APUD sistemi ve morfolojik temelleri. Sindirim sisteminin hormonları, yapıları, özellikleri ve fizyolojik rolleri. Sindirimin düzenlenmesinde hümoral mekanizmalar
1. APUD-SİSTEM VE MORFOLOJİK TEMELLERİ
Endokrin işlevi gerçekleştiren hücrelerin gastrointestinal sistemin mukoza zarında bulunduğu varsayımı, 1914 yılında P. Masson tarafından yapılmıştır. A. Pierce'in (1968-1976) çalışmaları, sindirim sisteminin bu işlevi doktrininin gelişmesinde önemli bir rol oynadı. Ona göre, bir tür APUD (Amine Precursor Uptake Decarboxylation) sistemini oluşturan, embriyolojik ortaklık, belirli morfolojik ve biyokimyasal özellikler ile karakterize edilen özel hücreler vardır.
Bu hücreler, yüksek miktarda amin (Amin) ile karakterize edilir. amin öncülerini özümseme yeteneği (Öncü Alımı) ve dekarboksilaz enziminin varlığı (Dekarboksilasyon).
APUD hücreleri hipotalamus, hipofiz bezi, tiroid bezi, adrenal medulla ve sindirim sisteminde lokalizedir. K. Welbourn ve diğerleri tarafından belirtildiği gibi. (1974)" sindirim kanalı vücudun en büyük endokrin fabrikasıdır."
APUD hücreleri 28'i ektoderm türevi olmak üzere 36 hücre çeşidi içerir (A. Pearse ve diğerleri, 1976), geri kalan 18 çeşidin kaynağı henüz netlik kazanmamıştır.
Tanımlanamayan boya ve elektron mikroskobu işlevlerine sahip hücre sayısı ile ilgili APUD sistemi M. Grossman ve diğerleri (1974) ve A. Pearse (1974) tarafından belirtildiği gibi, menşei bilinmeyen hormonların yanı sıra, hala oldukça önemlidir.
APUD hücrelerinin tüm sistemi 3 gruba ayrılır (A. Pearse, I. Polak. 1978): 1. Nöral krestten türetilen nöroendokrin hücreler (7 tip vardır, örneğin, kaliştonin üreten C-hücreleri).
2. Nötr ektoderm kaynaklı hücreler (20 tip vardır). Beyin dokusunda ezici bir şekilde lokalizedirler, örneğin luliberin, tireoliberin vb. üretirler.
3. Gastrointestinal-pankreatik sistem hücreleri (GEP-celes). Ektoblastik kökenlidirler. Bu, APUD sistemindeki en büyük hücre grubudur.
Gastrointestinal sistemin hormonları ve oluşum yerleri
|
hormon adı |
Hormon üretiminin yeri |
Endokrin hücre türleri |
|
Somatostatin |
Mide, proksimal ince bağırsak, pankreas |
|
|
Vazoaktif bağırsak peptidi (VIP) |
Gastrointestinal sistemin tüm bölümlerinde |
di-hücreler |
|
Pankreas polipeptidi (PP) |
Pankreas |
|
|
Mide antrumu, pankreas, proksimal ince bağırsak |
||
|
mide antrumu |
||
|
Bulbogastron |
Midenin antral kısmı |
|
|
Duokrinin |
mide antrumu |
|
|
bombezya |
Mide ve proksimal ince bağırsak |
|
|
Gizli |
İnce bağırsak |
|
|
Kolesistokinin-pankreozimin (CCK-PZ) |
İnce bağırsak |
|
|
enteroglucagon |
İnce bağırsak |
|
|
Proksimal ince bağırsak |
EC;-hücreleri |
|
|
Gastroinhibitör peptit (GIP) |
İnce bağırsak |
|
|
nörotensin |
Distal ince bağırsak |
|
|
Enkefalinler (endorfinler) |
Proksimal ince bağırsak ve pankreas |
|
|
naya bezi |
||
|
P maddesi |
İnce bağırsak |
EC 1 hücreli |
|
Willikinin |
duodenum |
EC i-hücreleri |
|
Enterogastron |
duodenum |
EC i-hücreleri |
|
Serotonin |
gastrointestinal sistem |
AB]. EKG hücreleri |
|
Pankreas |
||
|
glukagon |
Pankreas |
Gastrointestinal sistemin endokrin hücreleri karakterize edilir. aşağıdaki özellikler onları bağırsak hücrelerinden (enterositler) ayıran:
1. Düşük seviyede granüler endoplazmik retikulum.
2. Serbest ribozomların yüksek içeriği.
3. yüksek seviye veziküller şeklinde pürüzsüz retikulum.
