Gastrin

Gastrin adalah hormon peptida yang merangsang sekresi asam lambung (HCl) oleh sel-sel parietal lambung dan membantu dalam pergerakan lambung. Hormon dilepaskan oleh sel G di antrum pilorik lambung, duodenum, dan pankreas.

GAST
Pengidentifikasi
Alias	GAST, GAS, gastrin
ID eksternal	OMIM: 137250 MGI: 104768 HomoloGene: 628 GeneCards: GAST
Lokasi gen (Tikus) Kr. Kromosom 11 (tikus)[1] Pita 11 D|11 63.46 cM Awal 100,225,233 bp[1] Akhir 100,227,822 bp[1]
Ontologi gen Fungsi molekuler • GO:0001948, GO:0016582 Ikatan protein plasma • hormone activity Komponen seluler • extracellular region • extracellular space Proses biologis • response to food • GO:0072468 signal transduction • regulation of signaling receptor activity • G protein-coupled receptor signaling pathway Sumber:Amigo / QuickGO
Ortolog
Spesies	Manusia	Tikus
Entrez	2520	14459
Ensembl	ENSG00000184502	ENSMUSG00000017165
UniProt	P01350	P48757
RefSeq (mRNA)	NM_000805	NM_010257
RefSeq (protein)	NP_000796	NP_034387
Lokasi (UCSC)	n/a	Chr 11: 100.23 – 100.23 Mb
Pencarian PubMed	[2]	[3]
Wikidata
Lihat/Sunting Manusia Lihat/Sunting Tikus

Gastrin
Identifikasi
Simbol	Gastrin
Pfam	PF00918
InterPro	IPR001651
PROSITE	PDOC00232
Struktur protein yang tersedia: Pfam struktur PDB RCSB PDB; PDBe; PDBj PDBsum ringkasan struktur

Gastrin berikatan dengan reseptor cholecystokinin B untuk menstimulasi pelepasan histamin dalam sel-sel seperti enterokromaffin, dan hasilnya menginduksi penyisipan pompa K⁺/H⁺ ATPase ke dalam membran apikal sel parietal (yang pada gilirannya meningkatkan pelepasan H⁺ ke dalam rongga lambung). Pelepasan gastrin distimulasi oleh peptida di lumen lambung.

Fisiologi

Genetika

Pada manusia, gen GAS terletak di lengan panjang kromosom 17 (17q21).^[4]

Sintesis

Gastrin adalah hormon peptida lurus yang diproduksi oleh sel G pada duodenum dan antrum pilorik lambung. Gastrin disekresikan ke dalam aliran darah. Polipeptida hasil translasi bernama preprogastrin, kemudian dibelah oleh enzim dalam modifikasi post-translasi menghasilkan progastrin (suatu zat antara), dan kemudian terbentuk gastrin dalam berbagai bentuk utama berikut: (Angka-angka mengacu pada jumlah asam amino).

• gastrin-34 ("gastrin besar")
• gastrin-17 ("gastrin kecil")
• gastrin-14 ("minigastrin")

Sementara itu, terdapat juga pentagastrin yaitu urutan lima asam amino yang disintesis secara buatan yang identik dengan lima urutan asam amino terakhir pada ujung C-terminus gastrin.

Sekresi

Gastrin disekresikan sebagai respons terhadap rangsangan berikut:

• distensi antrum lambung
• stimulasi vagal (diperantari oleh neurokrin bombesin atau GRP pada manusia)
• adanya protein yang dicerna sebagian, terutama asam amino di lambung. Asam amino aromatik merupakan stimuli yang sangat kuat untuk melepaskan gastrin.^[5]
• hiperkalsemia (melalui reseptor penginderaan kalsium^[6])

Pelepasan gastrin dihambat oleh:^[7][8]

• adanya asam (terutama HCl yang disekresikan) di lambung (kasus umpan balik negatif)
• somatostatin juga menghambat pelepasan gastrin, bersama dengan sekretin, GIP (gastroinhibitory peptide), VIP (vasoactive intestinal peptide), glukagon, dan kalsitonin.

Fungsi

Sel G terlihat dekat kiri bawah, dan gastrin diberi label sebagai dua panah hitam yang mengarah dari gastrin. Catatan: diagram ini tidak menggambarkan efek stimulasi gastrin pada sel ECL.

