G CELICE: RAZVOJ, GASTRIN, PIEZO MEHANOSENZIBILNI KANALI - BIOLOGIJA - 2026

V G celice so endokrine celice, ki so predmet humornega in živčne vsebino uredbe luminalna. Nahajajo se na ravni dvanajstnika in sluznice želodca. Te celice predstavljajo manjši odstotek celic želodčne sluznice (1%).

Mikrovilli, prisotni v tej vrsti celic, ki so razporejeni na njihovih apikalnih površinah, omogočajo odvzem vzorcev želodčne vsebine. G celice sproščajo gastrin, ki je polipeptidni hormon, katerega izločanje povzročajo dražljaji nevronske, mehanske ali kemične narave.

G celica želodčnega antruma. Avtor Miguelferig iz Wikimedia Commons.

Gastrin spodbuja parietalne celice, da izločajo kislino, povečujejo pretok krvi v želodčni sluznici, inducirajo izločanje pepsina v glavnih celicah in spodbujajo rast eksokrinih in trebušnih slinavk ter motenj želodca.

Aktivnost ali mehanizem delovanja G celic spodbuja prisotnost produktov razgradnje beljakovin. Vendar pa se je pokazalo, da se ne odzivajo samo na tovrstne kemijske signale, ampak jih spodbujajo tudi distanca trebušne stene.

V tem smislu je bila dokazana prisotnost mehanosenzitivnih ionskih kanalov, ki pripadajo družini Piezo, ki so opisani kasneje.

Razvoj celic G

Pri vretenčarjih želodec poleg tega, da hrani hrano, izpolnjuje več funkcij, na primer zagotavlja oviro, ki preprečuje vstop mikroorganizmov v črevesje in ustvarja zaščitno okolje pred napadi endogene ali eksogene narave.

Želodec ima različne celice, ki opravljajo posebne funkcije. Tak primer so celice enterokromafina, odgovorne za proizvodnjo histamina; celice, ki izločajo hormone peptidne narave; D celice, ki sproščajo somatostatin; celice A, ki proizvajajo grelin; in G celice, ki izločajo gastrin.

G celice izvirajo iz pred-endokrinih hormonskih celic, ki so v želodčni sluznici asimetrično razdeljene, kar povzroča dve hčerinski celici. Eden od njih izraža somatostatin, drugi pa gastrin v vsakem postopku delitve.

Takšna asimetrična delitev omogoča somatostatinu, ki izločajo celice, da modulirajo rast in delovanje G-celic, ki izločajo gastrin. Zorenje obeh vrst celic je dobro urejeno s faktorji transkripcije.

Gastrinski in holecistinokininski receptor

Sproščanje gastrina s pomočjo G celic antruma želodčne sluznice. Avtor Adam L. VanWert, Pharm.D., Ph.D. , z Wikimedia Commons.

Gastrin se načeloma prevaja kot preprostrin. Ko se postopek prevajanja zgodi, se preprogastrin loči odcepitve, ki izvirajo iz peptidov različnih velikosti, v katerih je "Veliki" gastrin najpogostejši peptid.

Biološka aktivnost gastrina najdemo v zaporedju, imenovanem pentagastrin, ki ga sestavlja 5 aminokislin. To zaporedje se nahaja v domeni C-terminala.

Dejanja gastrina se pojavijo po vezavi na receptor za holecistinokinin (CCKB), receptor, vezan na G proteina.

Ko se gastrin veže na svoj receptor, se sproži signalna kaskada, v kateri se aktivirajo membranski inozitoli, kot je fosfolipaza C, kar vodi do zvišanja koncentracij kalcija v celicah in delovanja drugih sporočil, kot je inozitol trifosfat in diacilglicerol.

Vendar lahko ta receptor tudi v manjši meri sproži aktivacijo signalne poti, ki vključuje receptorje tirozin kinaze.

Izražanje CCKB receptorja najdemo v prebavnem sistemu, belih krvnih celicah, endotelijskih celicah in centralnem živčnem sistemu.

Piezo mehanosenzibilni kanali

Mehanosesenzitivni ionski kanali se odzivajo na mehanske impulze, to je; odprejo se, ko je celična membrana podvržena spremembi napetosti ali pritiska.

