Υγεία Διατροφή

Σημαντικό ρόλο στην έκκρισή του γαστρικού οξέος διαδραματίζουν ορισμένα γαστρεντερικά πολυπεπτίδια.

Τα γαστρεντερικά πολυπεπτίδια ( είτε προέρχονται από νευρικές απολήξεις  όπως η Ακετυλεχολίνη είτε από ενδοκρινή κύτταρα  , Ισταμίνη και Γαστρίνη )συμβάλουν με 2 παράλληλους αλλά αλληλοσυνδεόμενους  μηχανισμούς στην έκκριση του γαστρικού οξέος.

Σε πρώτη φάση και τα τρία πεπτίδια συνδέονται το κάθε ένα με ειδικό υποδοχέα για  στη βασεοπλευρική μεμβράνη του εμβόλιμου κυττάρου (parietal cell) .

Οι απαγωγές  νευρικές ίνες του πνευμονογαστρικού συνάπτονται είτε με χολινεργικούς νευρώνες  χρησιμοποιώντας ως νευροδιαβιβαστή την Ακετυλεχολίνη (ΑCh) είτε με πεπτιδεργικούς peptidendric  νευρώνες χρησιμοποιώντας ως νευροδιαβιβαστή νευροπεπτιδia όπως (GRP, VIP και PACAP).

Το πνευμονογαστρικό είτε μέσο της ACh είτε με τη βοήθεια της Μπομπεσίνης (bombesin-gastrin-releasing peptide GRP) προκαλεί την έκκριση της γαστρίνης από τα G κύτταρα του πυλωρικού άνδρου.

Η οποία στη συνέχεια θα περάσει στη κυκλοφορία του αίματος (ορμόνη) θα ενωθεί με τον υποδοχέα της στο εμβόλιμο κύτταρο  με σκοπό την έκκριση γαστρικού οξέος και πεψινογόνων

 Πέρα από αυτό η έκκριση ήδη Ακετυλεχολίνης και Γαστρίνης διεγείρουν την έκκριση της Ισταμίνης από τα εντεροχρωμιόφιλα κύτταρα (ECL cells )συμβάλλοντας με έμμεσο τρόπο στην έκκριση μεγαλύτερης ποσότητας  HCl.

Όπως θα δούμε στην συνέχεια ο κύριος αναστολέας της έκκρισης του γαστρικού οξέος είναι η Σωματοστατίνη SST.Το πνευμονογαστρικό αναστέλλει τη δράση της Σωματοστατίνη για το χρονικό διάστημα που απαιτείται η έκκριση του γαστρικού οξέος. Στη περίπτωση αυτή  η Ακετυλεχολινή  ενώνεται με τους Μ2-Μ4 υποδοχείς για αυτή που βρίσκονται  στην επιφάνεια του κυττάρου D με σκοπό την παρεμπόδιση έκκρισης SST.

Όπως προαναφέρθηκε για καθένα γαστρεντερικό πεπτίδιο υπάρχει και ένας ξεχωριστός υποδοχέας στη κυτταρική μεμβράνη του εμβόλιμου κυττάρου.

Πιο συγκεκριμένα :

H Ακετυλεχολίνη που εκκρίνεται από τις νευρικές απολήξεις του πνευμονογαστρικού συνδέεται με τον μουσκαρινικό Μ₃ υποδοχέα. Ας δούμε αναλυτικότερα τι συμβαίνει  Στον Μ3 υποδοχέα έρχεται να ενωθεί μια πρωτεΐνη  G GTP-binding protein  (Gaq).

H Gaq πρωτεΐνη αποτελείται από 3 υπομονάδες την aq , την β και την γ .Η αq unit ενεργοποιείται από το GTP το οποίο  προσφέρει  ένα φωσφορικό άλας σε αυτή phosphate και μετατρέπεται σε GDP. Η αq  εφόσον έχει ενεργοποιηθεί (switch on) αποκόπτεται από τις υπόλοιπες υπομονάδες και συνδέεται με μια άλλη πρωτεΐνη στη κυτταρική μεμβράνη τη PLC phosphorolipase C.

