Wydzielanie i rola motyliny i greliny w regulacji czynności motorycznej i wydzielniczej układu pokarmowego

Układ pokarmowy

Układ pokarmowy oprócz funkcji takich jak: pobieranie pokarmu, obróbka mechaniczna i chemiczna pożywienia, wchłanianie substancji strawionych a wydalanie niestrawionych pełni także funkcje wydzielnicze.

• Hormony przewodu pokarmowego i jego gruczołów

• przewód pokarmowy

• gastryna

• sekretyna

• cholecystokinina (CCK)

• motylina

• enterogastron

• somatostatyna

• neuropeptydy

• grelina

• Hormony wydzielane w…

• żołądku

• gastryna

• somatostatyna

• grelina

• jelicie cienkim

• sekretyna

• cholecystokinina (CCK)

• motylina

• enterogastron

• wazoaktywny peptyd jelitowy

• somatostatyna

• GASTRYNA

• Wydzielana przez komórki G zlokalizowane w części odźwiernikowej żołądka oraz w początkowej części dwunastnicy.

• Nie jest jednolitym hormonem ale składa się z mieszanki różnych związków.

• Działania:

- wydzielanie kwasu solnego

- wpływ na prawidłowy stan błony śluzowej żołądka.

• SEKRETYNA

• Wydzielana w śluzówce dwunastnicy

• Narząd docelowy to trzustka i wątroba

• Stymulatory wydzielania:

• działanie kwaśnej papki pokarmowej na błonę śluzową dwunastnicy

• Działanie:

• stymuluje wytwarzanie alkalicznych składników soku trzustkowego

• pobudza wątrobę do wytwarzania żółci

• CHOLECYSTOKININA (CCK)

• Wydzielana w śluzówce dwunastnicy i jelita czczego.

• Narząd docelowy - trzustka i woreczek żółciowy.

• Stymulatory:

• obecność kwasów tłuszczowych i częściowo rozłożonych białek w dwunastnicy.

• Działanie:

• stymuluje uwalnianie enzymów trawiennych trzustki

• stymuluje opróżnianie i obkurczanie woreczka żółciowego

• hamuje uczucie głodu

• ENTEROGASTRON

• Wydzielany w śluzówce dwunastnicy oraz początkowym odcinku jelita grubego.

• Stymulacja pod wpływem bodźców nerwowych i obecności kwasów tłuszczowych i glukozy.

• Działanie:

• hamuje na drodze humoralnej wydzielnaie soku żołądkowego

• zmniejsza aktywność skurczową żołądka powodując powolne opróżnianie

• SOMATOSTATYNA

• Wydzielana jest przez centra rozrzucone po całym organizmie. Występuje w komórkach D błony śluzowej przewodu pokarmowego i komórkach delta trzustki. Wydzielana jest przez podwzgórze, ośrodkowy układ nerwowy, tarczycę i łożysko.

• Jest hormonem peptydowym będącym antagonistą hormonu wzrostu.

• Działanie:

- blokuje wydzielanie hormonu wzrostu (somatotropiny) z przysadki mózgowej, glukagonu, insuliny i gastryny w przewodzie pokarmowym

- hamuje wydzielanie soku żołądkowego, trzustkowego i żółci oraz ruchy perystaltyczne.

• WAZOAKTYWNY PEPTYD JELITOWY

• Peptydowy hormon składający się z 28 reszt aminokwasowych.

• Wydzielany w jelitach, trzustce i niektórych strukturach mózgu.

• Wzmaga działanie enzymu dwunastnicy cholecystokininy.

• Hormony żołądkowo-jelitowe

AKTYWACJA MOTORYKI

BEZ WPŁYWU NA BER (podstawowy rytm elektryczny- tzw. fale wolne)

• Gastryna

• CCK (cholecystokinina)

• VIP (wazoaktywny peptyd jelitowy)

WPŁYWAJĄCE NA BER

• Motylina

• GIP (peptyd żołądkowo-jelitowy)

HAMOWANIE MOTORYKI

BEZ WPŁYWU NA BER

• Sekretyna

• Glukagon

WPŁYWAJĄCE NA BER

• Enterogastron

• Somatostatyna

• Hormony cd

• wątroba

• insulinopodobny hormon wzrostu (Insulin-like Growth Factor -IGH)

• angiotensynogen

• trombopoetyna

• trzustka (wyspy trzustkowe)

• insulina

• glukagon

• somatostatyna

• Wątroba

• Wielofunkcyjny gruczoł położony wewnątrzotrzewnowo, największy narząd całego organizmu o charakterystycznej czerwonobrązowej barwie.

