Г-КЛІТИНИ: РОЗВИТОК, ГАСТРИН, П’ЄЗОМЕХАНОЧУТЛИВІ КАНАЛИ - БІОЛОГІЯ - 2025

У клітинах G ендокринні клітини , які є предметом гуморального і нервового змісту регулювання просвіту. Вони розташовані на рівні слизової оболонки дванадцятипалої кишки та антруму шлунка. Ці клітини представляють незначний відсоток клітин слизової шлунка (1%).

Мікроліли, наявні в даному типі клітин, які розподіляються на апікальних поверхнях, дозволяють брати проби шлункового вмісту. G-клітини вивільняють гастрин - це поліпептидний гормон, секреція якого індукується подразниками нервової, механічної чи хімічної природи.

G клітина шлункової антруми. Автор Мігельферіга, з Вікісховища.

Гастрин стимулює тім’яні клітини до виділення кислоти, посилює приплив крові до слизової шлунка, індукує секрецію пепсину в основні клітини та сприяє зростанню екзокринної та тканини підшлункової залози, а також рухливості шлунка.

Активність або механізм дії G-клітин стимулюється наявністю продуктів розпаду білка. Однак було показано, що вони не тільки реагують на такі типи хімічних сигналів, але і стимулюються розслабленням черевної стінки.

У цьому сенсі було засвідчено наявність механізочутливих іонних каналів, що належать до сімейства П'єзо, які описані далі.

Розвиток клітин

У хребетних шлунок виконує численні функції, крім того, що є місцем зберігання їжі, наприклад надання бар'єру, що перешкоджає потраплянню мікроорганізмів у кишечник, та створення захисного середовища проти нападів ендогенного чи екзогенного характеру.

У шлунку є різні клітини, які виконують специфічні функції. Це стосується клітин ентерохромафіну, відповідальних за вироблення гістаміну; клітини, що виділяють гормони пептидного характеру; D-клітини, які виділяють соматостатин; клітини, що продукують грелін А; і G-клітини, які виділяють гастрин.

G-клітини походять від перед ендокринних гормональних клітин, які зазнають асиметричного поділу в шлунковій оболонці, породжуючи дві дочірні клітини. Один з них виражає соматостатин, а інший виражає гастрин у кожному процесі поділу.

Такий асиметричний поділ дозволяє клітинам, що секретують соматостатин, модулювати ріст і дію G-клітин, що секретують гастрин. Дозрівання обох типів клітин тонко регулюється коефіцієнтами транскрипції.

Рецептор гастрину та холецистокініну

Вивільнення гастрину G-клітинами антруму слизової шлунка. Автор: Адам Л. ВанВерт, доктор філософії, доктор філософії. , із Вікісховища.

Гастрин в принципі перекладається як препрогастрин. Після того, як процес трансляції відбувся, препрогастрін зазнає розщеплення, які беруть початок пептидів різної величини, в яких "Великий" гастрин є найпоширенішим пептидом.

Біологічна активність гастрину виявляється в послідовності під назвою пентагастрин, яка складається з 5 амінокислот. Ця послідовність розташована в C-термінальному домені.

Дії гастрину відбуваються після його зв'язування з рецептором холецистокініну (CCKB), рецептором, пов'язаним з білком G.

Після того як гастрин зв’язується зі своїм рецептором, спрацьовує каскад сигналізації, при якому активуються мембранні інозитоли, такі як фосфоліпаза С, що призводить до збільшення внутрішньоклітинних концентрацій кальцію та дії других месенджерів, таких як інозитол трифосфат і діацилгліцерин.

Однак цей рецептор може також індукувати активацію сигнального шляху, що включає рецептори тирозинкінази, лише меншою мірою.

Експресія рецептора CCKB виявляється в травній системі, лейкоцитах, ендотеліальних клітинах та центральній нервовій системі.

П'єзомеханочутливі канали

Механосенситивні іонні канали реагують на механічні імпульси, тобто; вони відкриваються, коли клітинна мембрана піддається зміні напруги або тиску.

Механізми, за допомогою яких сприймаються ці зміни, обговорюються, але пропонується участь компонентів цитоскелету та фосфоліпаз, пов'язаних з клітинною мембраною.

