Gastrin

Gastrin je peptidni hormon koji stimulira lučenje želučane kiseline (HCl) u parijetalnim ćelijama želuca i pomaže u njegovoj pokretljivosti. Oslobađaju ga G-ćelije u pilornom antrumu želuca, dvanaestopalačnom crijevu i gušterači.

GAST
Identifikatori
Aliasi	GAST
Vanjski ID-jevi	OMIM: 137250 MGI: 104768 HomoloGene: 628 GeneCards: GAST
Lokacija gena (čovjek) Hrom. Hromosom 17 (čovjek)[1] Bend 17q21.2 Početak 41,712,331 bp[1] Kraj 41,715,969 bp[1]
Lokacija gena (miš) Hrom. Hromosom 11 (miš)[2] Bend 11 D|11 63.46 cM Početak 100,225,233 bp[2] Kraj 100,227,822 bp[2]
Ontologija gena Molekularna funkcija • GO:0001948, GO:0016582 vezivanje za proteine • hormone activity Ćelijska komponenta • extracellular region • Vanćelijsko Biološki proces • response to food • GO:0072468 Transdukcija signala • regulation of signaling receptor activity • G protein-coupled receptor signaling pathway Izvori:Amigo / QuickGO
Ortolozi
Vrste	Čovjek	Miš
Entrez	2520	14459
Ensembl	ENSG00000184502	ENSMUSG00000017165
UniProt	P01350	P48757
RefSeq (mRNK)	NM_000805	NM_010257
RefSeq (bjelančevina)	NP_000796	NP_034387
Lokacija (UCSC)	Chr 17: 41.71 – 41.72 Mb	Chr 11: 100.23 – 100.23 Mb
PubMed pretraga	[3]	[4]
Wikipodaci
Pogledaj/uredi – čovjek Pogledaj/uredi – miš

Gastrin se veže za holecistokininski B receptor da stimulira oslobađanje histamina u enterohromafinu-sličnim ćelijama i inducira umetanje K⁺/ H⁺ ATPaza pumpi u apikalnu membranu parijetalnih ćelija (što zauzvrat povećava otpuštanje H⁺ u želudačnu šupljinu). Njegovo oslobađanje stimuliraju peptidi u lumenu želuca. U ljudi, gen GAS nalazi se na dugom kraku hromosoma 17, pozicija 17q21).^[5]

Fiziologija

Snteza

Gastrin je linearni peptidni hormon koji proizvode G-ćelije dvanaestopalačnog crijeva i pilorni antrum želuca. Izlučuje se u krvotok. Kodirani polipeptid je preprogastrin, koji se enzimima cijepa u posttranslacijskim modifikacijama dajući progastrin (međuprodukt, neaktivni prekursor), a zatim gastrin u raznim oblicima, prvenstveno sljedeća tri:

• gastrin-34 ("veliki gastrin")
• gastrin-17 ("mali gastrin")
• gastrin-14 ("minigastrin")

Također, pentagastrin je veštački sintetizirana petoaminokiselinska sekvenca, sa identičnim posljednjih pet aminokiselinskih sekvenci na C-kraju gastrina. Brojevi se odnose na broj aminokiselina.

Lučenje

Gastrin se oslobađa kao odgovor na određene podražaje. Oni uključuju:

• antrum želuca distenzija
• Vagus nustimulaciju (posredovana signalna ćelija neurokrinim bombezinom ili GRP-om kod ljudi)
• prisustvo delimične digestije proteina, posebno aminokiselina, u želucu.

Aromatske aminokiseline su posebno snažni podražaji za oslobađanje gastrina;^[6]

• hiperkalcemija (preko kalcij-osjetljivih receptora.^[7])

Lučenje gastrina inhibiraju:^[8][9]

• prisustvo kiselina (prvenstveno lučene HCl) u želucu (slučaj negativne povratne informacije)
• somatostatin takođe inhibira oslobađanje gastrina, zajedno sa sekretinom, GIP (gastroinhibitorni peptid), VIP (vazoaktivni crijevni peptid), glukagon i kalcitonin.

Funkcija

G-ćelija vidljiva je u donjem lijevom uglu, a gastrin je označen kao dve crne strelice koje vode od njega. Napomena: ovaj dijagram ne ilustrira stimulativni efekat gastrina na ECL ćelije.