4. Mitokondri tarafından fiksasyon üzerine elektron yoğun ve labil.
5. Oksinofal içerikli zara bağlı salgı kesecikleri
benim
Wiesbaden (1970) olarak adlandırılan gelişmiş birleşik terminolojiye göre, Bologna'da (1973) beş araştırma grubunun (Wiesbaden anlaşmasının katılımcıları ve bir grup Japon bilim adamı dahil) bir toplantısında yapılan yeni değişikliklerle, aşağıdaki endokrin türleri Hücreler gastrointestinal sistemde sınıflandırılır:
Midede - EC, G, ECL, AL, D, D,.
Bağırsakta - EC, S, EG, G, I, D, D,.
Pankreasta - A, B, D, Di.
G-hücreler. Antigastrin serumu kullanan immünomorfolojik, immünofloresan analiz yöntemleri, bu hücre tipinin gastrin hormonu üretimi ile bağlantısını kanıtladı. Bu hücreler midenin pilor bölgesinin mukozasında, kalp ve antral kısımlarında, duodenumda, özellikle ampul, jejunumda (daha az miktarda) lokalizedir. G hücrelerinin apikal zarı mikrovilluslara sahiptir.
EC hücreleri. Bu tipteki hücreler (argentoffin, enterochromaffin, Kulchitsky hücreleri), esas olarak midenin pilor bezlerinin tabanında veya ince bağırsağın villusunun kriptal bölgesinde lokalize olan tüm gastrointestinal sistem boyunca bulunur. hücreler küçük mikrovilluslarla donatılmıştır. EC hücreleri, 5-hidroksitriptamin üreticileridir. Ancak son yıllarda elde edilen çalışmaların sonuçları EC hücrelerinin bu maddeye ek olarak motilin adlı bir polipeptit ürünü ürettiğini düşündürmektedir.
Midenin fundusunda, ince yapının bazı detaylarında EC hücrelerinden farklı olan enterokromaffin benzeri ECL hücreleri bulunur.
ÖRNEĞİN-hücreler(enteroglucagon). İnce ve kalın bağırsak boyunca mukoza zarında lokalize. Bu tip hücreler enteroglukagon üreticileridir.
1 hücre. Duodenum ve jejunumun mukoza zarında bulunurlar. Granülleri, elektron yoğunluğu açısından EG- ve S-hücrelerininkine benzer, ancak boyut olarak orta bir yer kaplar (bu, hücrelerin adını belirledi - ara). I-hücreleri, kolesistokinin-pankreozimin üreticileridir.
S-hücreler. Duodenumun kriptlerinde ve proksimal jejunumda bulunurlar. İnsanlarda sayıları nispeten azdır. S hücreleri sekretin üreticileridir.
D-hücreler. Midenin fundik ve pilorik bölümlerinin ve jejunumun mukoza zarında bulunurlar. Bu tip hücreler somatostatin sentezler.
Adrenalin ve norepinefrin bağırsak hareketliliğini ve mide hareketliliğini bastırır, lümeni daraltır kan damarları sindirim kanalının duvarları.
asetilkolin mide, duodenum, pankreastaki her türlü salgıyı, ayrıca mide ve bağırsak hareketliliğini uyarır.
bradikinin mide hareketliliğini uyarır. damar genişletici.
vip midede motiliteyi ve salgılamayı, bağırsaklarda peristaltizmi ve salgılamayı uyarır. Güçlü damar genişletici. Vagus sinirinin uyarılmasına yanıt olarak salınır.
P maddesi intermüsküler pleksusun gangliyonlarındaki nöronların hafif bir depolarizasyonuna, SMC'de bir azalmaya neden olur.
gastrin mukus, bikarbonat, enzimlerin salgılanmasını uyarır, hidroklorik asit midede, mideden tahliyeyi engeller, bağırsak hareketliliğini ve insülin salgılanmasını uyarır, mukoza zarında hücre çoğalmasını uyarır.
