KOLECISZTOKININ: JELLEMZŐK, SZERKEZET, FUNKCIÓK - BIOLÓGIA - 2026

A kolecisztokinin (CCK) egy állati hormon, amely részt vesz a gastrointestinalis élettan szabályozásában. A táplálékfelvétel és a gyomor "ürítésének" inhibitoraként működik, serkenti a hasnyálmirigy enzimek kiválasztását és az epehólyag összehúzódását.

Először 1928-ban írták le macskák és kutyák bél kiválasztásával. Azonban csak 1962-ben izolálják és jellemzik a sertésbélből, meghatározva, hogy ez egy peptid, amely képes indukálni az epehólyag összehúzódását és a hasnyálmirigy enzimek szekrécióját.

Cholecystokinin. Kép:

Felismerése után a kolecisztokinin a gasztrinnal és a szekretinnel együtt a hormonális hármas részévé vált, amely részt vesz a különféle gasztrointesztinális funkciókban, bár növekedési faktorként, neurotranszmitterként, sperma termékenységi faktorként stb. Is működik.

Mint a gastrin, ez a hormon a neuroendokrin peptidek családjába tartozik, amelyet a C-terminális vég azonosítása jellemez, ahol minden biológiai tulajdonsága és hatása fennáll.

A kolecisztokinint bőségesen az endokrin sejtek termelik sok emlősnek a nyombélben és a jejunumban (a vékonybél területén), valamint számos bél idegrendszerben (azok, amelyek az emésztőrendszerhez kapcsolódnak), valamint a központi idegrendszer idegsejtjeiben és kerületi.

Számos más hormonhoz hasonlóan a kolecisztokinin különböző komplex kóros állapotokban is szerepet játszik, különösen rákos daganatokban.

Jellemzők és felépítés

Az érett kolecisztokinin egy peptid, amelynek hossza változó lehet, függ az előző formájának enzimatikus feldolgozásától, amelyet a specifikus proteázok közvetítenek. A hormon legismertebb formái a CCK-33, CCK-58, CCK-39 és CCK-8.

Ezek a peptidek későbbi poszt-transzlációs módosításokon mennek keresztül, amelyek a szulfátoknak a tirozinmaradékokhoz történő hozzáadásával, a C-terminális fenilalaninok amidációjával és a peptid mindkét végén található egyes aminosavmaradékok szelektív eltávolításával kapcsolatosak.

Az ilyen peptidhormon a szabályozó peptidek családjába tartozik, amelyek erősen konzervált C-terminális szekvenciát mutatnak. Tartalmazza aktív helyét, és aktivitása általában a kénmaradékok jelenlététől függ.

A szorosan rokon peptidhormon, a gastrin, szintén ebbe a peptidcsaládba tartozik, valamint a békákban és a protohorderekben talált más peptidekhez is.

Az irodalomban a kolecisztokinint epehólyag-összehúzódó peptidként írják le, és a 7 aminosavból álló C-terminális szekvenciát jellemzik, nevezetesen: Tyr-Met-X-Trp-Met-Asp-Phe-NH2, ahol X az emlősökben mindig egy glicinmaradék (Gly).

Termelés

A kolecisztokinint többszörös molekuláris izoformákban szintetizálják és felszabadítják, azonban csak egy mRNS-molekulát találtak, ezért úgy gondolják, hogy különféle poszt-transzkripciós feldolgozásokon megy keresztül.

Ezt a hírnököt azonos arányban találták mind az agyban, mind a bél nyálkahártyájában, ami azt jelenti, hogy idegrendszerének funkciói ugyanolyan fontosak, mint az emésztőrendszerben, bár az elsőkben ezek még nem teljesen ismertek.

Emberekben a peptidet kódoló gén a 3. kromoszómán található. Ez öt exonból áll, és az első 100 bp között számos szabályozó elem található.

Ezek magukban foglalnak egy E-box elemet (a transzkripciós faktorok megkötésére), egy GC ismétlésekben gazdag régiót és egy cAMP válasz elemet.

Ebből a génből átírott hírvivő RNS körülbelül 1 511 bázispár, és pre-pro-CCK néven ismert 115 aminosav maradék prekurzor peptidét kódolja.

A pre-proKKK molekula első része egy szignálpeptidből áll, a második része egy spacer peptidnek felel meg, amelynek szekvenciája fajonként nagymértékben változik.

