Γαστρεντερικά πεπτίδια

Στο γαστρεντερικό μας σύστημα εκκρίνονται διάφορα είδη πεπτιδίων ασκώντας μια πληθώρα δράσεων .Πιο συγκεκριμένα :

1. Ρυθμίζουν την κινητικότητα τόσο των μυών(σύσπαση –χάλαση)  αλλά και των σφικτήρων του γαστρεντερικού
2. Προκαλούν έκκριση ,ενζύμων ,ηλεκτρολυτών και υγρών.
3. Ορισμένα από αυτά συμβάλουν στην αναζωογόνηση του γαστρεντερικού ιστού
4. Είτε ρυθμίσουν την έκκριση άλλων πεπτιδίων Η Σωματοστατίνη αποτρέπει την έκκριση άλλων πεπτιδίων όπως θα παρατηρήσουμε στη συνέχεια.

Με βάση 2 παράγοντες τα γαστρεντερικά πεπτίδια διαχωρίζονται σε 3 κατηγορίες.

              Α) Ορμόνες                Β)Παρακρινή  πεπτίδια                        Γ) Νευροενδοκρινή  πεπτίδια  

1.     Εάν εκκρίνονται από ενδοκρινή αδένα ή  από νευρώνα .Ορμόνες και παρακρινικά πεπτίδια εκκρίνονται από ενδοκρινή κύτταρα .Ενώ τα νευροενδοκρινικά πεπτίδια εκκρίνονται από νευρώνες του γαστρεντερικού

2.     Το δρόμο που ακολουθεί το πεπτίδιο από το σημείο έκκρισης ως το σημείο δράσης του . Εάν εισέρχονται στη κυκλοφορία του αίματος  (ορμόνες) ή δρουν τοπικά οι δυο άλλες κατηγορίες

Εξαιτίας του μεγάλου μοριακού τους μεγέθους όλα τα πεπτίδια απαιτούν την παρουσία υποδοχέα που βρίσκεται στην επιφάνεια του κυττάρου στόχου.

Ορμόνες

 Για να θεωρηθεί ένα γαστρεντερικό πεπτίδιο ως ορμόνη θα πρέπει να ικανοποιούνται διάφορες συνθήκες  . οι δυο πρώτες συνθήκες μας είναι ήδη γνωστές.

1. Θα πρέπει να εκκρίνεται από κάποιο τουλάχιστον ενδοκρινή κύτταρο του γαστρεντερικού είτε ενδοκρινή αδένα .
2. Για να φτάσει στο σημείο δράσης του θα πρέπει να εισέλθει στη πυλιαία κυκλοφορία και στη συνέχεια στη συστημική με σκοπό για να φτάσει στο όργανο στόχο όπου θα ενωθεί (παραλειφτεί) από κατάλληλο υποδοχέα και να επιφέρει κάποια αλλαγή σε αυτό  .
3. Η δράση του θα πρέπει να είναι ανεξάρτητη του νευρικού συστήματος
4. Τα πεπτίδια που έχουν ήδη αναγνωριστεί ως ορμόνες έχουν ήδη απομονωθεί και συντεθεί χημικά.

Πεπτίδια που μέχρι τώρα πληρούν όλες τις παραπάνω συνθήκες και χαρακτηρίζονται ορμόνες  είναι :

Γαστρίνη  gastrin

Σεκρετίνη ή Εκκριματίνη secretin

Χολεκυστοκινίνη CCK

GIP ή GDIP (Glucose dependent insulinotropic pepride) εξαρτώμενο από τη γλυκόζη ινσουλινοτρόπο πεπτίδιο

Γαστρίνη

Το πρόδρομο μόριο από το οποίο παράγεται η γαστρική είναι η προγαστρίνη .

Τα G κύτταρα του στομάχου που βρίσκονται στη περιοχή του άνδρο antrum αλλά και G cells που βρίσκονται στο δωδεκαδάκτυλο είναι υπεύθυνα για τη παραγωγή της.