• Jest "fabryką" produkującą wiele różnorodnych substancji wydzielanych do krwi i przewodu pokarmowego.

• Wypełniona krwią wątroba waży u dorosłego mężczyzny od 2100 do 2300 g, u kobiet jest o ok. 200 g lżejsza, w wymiarze poprzecznym osiąga ok. 24 cm, a pionowym - 15-20 cm

• IGF

• Wydzielany przez wątrobę.

• Polipeptyd przejawiający działanie podobne do insuliny.

• Wyróżnia się 2 czynniki - IGF-I i IGF-II.

• IGF-I jest zasadniczym czynnikiem wzrostowym wydzielanym pod wpływem ludzkiego hormonu wzrostu.

• Pośredniczy w anabolicznym i mitogennym działaniu hormonu wzrostu w układzie kostnym i w tkankach pozaszkieletowych.

• Odróżnienie bezpośredniego działania hGH od działania pośredniego poprzez IGF-I jest często niemożliwe.

• ANGIOTENSYNOGEN

• Wydzielany przez wątrobę.

• Substancja będąca prohormonem dla angiotensyny

• Działanie angiotensyny:

- wybitną zdolność do obkurczania mięśniówki drobnych naczyń krwionośnych, co powoduje wzrost ciśnienia krwi.

- zwiększanie tętna i stymulacja produkcji hormonu regulującego gospodarkę wodno-elektrolitową - aldosteronu.

• TROMBOPOETYNA

• Peptydowy hormon wytwarzany przez komórki wątroby.

• Działanie:

- bierze udział w stymulacji produkcji i dojrzewania trombocytów, czyli składników krwi odpowiedzialnych za jej krzepnięcie.

• Trzustka

• Gruczoł położony w górnej części jamy brzusznej pełniący funkcje wewnątrz- i zewnątrzwydzielnicze.

• Jej przeciętna masa wynosi 70-100 g.

• Mierzy ok. 12 - 30 cm.

• Funkcja wewnątrzwydzielnicza

• Komórki wchodzące w skład części wewnątrzwydzielniczej trzustki (części produkującej hormony) są zgromadzone w skupiskach nazywanych wyspami trzustkowymi lub wyspami Langerhansa.

• Wydzielane hormony:

• insulina - komórki B wysp trzustkowych

• glukagon - komórki A wysp trzustkowych

• somatostatyna - komórki D wysp trzustkowych

• Czynność wydzielniczą trzustki modulują neuroprzekaźniki i adrenalina:

• acetylocholina - wpływa dodatnio na uwalnianie insuliny, gdy stężenie glukozy jest podwyższone

• noradrenalina - hamuje wydzielanie insuliny

• Funkcja zewnątrzwydzielnicza

• Część zewnątrzwydzielnicza (gruczołowa) trzustki wydziela sok trzustkowy będący jednym z soków trawiennych.

• Składa się on z przede wszystkim z wody, wodorowęglanów, elektrolitów oraz enzymów trawiennych (niektórych w postaci nieaktywnych proenzymów):

• lipaza

• trypsyna

• chymotrypsyna A i B

• α-amylaza

• nukleaza

• Sok trzustkowy wydzielany jest przewodem trzustkowym głównym (Wirsunga) i dodatkowym (Santoriniego) do dwunastnicy.

• W ciągu doby wydziela się ok. 2 litrów soku trzustkowego o pH 7,1 - 8,4.

• Zasadowy sok trzustkowy neutralizuje kwaśną treść pokarmową i trawi wiele składników pokarmowych, przygotowując je do wchłaniania.

• MOTYLINA

• Hormon jelita cienkiego

• Zbudowana jest z pojedynczego łańcucha polipeptydowego składającego się z 22 aminokwasów

• Wydzielana jest przez śluzówkę jelita cienkiego,

powstaje w komórkach EC2 przewodu pokarmowego

• Duże ilości motyliny znajdują się w dwunastnicy, jelicie czczym, w mniejszych ilościach występuje w jamie brzusznej.