Η σύνδεση αυτή ενεργοποιεί την PLC  η οποία στη συνέχεια θα δράσει σε μια νέα πρωτεΐνη την PIP2. H σύνδεση της PLC   με την PIP2 θα έχει σαν αποτέλεσμα τη διάσπαση της σε  τριφωσφορική ινοσιτόλη inositol 1,4,5-triphosphate (IP3) και διακυλογλυκερόλη diacylglycerol (DAG).

Τόσο η ΙΡ3 όσο και η DAG αυξάνουν τη κυτταρική δραστηριότητα και τη ενδοκυτταρική ποσότητα του Ca+2.

H IP3 θα δράσει στο ενδοπλασματικό δίκτυο όπου υπάρχουν αντλίες IP3 (ΙP3 dependent pumps). Η είσοδος IP3 στο ενδοπλασματικό δίκτυο έχει σαν αποτέλεσμα την έξοδο από αυτό και προς το κυτταρόπλασμα ιόντων ασβεστίου.

Τα ιόντα αυτά στη συνέχεια θα δράσουν σε μια πρωτεΐνη τη calmodulin  ουσιαστικά μια πρωτεΐνη που η  λειτουργία της ρυθμίζεται από τη παρουσία  ασβέστιου. Η ένωση ιόντων ασβεστίου και της calmodulin δημιουργεί ένα calcium calmodulin complex που στη συνέχεια θα δράσει σε μια συγκεκριμένη πρωτεϊνική κινάση  CMK .Η οποία θα επιφέρει διάφορες ενδοκυτταρικές αλλαγές και φυσικά θα συμβάλει και στην ενεργοποίηση της αντλίας Η⁺ -Κ⁺.

Η DAG στο κυτταρόπλασμα θα ενεργοποιήσει  μια πρωτεινική κινάση της PKC(πρωτεϊνική κινάση C) .Ένας από τους 3 ρόλους της PCK είναι και η περαιτέρω ενεργοποίηση πρωτεϊνικών κινασών.

 Η  δράση της ακετυλεχολίνης  στο άνδρο του στομάχου πέρα από τα G cells  προσανατολίζεται και στα D cells προκαλώντας αναστολή της έκκρισης της Σωματοστατίνης .Η έκκριση Σωματοστατίνης θα μπλόκαρε την έκκριση Γαστρίνης .

Όταν η οξύτητα  στον αυλό του στομάχου ξεπερνά μια συγκεκριμένη τιμή αυτό έχει σαν αποτέλεσμα την ενεργοποίηση της Σωματοστατίνης προκαλώντας αναστολή έκκρισης γαστρίνης και κατά συνέπεια περιορίζει την έκκριση γαστρικού οξέος(negative feedback mechanism).Αντίστοιχη ανασταλτική δράση  με αυτή της Σωματοστατίνης ασκούν και προσταγλαδίνες. Ανασταλτική δράση στην έκκριση  της Σωματοστατίνης STT ασκεί και η Ισταμίνη .Τα κύτταρα D  του σώματος διαθέτουν Η₃ υποδοχείς ισταμίνης .

Η Γαστρίνη (ορμόνη) εκκρίνεται από τα G κύτταρα και μέσω της κυκλοφορίας του αίματος καταλήγει στα εμβόλιμα κύτταρα  όπου συνδέεται με τους CCK_B gastrin-cholecystokinin B (CCK_B) receptor υποδοχείς. Ουσιαστικά 2 ξεχωριστοί υποδοχείς έχουν αναγνωριστεί για την Γαστρίνη οι CCK_A ή CCK₁και οι CCK_B ήCCK₂ υποδοχείς . Οι CCK_B μπορούν να δράσουν ταυτόχρονα και για τη Γαστρίνη αλλά η κύριά δράση τους επικεντρώνεται στην CCK, ενώ οι CCK_A υποδοχείς είναι αποκλειστικοί υποδοχείς για τη CCK .

 Όπως και στη περίπτωση της Ach  έτσι και οι υποδοχείς CCK_B ενώνονται με G GTP-binding protein  (Gaq) και το ίδιο κυτταρικό μονοπάτι ακολουθείται (ενεργοποίηση  PLC,  που στη συνέχεια και μετά από συγκεκριμένα στάδια θα ενεργοποίηση  πρωτεϊνικες κινάσες  είτε μέσω του IPP3 είτε του DAG  και κατά συνέπεια την έκκριση  Ca2+.