Ανάλογα με τη χρονική στιγμή έκκρισης της η γαστρική παρουσιάζει 2 τύπους .

Τη λεγομένη little Gastrin17 παράγεται αμέσως μετά τη λήψη γεύματος και το μόριο της αποτελείται από 17 αμινοξέα .Παράγεται από τα G cells στο άνδρο

Τη big Gastrin34  που παράγεται κατά τα χρονικά διαστήματα που μεσολαβούν αναμεσά στα γεύματα και αποτελείται από 34 αμινοξέα. Παράγεται από τα G cells του δωδεκαδακτύλου

Τα ερεθίσματα που μπορούν να προκαλέσουν την έκκριση της γαστρικής είναι :

1. Η διάταση του στομάχου εξαιτίας της λήψης τροφής η οποία αναγνωρίζεται από το νευρικό σύστημα.
2. Η διέγερση του πνευμονογαστρικού  .Στη περίπτωση αυτή   στις απολήξεις του πνευμονογαστρικού βρίσκονται τα κύτταρα G που εκκρίνουν ένα νευροενδοκρινές πεπτίδιο που ονομάζεται gastrin –releasing peprtide GRP ή Μπομπεσίνη  bombesin.
3. Παρουσία ολιγοπεπτιδίων ,αμινοξέων, πεπτονών  στη τροφή .Από τα αμινοξέα η φαινυλαμίνη και η τρυπτοφάνη αποτελούν ισχυρούς διεγέρτες της γαστρινής.

Η Γαστρίνη έχει 3 ρόλους :

1. Διεγείρει την έκκριση H+ στα εμβόλιμα κύτταρα
2. Τροφική δράση (trophic effect) στα επιθηλιακά κύτταρα του στομάχου του στομάχου
3. Υπεύθυνη για την απελευθέρωση της Ισταμίνης από τα ECL cells;

Η έκκριση της αναστέλλεται από χαμηλό PH και τη Σωματοστατίνη.

Σημείωση παθολογίας

Χολεκυστοκίνη CCK

Αποτελείται από 33 αμινοξέα. Τα τελικά 5 αμινοξέα της CCK μοιάζουν με αυτά της Γαστρίνη και για το λόγο αυτό η CCK είναι μέλος της gastrin-CCK family. Κατά συνέπεια  παρουσιάζει πολύ ασθενή δράση ως Γαστρίνη.

Για την CCK υπάρχουν δυο είδη υποδοχέων .

• CCKA  ή CCK₁ υποδοχείς αποκλειστικά και μόνο για τη CCK.
• CCKB  ή CCK₂ υποδοχείς και για τη CCK και για τη Γαστρίνη.

Παράγεται από τα Ι κύτταρα του δωδεκαδακτύλου και της νηστίδας . Μετά τη λήψη γεύματος και αν αυτό περιέχει πρωτεΐνη και μονογλυκερίδια όχι τριγλυκερίδια TG.

Ρόλος της CCK

1. Να δώσει σήμα στο πάγκρεας έκκριση παγκρεατικών ενζύμων και χολικών αλάτων . Παγκρεατικές Πρωτεάσες,  Παγκρεατική Αμυλάση Παγκρεατική Λιπάση (μονογλυκερίδια και χολεστερόλη) . Ο κύριος ρόλος της είναι η απορρόφηση  του λίπους.
2. Σύσπαση της χοληδόχου κύστης και χαλάρωση του σφικτήρα του oddi ώστε να επιτευχθεί η διέλευση της χολής στο δωδεκαδάκτυλο.
3. Τροφική δράση σε πάγκρεας και χοληδόχο κύστη.
4. Συμβάλει σε περιορισμένο βαθμό στην έκκριση   HCO₃^-    από το πάγκρεας ,ενισχύοντας με το τρόπο αυτό τη δράση της Σεκρετίνης.
5. Η παρουσία λίπους και πρωτεΐνης στο στομάχι απαιτεί τη παραμονή της τροφής σε αυτό για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα ,για να την επεξεργαστεί ,έτσι ώστε να είναι έτοιμη για να περάσει στο δωδεκαδάκτυλο. Η CCK αποτρέπει τη πρόωρη γαστρική κένωση προκαλώντας σύσπαση στο σφικτήρα του πυλωρού.