• Oddziaływuje na mięśnie gładkie jamy brzusznej, dwunastnicy i okrężnicy (mięśnie gładkie innych części układu pokarmowego nie reagują na nią)

• Działanie motyliny

• Oddziaływuje na mięśnie gładkie jamy brzusznej, dwunastnicy i okrężnicy, stymuluje skurcze mięsni gładkich jelita cienkiego wzmagając perystaltykę jelit

• Motylina nasila motorykę żołądka, a także jego opróżnianie

• Stymuluje wydzielanie pepsyny i sekretyny w żołądku

• Wpływa na trzustkę(wydzielanie soku trzustkowego), pęcherzyk żółciowy oraz na wzrost poziomu insuliny po posiłku

• Czynniki hamujące i pobudzające

• Działanie motyliny jest hamowane przez verapamil i atropinę

• Pobudzane jest przez GMP

• Największy wpływ na wzrost poziomu motyliny ma spożycie tłuszczu, następnie glukozy, w najmniejszym stopniu białko.

• 15 min po spożyciu pokarmu poziom motyliny znacznie wzrasta, wraca do normy po 60 min.

• Poziom motyliny w osoczu jest najwyższy rano a dzienny rytm poziomu motyliny jest podobny do poziomu kortyzolu:

• oba ulegają podwyższeniu po wyczerpujących ćwiczeniach

• Motylina jest również zwana hormonem stresu

• GRELINA

• Jest 28-aminokwasowym polipeptydem z grupą oktanylową przyłączoną do 3. aminokwasy - seryny, wykazującym wielokierunkową aktywność

• Po raz pierwszy wyizolowano ją w 1999r. z komórek błony śluzowej żołądka szczurów i zidentyfikowano jako endogenny ligand dla hormonu GH

• Działa zatem antagonistycznie do leptyny odnośnie do wydzielania podwzgórzowych hormonów regulujących apetyt

• Budowa greliny

• W surowicy dorosłego człowieka znajduje się 100-150 fmol/ml greliny ogółem, a aktywnej10-20 fmol/ml.

• Osoczowe stężenie aktywnej greliny w okresie między trawiennym (650 pg/ml), po spożyciu posiłku 400pg/ml, a u ludzi otyłych odpowiednio niższe.

• Stężęnie greliny u osób wyniszczonych niedoborami energetycznymi jest wyższe niż u osób prawidłowo odżywionych. U ludzi z nadwagą jest niższe strężenie greliny

• Grelina działa endokrynnie i parakrynnie

• Grelina jest bezpośrednio związana z kontrolą równowagi energetycznej.

• Grelina stymuluje przyjmowanie pożywienia w powiązaniu z innymi peptydami oreksygenicznymi i anoreksygenicznymi m.in.: NPY, AgRP, OXA, OXB.

• Stymuluje motorykę żołądka i wydzielanie soku żołądkowego

• Wydzielanie i występowanie greliny

• Grelina wytwarzana jest przez tzw. komórki X/A, które stanowią 20% populacji komórek endokrynnych błony śluzowej dna żołądka. Komórki te nie mają bezpośredniego kontaktu z przewodem pokarmowym, maja charakter zamknięty, wydzielają kwas solny. Komórki te otoczone są siecią naczyń włosowatych blaszki właściwej błony śluzowej żołądka i odbierają bodźce para- oraz endokrynne.

• W najmniejszym stężeniu okolic żołądka grelina występuje w okrężnicy.

• Największe nasilenie procesów translacji mRNA kodującego sekwencję greliny można znaleźć w żołądku, mniejsze w jelitach, przysadce mózgowej, nerkach, płucach, komórkach cytotrofoblastu łożyska w I trymestrze ciąży, jądrach, trzustce (komórki beta), gruczole tarczowym, sutkowym, prostacie, gonadach. Najmniejsze ilości w adipocytach, mięśniach szkieletowych, wątrobie, skórze.

• Grelina występuje także w hepatocytach, komórkach Leydiga, limfocytach T i B oraz neutorfilach. Obecna jest także w komórkach C tarczycy

• Stężenie greliny zależy od wieku

Wysoki poziom greliny podczas głodzenia utrudnia implantację zarodka w błonie endometrium. Podczas ciążypoziom greliny w żyle pępowinowej jest wyższy niż w tętnicy -> płód wpływa na metabolizm i apetyt matki poprzez grelinę przekazywaną barierą łożyskową.

