Гормоны желудочно-кишечного тракта

МИНИСТЕРСТВО  ЗДРАВООХРАНЕНИЯ

ГОМЕЛЬСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра биологической  химии

 

 

 

 

 

ТЕМА: ГОРМОНЫ  ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                             Сделала: студентка Д-207

                                                                                                                                               Дорошенко Э. С.

                                                                                                                             Проверил: преподаватель

                                                                                                                                                Коваль 

 

 

 

Гомель 2012

Оглавление

1. АПУД-система
2. Вазоактивный интестина́льный пепти́д 
3. Гастри́н 
4. Секретин
5. Глюкозозависимый инсулиноподобный пептид
6. Глюкагон
7. Грелин
8. Инсулин
9. Панкреатический полипептид
10. Пептид YY
11. Соматостатин
12. Субстанция Р
13. Холецистокинин
14. Глюкогоноподобный пептид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.АПУД-система

Термин и понятие АПУД-системы («APUD» — акроним, образованный от первых букв английских слов amine — амины, precursor — предшественник, uptake — усвоение, поглощение;decarboxylation — декарбоксилирование) был предложен Э. Пирсом (англ. A.G.E. Pearse) в 1969 году, исходя из способности клеток АПУД-системы усваивать предшественники аминов(моноамины L-дигидроксифенилаланин и 5-HTP), декаробоксилировать их и синтезировать амины, необходимые для образования регуляторных пептидов.

В последнее время вместо термина  АПУД-система снова вошёл в  употребление ранее принятый синоним диффузная эндокринная система, в то же время производные термины, такие какапудоциты — клетки, входящие в состав АПУД-системы, апудомы — опухоли, возникающие в результате гиперплазии апудоцитов, активно используются в современной медицинской лексике.

Для многих апудоцитов справедлив принцип: «один гормон — одна клетка». Большинство из них продуцирует один преобладающий гормон. Однако есть клетки, секретирующие целый спектр биологически активных субстанций. Энтерохромаффинная клетка, например, может производить серотонин, субстанцию Р, энкефалин, мотилин. Все регуляторные пептиды (гормоны и нейромедиаторы) представляют из себя одноцепочечные олигопептиды, обладающие гидрофильными свойствами и устойчивыми и сильными связями между аминокислотными остатками.

Гормоны пищеварительной системы  классифицируют по локализации в  отделах ЖКТ; апудоцитам, их секретирующих; по быстроте действия; по схожести их строения. В таблице перечислены основные регуляторные пептиды гастроэнтеропанкреатической эндокринная системы:

2.Вазоактивный интестина́льный пепти́д (называемый также вазоакти́вный интестина́льный полипепти́д; общепринятые аббревиатуры ВИП и VIP) — нейропептидный гормон, обнаруживаемый во многих органах, включая кишечник, головной и спинной мозг,поджелудочную железу.

Структура

Состоит из 28 аминокислотных остатков, расположенных в следующей последовательности:

• H-His-Ser-Asp-Ala-Val-Phe-Thr-A"p-A"ii-Tyr-Thr-Arg-Leu-Arg-Lys-GIn-Met-Ala-Val-Lys-Lys-Tyr-Lcu-Asn-Scr-lle-Leu-Asn-NH_2.

По структуре гомологичен секретину и ещё ряду пептидных гормонов (гипофизарный-активирующий пептид (PACAP), глюкозозависимый инсулинотропный полипептид (ГИП), глюкагон,глюкагоноподобный пептид-1, кальцитонин, кальцитонин ген-связанный пептид, парат-гормон, корикотропин-рилизинг фактор, рилизинг-фактор гормона роста и другим). Поэтому ВИП, вместе с перечисленными гормонами, часто относят к семейству секретина.

Функции

Вазоактивный интестинальный пептид, в отличие от других пептидных гормонов из семейства секретина, является исключительно нейромедиатором. Уровень ВИП в плазме крови очень мал и не изменяется после приёма пищи. Период полураспада ВИП в кровотоке 1 минута. Желудочно-кишечный тракт

Обладает сильным стимулирующим  действием на кровоток в стенке кишки, а также на гладкую мускулатуру  кишечника.Является ингибитором, угнетающим секрецию соляной кислотыпариетальными клетками слизистой оболочки желудка. ВИП также является стимулятором продукции пепсиногена главными клетками желудка.

3.Гастри́н — гормон, производимый G-клетками желудка, расположенными в основном в пилорическом отделе желудка, а также D-клетками поджелудочной железы

Химическое строение

Существует три основных естественных формы гастрина: «большой гастрин», или гастрин-34 — полипептид из 34 аминокислот, «малый гастрин», или гастрин-17, состоящий из 17 аминокислот, и «минигастрин», или гастрин-14, состоящий из 14 аминокислот. Все гастрины гомологичны по химической структуре. Активной частью молекул гастринов, связывающейся со специфическими гастриновыми рецепторами, является участок из 5 аминокислот. Синтетический аналог природных гастринов — пентагастрин — состоит как раз из этих 5 аминокислот.