Razpravljajo se o mehanizmih, skozi katere se te spremembe zaznajo, vendar je bilo predlagano sodelovanje komponent citoskeleta in fosfolipaz, povezanih s celično membrano.

Piezo mehanosenzibilni kanali so beljakovine, ki jih ohranjamo skozi celotno evolucijo in ki poleg modulacije napetosti reagirajo tudi na dražljaje mehanske narave.

Ionski kanali Piezo1 in Piezo2 izpolnjujejo široko paleto fizioloških procesov življenjskega pomena. Na primer: Piezo1, sodeluje pri razvoju limfnega sistema in žil v miših.

Piezo 2 sodeluje pri mehanotransdukciji Merkelovih celic in senzoričnih nevronov, ki se nahajajo v hrbtni korenini.

Nedavne študije na ljudeh in miših so pokazale, da so Piezo kanali vključeni tudi v nečutne fiziološke procese, kot so remodeliranje gladkih mišic, tvorba epitelijske lamine in hrustanca v celicah, ki jih sestavljajo (hondrociti).

Pri miših se je pokazalo, da izbris genov Piezo 1 ali Piezo 2 vodi v smrtnost zarodkov ali zgodnjo poporodno smrt.

Ekspresija mehanosenzitivnih kanalov v G celicah

Odzive G-celic na različne proteinske produkte izvajajo kemosenzorni receptorji. Mehanizmi, ki sodelujejo pri aktivaciji teh celic po odstranitvi želodčne stene, pa so slabo razumljeni.

Za pojav stimulacije G-celic je potrebna antralna inervacija, vendar pa je nedavna raziskava pokazala, da se celo po antralni denervaciji delovanje G-celic poveča kot odziv na distenzijo. Zato se ugiba, da so celice G občutljive na mehanske dražljaje.

Glede na to se je skupina raziskovalcev odločila razjasniti obstoj piezo-ionskih kanalov v celicah G, ki so mehanosenzibilni. Pridobljeni rezultati učinkovito kažejo, da se Piezo 1 kanali izražajo v antralnem predelu želodca miši.

Kanali Piezo 1 niso enakomerno razporejeni po celici G, temveč v bazolateralnem delu. Dejstvo, ki je zelo zanimivo, ker se skladiščenje gastrina v sekretornih veziklih zgodi prav v tistem predelu, ki čaka na ustrezen dražljaj za njegovo sproščanje.

Reference

1. Coste B, Mathur J, Schmidt M, Earley TJ, Ranade S, Petrus MJ, Dubin AE, Patapoutian A. Piezo1 in Piezo2 so bistveni sestavni deli različnih mehansko aktiviranih kationskih kanalov. Znanost. 2010; 330: 55-60.
2. Frick C, Rettenberger AT, Lunz ML, Breer H. Kompleksna morfologija G-celic, ki sproščajo gastrin, v antralnem predelu mišjega želodca. Cell Tissue Res. 2016; 366 (2): 301-310.
3. Jain R, Samuelson L. Diferenciacija želodčne sluznice. II Vloga gastrina v proliferaciji in zorenju želodčnih epitelijskih celic. Am J Physiol Gastrointest jeter Fiziol. 2006; 291: 762-765.
4. Kasper D, Fauci A, Longo D, Braunwald E, Hauser S, Jameson J. (2005). Harrison, Principi interne medicine. (16. izd.). Mehika: McGrawHill.
5. Lang K, Breer H, Frick. Mehanosesenzitivni ionski kanal Piezo1 se izraža v antralnih G celicah mišjega želodca. Resničnost celičnega tkiva 2018; 371 (2): 251-260.
6. Moroni M, Servin-Vences R, Fleischer R, Sánchez-Carranza O, Lewin GR. Napetostno krpanje mehano občutljivih PIEZO kanalov. 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. Plasti želodčne sluzi: sestavine in regulacija kopičenja. Am J Physiol Gastrointest jeter Fiziol. 2008; 295: 806-812.
8. Raybould H. Ali ima vaše črevesje okus? Senzorična transdukcija v prebavnem traktu. News Physiol Sci. 1998; 13: 275-280.
9. Schiller LR, Walsh JH, Feldman M. Vztrajnostno sproščanje gastrinov: učinki zakisanja lumina in intravenskega atropina. Gastroenterologija. 1980; 78: 912-917.