- Dezvoltarea celulelor G
- Receptor pentru gastrină și colecistokinină
- Canale mecanozensibile piezo
- Expresia canalelor mecanosensibile în celulele G
- Referințe
Cele Celulele G sunt celule ale sistemului endocrin , care fac obiectul conținutului și umorale neuronale regulament cavitare. Sunt localizate la nivelul mucoasei duodenale și a antrului gastric. Aceste celule reprezintă un procent minor din celulele mucoasei gastrice (1%).
Microvilli prezenți în acest tip de celule, care sunt distribuiți pe suprafețele lor apicale, fac posibilă prelevarea de probe de conținut gastric. Celulele G eliberează gastrina, care este un hormon polipeptidic a cărui secreție este indusă de stimuli de natură neurală, mecanică sau chimică.
Celula G a antrului gastric. De Miguelferig, de la Wikimedia Commons.
Gastrina stimulează celulele parietale să secrete acidul, crește fluxul sanguin în mucoasa gastrică, induce secreția de pepsină în celulele principale și promovează creșterea țesutului exocrin și pancreatic, precum și motilitatea gastrică.
Activitatea sau mecanismul de acțiune al celulelor G este stimulat de prezența produselor de degradare a proteinelor. Cu toate acestea, s-a demonstrat că acestea nu răspund doar la aceste tipuri de semnale chimice, dar sunt, de asemenea, stimulate de distensia peretelui abdominal.
În acest sens, a fost evidențiată prezența canalelor ionice mecanosensibile aparținând familiei Piezo, care sunt descrise mai târziu.
Dezvoltarea celulelor G
La vertebrate, stomacul îndeplinește mai multe funcții, pe lângă faptul că este locul în care se păstrează alimentele, precum furnizarea unei bariere care împiedică intrarea microorganismelor în intestin și crearea unui mediu protector împotriva atacurilor de natură endogenă sau exogenă.
Stomacul are diverse celule, care îndeplinesc funcții specifice. Acesta este cazul celulelor enterochromaffin responsabile de producerea histaminei; celule care secretă hormoni de natură peptidică; Celule D care eliberează somatostatină; celule A producătoare de ghrelină; și celule G care secretă gastrină.
Celulele G provin din celule hormonale pre-endocrine care suferă o diviziune asimetrică în mucoasa stomacului, dând naștere la două celule fiice. Unul dintre ei exprimă somatostatină, iar celălalt exprimă gastrina în fiecare proces de divizare.
O astfel de diviziune asimetrică permite celulelor care secretă somatostatină să moduleze creșterea și acțiunea celulelor G care secretă gastrina. Maturizarea ambelor tipuri de celule este regulată fin de factori de transcriere.
Receptor pentru gastrină și colecistokinină
Eliberarea gastrinei de către celulele G ale antrului mucoasei gastrice. De Adam L. VanWert, Pharm.D., Ph.D. , de la Wikimedia Commons.
Gastrina, în principiu, se traduce prin preprogastrină. Odată ce procesul de traducere a avut loc, preprogastrina suferă clivaje care provin peptide de diferite dimensiuni, în care gastrina „Mare” este cea mai frecventă peptidă.
Activitatea biologică a gastrinei se găsește într-o secvență numită pentagastrină, care este formată din 5 aminoacizi. Această secvență este localizată în domeniul C-terminal.
Acțiunile gastrinei apar ulterior legării acesteia la receptorul colecistokininei (CCKB), un receptor cuplat cu proteine G.
Odată ce gastrina se leagă de receptorul său, se declanșează o cascadă de semnalizare în care sunt activate inozitolele de membrană, cum ar fi fosfolipaza C, ceea ce duce la creșterile concentrațiilor de calciu intracelulare și la acțiunea celor de-al doilea mesageri precum inositol trifosfat și diacilglicerol.
Totuși, acest receptor poate induce și activarea căii de semnalizare care implică receptori de tirozin kinază, numai într-o măsură mai mică.
Expresia receptorului CCKB se găsește în sistemul digestiv, celulele albe din sânge, celulele endoteliale și sistemul nervos central.
Canale mecanozensibile piezo
Canalele ionice mecanosensibile răspund la impulsuri mecanice, adică; acestea se deschid atunci când membrana celulară este supusă unei modificări a tensiunii sau presiunii.
Mecanismele prin care sunt percepute aceste modificări sunt discutate, dar a fost propusă participarea componentelor citoscheletului și fosfolipazelor asociate cu membrana celulară.
