G-SEJTEK: FEJLŐDÉS, GASTRIN, PIEZO MECHANOSZENZITÍV CSATORNÁK - BIOLÓGIA - 2026

A G-sejtek endokrin sejtek, amelyek humorális és idegi szabályozási luminalisoknak vannak kitéve. Ezek a nyombél nyálkahártya és a gyomor antrum szintjén helyezkednek el. Ezek a sejtek a gyomornyálkahártya sejtjeinek kis százalékát képviselik (1%).

Az ezen sejttípusban jelen lévő mikrovillák, amelyek apikális felületükön oszlanak el, lehetővé teszik a gyomortartalom mintáinak felvételét. A G-sejtek felszabadítják a gastrint, amely egy polipeptid hormon, amelynek szekrécióját neurális, mechanikai vagy kémiai ingerek indukálják.

A gyomor antrum G-sejtje. Miguelferig, a Wikimedia Commonsból.

A gasztrin stimulálja a parietális sejteket a sav kiválasztására, növeli a véráramot a gyomor nyálkahártyájában, indukálja a pepszin szekrécióját a fő sejtekben, elősegíti az exokrin és hasnyálmirigy szövetének növekedését, valamint a gyomor motilitását.

A G-sejtek aktivitását vagy működési mechanizmusát a fehérjebomlástermékek jelenléte stimulálja. Kimutatták azonban, hogy nemcsak az ilyen típusú kémiai jelekre reagálnak, hanem a hasfal kiszorulása is serkenti őket.

Ebben az értelemben a Piezo családba tartozó mechanoszenzitív ioncsatornák jelenléte bizonyított, amelyeket később ismertetünk.

G-sejt fejlődés

A gerinces állatokban a gyomor több funkciót is ellát, amellett, hogy táplálékot tárol, mint például olyan gát, amely megakadályozza a mikroorganizmusok bejutását a bélbe, és védő környezetet teremt az endogén vagy exogén természetű rohamok ellen.

A gyomorban különféle sejtek vannak, amelyek meghatározott funkciókat látnak el. Ilyen a hisztamin előállításáért felelős enterokromaffin sejtek esetében; sejtek, amelyek peptid jellegű hormonokat választanak ki; D-sejtek, amelyek felszabadítják a szomatosztatint; ghrelin-termelő A-sejtek; és G-sejtek, amelyek kiválasztják a gastrint.

A G-sejtek pre-endokrin hormonális sejtekből származnak, amelyek aszimmetrikus megoszláson mennek keresztül a gyomorbélben, és így két leánysejt keletkezik. Az egyik szomatosztatint expresszál, a másik pedig a gastrint minden megosztási folyamatban.

Az ilyen aszimmetrikus megosztás lehetővé teszi a szomatosztatin szekretáló sejtek számára, hogy modulálják a gastrinnal szekretáló G sejtek növekedését és hatását. Mindkét sejttípus érését finoman szabályozza a transzkripciós faktorok.

Gastrin és kolecisztokinin receptorok

A gyomornyálkahártya antrumjának a G-sejtek általi felszabadítása. Adam L. VanWert, Pharm.D, Ph.D., a Wikimedia Commonsból.

A gasztrint elvileg preprogasztrinnek nevezzük. Miután megtörtént a transzlációs folyamat, az preprogastrin hasadásokon megy keresztül, amelyek különböző méretű peptidekből származnak, amelyekben a "Big" gastrin a leggyakoribb peptid.

A gastrin biológiai aktivitását a pentagastrinnek nevezett szekvenciában találjuk, amely 5 aminosavból áll. Ez a szekvencia a C-terminális tartományban található.

A gastrin hatása a kolecisztokinin receptorhoz (CCKB), a G-proteinhez kapcsolt receptorhoz való kötődés után következik be.

Amint a gastrin kötődik a receptorához, jelző kaszkád alakul ki, amelyben membrán inozitok, például foszfolipáz C aktiválódnak, ami növeli az intracelluláris kalciumkoncentrációt és a második hírvivők, például az inozitol működését. trifoszfát és diacil-glicerin.

Ez a receptor azonban csak kisebb mértékben képes indukálni a tirozin-kináz receptorokat érintő jelátviteli út aktiválását.

A CCKB receptor expressziója megtalálható az emésztőrendszerben, a fehérvérsejtekben, az endotélsejtekben és a központi idegrendszerben.

Piezo mechanoszenzitív csatornák

A mechanoszenzitív ioncsatornák reagálnak a mechanikus impulzusokra, azaz; kinyílnak, amikor a sejtmembránt megváltoztatják a feszültség vagy a nyomás.

