G-SOLUT: KEHITYS, GASTRIINI, PIETSOMEKAANISESTI HERKÄT KANAVAT - BIOLOGIA - 2026

G-solut ovat endokriiniset solut, jotka kuuluvat humoraalinen ja hermoston asetuksen luminaalinen sisältö. Ne sijaitsevat pohjukaissuolen limakalvon ja mahalaukun antrumin tasolla. Nämä solut edustavat vähäistä prosenttiosuutta mahalaukun limakalvon soluista (1%).

Tämän solutyypin läsnä olevat mikrovillit, jotka jakautuvat niiden apikaalisiin pintoihin, antavat mahdollisuuden ottaa näytteitä mahalaukun sisällöstä. G-solut vapauttavat gastriinia, joka on polypeptidihormoni, jonka eritystä indusoivat hermo-, mekaaniset tai kemialliset ärsykkeet.

Mahan antrumin G-solu. Kirjoittanut Miguelferig, Wikimedia Commonsista.

Gastriini stimuloi parietaalisoluja erittämään happea, lisää verenvirtausta mahalaukun limakalvossa, indusoi pepsiinin eritystä pääsoluissa ja edistää eksokriinin ja haiman kudoksen kasvua sekä mahalaukun liikkuvuutta.

G-solujen aktiivisuutta tai vaikutusmekanismia stimuloi proteiinien hajoamistuotteiden läsnäolo. On kuitenkin osoitettu, että ne eivät reagoi vain tämäntyyppisiin kemiallisiin signaaleihin, vaan niitä stimuloi myös vatsan seinämän leviäminen.

Tässä mielessä on osoitettu Piezo-perheeseen kuuluvien mekaanisesti herkkien ionikanavien läsnäolo, joita kuvataan myöhemmin.

G-solujen kehitys

Selkärankaisilla maha hoitaa useita toimintoja sen lisäksi, että se on ruokavarastointikohta, kuten esimerkiksi tarjoaa suojaa, joka estää mikro-organismien pääsyn suolistossa, ja luo suojaavan ympäristön endogeenisen tai eksogeenisen luonteen hyökkäyksiltä.

Vatsassa on erilaisia ​​soluja, jotka suorittavat erityisiä toimintoja. Tällainen on tapaus enterokromafiinisoluissa, jotka vastaavat histamiinin tuottamisesta; solut, jotka erittävät peptidiluonteisia hormoneja; D-solut, jotka vapauttavat somatostatiinia; greliiniä tuottavat A-solut; ja G-solut, jotka erittävät gastriinia.

G-solut ovat peräisin endokriinisistä hormonisoluista, joille tapahtuu epäsymmetrinen jakautuminen vatsan limakalvossa, jolloin syntyy kaksi tytärsolua. Yksi niistä ekspressoi somatostatiinia ja toinen ekspressoi gastriinia kussakin jakautumisprosessissa.

Tällainen epäsymmetrinen jakautuminen mahdollistaa somatostatiinia erittävien solujen moduloida gastriinia erittävien G-solujen kasvua ja toimintaa. Kummankin solutyypin kypsymistä säätelevät hienosti transkriptiotekijät.

Gastriini- ja koletsytokiniinireseptori

Gastriinin vapautuminen mahalaukun limakalvon G-soluista. Kirjoittaja: Adam L. VanWert, Pharm.D, Ph.D., Wikimedia Commonsista.

Gastriini on periaatteessa käännetty preprogastriiniksi. Kun translaatioprosessi on tapahtunut, preprogastriini suorittaa pilkkoutumisia, jotka ovat peräisin erikokoisista peptideistä, joissa "iso" gastriini on yleisin peptidi.

Gastriinin biologinen aktiivisuus löytyy sekvenssistä nimeltä pentagastriini, joka koostuu 5 aminohaposta. Tämä sekvenssi sijaitsee C-päätealueella.

Gastriinin vaikutukset tapahtuvat sen sitoutumisen jälkeen koletsytokiniinireseptoriin (CCKB), joka on G-proteiiniin kytketty reseptori.

Kun gastriini sitoutuu reseptoriinsa, laukaistaan ​​signalointi Cascade, jossa kalvon inositolit, kuten fosfolipaasi C, aktivoituvat, mikä johtaa solunsisäisten kalsiumkonsentraatioiden nousuun ja toisten sanansaajien, kuten inositolin, toimintaan. trifosfaatti ja diasyyliglyseroli.

Tämä reseptori voi kuitenkin myös indusoida signalointireitin aktivoitumista, johon liittyy tyrosiinikinaasireseptoreita, vain pienemmässä määrin.

CCKB-reseptorin ekspressio löytyy ruuansulatusjärjestelmästä, valkosoluista, endoteelisoluista ja keskushermostosta.

Pietson mekaanisesti herkät kanavat

Mekaanisesti herkät ionikanavat reagoivat mekaanisiin impulsseihin, toisin sanoen; ne avautuvat, kun solukalvo muuttuu jännitteessä tai paineessa.