Σεκρετίνη

Πρόκειται για ένα πολυπεπτίδιο που ανήκει στη οικογένεια secretin-glucagon family και αποτελείται από 27 αμινοξέα.

Εκκρίνεται από τα κοκκιώδη κύτταρα του βλεννογόνου του δωδεκαδακτύλου –λεπτού εντέρου  s cells.

Η έκκριση της σηματοδοτείται από χαμηλή τιμή PΗ<4,5 στο δωδεκαδάκτυλο αλλά και από τη παρουσία λίπους στη τροφή. Το αλκοόλ ενισχύει την έκκριση της Σεκρετίνης μιας που αυξάνει την έκκριση του γαστρικού οξέος.

Ο ρόλος της είναι :

1.       Η δράση της σκοπό έχει να αυξήσει το PH στο δωδεκαδάκτυλο , αυξάνοντας την  έκκριση HCO₃^-    από το πάγκρεας και τη χολή .

Με το πέρασμα της τροφής από το στόμαχο στο δωδεκαδάκτυλο ταυτόχρονα διέρχεται και ποσότητα γαστρικού οξέος ,αυξημένη ποσότητα γαστρικού οξέος ή λανθασμένη λειτουργικότητα του πυλωρού είναι ικανή να μείωση αρκετά το PΗ του δωδεκαδακτύλου και να αναστείλει τη  δράση ενζύμων όπως  η παγκρεατική λιπάση που για δρα μεταξύ 6-8 ενώ εάν το PΗ μειωθεί στο 3 χάνει τη βιολογική της δράση αφού μετουσιώνεται.

2.       Αυξάνει τις συσπάσεις της χοληδόχου κύστης

3.       Μειώνει την κινητικότητα του στομάχου και του δωδεκαδακτύλου

4.       Προκαλεί έκκριση πεψινογόνου από το στομάχι, ενώ παράλληλα εμποδίζει τη έκκριση γαστρίνης

5.       Προκαλεί έκκριση παγκρεατικών ενζύμων και έκκριση ύδατος και διττανθρακικών από το ήπαρ και τους αδένες του Brunner

Η έκκριση Σεκρετίνης αναστέλλεται  από τη σωματοστατίνη.

 Εξαρτώμενο από τη γλυκόζη ινσουλινοτρόπο πεπτίδιο ή Γαστρικό ανασταλτικό πεπτίδιο GIP

Το GIP αποτελείται από 42 αμινοξέα και ανήκει στην secretin-glucagon family. 9 αμινοξέα είναι όμοια με αυτά της Σεκρετίνης και 16 αμινοξέα όμοια με του γλυκογόνου.

Η δράση της είναι ανάλογη της Σεκρετίνης.

Εκκρίνεται από τα K κύτταρα του δωδεκαδακτύλου και της νηστίδας  μετά από λήψη τροφής.

Ανήκει στις ικρετίνες . To GIP αναγκάζει τα κύτταρα β του παγκρέατος να παράγουν ινσουλίνη.

Η δράση του  αναστέλλεται από :

