://creativecommons.org/licenses], fra Wikimedia Commons.

Gastrin oversættes i princippet som preprogastrin. Når først translationsprocessen er sket, gennemgår preprogastrin spaltninger, der stammer fra peptider i forskellige størrelser, hvor "Big" gastrin er det mest almindelige peptid.

Den biologiske aktivitet af gastrin findes i en sekvens kaldet pentagastrin, som består af 5 aminosyrer. Denne sekvens er placeret i det C-terminale domæne.

Virkningerne af gastrin forekommer efter dets binding til cholecystokinin-receptoren (CCKB), en G-proteinkoblet receptor..

Når gastrin binder sig til sin receptor, udløses en signalkaskade, hvor membraninositoler såsom phospholipase C aktiveres, hvilket fører til stigninger i intracellulær calciumkoncentration og virkningen af ​​anden budbringere såsom inositoltrifosfat og diacylglycerol.

Imidlertid kan denne receptor også inducere aktivering af signalvejen, der involverer tyrosinkinasereceptorer, kun i mindre grad.

CCKB-receptorekspression findes i fordøjelsessystemet, hvide blodlegemer, endotelceller og centralnervesystemet..

Piezo mekanisk følsomme kanaler

Mekanosensitive ionkanaler reagerer på mekaniske impulser, dvs. åben, når cellemembranen udsættes for en ændring i stress eller tryk.

Mekanismerne, gennem hvilke disse ændringer opfattes, er under diskussion, men deltagelse af komponenter i cytoskelet og phospholipaser forbundet med cellemembranen er blevet foreslået..

Piezo-mekanosensitive kanaler er proteiner, der er konserveret gennem hele udviklingen, og som ud over at blive moduleret af spænding reagerer på stimuli af mekanisk karakter..

Piezo1- og Piezo2-ionkanalerne opfylder en lang række fysiologiske processer af vital betydning. For eksempel: Piezo1, deltager i udviklingen af ​​lymfesystemet og vaskulaturen hos mus.

Piezo 2 deltager i mellemtiden i mekanotransduktion af Merkel-celler og sensoriske neuroner placeret i den dorsale rod.

Nylige undersøgelser hos mennesker og mus har vist, at Piezo-kanaler også er involveret i ikke-sensoriske fysiologiske processer såsom ombygning af glat muskulatur, dannelse af epithelial lamina og brusk i cellerne, der komponerer det (chondrocytter)..

Hos mus er det blevet vist, at sletning af Piezo 1- eller Piezo 2-gener fører til embryodødelighed eller tidlig postnatal dødelighed.

Ekspression af mekanosensitive kanaler i G-celler

G-celleresponser på forskellige proteinprodukter udføres af kemosensoriske receptorer. Imidlertid er de mekanismer, der er involveret i aktiveringen af ​​disse celler efter fordøjelse af mavevæggen, dårligt forstået..

Antral innervation er påkrævet for at G-celle-stimulering skal forekomme. En nylig undersøgelse viste imidlertid, at G-celle-handling selv efter antral denervation øges som reaktion på distention. Derfor er det blevet spekuleret i, at G-celler er følsomme over for mekaniske stimuli..

I lyset af dette satte en gruppe forskere sig for at belyse eksistensen af ​​Piezo-ionkanaler i G-celler, som er mekaniske følsomme. De opnåede resultater viste effektivt, at Piezo 1-kanaler udtrykkes i den antrale region i mavesækken..

Piezo 1-kanaler er ikke jævnt fordelt i G-cellen, men snarere i den basolaterale del. Fakta, der er af stor interesse, da gastrinopbevaring i sekretoriske vesikler forekommer netop i denne region og afventer ankomsten af ​​den passende stimulus til frigivelse..

Referencer

  1. Coste B, Mathur J, Schmidt M, Earley TJ, Ranade S, Petrus MJ, Dubin AE, Patapoutian A. Piezo1 og Piezo2 er væsentlige komponenter i forskellige mekanisk aktiverede kationskanaler. Videnskab. 2010; 330: 55-60.
  2. Frick C, Rettenberger AT, Lunz ML, Breer H. Kompleks morfologi af gastrinfrigivende G-celler i den antrale region i muse-maven. Cell Tissue Res.2016; 366 (2): 301-310.
  3. Jain R, Samuelson L. Differentiering af gastrisk slimhinde. II gastrinens rolle i gastrisk epitelcelleproliferation og modning. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2006; 291: 762-765.
  4. Kasper D, Fauci A, Longo D, Braunwald E, Hauser S, Jameson J. (2005). Harrison, principper for intern medicin. (16. udgave). Mexico: McGrawHill.
  5. Lang K, opdrætter H, Frick. Mekanosensitiv ionkanal Piezo1 udtrykkes i antrale G-celler i murin mave. Cell Tissue Res.2018; 371 (2): 251-260.
  6. Moroni M, Servin-Vences R, Fleischer R, Sánchez-Carranza O, Lewin GR. Spændingsport til mekanosensitive PIEZO-kanaler. Nat Commun. 2018; 9 (1): 1096. doi: 10.1038 / s41467-018-03502-7
  7. Phillison M, Johansson M, Henriksnas J, Petersson J, Gendler S, Sandler S, Persson E, Hansson G, Holm L. De gastriske slimlag: bestanddele og regulering af ophobning. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2008; 295: 806-812.
  8. Raybould H. Smager din tarm? Sensorisk transduktion i mave-tarmkanalen. Nyheder Physiol Sci. 1998; 13: 275-280.
  9. Schiller LR, Walsh JH, Feldman M. Distension-induceret gastrinfrigivelse: virkninger af luminal forsuring og intravenøs atropin. Gastroenterologi. 1980; 78: 912-917.

Endnu ingen kommentarer