Гастрин-34 производится в основном поджелудочной железой, тогда как  гастрин-17 и гастрин-14 производятся в основном в желудке.

Молекулы гастрина имеют линейную пространственную структуру.

Физиологическая роль

Гастрин связывается со специфическими гастриновыми рецепторами в желудке. Рецепторы к гастрину являются метаботропными, их эффекты реализуются через повышение активности гормончувствительной аденилатциклазы. Результатом усиления аденилатциклазной активности в париетальных клетках желудка является увеличение секреции желудочного сока, в особенности соляной кислоты.

Гастрин также увеличивает секрецию пепсина главными клетками желудка, что, вместе с повышением кислотности желудочного сока, обеспечивающим оптимальный pH для действия пепсина, способствует оптимальному перевариванию пищи в желудке.

Одновременно гастрин увеличивает секрецию бикарбонатов и слизи в слизистой желудка, обеспечивая тем самым защиту слизистой от воздействия соляной кислоты и пепсина. Гастрин тормозит опорожнение желудка, что обеспечивает достаточную для переваривания пищи длительность воздействия соляной кислоты и пепсина на пищевой комок.

Также гастрин увеличивает продукцию простагландина E в слизистой желудка, что приводит к местному расширению сосудов, усилению кровоснабжения и физиологическому отёку слизистой желудка и к миграции лейкоцитов в слизистую. Лейкоциты принимают участие в процессах пищеварения, секретируя различные ферменты и производя фагоцитоз.

Рецепторы к гастрину имеются и в тонкой кишке и поджелудочной железе. Гастрин увеличивает секрецию секретина, холецистокинина, соматостатина и ряда других гормонально активных кишечных и панкреатических пептидов, а также секрецию кишечных и панкреатических ферментов. Тем самым гастрин создаёт условия для осуществления следующей, кишечной, фазы пищеварения.

Регуляция секреции гастрина

Секреция гастрина повышается в ответ на холинергическую (блуждающим нервом) и в меньшей степени на симпатическую стимуляцию желудка. Также секреция гастрина повышаетсяинсулином, гистамином, присутствием в желудке или в плазме крови олигопептидов и свободных аминокислот — продуктов расщепления белков. Увеличение секреции гастрина в ответ на олигопептиды и свободные аминокислоты, а также в ответ на симпатическую или холинергическую стимуляцию является физиологическим механизмом инициации пищеварения при виде и запахе пищи или при поступлении пищи в желудок. Секреция гастрина также повышается при гиперкальциемии.

Угнетается секреция гастрина высоким уровнем соляной кислоты в желудке (что является одной из отрицательных обратных связей, регулирующих секрецию гастрина), простагландином Е, эндогенными опиоидами — эндорфинами и энкефалинами, аденозином, кальцитонином. Сильно угнетает секрецию гастрина соматостатин, одновременно угнетающий секрецию других панкреатических и кишечных пептидов — холецистокинина, секретина, ВИП и др. Повышение гастрином секреции соматостатина, угнетающего секрецию гастрина, является ещё одним примером отрицательной обратной связи.

Секреция гастрина также угнетается холецистокинином и секретином. Физиологическое значение этого механизма состоит в уменьшении секреции кислоты и пепсина после началакишечной фазы пищеварения и обеспечении функционального покоя опустошившегося желудка, а также в обратной связи, ограничивающей гиперсекрецию кислоты (поскольку уровни секретина и холецистокинина зависят от pH поступающей в двенадцатиперстную кишку пищевой кашицы).

4.Секрети́н — пептидный гормон, вырабатываемый S-клетками слизистой оболочки тонкой кишки и участвующий в регуляции секреторной деятельности поджелудочной железы.

Структура

Секретин состоит из 27 аминокислотных остатков, расположенных в следующей последовательности:

• HO₂C–His-Ser-Asp-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Glu-Leu-Ser-Arg-Leu-Arg-Asp-Ser-Ala-Arg-Leu-Gln-Arg-Leu-Leu-Gln-Gly-Leu-Val–NH₂.

Близкую с секретину структуру (гомологичны с ним) имеют целый ряд пептидных гормонов, образующих вместе с секретином семейство секретина: вазоактивный интестинальный пептид(ВИП), гипофизарный-активирующий пептид (PACAP), глюкозозависимый инсулинотропный полипептид (ГИП), глюкагон, глюкагоноподобный пептид-1, кальцитонин, кальцитонин ген-связанный пептид, парат-гормон, корикотропин-рилизинг фактор, рилизинг-фактор гормона роста и, возможно, другие.