Gastrin salgılatıcı hormon gastrin ve pankreas hormonlarının salgılanmasını uyarır.
Histamin mide ve peristalsis bezlerinde salgılanmayı uyarır.
glukagon mukus ve bikarbonat salgılanmasını uyarır, bağırsak hareketliliğini engeller.
Gastrik inhibitör peptit gastrik sekresyonu ve gastrik motiliteyi inhibe eder.
Motilin mide hareketliliğini uyarır.
nöropeptit Y mide hareketliliğini ve bağırsak hareketliliğini inhibe eder, norepinefrinin çölyak dahil birçok damardaki vazokonstriktör etkisini arttırır.
Pankreas polipeptidi pankreas suyunun salgılanmasını engeller.
peptid Kalsitonin geni ile ilişkili, mide salgısını inhibe eder, vazodilatör.
Prostaglandin E midede mukus ve bikarbonat salgılanmasını uyarır.
Gizli bağırsak hareketliliğini engeller, mideden tahliyeyi aktive eder, pankreas suyunun salgılanmasını uyarır.
Serotonin peristaltizmi uyarır.
Somatostatin sindirim sistemindeki tüm süreçleri bastırır.
kolesistokinin bağırsak hareketliliğini uyarır, ancak mide hareketliliğini engeller; safranın bağırsaklara akışını ve pankreasta salgılanmasını uyarır, insülin salınımını artırır. Kolesistokinin, mide içeriğinin yavaşça boşaltılması, Oddi sfinkterinin gevşemesi için önemlidir.
Epidermal büyüme faktörü(EGF), mide ve bağırsakların mukoza zarındaki epitel hücrelerinin yenilenmesini uyarır.
+ Hormonların gastrointestinal sistemdeki ana süreçler üzerindeki etkisi.
Midede mukus ve bikarbonat salgılanması. Gastrin, gastrin salgılatıcı hormon, glukagon, PgE, epidermal büyüme faktörünü (EGF) uyarır. Somatostatini baskılar.
Midede pepsin ve hidroklorik asit salgılanması. Asetilkolin, histamin, gastrin uyarır. Somatostatin ve gastrik inhibitör peptidi baskılayın.
mide hareketliliği. Asetilkolin, motilin, VIP'yi uyarır. Somatostatin, kolesistokinin, epinefrin, norepinefrin, gastrik inhibitör peptidi baskılayın.
bağırsak peristalsis. Asetilkolin, histamin, gastrin (mideden tahliyeyi baskılar), kolesistokinin, serotonin, bradikinin, VIP'yi uyarır. Somatostatin, sekretin, adrenalin, norepinefrini baskılayın.
pankreas suyunun salgılanması. Asetilkolin, kolesistokinin, sekretin uyarır. Pankreatik polipeptit, somatostatini baskılayın.
insülin salgılanması. Asetilkolin, gastrin salan hormon, kolesistokinin, VIP, glikoz konsantrasyonundaki artışı uyarır. Somatostatin, adrenalin, norepinefrin baskılayın.
safra salgısı. Gastrin, kolesistokinin uyarın.
Mide ve bağırsakların duvarlarında ve ayrıca pankreasta, düşük moleküler ağırlıklı polipeptitler ve hormonlar üreten özel salgı hücreleri vardır. Gastrointestinal sistemin hormonlarının belirgin bir yerel etkisi vardır, ancak bu, fizyolojik etkilerinin yerel etkilerle sınırlı olduğu anlamına gelmez: sekretin ve gastrin gibi kolesistokinin de beyin yapılarının aktivitesini etkiler. Özellikle nöroalbumin ve sekretinin açlık ve tokluğun düzenlenmesindeki rolü tespit edilmiştir. Bu hormonlar aynı zamanda besinlerin sindirilme derecesi ile ilgili bilgilerin iletilmesi için de sinyallerdir.