Механочутливі канали п'єзо - це білки, які зберігаються протягом еволюції і які, крім того, що модулюються напругою, реагують на подразники механічного характеру.

Іонні канали Piezo1 та Piezo2 виконують широкий спектр життєво важливих фізіологічних процесів. Наприклад: Piezo1, бере участь у розвитку лімфатичної системи та судинної оболонки у мишей.

П'єзо 2, зі свого боку, бере участь у механотрансдукції клітин Меркель та сенсорних нейронів, розташованих у дорсальному корені.

Недавні дослідження на людях і мишах показали, що п’єзо-канали також беруть участь у несенсорних фізіологічних процесах, таких як ремоделювання гладкої мускулатури, утворення епітеліальної пластинки та хряща в клітинах, що їх складають (хондроцити).

На мишах було показано, що делеція генів Piezo 1 або Piezo 2 призводить до смертності ембріона або ранньої постнатальної летальності.

Експресія механочутливих каналів у G-клітинах

Відповіді G-клітин на різні білкові продукти здійснюються хіміосенсорними рецепторами. Однак механізми, що беруть участь в активації цих клітин після відшарування стінки шлунка, недостатньо вивчені.

Для стимуляції G-клітин потрібна антральна іннервація, проте недавно проведене дослідження показало, що навіть після антрального денервації дія G-клітин посилюється у відповідь на затримку. Ось чому припускається, що G-клітини чутливі до механічних подразників.

З огляду на це, група дослідників поставила за мету з'ясувати існування пієзо-іонних каналів у G-клітинах, які є механічно чутливими. Отримані результати ефективно демонструють, що канали Piezo 1 експресуються в антральній ділянці шлунка мишей.

П'єзо-1 канали розподілені не рівномірно по всій клітині G, а скоріше в базолатеральній частині. Факт, який представляє великий інтерес, оскільки зберігання гастрину в секреторних везикулах відбувається саме в тій області, що очікує надходження відповідного стимулу для його вивільнення.

Список літератури

1. Coste B, Mathur J, Schmidt M, Earley TJ, Ranade S, Petrus MJ, Dubin AE, Patapoutian A. Piezo1 і Piezo2 є важливими компонентами різних механічно активованих катіонних каналів. Наука. 2010 р .; 330: 55-60.
2. Frick C, Rettenberger AT, Lunz ML, Breer H. Складна морфологія G-клітин, що вивільняють гастрин, в антральній ділянці шлунка миші. Клітинна тканина, 2016; 366 (2): 301-310.
3. Jain R, Самуельсон Л. Диференціація слизової шлунка. II Роль гастрину в проліферації та дозріванні епітеліальних клітин шлунка. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2006 р .; 291: 762-765.
4. Kasper D, Fauci A, Longo D, Braunwald E, Hauser S, Jameson J. (2005). Гаррісон, Принципи внутрішньої медицини. (16-е видання). Мексика: McGrawHill
5. Lang K, Breer H, Frick. Механочутливий іонний канал Piezo1 експресується в антральних G-клітинах шлункового миша. Клітинна тканина, 2018; 371 (2): 251-260.
6. Moroni M, Servin-Vences R, Fleischer R, Sánchez-Carranza O, Lewin GR. Решітка напруги механізочутливих каналів PIEZO. Nat Commun. 2018 рік; 9 (1): 1096. doi: 10.1038 / s41467-018-03502-7
7. Філлісон М, Йоханссон М, Генрікснас Дж, Петерссон Дж, Гендлер S, Сандлер С, Перссон Е, Хансон Г, Холм Л. Шлункові шари слизової шлунка: складові та регуляція накопичення. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2008 р .; 295: 806-812.
8. Рейблуд Х. Чи смак у вас кишок? Сенсорна трансдукція в шлунково-кишковому тракті. News Physiol Sci. 1998; 13: 275-280.
9. Шиллер Л.Р., Уолш Дж. Х., Фельдман М. Індукований розладом вивільнення гастрину: наслідки підкислення люмінами та внутрішньовенного введення атропіну. Гастроентерологія. 1980; 78: 912-917.