U płodu największe stężenia greliny w : żołądku, jelicie i trzustce

Zauważono, że u płodu grelina może wpływać na zmniejszenie grubości błony śluzowej i mięśniowej jelit, skrócenie kosmków w części środkowej i dystalnej jelita czczego oraz jelicie biodrowym.

Stężenie greliny w osoczu wzrasta tuż po urodzeniu, w pierwszych dniach może hamować rozwój jelita(nabłonka jelitowego), może opóźniać zamykanie bariery jelitowej, ułatwiając transfer białek siary i mleka do organizmu noworodka

Wzrost stężenia greliny żołądkowej ma najprawdopodobniej związek z rozpoczęciem procesu trawienia w wyniku doustnego przyjmowania pokarmów.

• Grelina występuje też w OUN ale jej zawartość jest tam niska. Za pomocą analizy immunohistochemicznej stwierdzono, że komórki nerwowe zawierające receptory dla greliny znajdują się w jądrze łukowatym podwzgórza. Rejon ten odpowiada za regulację łaknienia, co może świadczyć o udziale greliny w regulacji tego procesu.

• Grelinę znaleziono też w wielu innych komórkach takich jak na przykład komórki serca, co może sugerować jej działanie sercowo-naczyniowe.

• Grelina to naturalny agonista receptora GHS. Po połączeniu z receptorem następuje aktywacja fosfolipazy C, aktywacja kinazy C, uwolnienie jonów wapniowych z komórki, co powoduje jednoczesne zatrzymanie aktywności kanałów potasowcyh.

• Receptory greliny występują nie tylko w miejscach, gdzie jest ona syntetyzowana, a także w komórkach układu odpornościowego, w gonadach, wątrobie, mięśniach szkieletowych, na komórkach raka piersi.

• Czynniki hamujące i pobudzające wydzielanie greliny

• Wydzielanie greliny hamowane jest przez somatostatynę, interleukinę 1ß (IL-1ß), hormon wzrostu, dietę bogatotłuszczową oraz pobudzenie nerwu błędnego , uczucie sytości, hiperglikemię, hiperinsulinemię, uczucie sytości, otyłość

• natomiast ograniczenie przyjmowania pokarmu, hipoglikemia, uczucie głodu, wyniszczenie oraz

dieta ubogo białkowa, redukcyjna prowadzą do wzrostu stężenia tego hormonu w surowicy

• W okresie poszczenia i/lub niedożywienia stężenie greliny w osoczu jest podwyższone. Tak dzieje się między innymi w zaburzeniach odżywiania: w jadłowstręcie psychicznym (AN) i bulimii psychicznej (BN).

• Wzrost stężenia greliny powodują: gastryna, dieta niskobiałkowa, wagotomia (częściowo tłumaczy to przyczynę hipergrelinemii podczas głodzenia, kiedy aktywność przywspółczulna jest najniższa). Inhibicja sekrecji greliny przypisywana jest diecie wysokotłuszczowej, interleukinie B, hormonowi wzrostu oraz glukozie

• Działanie w przewodzie pokarmowym

• Grelina poza wpływem na OUN charakteryzuje się także działaniem obwodowym, wykazując przeciwstawny do leptyny wpływ na przewód pokarmowy: pobudza żołądkowe wydzielanie kwasu solnego oraz gastryny, a także zwiększa motorykę przewodu pokarmowego, przyspieszając przez to opróżnienie żołądka. Wyjątkowo, w porównaniu z innymi hormonami wydzielanymi przez przewód pokarmowy, których stężenie rośnie po spożyciu pokarmu, grelinemia poposiłkowa spada. Obserwuje się przedposiłkowy wzrost stężenia greliny oraz jego spadek pod wpływem pokarmu. Wydzielanie greliny jest tu podobne do działania motyliny, z którą grelina wykazuje także podobieństwo strukturalne, stwierdzane również między receptorami greliny i motyliny. Ponadto wspólne są niektóre efekty działania obu tych hormonów w obrębie układu nerwowego, zarówno obwodowego, jaki ośrodkowego. Motylina w wyższych stężeniach pobudza również wydzielanie hormonu wzrostu.

