CHOLECISTOKININAS: CHARAKTERISTIKOS, STRUKTŪRA, FUNKCIJOS - BIOLOGIJA - 2025

Cholecistokinino (CCK) yra gyvūnų hormonų dalyvauja virškinimo fiziologijos reglamentą. Jis veikia kaip maisto suvartojimo ir skrandžio „ištuštinimo“ inhibitorius, taip pat skatina kasos fermentų sekreciją ir tulžies pūslės susitraukimą.

Pirmą kartą jis buvo aprašytas 1928 m., Išskiriant kačių ir šunų žarnas. Tačiau tik 1962 m. Jis buvo išskirtas ir apibūdintas iš kiaulės žarnų, nustatant, kad tai yra peptidas, galintis sukelti tulžies pūslės susitraukimą ir kasos fermentų sekreciją.

Cholecistokininas. Vaizdas per: https://conbetodefinicion.de

Po atradimo, cholecistokininas kartu su gastrinu ir sekretinu tapo hormoninio trio, dalyvaujančio įvairiose virškinimo trakto funkcijose, dalimi, nors jis taip pat veikia kaip augimo faktorius, neurotransmiteris, spermos vaisingumo faktorius ir kt.

Kaip ir gastrinas, šis hormonas priklauso neuroendokrininių peptidų šeimai, kuriam būdingas C-galo galas, kuriame yra visos jo biologinės savybės ir poveikis.

Cholecistokininą gausiai gamina endokrininės ląstelės, esančios daugelio žinduolių dvylikapirštės žarnos ir žandikaulio (plonosios žarnos srityse), taip pat daugelio žarnyno nervų (tų, kurie susiję su virškinimo sistema) ir centrinės nervų sistemos neuronų gleivinėje. periferinis.

Cholecistokininas, kaip ir daugelis kitų hormonų, yra susijęs su įvairiomis sudėtingomis patologinėmis ligomis, ypač su vėžiniais navikais.

Charakteristikos ir struktūra

Subrendęs cholecistokininas yra peptidas, kurio ilgis gali būti įvairus, priklausantis nuo jo pirmtako formos, kurią tarpininkauja specifinės proteazės, fermentinio perdirbimo. Labiausiai žinomos hormonų formos yra CCK-33, CCK-58, CCK-39 ir CCK-8.

Šie peptidai vėliau modifikuoti po transliacijos, turint omenyje sulfatų pridėjimą prie tirozino liekanų, C-galinių fenilalaninų amidavimą ir selektyvų tam tikrų aminorūgščių liekanų pašalinimą abiejuose peptido galuose.

Toks peptido hormonas priklauso reguliuojančių peptidų, turinčių labai konservuotą C-galinę seką, šeimai. Joje yra jo aktyvioji vieta, o jo aktyvumas paprastai priklauso nuo sieros liekanų.

Šiai peptidų šeimai taip pat priklauso artimai susijęs peptidinis hormonas - gastrinas, taip pat kiti peptidai, randami varlėse ir protochoratuose.

Literatūroje cholecistokininas apibūdinamas kaip tulžies pūslės susitraukimo peptidas ir pasižymi C-galine seka, sudaryta iš 7 aminorūgščių, būtent: Tyr-Met-X-Trp-Met-Asp-Phe-NH2, kur X žinduoliuose visada yra glicino liekana (Gly).

Gamyba

Cholecistokininas yra sintetinamas ir atpalaiduojamas daugialypėse molekulinėse izoformose, tačiau rasta tik viena mRNR molekulė, todėl manoma, kad ji patiria įvairius post-transkripcinius procesus.

Šis pasiuntinys buvo rastas lygiomis dalimis tiek smegenyse, tiek žarnyno gleivinėje, o tai reiškia, kad jo funkcijos nervų sistemoje yra tokios pat svarbios kaip ir virškinimo sistemoje, nors pirmuoju jie dar nėra iki galo suprantami.

Žmonėms šį peptidą koduojantis genas randamas 3 chromosomoje. Jį sudaro penki egzonai ir tarp jo pirmųjų 100 bp yra keletas reguliavimo elementų.

Tai apima E-box elementą (transkripcijos faktorių surišimui), regioną, kuriame gausu GC pakartojimų, ir cAMP atsako elementą.

Iš šio geno perrašyta pasiuntinio RNR yra apie 1 511 bp ir koduoja peptido pirmtaką, kuriame yra 115 aminorūgšties liekanų, žinomų kaip prieš-pro-CCK .