Adanya gastrin membuat stimulasi sel parietal lambung untuk menyekresikan asam klorida (HCl)/asam lambung. Sekresi ini dilakukan baik secara langsung pada sel parietal dan secara tidak langsung melalui pengikatan pada reseptor CCK2/gastrin pada sel ECL di lambung, yang kemudian merespons dengan melepaskan histamin, yang pada gilirannya bertindak secara parakrin pada sel parietal yang merangsang sel untuk mengeluarkan ion H+. Gastrin adalah stimulus utama untuk sekresi asam oleh sel parietal.^[9]

Seiring dengan fungsi yang disebutkan di atas, gastrin telah terbukti memiliki fungsi tambahan:

• Merangsang pematangan sel parietal dan pertumbuhan fundus.
• Menyebabkan sel utama lambung menyekresikan pepsinogen, suatu bentuk zimogen (tidak aktif) dari enzim pepsin pencernaan.
• Meningkatkan mobilitas otot antral dan meningkatkan kontraksi perut.
• Memperkuat kontraksi antral terhadap pilorus, dan melemaskan sphincter pilorus, yang meningkatkan laju pengosongan lambung.^[10]
• Berperan dalam relaksasi katup ileocecal.^[11]
• Menginduksi sekresi pankreas dan pengosongan kantong empedu.^[12]
• Dapat memengaruhi sifat esofagus sphincter (LES) yang lebih rendah, menyebabkannya berkontraksi,^[13] - meskipun pentagastrin dapat menjadi penyebabnya.^[14]
• Gastrin berkontribusi pada refleks gastrokolik.

Faktor-faktor yang memengaruhi sekresi

Bisa dibagi menjadi dua yaitu fisiologis dan patalogis.^[15]

Lumen lambung

• Faktor stimulasi: protein makanan dan asam amino (daging), hiperkalsemia (yaitu selama fase lambung)
• Faktor penghambat: keasaman (pH di bawah 3) - mekanisme umpan balik negatif, diberikan melalui pelepasan somatostatin dari sel δ di lambung, yang menghambat pelepasan gastrin dan histamin.

Parakrin

• Faktor stimulasi: bombesin atau gastrin-releasing peptide (GRP)
• Faktor penghambat: somatostatin - bekerja pada reseptor somatostatin-2 pada sel G secara parakrin melalui difusi lokal dalam ruang antar sel, tetapi juga secara sistemik melalui pelepasannya ke dalam sirkulasi darah mukosa lokal; menghambat sekresi asam dengan bekerja pada sel parietal.

Sistem saraf

• Faktor stimulasi: Agen beta-adrenergik, agen kolinergik, gastrin-releasing peptide
• Faktor penghambat: Refleks enterogastrik

Sirkulasi

• Faktor stimulasi: epinefrin
• Faktor penghambat: gastric inhibitory peptide (GIP), sekretin, somatostatin, glukagon, kalsitonin

Paraneoplastik

• Gastrinoma paraneoplastik

Peran dalam penyakit

Pada sindrom Zollinger-Ellison, gastrin diproduksi pada tingkat yang berlebihan, sering kali oleh gastrinoma (tumor penghasil gastrin, sebagian besar jinak) dari duodenum atau pankreas. Untuk menyelidiki hipergastrinemia (kadar gastrin dalam darah), dapat dilakukan "tes pentagastrin".^[16] Pada gastritis autoimun, sistem kekebalan menyerang sel-sel parietal yang mengarah ke hipoklorhidria (sekresi asam lambung rendah). Keadaan ini menghasilkan peningkatan level gastrin dalam upaya mengimbangi peningkatan pH di lambung. Akhirnya, semua sel parietal hilang dan hasil aklorhidri menyebabkan hilangnya umpan balik negatif pada sekresi gastrin. Konsentrasi gastrin plasma meningkat pada hampir semua individu dengan mucolipidosis tipe IV sekunder (rata-rata 1507 pg/mL; kisaran 400-4100 pg/mL) (normal 0-200 pg/mL) hingga aklorhidri konstitutif. Temuan ini memfasilitasi diagnosis pasien dengan gangguan neurogenetik ini.^[17] Selain itu, peningkatan kadar gastrin dapat terjadi pada gastritis kronis akibat infeksi H. pylori.^[18]

Sejarah

Gastrin pertama kali dikenali keberadaannya pada 1905 oleh ahli fisiologi Inggris John Sydney Edkins,^[19][20] dan gastrin diisolasi pada 1964 oleh Hilda J. Tracy dan Roderic Alfred Gregory di Universitas Liverpool.^[21] Struktur gastrin berhasil ditentukan pada 1964.^[22]