 Η έκκριση της είναι αποτέλεσμα διάτασης του στομάχου , επίδραση του πνευμονογαστρικου. H παρουσία πεπτιδίων –αμινοξέων στο γεύμα ασκούν ένα (positive feedback mechanism) στην έκκριση της γαστρίνης και κατά επέκταση   στην έκκριση γαστρικού οξέος. Το Ασβέστιο αποτελεί διεγέρτη για την έκκριση γαστρίνης  έτσι πολλοί ασθενείς με έλκος παρουσιάζουν χρόνια υπερασβεσταιμία.

H γαστρίνη με δυο διαφορετικούς τρόπους αυξάνει την έκκριση του γαστρικού οξέος είτε με την διέγερση του εμβόλιμου κυττάρου, είτε με τη διέγερση των εντεροχρωμιόφιλων κυττάρων προκαλώντας την έκκριση της ισταμίνης.

Η SST και η interleukin-1β αναστέλλουν την έκκρισης της γαστρίνης.

Η Ισταμίνη απελευθερώνεται από τα εντεροχρωμιόφιλα κύτταρα enterochromaffin cells (ECL). Οι υποδοχείς της στη βασεοπλευρική μεμβράνη του εμβόλιμου κυττάρου είναι οι Η₂ υποδοχείς. Οι Η₂ υποδοχείς ενώνονται στη συνέχεια με μια διαφορετική GTP binding protein  και πιο συγκεκριμένα την Gas (Stimulatory) protein.H ένωση αυτή θα έχει σαν αποτέλεσμα την τελική ενεργοποίηση πρωτεϊνικών κινασών (PKA) μέσω διαφορετικής οδού.

Η ενεργοποίηση του ενζύμου adenylyl cyclase (AC).  στη συνέχεια θα οδηγήσει στην αύξηση της ενδοκυττάριας ποσότητας cAMP. και  ενεργοποίηση της PKA , η οποία θα  προβεί σε φωσφορυλίωση ειδικών πρωτεϊνών στο εμβόλιμο κύτταρο ,οι οποίες θα θέσουν σε λειτουργία την αντλία ιόντων.

Διεγερτικά της υποφυσιακής αδενυλικής κυκλάσης πεπτίδια -Pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide- PACAL

Πρόκειται για ένα νευροενδοκρινές που ανήκει στην ομάδα secretin–glucagon–VIP family. Το PACAP διαθέτει τρεις υποδοχείς . Τον  PACAP receptor type-1 (PAC-1), VPAC-1 (ο κλασικός  VIP receptor), και τον VPAC-2. Ο PAC-1 παρουσιάζει μεγαλύτερη χημική συγγένεια   για το PACAP και μικρότερη  για το VIP. Ενώ οι δυο άλλοι υποδοχείς VPAC-1 και VPAC-2 παρουσιάζουν ισάξια ικανότητα-επιλογή  σύνδεσης τόσο με το PACAP όσο και το VIP.

Στο στομάχι έχουν ανακαλυφτεί PAC-1 receptors στα ECL κύτταρα , όπου η σύνδεση του PACAP με τον PAC-1 receptor έχει σαν αποτέλεσμα την αύξηση έκκριση της ισταμίνης .VPAC-1 receptor διαθέτουν τα D κύτταρα του σώματος του στομάχου .Η σύνδεση του PACAP με τον VPAC-1 receptor έχει σαν αποτέλεσμα την έκκριση σωματοστατίνης SST.

Τα D κύτταρα του πυλωρικού άνδρου διαθέτουν επίσης VPAC-1 receptor με τη διαφορά ότι σε αυτόν συνδέεται η VIP  με αποτέλεσμα και πάλι την έναρξη έκκρισης σωματοστατίνης.

Το PACAP ουσιαστικά διαθέτει  την ικανότητα είτε  να πυροδοτεί είτε να αναστέλλει την έκκριση του γαστρικού οξέος. 

 ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΣ ΜΟΥΜΤΖΗΣ