Pirmąją prieš-CCK molekulės dalį sudaro signalo peptidas, o antroji dalis atitinka peptidą spacerį, kurio seka labai skiriasi pagal rūšis.

Bioaktyvūs cholecistokinino peptidai yra gaunami iš paskutinės 58 aminorūgščių liekanų dalies, kuri yra labai konservuota tarp skirtingų rūšių.

Pirmtakų molekulių apdorojimas yra specifinis ląstelėms. Tai reiškia, kad priklausomai nuo audinio, kuriame ekspresuojamas CCK genas, randami skirtingo ilgio ir post-transliacinių modifikacijų CCK peptidų mišiniai.

Toks perdirbimas paprastai vyksta vietose, kuriose yra sieros turinčių vienaląsčių liekanų, kurios lemia ryšį su jų specifiniais receptoriais, ypač su vadinamuoju CCK1, kuris randamas mezenteriniame rezginyje, priekinėje hipofizės dalyje ir kai kuriose smegenų dalyse.

Kur gaminamas pirmtako peptidas?

I plonosios žarnos ląstelės yra atsakingos už cholecistokinino sekreciją šiame skyriuje per jų viršūnines membranas, kurios tiesiogiai liečiasi su žarnyno gleivine, ir per specifines sekrecines „granules“.

Nervų sistemoje cholecistokininą gamina kai kurios vidinės antinksčių ląstelės ir kai kurios hipofizės ląstelės.

Smegenys yra organas, gaminantis daugiausiai cholecistokinino žinduolio kūne, o jį gaminančių neuronų yra gausiau nei tų, kurie gamina bet kurį kitą neuropeptidą.

Storosios žarnos, daugiausia apskrito raumenų sluoksnio, taip pat yra daugybė cholecistokininus gaminančių nervų, todėl užtikrinama, kad šis hormonas taip pat veikia storosios žarnos lygiųjų raumenų sužadinimą.

Gamybos stimuliavimas

Cholecistokinino išsiskyrimą, be kita ko, gali skatinti riebalų rūgštys ir baltymai plonojoje žarnoje, ypač ilgosios grandinės riebalų rūgštys ir aromatinės L-amino rūgštys.

Veiksmo mechanizmas

Kad Cholecistokinino peptidų poveikis yra susijęs su jų sąveikos su dviem specifiniais receptoriais: CCK-A ( " limenticio" receptoriaus ) ir CCK-B ( "smegenų" receptoriaus, iš anglų " B lietaus").

CCK-A receptoriai dalyvauja tulžies pūslės susitraukime, Oddi sfinkterio atpalaidavime, kasos augime ir virškinimo fermentų sekrecijos stimuliavime, skrandžio ištuštinimo ir slopinimo procese. skrandžio rūgšties sekrecijos.

Cholecistokinino peptidai, turintys sulfato ir amido grupes, yra atpažįstami CCK-A receptorių ir jungiasi su jais dideliu afinitetu. CCK-B tipo receptoriai reaguoja mažiau efektyviai ir neprisiriša prie tiek daug afiniteto prie sieros peptidų.

Cholecistokininas iš organizmo išsiskiria išgėrus maisto ir suaktyvina receptorius (CCK 1), esančius makšties nerve, perduodantį „pilnumo“ ar „sotumo“ pojūtį smegenims, atsakingas už tai, kad maitinimas.

Tiek cholecistokininas, tiek gastrinas (kitas susijęs hormonas) gali būti išleidžiami į kraują arba į žarnyno liumenus, atliekant parakrino, autokrininės ir egzokrininės funkcijas ne tik nervų sistemoje, bet ir tiesiogiai virškinimo sistemoje.

Asociacija su šiais receptoriais sukelia hormoninio atsako pakopą, kuri daugiausia susijusi su fosfatidilinozitolio molekulių hidrolize.

funkcijos

Virškinant

Kaip jau minėta, iš pradžių cholecistokininas buvo apibūdinamas kaip hormonas, kurio pagrindinės funkcijos buvo susijusios su virškinimo sistemos fiziologija.

Nors šiandien žinoma, kad jis dalyvauja daugelyje kitų gyvūnų vystymosi ir fiziologijos procesų, viena iš pagrindinių jo funkcijų yra tulžies pūslės susitraukimo (tūrio sumažėjimo) stimuliavimas.

Jos egzokrininės funkcijos taip pat apima virškinamojo kasos fermento sekrecijos stimuliavimą, todėl jis netiesiogiai dalyvauja virškinant ir absorbuojant maistą (maitinant), ypač žinduoliuose.

