G ŠŪNAS: ATTĪSTĪBA, GASTRĪNS, PJEZO MEHĀNISKĀS JUTĪBAS KANĀLI - BIOLOĢIJA - 2025

Par G šūnas ir endokrīnās šūnas, kas ir pakļautas humorālo un nervu regulēšana luminal saturu. Tie atrodas divpadsmitpirkstu zarnas gļotādas un kuņģa antruma līmenī. Šīs šūnas pārstāv nelielu daļu no kuņģa gļotādas šūnām (1%).

Šajā šūnā esošie mikroviļņi, kas atrodas uz to virsotnes virsmām, ļauj ņemt kuņģa satura paraugus. G šūnas izdala gastrīnu, kas ir polipeptīdu hormons, kura sekrēciju ierosina neironu, mehāniska vai ķīmiska rakstura stimuli.

Kuņģa antruma G šūna. Autors Miguelferig, no Wikimedia Commons.

Gastrīns stimulē parietālās šūnas izdalīt skābi, palielina asins plūsmu kuņģa gļotādā, izraisa pepsīna sekrēciju galvenajās šūnās un veicina eksokrīno un aizkuņģa dziedzera audu augšanu, kā arī kuņģa kustīgumu.

G šūnu aktivitāti vai darbības mehānismu stimulē olbaltumvielu sadalīšanās produktu klātbūtne. Tomēr ir pierādīts, ka tie ne tikai reaģē uz šāda veida ķīmiskajiem signāliem, bet arī stimulē vēdera sienas izkliedi.

Šajā ziņā ir pierādīta mezojutīgu jonu kanālu klātbūtne, kas pieder pie pjezo dzimtas, kas aprakstīti vēlāk.

G šūnu attīstība

Mugurkaulniekiem kuņģis papildus ēdiena uzglabāšanas vietai pilda vairākas funkcijas, piemēram, nodrošina barjeru, kas novērš mikroorganismu iekļūšanu zarnās, un rada aizsargājošu vidi pret endogēna vai eksogēna rakstura uzbrukumiem.

Kuņģī ir dažādas šūnas, kas veic noteiktas funkcijas. Tas attiecas uz enterohromafīna šūnām, kas atbild par histamīna ražošanu; šūnas, kas izdala peptīdu veida hormonus; D šūnas, kas atbrīvo somatostatīnu; ghrelin ražojošās A šūnas; un G šūnas, kas izdala gastrīnu.

G šūnas rodas no pirms endokrīnām hormonālajām šūnām, kuras kuņģa oderē iziet asimetriski, radot divas meitas šūnas. Viens no tiem izsaka somatostatīnu, bet otrs - dalīšanas procesā gastrīnu.

Šāda asimetriskā dalīšana ļauj somatostatīnu sekrējošām šūnām modulēt gastrīnu izdalošo G šūnu augšanu un darbību. Abu šūnu tipu nobriešanu precīzi regulē transkripcijas faktori.

Gastrīna un holecistokinīna receptori

Gastrīna izdalīšana kuņģa gļotādas antruma G šūnās. Autors: Adam L. VanWert, Pharm.D, Ph.D. , no Wikimedia Commons.

Gastrīns principā tiek tulkots kā preprogastrīns. Kad translācijas process ir noticis, preprogastrīns tiek sadalīts, iegūstot dažāda lieluma peptīdus, kuros visizplatītākais peptīds ir "lielais" gastrīns.

Gastrīna bioloģiskā aktivitāte ir atrodama secībā, ko sauc par pentagastrīnu, kuru veido 5 aminoskābes. Šī secība atrodas C-termināla domēnā.

Gastrīna darbība notiek pēc tā saistīšanās ar holecistokinīna receptoru (CCKB), ar G proteīnu saistītu receptoru.

Tiklīdz gastrīns saistās ar savu receptoru, tiek iedarbināta signālu kaskāde, kurā tiek aktivizēti membrānas inozitoli, piemēram, fosfolipāze C, kas izraisa intracelulārā kalcija koncentrācijas palielināšanos un tādu otro kurjeru kā inositols darbību. trifosfāts un diacilglicerīns.

Tomēr šis receptors tikai mazākā mērā var arī izraisīt signalizācijas ceļa aktivizēšanu, kas ietver tirozīnkināzes receptorus.

CCKB receptoru ekspresija ir atrodama gremošanas sistēmā, baltajās asins šūnās, endotēlija šūnās un centrālajā nervu sistēmā.

Pjezo mehāniski jutīgi kanāli

Mehāniski jutīgi jonu kanāli reaģē uz mehāniskiem impulsiem, tas ir; tie atveras, kad šūnas membrāna tiek pakļauta izmaiņām spriegumā vai spiedienā.

Tiek diskutēts par mehānismiem, ar kuru palīdzību šīs izmaiņas tiek uztvertas, taču ir ierosināta citoskeleta un fosfolipāžu sastāvdaļu dalība, kas saistīta ar šūnu membrānu.