Mekanismeista, joiden kautta nämä muutokset havaitaan, keskustellaan, mutta solukalvoon liittyvien sytoskeleton komponenttien ja fosfolipaasien osallistumista on ehdotettu.

Pietson mekaanisesti herkät kanavat ovat proteiineja, jotka ovat säilyneet evoluution ajan ja jotka reagoivat jännitemoduloitumisen lisäksi myös mekaanisiin ärsykkeisiin.

Piezo1- ja Piezo2-ionikanavat suorittavat laajan joukon elintärkeitä fysiologisia prosesseja. Esimerkiksi: Piezo1, osallistuu imujärjestelmän ja verisuoniston kehitykseen hiirissä.

Pietso 2 puolestaan ​​osallistuu selkäjuuressa olevien Merkel-solujen ja aistineuronien mekaaniseen siirtoon.

Äskettäiset tutkimukset ihmisillä ja hiirillä ovat osoittaneet, että pietsokanavat osallistuvat myös ei-sensuurisiin fysiologisiin prosesseihin, kuten sileän lihaksen uudelleenmuodostamiseen, epiteelikerroksen ja ruston muodostumiseen sitä muodostavissa soluissa (rintasolut).

Hiirillä on osoitettu, että Piezo 1- tai Piezo 2 -geenien deleetio johtaa alkion kuolleisuuteen tai varhaiseen postnataaliseen kuolemaan.

Mekaanisesti herkkien kanavien ilmentyminen G-soluissa

G-soluvasteet erilaisille proteiinituotteille suoritetaan kemosensorisilla reseptoreilla. Näiden solujen aktivoitumiseen liittyvät mekanismit mahalaukun seinämän leviämisen jälkeen on kuitenkin heikosti ymmärretty.

Antraalinen innervaatio on välttämätöntä, jotta G-solujen stimulaatio tapahtuisi, mutta äskettäinen tutkimus osoitti, että jopa antraalisen denervaation jälkeen G-solujen toiminta lisääntyy vasteena tarttumiselle. Siksi on spekuloitu, että G-solut ovat herkkiä mekaanisille ärsykkeille.

Tämän vuoksi ryhmä tutkijoita ryhtyi selvittämään Piezo-ionikanavien olemassaoloa G-soluissa, jotka ovat mekaanisesti herkkiä. Saadut tulokset osoittivat tehokkaasti, että Piezo 1 -kanavat ilmenevät hiirien mahalaukun antraalialueella.

Piezo 1 -kanavat eivät ole jakautuneet tasaisesti koko G-soluun, vaan pikemminkin basolateraaliseen osaan. Tosiasia, joka on erittäin mielenkiintoinen, koska gastriinin varastointi erittävissä vesikkeleissä tapahtuu juuri sillä alueella, joka odottaa saavansa sopivan ärsykkeen sen vapautumista varten.

Viitteet

1. Coste B, Mathur J, Schmidt M, Earley TJ, Ranade S, Petrus MJ, Dubin AE, Patapoutian A. Piezo1 ja Piezo2 ovat olennaisia ​​komponentteja erillisissä mekaanisesti aktivoiduissa kationikanavissa. Science. 2010; 330: 55 - 60.
2. Frick C, Rettenberger AT, Lunz ML, Breer H. Gastiinia vapauttavien G-solujen kompleksi morfologia hiiren mahalaukun antraalialueella. Cell Tissue Res., 2016; 366 (2): 301 - 310.
3. Jain R, Samuelson L. Mahalaukun limakalvon erilaistuminen. II Gastiinin rooli mahalaukun epiteelisolujen lisääntymisessä ja kypsymisessä. Am J Physiol Ruoansulatuskanavan maksa Physiol. 2006; 291: 762 - 765.
4. Kasper D, Fauci A, Longo D, Braunwald E, Hauser S, Jameson J. (2005). Harrison, Sisätautien periaatteet. (16. painos). Meksiko: McGrawHill.
5. Lang K, Breer H, Frick. Mekaanisesti herkkä ionikanava Piezo1 ilmentyy hiiren mahalaukun antraali-G-soluissa. Cell Tissue Res., 2018; 371 (2): 251 - 260.
6. Moroni M, Servin-Vences R, Fleischer R, Sánchez-Carranza O, Lewin GR. Mekaanisesti herkkien PIEZO-kanavien jänniteportaaminen. 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. Mahan limakerrokset: aineosat ja kertymisen säätely. Am J Physiol Ruoansulatuskanavan maksa Physiol. 2008; 295: 806-812.
8. Raybould H. Maistuuko suolistasi? Aistinmuodostuminen maha-suolikanavassa. News Physiol Sei., 1998; 13: 275 - 280.
9. Schiller LR, Walsh JH, Feldman M. Distention indusoima gastriinin vapautuminen: luminaalin happamoitumisen ja laskimonsisäisen atropiinin vaikutukset. Gastroenterologian. 1980; 78: 912 - 917.