sekretyna
Identyfikatory | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
SCT | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, entrez:6343, sekretne | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
identyfikatory zewnętrzne | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Wikidane | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Sekretyna to hormon regulujący homeostazę wody w organizmie oraz wpływający na środowisko dwunastnicy poprzez regulację wydzielania w żołądku , trzustce i wątrobie . Jest to hormon peptydowy wytwarzany w komórkach S dwunastnicy, które znajdują się w gruczołach jelitowych . U ludzi peptyd sekretyny jest kodowany przez gen SCT .
Sekretyna pomaga regulować pH dwunastnicy poprzez (1) hamowanie wydzielania kwasu żołądkowego z komórek okładzinowych żołądka i (2) stymulację produkcji wodorowęglanów z komórek przewodowych trzustki. Stymuluje również wydzielanie wodorowęglanów i wody przez cholangiocyty w przewodzie żółciowym, chroniąc go przed kwasami żółciowymi poprzez regulację pH i promowanie przepływu w przewodzie. Tymczasem w połączeniu z działaniem sekretyny, drugiego głównego hormonu wydzielanego jednocześnie przez dwunastnicę, cholecystokinina (CCK), stymuluje kurczenie się pęcherzyka żółciowego , dostarczając zmagazynowaną żółć.
Prosekretyna jest prekursorem sekretyny, która jest obecna w procesie trawienia. Sekretyna jest przechowywana w tej bezużytecznej postaci i jest aktywowana przez kwas żołądkowy . Pośrednio powoduje to neutralizację pH dwunastnicy, a tym samym brak uszkodzeń jelita cienkiego przez wspomniany kwas.
W 2007 roku odkryto, że sekretyna odgrywa rolę w osmoregulacji , działając na podwzgórze , przysadkę mózgową i nerki .
Historia
W 1902 roku William Bayliss i Ernest Starling badali, w jaki sposób układ nerwowy kontroluje proces trawienia. Wiadomo było, że trzustka wydziela soki trawienne w odpowiedzi na przejście pokarmu (miazgi pokarmowej) przez zwieracz odźwiernika do dwunastnicy. Odkryli (przecinając wszystkie nerwy trzustki u swoich zwierząt doświadczalnych), że proces ten w rzeczywistości nie jest zarządzany przez układ nerwowy. Ustalili, że substancja wydzielana przez wyściółkę jelita stymuluje trzustkę po przetransportowaniu przez krwiobieg. Nazwali tę sekrecję jelitową sekretyną . Ten rodzaj substancji „przekaźnika chemicznego” jest obecnie nazywany hormonem , termin ukuty przez Starlinga w 1905 roku.
Sekretyna jest często błędnie uznawana za pierwszy zidentyfikowany hormon. Jednak brytyjscy naukowcy George Oliver i Edward Albert Schäfer opublikowali już swoje odkrycia dotyczące ekstraktu z nadnerczy zwiększającego ciśnienie krwi i częstość akcji serca w krótkich raportach w 1894 r. I pełnej publikacji w 1895 r., Czyniąc adrenalinę pierwszym odkrytym hormonem.
Struktura
Sekretyna jest początkowo syntetyzowana jako białko prekursorowe o długości 120 aminokwasów, znane jako prosekretyna . Ten prekursor zawiera N-końcowy peptyd sygnałowy, odstępnik, samą sekretynę (reszty 28–54) i 72-aminokwasowy C-końcowy peptyd.
Dojrzały peptyd sekretyny jest liniowym hormonem peptydowym , który składa się z 27 aminokwasów i ma masę cząsteczkową 3055. Helisa jest utworzona w aminokwasach między pozycjami 5 i 13. Sekwencje aminokwasowe sekretyny mają pewne podobieństwa do glukagonu , wazoaktywnego peptydu jelitowego (VIP) i peptydu hamującego żołądek ( GIP). Czternaście z 27 aminokwasów sekretyny znajduje się w tych samych pozycjach co glukagon, 7 takich samych jak VIP i 10 takich samych jak GIP.
Sekretyna ma również amidowany aminokwas na końcu karboksylowym, którym jest walina. Sekwencja aminokwasów w sekretynie to H– 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 –NH 2 .
Fizjologia
Produkcja i wydzielanie
Sekretyna jest syntetyzowana w cytoplazmatycznych ziarnistościach wydzielniczych komórek S, które znajdują się głównie w błonie śluzowej dwunastnicy oraz w mniejszych ilościach w jelicie czczym jelita cienkiego .