Функции

S-клетки, которые расположены в  слизистой оболочке двенадцатиперстной кишке и в проксимальной части тощей кишки (и в значительно меньшем количестве в дистальной части тонкой кишки) секретируют полипептид просекретин, неактивный предшественник секретина, превращающийся в секретин под действием соляной кислоты желудочного сока. Соляная кислота начинает играть стимулирующую роль при рН < 4. Стимуляторами продукции секретина также являются жирные кислоты, этанол, компоненты специй. Усиливают стимуляцию продукции секретина желчные кислоты.

Всасываясь в кровь, секретин достигает  поджелудочной железы, в которой  усиливает секрецию воды и электролитов, преимущественно бикарбоната. Увеличивая объём выделяемого поджелудочной железой сока, секретин не влияет на образование железой ферментов. Эту функцию выполняет другое вещество, вырабатываемое в слизистой оболочке тонкой кишки —холецистокинин. Биологическое определение секретина основано на его способности (при внутривенном введении животным) увеличивать количество щёлочи в соке поджелудочной железы.

Секретин является блокатором продукции соляной кислоты париетальными клетками желудка.

Основой эффект, вызываемый секретином, — стимуляция продукции эпителием желчных, панкреатических протоков и бруннеровских желёз бикарбонатов, обеспечивая, таким образом, до 80 % секреции бикарбонатов в ответ на поступление пищи. Этот эффект опосредован через секрецию холецистокинина и это приводит к увеличению продукции желчи, стимулирования сокращений желчного пузыря и кишечника и увеличению секреции кишечного сока.^[2]

В плазме крови здорового человека концентрация секретина 29—45 нг/л. Период его полураспада - около 3 минут. Деградирует секретин, в основном, в почках.

История

В лаборатории И. П. Павлова в 1895 году студентом Военно-медицинской академии И. Л. Долинским был проведён эксперимент, в результате которого он установил, что введение кислоты в двенадцатиперстную кишку вызывает значительную секрецию поджелудочной железы. В январе 1901 года английскими физиологи Уильямом Бейлиссом и Эрнестом Старлингом повторили опыт Долинского и сделали вывод, что существует некоторое вещество, выделяемое двенадцатиперстной кишкой, которое стимулирует секрецию поджелудочной железы. В следующем,1902 году это вещество было обнаружено и названо секретином. Уильям Харди (англ. William Hardy) предложил все вещества подобного класса называть гормонами.

5.Глюкозозави́симый инсулинотро́пный по́липепти́д (синонимы: глюкозозави́симый инсулинотро́пный пепти́д, ранее распространённые наименования: гастроингиби́торный по́липепти́д, гастроингиби́торный пепти́д, желу́дочный ингиби́торный пепти́д ; общепринятые аббревиатуры: GIP, ГИП или ЖИП) — пептидный гормон, вырабатываемый K-клетками слизистой оболочкидвенадцатиперстной и проксимальной части тощей кишок.

Относится к семейству секретина.

История

Глюкозозависимый инсулинотропный полипептид был впервые обнаружен Брауном (англ. J. C. Brown) в 1969 году при очистке панкреозимина, как вещество, загрязняющее последний. Структура ГИПа была расшифрована Брауном в 1971 году. Физиологическая роль ГИПа, как ингибитора секреции желудочной кислоты (за что он и получил первоначальное названиегастроингибиторный пептид) была определена Педерсоном (R. A. Pederson) и Брауном в 1972 году, а его стимулирующая роль в секреции инсулина — Дюпре (J. Dupré) и коллегами в 1973.

Структура

Глюкозозависимый инсулинотропный полипептид человека состоит из 42 аминокислотных остатков: H-Tyr-Ala-Glu-Gly-Thr-Phe-lle-Ser-Asp-Tyr-Ser-lle-Ala-Met- Asp-Lys-lle-His-Gla-Glii-Asp-Phe-Val-Asn-Trp-Leu-Leu-Ala- GIn-Lys-Gly-Lys-Lys-Asn-Asp-Trp-Lys-His-Asii-lle-Thr-GiD-OH. Одна часть молекулы ГИПа совпадает с молекулой секретина, другая — с молекулой глюкагона.

Функции

Глюкозозависимый инсулинотропный полипептид является инкретином, то есть вырабатывается в кишечнике в ответ на пероральный приём пищи. К-клетки, располагающиеся в криптах двенадцатиперстной и (в меньшей степени) в проксимальной части тощей кишок, продуцируют пропротиен, состоящий из 153 аминокислот, который впоследствии превращается в ГИП. Время полураспада ГИПа — 18 минут. Стимуляторами секреции ГИПа являются жиры и углеводы поступающей в тонкую кишку переваренной в желудке пищи.