Utvikling av G-celler, gastrin, Piezo mekanosensitive kanaler

4164
David Holt

De G-celler de er endokrine celler som er underlagt regulering av humoralt, neuralt og luminalt innhold. De er plassert på nivået av duodenal slimhinne og gastrisk antrum. Disse cellene representerer en mindre prosentandel av cellene i mageslimhinnen (1%).

Microvilli tilstede i denne celletypen, som er distribuert på apikale overflater, gjør det mulig å ta prøver av gastrisk innhold. G-celler frigjør gastrin, som er et polypeptidhormon hvis sekresjon er indusert av stimuli av nevral, mekanisk eller kjemisk karakter..

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

Gastrin stimulerer parietale celler til å skille ut syre, øker blodstrømmen i mageslimhinnen, induserer utskillelsen av pepsin i hovedcellene og fremmer veksten av eksokrine og bukspyttkjertelvev, samt gastrisk motilitet.

Aktiviteten eller virkningsmekanismen til G-celler stimuleres av tilstedeværelsen av proteinnedbrytingsprodukter. Det har imidlertid blitt vist at de ikke bare reagerer på disse typer kjemiske signaler, men stimuleres også av distensjon av bukveggen.

I denne forstand er det påvist tilstedeværelsen av mekanosensitive ionekanaler som tilhører Piezo-familien, som er beskrevet senere.

Artikkelindeks

  • 1 Utvikling av G-celler
  • 2 Gastrin og kolecystokinin reseptor
  • 3 Piezo mekanosensitive kanaler
  • 4 Ekspresjon av mekanosensitive kanaler i G-celler
  • 5 Referanser

G-celle utvikling

Hos virveldyr oppfyller magen flere funksjoner i tillegg til å være stedet der maten lagres, for eksempel å gi en barriere som forhindrer at mikroorganismer kommer inn i tarmen og skaper et beskyttende miljø mot angrep av endogen eller eksogen natur..

Magen har forskjellige celler, som utfører spesifikke funksjoner. Slik er tilfellet med enterokromaffinceller som er ansvarlige for å produsere histamin; celler som utskiller hormoner av peptidkarakter; D-celler som frigjør somatostatin; ghrelin-produserende A-celler; og G-celler som utskiller gastrin. 

G-celler stammer fra pre-endokrine hormonelle celler som gjennomgår asymmetrisk deling i magesekken, noe som gir opphav til to datterceller. Den ene uttrykker somatostatin og den andre uttrykker gastrin i hver delingsprosess.

Slik asymmetrisk deling gjør det mulig for somatostatinsekreterende celler å modulere veksten og virkningen av gastrinsekreterende G-celler. Modningen av begge celletyper er finregulert av transkripsjonsfaktorer.

Gastrin og kolecystokinin reseptor

Gastrinfrigjøring av G-cellene i mageslimhinnen antrum. Av Adam L. VanWert, Pharm.D., Ph.D. [Offentlig domene (https://creativecommons.org/licenses], fra Wikimedia Commons.

Gastrin er i prinsippet oversatt som preprogastrin. Når oversettelsesprosessen har skjedd, gjennomgår preprogastrin klyvninger som stammer fra peptider av forskjellige størrelser, der "Big" gastrin er det vanligste peptidet.

Den biologiske aktiviteten til gastrin finnes i en sekvens som kalles pentagastrin, som består av 5 aminosyrer. Denne sekvensen er lokalisert i det C-terminale domenet.

Virkningen av gastrin skjer etter at den er bundet til kolecystokinin-reseptoren (CCKB), en G-proteinkoblet reseptor..

Når gastrin binder seg til reseptoren, utløses en signalkaskade der membraninositoler som fosfolipase C aktiveres, noe som fører til økning i intracellulær kalsiumkonsentrasjon og virkningen av andre budbringere som inositoltrifosfat og diacylglyserol.

Imidlertid kan denne reseptoren også indusere aktivering av signalveien som involverer tyrosinkinasereseptorer, bare i mindre grad.

CCKB-reseptorekspresjon finnes i fordøyelsessystemet, hvite blodlegemer, endotelceller og sentralnervesystemet..