Sekretyna jest uwalniana do krążenia i/lub światła jelita w odpowiedzi na niskie pH dwunastnicy, które waha się od 2 do 4,5 w zależności od gatunku; kwasowość jest spowodowana kwasem solnym w treści pokarmowej , który dostaje się do dwunastnicy z żołądka przez zwieracz odźwiernika . Wydzielanie sekretyny jest również zwiększane przez produkty trawienia białek obmywające błonę śluzową górnego odcinka jelita cienkiego.
Uwalnianie sekretyny jest hamowane przez antagonistów H 2 , które zmniejszają wydzielanie kwasu żołądkowego. W rezultacie, jeśli pH w dwunastnicy wzrośnie powyżej 4,5, sekretyna nie może zostać uwolniona.
Funkcjonować
Regulacja pH
Sekretyna przede wszystkim neutralizuje pH w dwunastnicy , umożliwiając optymalne działanie enzymów trawiennych z trzustki (np. amylazy trzustkowej i lipazy trzustkowej ).
Sekretyna celuje w trzustkę ; komórki centroacinar trzustki mają receptory sekretyny w błonie komórkowej. Gdy sekretyna wiąże się z tymi receptorami, stymuluje aktywność cyklazy adenylanowej i przekształca ATP w cykliczny AMP . Cykliczny AMP działa jako drugi przekaźnik w transdukcji sygnału wewnątrzkomórkowego i powoduje, że narząd wydziela wodorowęglany , który wpływa do jelita . Wodorowęglan jest zasadą, która neutralizuje kwas, ustalając w ten sposób pH sprzyjające działaniu innych enzymów trawiennych w jelicie cienkim.
Sekretyna zwiększa również wydzielanie wody i wodorowęglanów z gruczołów Brunnera dwunastnicy, aby buforować napływające protony kwaśnej treści pokarmowej, a także zmniejsza wydzielanie kwasu przez komórki okładzinowe żołądka . Czyni to poprzez co najmniej trzy mechanizmy: 1) Poprzez stymulację uwalniania somatostatyny , 2) Poprzez hamowanie uwalniania gastryny w jamie odźwiernika oraz 3) Poprzez bezpośrednie obniżenie mechaniki wydzielania kwasu w komórkach okładzinowych.
Przeciwdziała skokom stężenia glukozy we krwi , powodując zwiększone uwalnianie insuliny z trzustki po doustnym przyjęciu glukozy .
Osmoregulacja
Sekretyna moduluje transport wody i elektrolitów w komórkach przewodów trzustkowych , cholangiocytach wątroby i komórkach nabłonka najądrza . Stwierdzono, że odgrywa rolę w niezależnej od wazopresyny regulacji wchłaniania zwrotnego wody w nerkach .
Sekretyna znajduje się w neuronach wielkokomórkowych jąder przykomorowych i nadwzrokowych podwzgórza oraz wzdłuż przewodu neuroprzysadkowego do przysadki mózgowej . Podczas zwiększonej osmolalności jest uwalniany z tylnego płata przysadki . W podwzgórzu aktywuje uwalnianie wazopresyny . Jest również potrzebny do przeprowadzenia ośrodkowego działania angiotensyny II. W przypadku braku sekretyny lub jej receptora u zwierząt z nokautem genu, centralne wstrzyknięcie angiotensyny II nie było w stanie stymulować pobierania wody i uwalniania wazopresyny.
Sugerowano, że nieprawidłowości w takim uwalnianiu sekretyny mogą wyjaśniać nieprawidłowości leżące u podstaw zespołu typu D nieprawidłowego nadmiernego wydzielania hormonu antydiuretycznego (SIADH). U tych osób uwalnianie i odpowiedź wazopresyny są prawidłowe, chociaż stwierdza się nieprawidłową ekspresję w nerkach, translokację akwaporyny 2 lub oba te czynniki. Sugerowano, że „sekretyna jako hormon neurosekrecyjny z tylnego płata przysadki mózgowej może zatem być długo poszukiwanym niezależnym od wazopresyny mechanizmem do rozwiązania zagadki, która intrygowała klinicystów i fizjologów od dziesięcioleci”.
Spożycie żywności
Sekretyna i jej receptor znajdują się w oddzielnych jądrach podwzgórza, w tym w jądrze przykomorowym i jądrze łukowatym , które są głównymi miejscami w mózgu regulującymi homeostazę energii organizmu. Stwierdzono, że zarówno centralne, jak i obwodowe wstrzyknięcie Sct zmniejsza przyjmowanie pokarmu u myszy, co wskazuje na anorektyczną rolę peptydu. W tej funkcji peptydu pośredniczy centralny układ melanokortyny .