Pjezo mehāniski jutīgi kanāli ir olbaltumvielas, kuras ir saglabājušās visā evolūcijā un kuras papildus modulētām spriegumam reaģē arī uz mehāniskiem stimuliem.

Piezo1 un Piezo2 jonu kanāli veic plašu fizioloģisko procesu klāstu, kuriem ir vitāli svarīga nozīme. Piemēram: Piezo1, piedalās pelēm limfātiskās sistēmas un asinsvadu veidošanā.

Savukārt pjezo 2 piedalās Merkeles šūnu un maņu neironu, kas atrodas muguras saknē, mehāniskā pārnešanā.

Jaunākie pētījumi ar cilvēkiem un pelēm ir parādījuši, ka pjezo kanāli ir iesaistīti arī fizioloģiskos procesos, kas nav sensorā, piemēram, gludo muskuļu pārveidošanā, epitēlija slāņa un skrimšļa veidošanā šūnās, kas to veido (hondrocīti).

Pelēm ir pierādīts, ka pjezo 1 vai pjezo 2 gēnu dzēšana izraisa embrija mirstību vai agrīnu postnatālo letalitāti.

Mehāniski jutīgo kanālu ekspresija G šūnās

G-šūnu reakciju uz dažādiem olbaltumvielu produktiem veic kemosensori receptori. Tomēr mehānismi, kas iesaistīti šo šūnu aktivizēšanā pēc kuņģa sienas aizlikšanas, ir slikti izprotami.

Lai notiktu G-šūnu stimulācija, nepieciešama antāla inervācija, tomēr nesen veikts pētījums parādīja, ka pat pēc antral denervācijas G-šūnu darbība palielinās, reaģējot uz distenci. Tieši tāpēc ir spekulēts, ka G šūnas ir jutīgas pret mehāniskiem stimuliem.

Ņemot to vērā, pētnieku grupa nolēma noskaidrot pjezo jonu kanālu esamību G šūnās, kuras ir mehāniski jutīgas. Iegūtie rezultāti efektīvi parādīja, ka pjezo 1 kanāli ir izteikti peļu kuņģa antral reģionā.

Pjezo 1 kanāli nav vienmērīgi sadalīti visā G šūnā, bet drīzāk bazolaterālajā daļā. Fakts, par kuru ir liela interese, jo gastrīna uzglabāšana sekrēcijas pūslīšos notiek tieši šajā reģionā, līdz tiek gaidīts atbilstošs stimuls tā izdalīšanai.

Atsauces

1. Coste B, Mathur J, Schmidt M, Earley TJ, Ranade S, Petrus MJ, Dubin AE, Patapoutian A. Piezo1 un Piezo2 ir būtisku atšķirīgu mehāniski aktivizētu katjonu kanālu sastāvdaļas. Zinātne. 2010; 330: 55-60.
2. Frick C, Rettenberger AT, Lunz ML, Breer H. Gastrīnu atbrīvojošo G-šūnu sarežģītā morfoloģija peles kuņģa antralajā reģionā. Šūnu audu rez., 2016; 366 (2): 301–310.
3. Jain R, Samuelson L. Kuņģa gļotādas diferenciācija. II Gastrīna loma kuņģa epitēlija šūnu proliferācijā un nobriešanā. Am J Physiol gremošanas trakta aknu Physiol. 2006; 291: 762-765.
4. Kasper D, Fauci A, Longo D, Braunwald E, Hauser S, Jameson J. (2005). Harisons, internās medicīnas principi. (16. izdevums). Meksika: McGrawHill.
5. Lang K, Breer H, Frick. Mehāniski jutīgais jonu kanāls Piezo1 tiek ekspresēts peles kuņģa antralās G šūnās. Šūnu audu rez., 2018; 371 (2): 251–260.
6. Moroni M, Servin-Vences R, Fleischer R, Sánchez-Carranza O, Lewin GR. Mehāniski jutīgo PIEZO kanālu sprieguma noteikšana. Nat komun. 2018. gads; 9 (1): 1096. doi: 10.1038 / s41467-018-03502-7
7. Phillison M, Johansson M, Henriksnas J, Petersson J, Gendler S, Sandler S, Persson E, Hansson G, Holm L. Kuņģa gļotu slāņi: sastāvdaļas un uzkrāšanās regulēšana. Am J Physiol gremošanas trakta aknu Physiol. 2008; 295: 806-812.
8. Raybould H. Vai jūsu zarnas garšo? Maņu transdukcija kuņģa-zarnu traktā. Jaunumi Physiol Sci., 1998; 13: 275-280.
9. Šillers LR, Walsh JH, Feldman M. Sabrukšanas izraisīta gastrīna izdalīšanās: luminālās paskābināšanās un intravenozā atropīna ietekme. Gastroenteroloģija. 1980; 78: 912-917.