Piezo mekanosensitive kanaler

Mekanosensitive ionekanaler reagerer på mekaniske impulser, det vil si; åpen når cellemembranen er utsatt for en endring i stress eller trykk.

Mekanismene som disse endringene oppfattes gjennom er under diskusjon, men deltakelse av komponenter i cytoskelettet og fosfolipaser assosiert med cellemembranen har blitt foreslått..

Piezo mekanosensitive kanaler er proteiner som har blitt konservert gjennom evolusjonen, og som i tillegg til å være modulert av spenning, reagerer på stimuli av mekanisk art..

Piezo1- og Piezo2-ionekanalene oppfyller et bredt spekter av fysiologiske prosesser av vital betydning. For eksempel: Piezo1, deltar i utviklingen av lymfesystemet og blodkar hos mus.

Piezo 2 deltar i mellomtiden i mekanotransduksjonen av Merkel-celler og sensoriske nevroner som ligger i ryggroten.

Nylige studier på mennesker og mus har vist at piezo-kanaler også er involvert i ikke-sensoriske fysiologiske prosesser som ombygging av glatt muskulatur, dannelse av epitel-lamina og brusk i cellene som komponerer det (kondrocytter)..

Hos mus har det blitt vist at sletting av Piezo 1 eller Piezo 2 gener fører til embryodødelighet eller tidlig død etter fødselen..

Uttrykk av mekanosensitive kanaler i G-celler

G-celleresponser på forskjellige proteinprodukter utføres av kjemosensoriske reseptorer. Imidlertid er mekanismene som er involvert i aktivering av disse cellene etter distensjon av mageveggen dårlig forstått..

Antral innervering er nødvendig for at G-celle stimulering skal forekomme, men en nylig studie indikerte at selv etter antral denervering øker G-cellevirkning som respons på distensjon. Det er derfor det er blitt spekulert i at G-celler er følsomme for mekaniske stimuli..

Med tanke på dette satte en gruppe forskere seg for å belyse eksistensen av Piezo-ionekanaler i G-celler, som er mekanosensitive. De oppnådde resultatene viste effektivt at Piezo 1-kanaler uttrykkes i den antrale regionen i magesekken..

Piezo 1-kanaler er ikke jevnt fordelt i G-cellen, men heller i den basolaterale delen. Fakta som er av stor interesse siden gastrinlagring i sekretoriske vesikler forekommer nettopp i den regionen, i påvente av ankomsten av den passende stimulansen for frigjøring..

Referanser

  1. Coste B, Mathur J, Schmidt M, Earley TJ, Ranade S, Petrus MJ, Dubin AE, Patapoutian A. Piezo1 og Piezo2 er viktige komponenter i distinkte mekanisk aktiverte kationkanaler. Vitenskap. 2010; 330: 55-60.
  2. Frick C, Rettenberger AT, Lunz ML, Breer H. Kompleks morfologi av gastrinfrigivende G-celler i den antrale regionen i magesekken. Cell Tissue Res.2016; 366 (2): 301-310.
  3. Jain R, Samuelson L. Differensiering av mageslimhinnen. II Rollen av gastrin i gastrisk epitelcelleproliferasjon 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, prinsipper for intern medisin. (16. utg.). Mexico: McGrawHill.
  5. Lang K, oppdretter H, Frick. Mekanosensitiv ionekanal Piezo1 uttrykkes i antrale G-celler i murin mage. Cell Tissue Res.2018; 371 (2): 251-260.
  6. Moroni M, Servin-Vences R, Fleischer R, Sánchez-Carranza O, Lewin GR. Spenningsport 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. Mageslimlagene: bestanddeler og regulering av akkumulering. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2008; 295: 806-812.
  8. Raybould H. Smaker tarmen din? Sensorisk transduksjon i mage-tarmkanalen. Nyheter Physiol Sci. 1998; 13: 275-280.
  9. Schiller LR, Walsh JH, Feldman M. Distensjonsindusert gastrinfrigjøring: effekter av luminal forsuring og intravenøs atropin. Gastroenterologi. 1980; 78: 912-917.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.