• Grelina stymuluje kwas gamma-aminomasłowy i alfamelanotropiny, przez co wzrasta łaknienie

• Pod wpływem greliny w podwzgórzu zostają wydzielane: neuropeptyd Y, hormony uwalniające dla hormonu wzrostu i kortykotropiny, a także wazopresyna argininowa.

• Grelina pobudza ośrodek głodu albo bezpośrednio, albo pośrednio, powodując wydzielanie neuropeptydu Y. Na skutek jej działania zwiększa się apetyt oraz ilość przyjmowanych pokarmów. Pobudzając równolegle oś podwzgórzowo-przysadkową i sekrecję insuliny ułatwia przyswajanie substancji pokarmowych i adipogenezę.

• Spożyte i wchłonięte w przewodzie pokarmowym składniki pokarmowe stymulują z kolei wydzielanie tzw. „czynnika sytości”, czyli hormonu leptyny.

• Wydzielanie greliny jest regulowane przez rozkład posiłków. Jego zwyżka w ciągu dnia zapowiada, że nadchodzi czas obiadu czy kolacji. Jeśli regularnie jemy trzy posiłki dziennie, do mózgu są wysyłane tylko trzy sygnały: głód. Wystarczy jednak, że pokusimy się jeszcze o dwie lub trzy niewielkie przekąski: ciastko przed obiadem, kanapkę przed kolacją czy czekoladkę na dobranoc, a grelina zacznie wydzielać się w innym rytmie. Będzie atakowała mózg nie trzy, ale pięć, sześć razy dziennie albo jeszcze częściej. Apetyt wtedy rośnie - jak to często się mówi - w miarę jedzenia.

• ->hiperinsulinemia, a nie hipoglikemia powoduje obniżenie syntezy greliny.

• Wpływ na układ pokarmowy

Działanie gastroprotekcyjne greliny

-ochronny wpływ na błonę śluzową żołądka-stymulacja wytwarzania tlenku azotu i aktywacji włókien kapsainergicznych

-zauważono związek pomiędzy stężeniem greliny (niższe), a infekcją Helicobacter pylori z powodu atroficznego zapalenia błony śluzowej żołądka

- Grelina może być nieinwazyjnym wskaźnikiem przewlekłego zaniku błony śluzowej żołądka

• Insulinę uważa się za mediatora działań greliny . Ponieważ stężenie greliny rośnie krótko przed posiłkiem i obniża się krótko po posiłku, a podanie jej stymuluje przyjmowanie pokarmu, można przypuszczać, że wydzielanie nowo odkrytego peptydu może być odpowiedzią na hipoglikemię. Zaobserwowano, że podanie greliny powoduje wzrost glikemii. Sugeruje się, że grelina może pośredniczyć w uruchamianiu mechanizmów obronnych w hipoglikemii — aktywacji wydzielania hormonu wzrostu i glikokortykosteroidów, a także w stymulacji wątrobowej produkcji glukozy. Dość szybki wzrost glikemii po podaniu greliny w dożylnym bolusie u zdrowych ochotników wskazuje na bezpośrednią aktywność glikogenolityczną greliny, chociaż ostatnie dane mówią o wzmożonej — pod jej wpływem — ekspresji markerów glukoneogenezy i zmniejszonej ekspresji markerów glikogenolizy w komórkach hepatoma. Aby wykazać, czy stymulowana insuliną hipoglikemia spowoduje wzrost wydzielania greliny, badano jej stężenie po krótkim wlewie insuliny powodującym — lub nie — hipoglikemię. Okazało się, że stężenie greliny obniżyło się zarówno w grupie, w której wywołano hipoglikemię poinsulinową, jak i u ochotników charakteryzujących się euglikemią pomimo wlewu insuliny. Sugeruje to, że właśnie hiperinsulinemia, a nie hipoglikemia powoduje obniżenie syntezy greliny. Wszystkie inne hormonalne i metaboliczne wykładniki „w reakcji na” hipoglikemię zmieniły się w sposób spodziewany: wzrosło stężenie kortyzolu, GH i glukagonu. Stwierdzono zatem, że poposiłkowa hiperinsulinemia odpowiada za posiłkowe obniżenie stężenia greliny . W powyższym badaniu po raz pierwszy wykazano taką interakcję między greliną a insuliną u ludzi.