Šis mažas peptidinis hormonas taip pat dalyvauja slopinant skrandžio ištuštinimą, tarpininkaujant pikorinio sfinkterio susitraukimui ir proksimalinio skrandžio atpalaidavimui pro makšties nervą, kuris eksperimentiškai įrodytas žiurkėms, žmonėms ir nehominidams primatams.

Priklausomai nuo nagrinėjamos žinduolių rūšies, cholecistokininas turi slopinantį arba stimuliuojantį skrandžio rūgšties sekreciją, teigiamai ar neigiamai veikdamas kitus susijusius hormonus, tokius kaip gastrinas.

Kitos funkcijos

Cholecistokininas, be savo virškinimo trakto funkcijų, dalyvauja nervų sistemoje stiprindamas arba sustiprindamas dopamino, centrinės nervų sistemos neurotransmiterio, slopinamąjį poveikį.

Tuo pačiu būdu cholecistokininas padidina kvėpavimą ir kraujo spaudimą graužikų širdies ir kraujagyslių sistemoje.

Šis peptido hormonas, paskirtas eksogeniniu būdu eksperimentiniams gyvūnams, sukelia hipoterminę būseną, padidindamas neuronų, reaguojančių į aukštą temperatūrą, veikimą ir slopindamas neuronų, reaguojančių į šaltį.

Kitos funkcijos susijusios su įvairių neurotransmiterių išlaisvinimu, kasos augimo reguliavimu, karcinomų augimo indukcija, spermos ląstelių brendimu sėklidėse ir kt.

Susijusios ligos

Įvairūs autoriai nustatė, kad skirtinguose endokrininiuose navikuose, ypač hipofizės navikuose, skydliaukės karcinomose, kasos navikuose ir Ewingo sarkomose, yra kintamo kiekio cholecistokinino.

Didelė šio hormono koncentracija tam tikruose navikuose sukelia vadinamąjį „CCKomas“ sindromą, iš pradžių aprašytą gyvūnams, vėliau patvirtintą žmonėms.

Kasos vėžys ir pankreatitas taip pat yra susiję su cholecistokininu, nes jie dalyvauja normaliame jo augime ir iš dalies stimuliuoja egzokrininę sistemą virškinimo fermentų sekrecijai.

Nustatyta, kad cholecistokinino vaidmuo šiose patologinėse sąlygose susijęs su jo receptorių (CCK-A ir CCK-B) per dideliu ekspresija, kuris leidžia šiam hormonui atlikti savo funkcijas net tada, kai jį per daug išreiškia ląstelės. navikinis.

Nuorodos

1. Crawley, JN, & Corwin, RL (1994). Biologiniai cholecistokinino veiksniai. Peptidai, 15 (4), 731–755.
2. „Dockray“, GJ (2012). Cholecistokininas. Dabartinė nuomonė endokrinologijos, diabeto ir nutukimo klausimu, 19 (1), 8–12.
3. Guilloteau, P., Le Meuth-Metzinger, V., Morisset, J., & Zabielski, R. (2006). Gastrino, cholecistokinino ir žinduolių virškinimo trakto funkcijos. Mitybos tyrimų apžvalgos, 19 (2), 254–283.
4. Jens F. Rehfeld, Lennart Friis-Hansen, Jens P. Goetze ir Thomas VO Hansen. (2007). Cholecistokinino ir gastrino peptidų biologija. Dabartinės medicinos chemijos temos, 7 (12), 1154–1165.
5. Keller, J. (2015). Virškinimo trakto virškinimas ir absorbcija. In Essentials of Medical Biochemistry (2-asis leidimas, p. 137–164). „Elsevier Inc.“
6. Rehfeld, JF (2017). Cholecistokininas - nuo vietinio žarnyno hormono iki visur esančio pasiuntinio. Endokrinologijos ribos, 8, 1–8.
7. Rehfeld, JF, Federspiel, B., Agersnap, M., Knigge, U., ir Bardram, L. (2016). CCKomos sindromo atskleidimas ir apibūdinimas pacientams, sergantiems enteropancreatic neuroendokrininiais navikais. Scandinavian Journal of Gastroenterology, 51 (10), 1172–1178.
8. Sekiguchi, T. (2016). Cholecistokininas. „Hormonų vadove“ (p. 177–178). „Elsevier Inc.“
9. Smith, JP, and Solomon, TE (2014). Cholecistokininas ir kasos vėžys: vištiena ar kiaušinis? Amerikos žurnalas apie fiziologiją - virškinimo trakto ir kepenų fiziologija, 306 (2), 1–46.