1. το PΗ του στομάχου
2. τη κένωση του στομάχου

Ονομασία	Οικογένεια	Σημείο παραγωγής		Αίτιο παραγωγής	Αποτέλεσμα
Γαστρίνη	Gastrin –CCK	G κύτταρα στομάχου	Διάταση στομάχου Διέγερση του πνευμονογαστρικού GRP Παρουσία αμινοξέων -πεπτιδίων		↑γαστρικών εκκρίσεων Διεγείρει την ανάπτυξη του gastric mucosa
Χολεκυστοκίνη	Gastrin –CCK	I  κύτταρα δωδεκαδακτύλου –νηστίδας		Αμινοξέα-πεπτίδια μονογλυκερίδια	↑παγκρεατικών εκκρίσεων ↑έκκρισης HCO3-από το πάγκρεας Έναρξη συσπάσεων της χοληδόχου κύστης Χαλάρωση του σφικτήρα του oddi Αποτροπή της γαστρικής κένωσης Τροφικό αποτέλεσμα στο εξωκρινές πάγκρεας και τη χοληδόχο κύστη
Σεκρετίνη -Eκκριματίνη	Secretin glugagon	S κύτταρα δωδεκαδακτύλου		Παρουσία H+ στο δωδεκαδάκτυλο Παρουσία λίπους στο δωδεκαδάκτυλο	↑έκκρισης HCO3-από το πάγκρεας ↑έκκρισης HCO3-από τη χοληδόχο κύστη ↓ γαστρικής έκκρισης Η+ ↓  δράση της γαστρίνη στο γαστρικό βλεννογόνο
Γαστρικό ανασταλτικό πεπτίδιο GIP	Secretin glugagon	Κ κύτταρα δωδεκαδακτύλου –νηστίδας		Αμινοξέα Λιπαρά οξέα Γλυκόζη μέσω στοματικής οδού	↑αύξηση εκκριτικής ικανότητας ινσουλίνης από τα β κύτταρα του παγκρέατος  ↓ γαστρικής έκκρισης Η+

Candidate GI hormones

Αυτά  τα πεπτίδια  του γαστρεντερικού δεν τηρούν πλήρως τις προϋποθέσεις ώστε να χαρακτηριστούν ορμόνες .

Μοτιλίνη

Αποτελείται από 22 αμινοξέα και εκκρίνεται από το δωδεκαδάκτυλο σε περιπτώσεις νηστείας .Αυξάνει τη κινητικότητα του εντέρου  ενεργοποιεί τα interdigestive myolelectric complexes που λαμβάνουν χώρα ανά 90 λεπτά

Παγκρεατικό πολυπεπτίδιο

Αποτελείται από 36 αμινοξέα και εκκρίνεται από το πάγκρεας μετά τη λήψη τροφής που περιέχει υδατάνθρακες , λίπος .Το παγκρεατικό πολυπεπτίδιο αναστέλλει την έκκριση HCO₃^_.Ασαφης ο ρόλος του.

Εντερογλυκογόννο

Παράγεται από τα κύτταρα του γαστρεντερικού σε περίπτωση που ανιχνεύεται μείωση της γλυκόζης του αίματος . Η έκκριση του σηματοδοτεί έκκριση γλυκογόνου από το ήπαρ ενώ παράλληλα αυξάνει τις διαδικασίες παραγωγής του.

Προσομοιάζον προς τη γλυκαγόνη πεπτίδιο Glucagon like peptide-1   GLP-1

Παράγεται κατά την αποδόμηση του προγλυκογόννου .Εκκρίνεται από τα L κύτταρα του λεπτού εντέρου. Όπως το GIP αι το GLP-1 ανήκει στις ικρετίνες .Ενώνεται με συγκεκριμένο υποδοχέα στα β κύτταρα του παγκρέατος και διεγείρει την έκκριση ινσουλίνης , ενώ παράλληλα αποτρέπει την έκκριση γλυκογόννου. Περιορίζει την όρεξη αυξάνοντας το αίσθημα του κορεσμού.

Παρακρινή πεπτίδια

Τα πεπτίδια αυτά συνθέτονται από ενδοκρινή κύτταρα του γαστρεντερικού ,δρουν τοπικά δεν εισέρχονται στη συστημική κυκλοφορία, φτάνουν στα κύτταρα στόχους μέσω διάχυσης όπου ενώνονται με συγκεκριμένο υποδοχέα και ασκούν τη δράση τους.

Σωματοστατίνη

Εκκρίνεται από τα D κύτταρα του εντερικού βλεννογόνου  ,εφόσον ανιχνευτεί μειώσει του PH στο εσωτερικό του αυλού.