Canalele mecanosensibile piezo sunt proteine care s-au conservat de-a lungul evoluției și care, pe lângă faptul că sunt modulate în tensiune, răspund la stimuli de natură mecanică.
Canalele ionice Piezo1 și Piezo2 îndeplinesc o gamă largă de procese fiziologice de importanță vitală. De exemplu: Piezo1, participă la dezvoltarea sistemului limfatic și a vasculaturii la șoareci.
Piezo 2, din partea sa, participă la mecanotransducția celulelor Merkel și a neuronilor senzoriali aflați în rădăcina dorsală.
Studii recente la om și șoareci au arătat că canalele Piezo sunt, de asemenea, implicate în procese fiziologice nesenzoriale, precum remodelarea mușchiului neted, formarea laminei epiteliale și cartilajele în celulele care o compun (condrocite).
La șoareci s-a demonstrat că ștergerea genelor Piezo 1 sau Piezo 2 duce la mortalitate embrionară sau letalitate pre-natală precoce.
Expresia canalelor mecanosensibile în celulele G
Răspunsurile celulelor G la diferitele produse proteice sunt realizate de receptorii chimio-senzori. Cu toate acestea, mecanismele implicate în activarea acestor celule după distensia peretelui stomacului sunt slab înțelese.
Inervația antică este necesară pentru ca stimularea celulelor G. Cu toate acestea, un studiu recent a indicat că chiar și după denervarea antrală, acțiunea celulelor G crește ca răspuns la distensie. De aceea, s-a speculat că celulele G sunt sensibile la stimuli mecanici.
Având în vedere acest lucru, un grup de cercetători și-a propus să elucideze existența canalelor ionice Piezo în celulele G, care sunt mecanico-sensibile. Rezultatele obținute au demonstrat eficient că canalele Piezo 1 sunt exprimate în regiunea antrală a stomacului șoarecilor.
Canalele Piezo 1 nu sunt distribuite uniform în întreaga celulă G, ci mai degrabă în partea bazolaterală. Fapt care este de mare interes, deoarece depozitarea gastrinei în veziculele secretoare are loc tocmai în acea regiune în așteptarea sosirii stimulului adecvat pentru eliberarea sa.
Referințe
- Coste B, Mathur J, Schmidt M, Earley TJ, Ranade S, Petrus MJ, Dubin AE, Patapoutian A. Piezo1 și Piezo2 sunt componente esențiale ale canalelor cationice distincte activate mecanic. Ştiinţă. 2010; 330: 55-60.
- Frick C, Rettenberger AT, Lunz ML, Breer H. Morfologie complexă a celulelor G care eliberează gastrină în regiunea antrală a stomacului de șoarece. Cell Tissue Res. 2016; 366 (2): 301-310.
- Jain R, Samuelson L. Diferențierea mucoasei gastrice. II Rolul gastrinei în proliferarea și maturarea celulelor epiteliale gastrice. Am J Physiol Fiziol gastrointest hepatic. 2006; 291: 762-765.
- Kasper D, Fauci A, Longo D, Braunwald E, Hauser S, Jameson J. (2005). Harrison, Principiile medicinei interne. (Ediția a 16-a). Mexic: McGrawHill.
- Lang K, Breer H, Frick. Canalul ionos mecanosensibil Piezo1 este exprimat în celulele G antrale ale stomacului murin. Cell Tissue Res. 2018; 371 (2): 251-260.
- Moroni M, Servin-Vences R, Fleischer R, Sánchez-Carranza O, Lewin GR. Acoperirea de tensiune a canalelor PIEZO mecanosensibile. Nat Comun. 2018; 9 (1): 1096. doi: 10.1038 / s41467-018-03502-7
- Phillison M, Johansson M, Henriksnas J, Petersson J, Gendler S, Sandler S, Persson E, Hansson G, Holm L. Straturile de mucus gastric: constituenți și reglarea acumulării. Am J Physiol Fiziol gastrointest hepatic. 2008; 295: 806-812.
- Raybould H. Are gustul dumneavoastră? Transducția senzorială în tractul gastro-intestinal. Știri Physiol Sci. 1998; 13: 275-280.
- Schiller LR, Walsh JH, Feldman M. Eliberarea de gastrină indusă de distensie: efecte ale acidificării luminale și a atropinei intravenoase. Gastroenterologie. 1980; 78: 912-917.