Bacaan lebih lanjut

• Rozengurt E, Walsh JH (2001). "Gastrin, CCK, signaling, and cancer". Annual Review of Physiology. 63: 49–76. doi:10.1146/annurev.physiol.63.1.49. PMID 11181948.
• Dockray GJ (December 2004). "Clinical endocrinology and metabolism. Gastrin". Best Practice & Research. Clinical Endocrinology & Metabolism. 18 (4): 555–68. doi:10.1016/j.beem.2004.07.003. PMID 15533775.
• Anlauf M, Garbrecht N, Henopp T, Schmitt A, Schlenger R, Raffel A, Krausch M, Gimm O, Eisenberger CF, Knoefel WT, Dralle H, Komminoth P, Heitz PU, Perren A, Klöppel G (September 2006). "Sporadic versus hereditary gastrinomas of the duodenum and pancreas: distinct clinico-pathological and epidemiological features". World Journal of Gastroenterology. 12 (34): 5440–6. doi:10.3748/wjg.v12.i34.5440. PMID 17006979. Pemeliharaan CS1: DOI bebas tanpa ditandai (link)
• Polosatov MV, Klimov PK, Masevich CG, Samartsev MA, Wünsch E (April 1979). "Interaction of synthetic human big gastrin with blood proteins of man and animals". Acta Hepato-Gastroenterologica. 26 (2): 154–9. PMID 463490.
• Fritsch WP, Hausamen TU, Scholten T (April 1977). "[Gastrointestinal hormones. I. Hormones of the gastrin group]". Zeitschrift für Gastroenterologie. 15 (4): 264–76. PMID 871064.
• Higashimoto Y, Himeno S, Shinomura Y, Nagao K, Tamura T, Tarui S (May 1989). "Purification and structural determination of urinary NH2-terminal big gastrin fragments". Biochemical and Biophysical Research Communications. 160 (3): 1364–70. doi:10.1016/S0006-291X(89)80154-8. PMID 2730647.
• Pauwels S, Najdovski T, Dimaline R, Lee CM, Deschodt-Lanckman M (June 1989). "Degradation of human gastrin and CCK by endopeptidase 24.11: differential behaviour of the sulphated and unsulphated peptides". Biochimica et Biophysica Acta. 996 (1–2): 82–8. doi:10.1016/0167-4838(89)90098-8. PMID 2736261.
• Lund T, Geurts van Kessel AH, Haun S, Dixon JE (May 1986). "The genes for human gastrin and cholecystokinin are located on different chromosomes". Human Genetics. 73 (1): 77–80. doi:10.1007/BF00292669. PMID 3011648.
• Kariya Y, Kato K, Hayashizaki Y, Himeno S, Tarui S, Matsubara K (1986). "Expression of human gastrin gene in normal and gastrinoma tissues". Gene. 50 (1–3): 345–52. doi:10.1016/0378-1119(86)90338-0. PMID 3034736.
• Gregory RA, Tracy HJ, Agarwal KL, Grossman MI (August 1969). "Aminoacid constitution of two gastrins isolated from Zollinger-Ellison tumour tissue". Gut. 10 (8): 603–8. doi:10.1136/gut.10.8.603. PMC 1552899. PMID 5822140.
• Bentley PH, Kenner GW, Sheppard RC (February 1966). "Structures of human gastrins I and II". Nature. 209 (5023): 583–5. doi:10.1038/209583b0. PMID 5921183.
• Ito R, Sato K, Helmer T, Jay G, Agarwal K (August 1984). "Structural analysis of the gene encoding human gastrin: the large intron contains an Alu sequence". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 81 (15): 4662–6. doi:10.1073/pnas.81.15.4662. PMC 391550. PMID 6087340.
• Wiborg O, Berglund L, Boel E, Norris F, Norris K, Rehfeld JF, Marcker KA, Vuust J (February 1984). "Structure of a human gastrin gene". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 81 (4): 1067–9. doi:10.1073/pnas.81.4.1067. PMC 344765. PMID 6322186.
• Kato K, Hayashizaki Y, Takahashi Y, Himeno S, Matsubara K (December 1983). "Molecular cloning of the human gastrin gene". Nucleic Acids Research. 11 (23): 8197–203. doi:10.1093/nar/11.23.8197. PMC 326575. PMID 6324077.
• Boel E, Vuust J, Norris F, Norris K, Wind A, Rehfeld JF, Marcker KA (May 1983). "Molecular cloning of human gastrin cDNA: evidence for evolution of gastrin by gene duplication". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 80 (10): 2866–9. doi:10.1073/pnas.80.10.2866. PMC 393933. PMID 6574456.
• Kato K, Himeno S, Takahashi Y, Wakabayashi T, Tarui S, Matsubara K (December 1983). "Molecular cloning of human gastrin precursor cDNA". Gene. 26 (1): 53–7. doi:10.1016/0378-1119(83)90035-5. PMID 6689486.
• Koh TJ, Wang TC (November 1995). "Molecular cloning and sequencing of the murine gastrin gene". Biochemical and Biophysical Research Communications. 216 (1): 34–41. doi:10.1006/bbrc.1995.2588. PMID 7488110.
• Rehfeld JF, Hansen CP, Johnsen AH (January 1995). "Post-poly(Glu) cleavage and degradation modified by O-sulfated tyrosine: a novel post-translational processing mechanism". The EMBO Journal. 14 (2): 389–96. PMC 398093. PMID 7530658.
• Rehfeld JF, Johnsen AH (August 1994). "Identification of gastrin component I as gastrin-71. The largest possible bioactive progastrin product". European Journal of Biochemistry. 223 (3): 765–73. doi:10.1111/j.1432-1033.1994.tb19051.x. PMID 8055952.
• Varro A, Dockray GJ (November 1993). "Post-translational processing of progastrin: inhibition of cleavage, phosphorylation and sulphation by brefeldin A". The Biochemical Journal. 295 (Pt 3): 813–9. doi:10.1042/bj2950813. PMC 1134634. PMID 8240296.