Η σωματοστατίνη εκκρίνεται και στον υποθάλαμο αλλά και στο πάγκρεας . Ο ρόλος της θα λέγαμε είναι ρυθμιστικός ,αποτρέποντάς τη έκκριση άλλων ορμονών όπως η Γαστρίνη.

Ισταμίνη

Εκκρίνεται από τα ενδοκρινή κύτταρα του γαστρικού βλεννογόνου εντεροχρωμιόφιλα κύτταρα enterochromaffin cells (ECL) . Η ισταμίνη σε συνδυασμό με την γαστρίνη και την Ακετυλεχολίνη είναι ουσίες που αυξάνουν την έκκριση Η⁺ και κατά συνέπεια τη παραγωγή υδροχλωρικού οξέος από το στομάχι.

Νευροενδοκρινή πεπτίδια

Όπως έχουμε ήδη εξηγήσει τα πεπτίδια αυτά παράγονται από νευρικά κύτταρα του γαστρεντερικού ακολουθούν τη πορεία της νευρικής ώσης και με το τρόπο αυτό διέρχονται μέσω το συνάψεων , με τρόπο παρόμοιο με αυτό των νευροδιαβιβαστών και στη συνέχεια ενώνονται με συγκεκριμένο υποδοχέα που βρίσκεται στη επιφάνια του κυττάρου στόχου.

Ο υποδοχέας εξ αίτιας της ένωσης του με το πεπτίδιο υφίσταται  μια δομική μεταβολή και πλέον το πεπτίδιο είναι ικανό να ασκήσει τη βιολογική του δράση, κάποια αλλαγή στη βιολογική λειτουργία  στο όργανο στόχο.

Τα πεπτίδια αυτά δρουν ως νευροδιαβιστές είτε ως νευροπεξεργαστές neuromodulators.

Στη κατηγορία αυτή ανήκουν η Ακετυλεχολίνη ή νορεπινεφρίνη το VIP Αγγειοδραστικό εντερικό

 πεπτίδιο, η εγκεφαλίνες , η ουσία Ρ και η bombesin.

Ονομασία	Προέλευση –σημείο παραγωγής	Λειτουργία –αποτέλεσμα
Ακετυλεχολίνη ACh	Χολινεργικοί νευρώνες	Σύσπαση λείων  μυων του γαστ Χάλαση των σφικτήρων ↑έκκριση σαλιού ↑γαστρικών εκκρίσεων ↑παγκρεατικών εκκρίσεων
Νορεπινεφρίνη ΝΕ	Αδρενεργικοι νευρώνες	Χαλάρωση μυών  γαστρ Σύσπαση σφικτήρων ↑έκκριση σαλιού
Αγγειοδραστικό εντερικό  πεπτίδιο Vasoactive interstinal peptide VIP	Από νευρώνες σε βλεννογόνο και  λείους μύες του γαστρεντερικού	Χαλάρωση των λείων μυών ↑γαστρικών εκκρίσεων ↑παγκρεατικών εκκρίσεων
Μπομπεσίνη Gastrin-Releasing Peptide (GRP), or Bombesin	Νευρώνες του γαστρικού βλεννογόνου	↑έκκριση γαστρίνης
Εγκεφαλίνες Enkephalins (opiates)	Από νευρώνες σε βλεννογόνο και  λείους μύες του γαστρεντερικού	Σύσπαση λείων  μυών του γαστ ↓εκκρίσεων του γαστρεντερικού
Νευροπεπτίδο Neuropeptide Y	Από νευρώνες σε βλεννογόνο και  λείους μύες του γαστρεντερικού	Χαλάρωση μυών  γαστρ ↓ εκκρίσεων του γαστρεντερικού
Ουσία P Substance P	Παράγεται ταυτόχρονα με την ACh	Σύσπαση λείων  μυών του γαστ ↑έκκριση σαλιού