Megvitatás alatt állnak azok a mechanizmusok, amelyek révén ezeket a változásokat észlelik, de javasolták a cytoskeleton és a sejtmembránhoz kapcsolódó foszfolipázok összetevőinek részvételét.

A piezo mechanoszenzitív csatornák olyan fehérjék, amelyeket az evolúció során megőriztek, és amellett, hogy a feszültséggel modulálják, reagálnak mechanikus jellegű ingerekre is.

A Piezo1 és Piezo2 ioncsatornák élettani folyamatok széles skáláját hajtják végre, amelyek létfontosságúak. Például: Piezo1, részt vesz a nyirokrendszer és az érrendszer kialakításában egerekben.

A Piezo 2 a maga részéről részt vesz a hátsó gyökérben található Merkel-sejtek és szenzoros neuronok mechanikai transzdukciójában.

Az emberekkel és egerekkel kapcsolatos legújabb tanulmányok kimutatták, hogy a piezo-csatornák részt vesznek a nem szenzoros fiziológiai folyamatokban is, például a simaizom átalakításában, az epiteliális réteg és a porc kialakításában az azt alkotó sejtekben (kondrociták).

Egerekben kimutatták, hogy a Piezo 1 vagy Piezo 2 gének deléciója embrióhalálozáshoz vagy korai postnatális lethalitáshoz vezet.

A mechanoszenzitív csatornák expressziója G-sejtekben

A G-sejt válaszokat a különféle fehérjetermékekre kemoszenzoros receptorok hajtják végre. Ezeknek a sejteknek a gyomorfal kiszorulása utáni aktiválásában részt vevő mechanizmusok azonban nem ismertek jól.

A G-sejtek stimulációjának előidézéséhez antális inerváció szükséges, azonban egy nemrégiben készült tanulmány kimutatta, hogy a G-sejtek akciója az antral denerváció után is növekszik a disztenzió hatására. Ezért feltételezték, hogy a G-sejtek érzékenyek a mechanikus ingerekre.

Ennek fényében a kutatók egy csoportja arra törekedett, hogy tisztázza a Piezo-ioncsatornák létezését a G-sejtekben, amelyek mechanikusan érzékenyek. A kapott eredmények hatékonyan igazolják, hogy a Piezo 1 csatornák expresszálódnak az egerek gyomorának antralis régiójában.

A piezo 1 csatornák nem egyenletesen oszlanak el a G-sejtben, hanem a bazolaterális részben. Nagyon érdekes tény, mivel a szekréciós vezikulákban a gastrin tárolása pontosan abban a régióban fordul elő, várva a felszabadulásra megfelelő stimulus érkezését.

Irodalom

1. A Coste B, Mathur J, Schmidt M, Earley TJ, Ranade S, Petrus MJ, Dubin AE, Patapoutian A. Piezo1 és Piezo2 a mechanikusan aktivált kationcsatornák alapvető alkotóelemei. Tudomány. 2010-ben; 330: 55-60.
2. Frick C, Rettenberger AT, Lunz ML, Breer H. A gasztrint felszabadító G-sejtek komplex morfológiája az egér gyomor antralis régiójában. Cell Tissue Res., 2016; 366 (2): 301-310.
3. Jain R, Samuelson L. A gyomornyálkahártya differenciálódása. II. A gasztrin szerepe a gyomorhámsejtek proliferációjában és érésében. Am J Physiol emésztőtest Physiol. 2006; 291: 762-765.
4. Kasper D, Fauci A, Longo D, Braunwald E, Hauser S, Jameson J. (2005). Harrison, a belgyógyászat alapelvei. (16. kiadás). Mexikó: McGrawHill.
5. Lang K, Breer H, Frick. A mechanikus érzékenységű ioncsatorna Piezo1 expresszálódik az egér gyomor antra G sejtjeiben. Cell Tissue Res., 2018; 371 (2): 251-260.
6. Moroni M, Servin-Vences R, Fleischer R, Sánchez-Carranza O, Lewin GR. A mechanoszenzitív PIEZO csatornák feszültségrögzítése. Nat Commun. 2018; 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. A gyomornyálkahártya rétegei: összetevői és a felhalmozódás szabályozása. Am J Physiol emésztőtest Physiol. 2008 295: 806-812.
8. Raybould H. íze van-e? Szenzoros transzdukció a gastrointestinalis traktusban. News Physiol Sci., 1998; 13: 275-280.
9. Schiller LR, Walsh JH, Feldman M. Öblítés által indukált gasztrin felszabadulás: a luminalis savasodás és az intravénás atropin hatása. Gastroenterology. 1980 78: 912-917.