Używa
Sekretynę stosuje się w badaniach diagnostycznych funkcji trzustki; sekretyna jest wstrzykiwana, a wydzielina trzustkowa może być następnie obrazowana za pomocą rezonansu magnetycznego , procedury nieinwazyjnej, lub wydzieliny powstałe w wyniku mogą być zbierane przez endoskop lub przez rurki wprowadzane przez usta do dwunastnicy.
Rekombinowana ludzka sekretyna jest dostępna do tych celów diagnostycznych od 2004 roku. W latach 2012-2015 występowały problemy z dostępnością tego agenta.
Badania
Fala entuzjazmu dla sekretyny jako możliwego leczenia autyzmu pojawiła się w latach 90. XX wieku w oparciu o hipotetyczne połączenie jelita z mózgiem; w rezultacie NIH przeprowadził serię badań klinicznych, które wykazały, że sekretyna nie była skuteczna, co zakończyło powszechne zainteresowanie.
Zaprojektowano i opracowano antagonistę receptora sekretyny o wysokim powinowactwie i zoptymalizowanym (Y10,c[E16,K20],I17,Cha22,R25)sec(6-27), co umożliwiło strukturalną charakterystykę wydzielania nieaktywnej konformacji.
Zobacz też
Dalsza lektura
- Saus E, Brunet A, Armengol L, Alonso P, Crespo JM, Fernández-Aranda F, et al. (październik 2010). „Kompleksowa analiza wariantów liczby kopii (CNV) genów szlaków neuronalnych w zaburzeniach psychicznych identyfikuje rzadkie warianty u pacjentów”. Dziennik badań psychiatrycznych . 44 (14): 971–978. doi : 10.1016/j.jpsychires.2010.03.007 . PMID 20398908 . [ stały martwy link ]
- Bertenshaw GP, Turk BE, Hubbard SJ, Matters GL, Bylander JE, Crisman JM i in. (kwiecień 2001). „Wyraźne różnice między metaloproteazami meprin A i B w specyficzności substratu i wiązania peptydowego” . Journal of Biological Chemistry . 276 (16): 13248–13255. doi : 10.1074/jbc.M011414200 . PMID 11278902 .
- Lee LT, Lam IP, Chow BK (listopad 2008). „Funkcjonalna zmienna liczba powtórzeń tandemowych znajduje się w regionie flankującym 5 'genu ludzkiej sekretyny, odgrywa rolę regulującą w dół w ekspresji”. Journal of Molecular Neuroscience . 36 (1–3): 125–131. doi : 10.1007/s12031-008-9083-5 . PMID 18566919 . S2CID 29982279 .
- Nussdorfer GG, Bahçelioglu M, Neri G, Malendowicz LK (luty 2000). „Sekretyna, glukagon, polipeptyd hamujący żołądek, parathormon i pokrewne peptydy w regulacji osi podwzgórze-przysadka-nadnercza”. Peptydy . 21 (2): 309–324. doi : 10.1016/S0196-9781(99)00193-X . PMID 10764961 . S2CID 42207065 .
- Lossi L, Bottarelli L, Candusso ME, Leiter AB, Rindi G, Merighi A (grudzień 2004). „Przejściowa ekspresja sekretyny w neuronach serotoninergicznych mózgu myszy podczas rozwoju”. Europejski Dziennik Neurologii . 20 (12): 3259–3269. doi : 10.1111/j.1460-9568.2004.03816.x . PMID 15610158 . S2CID 398304 .
- Lee SM, Yung WH, Chen L, Chow BK (luty 2005). „Ekspresja i rozmieszczenie przestrzenne sekretyny i receptora sekretyny w ludzkim móżdżku”. NeuroReport . 16 (3): 219–222. doi : 10.1097/00001756-200502280-00003 . PMID 15706223 . S2CID 10500720 .
- Lam IP, Lee LT, Choi HS, Alpini G, Chow BK (lipiec 2009). „Kwasy żółciowe hamują ekspresję sekretyny w dwunastnicy przez sierocy jądrowy mały heterodimerowy partner (SHP)” . American Journal of Physiology. Fizjologia przewodu pokarmowego i wątroby . 297 (1): G90–G97. doi : 10.1152/ajpgi.00094.2009 . PMC 2711755 . PMID 19372104 .
- Yamagata T, Aradhya S, Mori M, Inoue K, Momoi MY, Nelson DL (sierpień 2002). „Ludzki gen sekretyny: drobna struktura w 11p15.5 i zmienność sekwencji u pacjentów z autyzmem”. Genomika . 80 (2): 185–194. doi : 10.1006/geno.2002.6814 . PMID 12160732 .