• Wpływ greliny na wydzielanie soku

• Trzustkowego -> komórki XA dna żołądka wydzielają do krwi grelinę, która stymuluje wydzielanie soku trzustkowego

• Żołądkowego (HCl i enzymów)- > gastryna i Ach działa przez wzrost jonów wapnia i aktywację kinaz białkowych

• Działanie na GH

• najważniejszym efektem działania greliny jest pobudzenie wydzielania hormonu wzrostu (growth hormone - GH). Pulsacyjne wydzielanie GH przez przednią część przysadki mózgowej regulowane jest przez - pozostające we wzajemnym sprzężeniu zwrotnym-podwzgórzowy hormon uwalniający GH (growth hormone-releasing hormone - GHRH) oraz somatostatynę. W regulacji wydzielania GH uczestniczy także wiele innych substancji nazywanych GH-secretagogues,

• wykazujących silne działanie pobudzające wydzielanie hormonu wzrostu poprzez swoisty receptor GHS(growth hormone secretagogues receptor). Grelina jest endogennym ligandem receptora GHS.

• Podstawą mechanizmu działania greliny są interakcje neurotransmiterów w podwzgórzu.

• ???? Bo już napisalam o noworodkach i wieku ?

• Grelina wzmacnia również efekt cytoprotekcyjny w przewodzie pokarmowym. Ostatnie badania na nowo narodzonych zwierzętach (prosiętach) pokazały, iż grelina powoduje zmniejszenie masy ciała, skrócenie długości jelita cienkiego oraz kosmków jelitowych i tym samym hamuje tempo rozwoju jelita u noworodków. Podobne efekty obserwowano w żołądku i jelicie cienkim u nowo narodzonych szczurów, jednakże po odsadzeniu uzyskano odwrotne efekty. Badania in vitro wykazały pozytywny wpływ greliny na proliferację komórek oraz ich przeżywalność.

• Wykazano również indukujący wpływ GH na kurczliwość i przyrost mięśnia sercowego. Po dożylnym podaniu greliny dochodzi do obniżenia obwodowego oporu naczyniowego, obniżenia średniego ciśnienia tętniczego oraz do wzrostu objętości wyrzutowej lewej komory serca.

• Grelina może mieć zastosowanie jako lek kardioprotekcyjny w leczeniu dysfunkcji śródbłonka naczyń wieńcowych.Ponadto bierze udział w leczeniu ran, stanach osteopenii,osteoporozy, po złamaniach kości

• Zmieniona aktywność greliny przejawia się w przewlekłych stanach chorobowych wzrostem stężenia u chorych z mocznicą, poddanych dializie otrzewnowej.

• Grelina może być czynnikiem poprawiającym pamięć, jeśli zostanie podana bezpośrendio do komór móżgu

• Wpływa na rytm dobowy, sen-czuwanie. U zwierząt, którym podano grelinę nastąpiło szybkie poruszanie gałkami ocznymi, skrócenie fazy snu REM. Melatonina (podstawowy czynnik snu wpływa na zmniejszenie stężenia greliny

• Podsumowując, grelina wpływa na:

• Przyjmowanie pokarmu,zwiększenie apetytu, sen i zachowanie

• Wydzielanie GH, ACTH, PRL, LH i gonadotropin (kortyzonu i aldosteronu)

• Procesy steroidogenezy

• Hamowanie sekrecji hormonu tyreotropowego (TSH)

• Sekrecję soku żołądkowego i motorykę przewodu pokarmowego

• Funkcję wydzielniczą trzustki

• Proliferację i przeżywalność komórek

• Metabolizm glukozy( stymulacja glukoneogenezy)

• Przemiany energetyczne, metabolizm węglowodanów

• Układ krążenia

• Podsumowując, motylina wpływa na:

• na mięśnie gładkie jamy brzusznej, dwunastnicy i okrężnicy, stymuluje skurcze mięsni gładkich jelita cienkiego wzmagając perystaltyke jelit

• nasila motorykę żołądka, a także jego opróżnianie

• wydzielanie pepsyny i sekretyny w żołądku

• wydzielanie soku trzustkowego, pęcherzyk żółciowy oraz na wzrost poziomu insuliny po posiłku

---