A kolecisztokinin bioaktív peptidei az 58 aminosavmaradék utolsó részéből származnak, amely a különböző fajok között erősen konzervált.

A prekurzor molekulák feldolgozása sejt-specifikus. Ez azt jelenti, hogy attól a szövettől függően, amelyben a CCK gén expresszálódik, a CCK peptidek keverékei különböző hosszúságúak és transzlációs poszt-modifikációkkal találhatók meg.

Az ilyen feldolgozás általában olyan helyekben zajlik, ahol kéntelenített egyalapú aminosavak vannak, amelyek döntő jelentőségűek a specifikus receptorukkal való kötődéshez, különösen az úgynevezett CCK1-hez, amely megtalálható a mesenterikus plexusban, az agyalapi elülső részben és az agy egyes részein.

Hol termelődik a prekurzor peptid?

A vékonybél I sejtjei felelnek a kolecisztokinin kiválasztódásáért ebben a rekeszben, a csúcsmembránokon keresztül, amelyek közvetlenül érintkeznek a bél nyálkahártyájával, és speciális szekréciós „granulátumon” keresztül.

Az idegrendszerben a kolecisztokinint bizonyos medullaáris mellékvese sejtek és egyes hypophysis sejtek termelik.

Az agy az a szerv, amely az emlős testében termeli a legtöbb kolesztokinint, és az idegsejtek, amelyek előállítják, sokkal gazdagabbak, mint azok, amelyek más neuropeptideket termelnek.

Számos kolecisztokinint termelő ideg van a vastagbélben, elsősorban az izom kör alakú rétegében, így biztosítva van, hogy ez a hormon szintén befolyásolja a vastagbél simaizomjainak gerjesztését.

Termelés stimulálása

A kolecisztokinin felszabadulását többek között a vékonybélben lévő zsírsavak és fehérjék, különösen a hosszú szénláncú zsírsavak és az aromás L-aminosavak stimulálhatják.

A cselekvés mechanizmusa

A kolecisztokinin peptidek hatása két specifikus receptorral való kölcsönhatásukhoz kapcsolódik: CCK-A (" a limenticio" receptor) és CCK-B ("agy" receptor, angolul " B rain").

A CCK-A-receptor részt vesz az epehólyag összehúzódásában, az Oddi-féle sphincter relaxációjában, a hasnyálmirigy növekedésében és az emésztő enzimek szekréciójának stimulálásában, a gyomor ürítésének késleltetésében és a gátlásban. gyomorsav-szekréció.

A szulfát- és amidcsoportokat tartalmazó kolecisztokinin peptideket a CCK-A receptorok felismerik és nagy affinitással kötődnek hozzájuk. A CCK-B típusú receptorok kevésbé hatékonyan reagálnak és nem kötnek annyira affinitást a kénpeptidekhez.

A kolecisztokinin táplálékfelvétel után felszabadul a bélből, és aktiválja a vagusidegben levő receptorokat (CCK 1), amelyek továbbadják az agyban a "teljesség" vagy "telítettség" érzését, amely felelős a táplálás.

Mind a kolecisztokinin, mind a gastrin (egy másik rokon hormon) felszabadulhat a véráramba vagy a bél lumenébe, és nemcsak az idegrendszerben, hanem közvetlenül az emésztőrendszerben paracrin, autokrin és exokrin funkciókat is kifejti.

Az ezekkel a receptorokkal való kapcsolat előidézi a hormonális válasz kaszkádot, amely főleg a foszfatidil-inozitol-molekulák hidrolízisével kapcsolatos.

Jellemzők

Emésztésben

Mint már említettük, a kolecisztokinint kezdetben hormonnak nevezték, amelynek fő funkciói az emésztőrendszer fiziológiájához kapcsolódtak.

Noha manapság ismert, hogy számos más folyamatban részt vesz az állatok fejlődésében és élettanában, egyik fő funkciója az epehólyag összehúzódásának stimulálása (térfogatcsökkenés).

Exokrin funkciói közé tartozik az emésztő hasnyálmirigy-enzimek szekréciójának stimulálása, ezért közvetett módon részt vesz az élelmiszerek emésztésében és felszívódásában (táplálkozás), különösen az emlősökben.