Prisustvo gastrina stimulira parijetalne ćelije želuca da luče hlorovodoničnu kiselinu (HCl) / želučanu kiselinu. To se odvija direktno. u parijetalnim ćelijama i indirektno, vezanjem na CCK2 / gastrinski receptori na ECL-ćelijama u želucu, koji zatim reagira oslobađanjem histamina, koji zauzvrat djeluje parakrino na parijetalne ćelije, stimulirajući ih da luče H + ion. Ovo je glavni podsticaj za sekreciju kiseline u parijetalnim ćelijama.^[10]

Zajedno sa gore spomenutom funkcijom, pokazalo se da gastrin ima i dodatne aktivnosti:

• Podstiče sazrijevanje parijetalnih ćelija i rast fundusa.
• Uzrokuje da glavne ćelije da luče pepsinogen, zimogen (neaktivan) oblik probavnog enzima pepsina.
• Povećava pokretljivost antralnih mišića i pospješuje kontrakcije želuca.
• Jača antralne kontrakcije protiv pilorusa i opušta pilorični sfinkter, što povećava brzinu pražnjenja želuca.^[11]
• Plays a role in the relaxation of the ileocecal valve.^[12]
• Izaziva sekreciju pankreasa i pražnjenje žučne kese.^[13]
• Može uticati na tonus donji jednjački sfinkter (LES), uzrokujući njegovu kontrakciju,^[14] iako uzrok može biti i pentagastrin, a ne endogeni gastrin.^[15]
• Gastrin doprinosi pojavi gastrokoličnog refleksa.

Faktori koji utiču na sekreciju

Faktori koji utiču na lučenje gastrina mogu se podijeliti u dvije kategorije:^[16]

Fiziološki

Lumen želuca

• Stimulativni faktori: hranjivi proteini i aminokiseline (meso), hiperkalcemija. (npr. tokom želučane faze)
• Inhibitorni faktori: kiselost (pH ispod 3) – mehanizam negativne povratne sprege, oslobađanjem somatostatina iz δ ćelija u želucu, koji inhibira oslobađanje gastrina i histamina.

Parakrini

• Stimulativni faktori: bombesin ili gastrin-oslobađajući peptid (GRP)
• Inhibitorni faktori: somatostatin – djeluje parakrino na somatostatin-2 receptore na G-ćelijama, putem lokalne difuzije u međućelijskim prostorima, ali i sistemski kroz njegovo puštanje u lokalnu cirkulaciju sluznice; inhibira lučenje kiseline djelujući na parijetalne ćelije.

Nervni

• Stimulativni faktori: Beta-adrenergični agensi, holinergijski agensi, gastrin-oslobađajući peptid (GRP)
• Inhibitorni faktor: Enterogastrični refleks

Cirkulacijski

• Stimulacijski faktor: Gastrin;
• Inhibitorni faktori: Želučani inhibitorni peptid (GIP), sekretin, somatostatin, glukagon, kalcitonin.

Patofiziološki

Paraneoplazijski

• Prekomjerna sekrecija gastrina izaziva paraneoplazijski sindrom.

Uloga u bolesti

Kod osoba sa Zollinger-Ellisonovim sindromom, gastrin se proizvodi na prekomjernoj razini, često preko gastrinoma (tumor koji proizvodi gastrin, uglavnom benigni) dvanaestpalačnog crijeva ili pankreasa.^[17]

U autoimunskom gastritisu, imunoski sistem napada parijetalne ćelije, što dovodi do hipohlorhidrije (niskog lučenja želučane kiseline). To rezultira povišenom razinom gastrina, u pokušaju da se podesi povećani pH u želucu. Na kraju se sve parijetalne ćelije izgube, pa aklorhidrija rezultira gubitkom negativne povratne informacije na sekreciju gastrina. Koncentracija gastrina u plazmi povišena je kod gotovo svih osoba sa poremećajem zvanim mukolipidoza tip IV (srednja vrednost 1507 pg/ml; raspon 400-4100 pg/ml) (normala 0-200 pg /ml), sekundarno u odnosu na konstitutivnu aklorhidriju. Ovo otkriće olakšava dijagnozu kod pacijenata sa ovim neurogenetičkim poremećajemIn autoimunskim gastritisom.^[18] Pored toga, povišeni nivoi gastrina mogu biti prisutni pri hroničnom gastritisu koji je posljedica infekcije sa H. pylori.^[19]

Historija

Postojanje gastrina prvi je put predložio britanski fiziolog John Sydney Edkins, 1905.,^[20][21] a gastrine su izolirali Hilda Tracy i Roderic Alfred Gregory sa University of Liverpool, 1964. godine.^[22] In 1964 the structure of gastrin was determined.^[23]