- Lee LT, Tan-Un KC, Chow BK (lipiec 2006). „Ekspresja genu ludzkiej sekretyny indukowana kwasem retinowym w komórkach nerwowych odbywa się za pośrednictwem kinazy cyklinozależnej 1”. Roczniki Akademii Nauk w Nowym Jorku . 1070 (1): 393–398. Bibcode : 2006NYASA1070..393L . doi : 10.1196/annals.1317.051 . PMID 16888198 . S2CID 36959997 .
- Onori P, Wise C, Gaudio E, Franchitto A, Francis H, Carpino G i in. (lipiec 2010). „Sekretyna hamuje wzrost raka dróg żółciowych poprzez rozregulowanie zależnych od cAMP mechanizmów sygnalizacyjnych receptora sekretyny” . Międzynarodowy Dziennik Raka . 127 (1): 43–54. doi : 10.1002/ijc.25028 . PMID 19904746 . S2CID 2789418 .
- Lee LT, Tan-Un KC, Pang RT, Lam DT, Chow BK (lipiec 2004). „Regulacja ludzkiego genu sekretyny jest kontrolowana przez połączone efekty metylacji CpG, stosunku Sp1 / Sp3 i elementu E-box” . Endokrynologia Molekularna . 18 (7): 1740–1755. doi : 10.1210/me.2003-0461 . PMID 15118068 .
- Lu Y, Owyang C (lipiec 2009). „Rozluźnienie żołądka wywołane sekretyną odbywa się za pośrednictwem wazoaktywnych polipeptydów jelitowych i szlaków prostaglandyn” . Neurogastroenterologia i ruchliwość . 21 (7): 754 – e47. doi : 10.1111/j.1365-2982.2009.01271.x . PMC 2743409 . PMID 19239625 .
- Gandhi S, Rubinstein I, Tsueshita T, Onyuksel H (styczeń 2002). „Sekretyna samoorganizuje się i spontanicznie oddziałuje z fosfolipidami in vitro”. Peptydy . 23 (1): 201–204. doi : 10.1016/S0196-9781(01)00596-4 . PMID 11814635 . S2CID 19705403 .
- Lam IP, Lee LT, Choi HS, Chow BK (lipiec 2006). „Lokalizacja małego partnera heterodimeru (SHP) i sekretyny w komórkach dwunastnicy myszy”. Roczniki Akademii Nauk w Nowym Jorku . 1070 (1): 371–375. Bibcode : 2006NYASA1070..371L . doi : 10.1196/annals.1317.047 . PMID 16888194 . S2CID 37244976 .
- Luttrell LM (lipiec 2008). „Przeglądy z biologii molekularnej i biotechnologii: sygnalizacja przezbłonowa przez receptory sprzężone z białkiem G”. Biotechnologia Molekularna . 39 (3): 239–264. doi : 10.1007/s12033-008-9031-1 . PMID 18240029 . S2CID 45173229 .
- Du K, Couvineau A, Rouyer-Fessard C, Nicole P, Laburthe M (październik 2002). „Filtr selektywności ludzkiego receptora VPAC1. Identyfikacja domeny krytycznej do ograniczania wiązania sekretyny” . Journal of Biological Chemistry . 277 (40): 37016–37022. doi : 10.1074/jbc.M203049200 . PMID 12133828 .
- Portela-Gomes GM, Johansson H, Olding L, Grimelius L (listopad 1999). „Kolokalizacja hormonów neuroendokrynnych w trzustce ludzkiego płodu” . Europejski Dziennik Endokrynologiczny . 141 (5): 526–533. doi : 10.1530/eje.0.1410526 . PMID 10576771 .
- Mutoh H, Ratineau C, Ray S, Leiter AB (kwiecień 2000). „Artykuł przeglądowy: zdarzenia transkrypcyjne kontrolujące końcowe różnicowanie komórek wydzielania wewnętrznego jelit” . Farmakologia i terapia pokarmowa . 14 (Dodatek 1): 170–175. doi : 10.1046/j.1365-2036.2000.014s1170.x . PMID 10807420 . S2CID 25989697 .
Linki zewnętrzne
- Przegląd na colostate.edu
- Secretin w US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)
- Nosek TM. „Sekcja 6/6ch2/s6ch2_17” . Podstawy fizjologii człowieka . Zarchiwizowane od oryginału w dniu 24.03.2016 r.