Ez a kicsi peptidhormon szintén részt vesz a gyomor ürítésének gátlásában a pylorikus gumiszalag összehúzódásának és a proximalis gyomor relaxációjának közvetítésével a vagus idegen keresztül, amelyet patkányokban, emberekben és nem hominid főemlősökben kísérletileg kimutattak.

Az emlős fajtájától függően a kolecisztokinin gátló vagy stimuláló hatást gyakorol a gyomorsav-szekrécióra, pozitívan vagy negatívan járul hozzá más rokon hormonokhoz, például a gastrinhez.

Egyéb funkciók

A gastrointestinalis funkciók mellett a kolecisztokinin az idegrendszerben is részt vesz azáltal, hogy fokozza vagy fokozza a dopamin, a központi idegrendszer neurotranszmitterének gátló hatásait.

Ugyanígy, a kolecisztokinin növeli a légzést és a vérnyomást a rágcsálók kardiovaszkuláris rendszerében.

A kísérleti állatokon kívülről beadva ez a peptidhormon hipotermikus állapotot vált ki azáltal, hogy fokozza a magas hőmérsékletre reagáló neuronok hatását, és gátolja a hidegre reagáló idegsejteket.

Más funkciók kapcsolódnak a különféle neurotranszmitterek felszabadításához, a hasnyálmirigy növekedésének szabályozásához, a carcinoma növekedésének indukálásához, a sperma sejtek érleléséhez a herékben, többek között.

Kapcsolódó betegségek

Különböző szerzők változatos mennyiségű kolecisztokinin jelenlétét határozták meg különböző endokrin daganatokban, különösen az agyalapi mirigy daganatokban, pajzsmirigy-karcinómákban, hasnyálmirigy daganatokban és Ewing szarkómáiban.

Bizonyos daganatokban a hormon magas koncentrációja „CCKomas” szindrómának nevezi, amelyet kezdetben állatokban írtak le, majd később az emberekben is megerősítették.

A hasnyálmirigy rák és a hasnyálmirigy-gyulladás szintén rokonságban vannak a kolecisztokininnel, mivel szerepet játszik normál növekedésében és részben az emésztő enzimek kiválasztását szolgáló exokrin stimulációban.

Megállapítottuk, hogy a kolecisztokinin szerepe ezekben a kóros állapotokban a receptorok (CCK-A és CCK-B) túlzott expressziójával függ össze, amely lehetővé teszi ennek a hormonnak a funkcióját akkor is, ha a sejtek túl expresszálják. tumoros.

Irodalom

1. Crawley, JN és Corwin, RL (1994). A kolecisztokinin biológiai hatása. Peptides, 15 (4), 731–755.
2. Dockray, GJ (2012). Cholecystokinin. Jelenlegi vélemény az endokrinológiáról, a cukorbetegségről és az elhízásról, 19. (1), 8–12.
3. Guilloteau, P., Le Meuth-Metzinger, V., Morisset, J., és Zabielski, R. (2006). Emlősökben a gasztrin, a kolecisztokinin és a gasztrointesztinális funkciók. Nutrition Research Reviews, 19. (2), 254–283.
4. Jens F. Rehfeld, Lennart Friis-Hansen, Jens P. Goetze és Thomas VO Hansen. (2007). A kolecisztokinin és a gasztrin peptid biológiája. A gyógyászati ​​kémia jelenlegi témái, 7 (12), 1154–1165.
5. Keller, J. (2015). Gyomor-bél emésztés és felszívódás. In Essentials of Medical Biochemistry (2. kiadás, 137-164. Oldal). Elsevier Inc.
6. Rehfeld, JF (2017). Kolecisztokinin - A helyi bélhormontól a mindenütt jelen lévő hírvivőig. Határok az endokrinológiában, 8, 1–8.
7. Rehfeld, JF, Federspiel, B., Agersnap, M., Knigge, U. és Bardram, L. (2016). A CCKoma szindróma feltárása és jellemzése enteropancreatikus neuroendokrin daganatos betegekben. Scandinavian Journal of Gastroenterology, 51 (10), 1172–1178.
8. Sekiguchi, T. (2016). Cholecystokinin. A Hormonok Kézikönyve (177–178. Oldal). Elsevier Inc.
9. Smith, JP, és Solomon, TE (2014). Kolecisztokinin és hasnyálmirigyrák: A csirke vagy a tojás? American Journal of Physiology - gastrointestinalis és májfiziológia, 306 (2), 1–46.