Belirgin lokal etkiye rağmen, gastrointestinal sistemin hormonları kan plazmasında nispeten kısa bir süre (gastrin - 3 ila 90 dakika, kolesistokinin - 5-7 dakika) depolanır ve bu süre zarfında sadece belirli bir etkiye neden olmaz ( sekretin - sekresyonun uyarılması sindirim enzimleri pankreas, gastrin - mide mukozasının hidroklorik asit salgılanmasının aktivasyonu, vb.), aynı zamanda spesifik olmayan yan etkiler - örneğin gastrin, hematopoezi, bakır içeren enzimlerin aktivitesini vb. düzenler.
Bombesin, gastrik asit sekresyonunu, safra kesesi kasılmasını, pankreas sekresyonunu ve gastrin salınımını uyaran bir polipeptittir. Bağırsak hormonları için yerel bir salım faktörüdür.
Mukozanın vazoaktif interstisyel peptidi (VIP) ince bağırsak safra kesesinin gevşemesine, ince bağırsak kaslarının kasılmalarının artmasına neden olur.
Vilikinin, ince bağırsağın villuslarının kasılmasını uyaran bağırsak mukozasının bir polipeptididir. Bu peptit üst ince bağırsağın mukozası tarafından salgılanır. Gastrik asit sekresyonunu ve gastrik motiliteyi inhibe eder. Bağırsak salgısını ve insülin üretimini uyarır.
Gastrin salgılayan peptit, mekanik ve kimyasal uyaranların pilor, ince ve duodenum. Diğer bezlerde pepsinojen, hidroklorik asit ve mukus salgılayan mide bezlerinin aktivitesini ve ayrıca gastrointestinal motiliteyi uyarır. Gastrin salınımı düzenlenir vagus siniri. içine giren yiyecek ağız boşluğu, refleks olarak gastrin salınımına yol açar ve bu da histamin salgılayarak mide bezlerini uyarır. Gastrin midenin diğer bezlerine etki eder - pankreasta enzim üretimini uyarır, ayrılmayı artırır pankreas suyu, safra salgısı, midenin, ince bağırsağın hareketliliğini uyarır, ince bağırsakta glikoz, sodyum, su emilimini engeller, potasyum salınımını artırır. Gastrinin lokalizasyonu ve yapısı bilinmemektedir.
Sekretin, Apud hücreleri tarafından salgılanan nötr bir polipeptittir, mukoza zarı üzerinde mekanik ve esas olarak kimyasal (özellikle H + iyonları), uyaranlar, insülin salgılanması ve pepsinojen etki ettiğinde pankreas tarafından su ve bikarbonatların salgılanmasını uyarır. Antral mukozanın arteriollerinin genişlemesi nedeniyle glukagon, gastrin salınımını, mide ve jejunumun motilitesini ve ayrıca mide içeriğinin boşaltılmasını engeller.
Midenin antrumu tarafından üretilen bir polipeptit olan Bulbogastron, yaklaşık 52 amino asit kalıntısı içerir, midenin salgılanmasını ve hareketliliğini engeller.
Kolesistokinin, duodenum ve üst jejunum hücreleri tarafından sentezlenen bir polipeptittir. Pankreas tarafından enzim, insülin ve su salgılanmasını ve safra kesesi, bağırsaklar ve midenin düz kaslarının kasılmasını uyarır, mide içeriğinin boşaltılmasını yavaşlatır, safranın salgılanmasını, Brunner bezlerinin salgılama süreçlerini artırır. . Kolesistokinin, kalp sfinkterinin ve ortak safra kanalı sfinkterinin kasılmasını, kavum ve ileumdan su, sodyum, potasyum ve klor emilimini inhibe eder.
Enterogastrin üreten bir maddedir. ince bağırsak Bu hormonun midenin salgı ve motor aktivitesi üzerinde uyarıcı etkisi vardır.
Motilin, midenin fundusundaki C hücrelerinin bir polipeptididir. Asit sekresyonunu değiştirmeden gastrik fundus motilitesini arttırır. Motilinin ana işlevinin, mide ve duodenal hareketliliğin koordinasyonunu bozarak mideden gıda atılımını yavaşlatmak olduğuna inanılmaktadır.
Enkefalinler, endorfin adı verilen bir grup opiat benzeri peptidin en küçük üyeleridir. İki enkefalin, 5 amino asit peptididir. Bu bileşikler, C-terminusta sadece bir amino asit bakımından farklılık gösterir - löenkefalinde lösin ve met-enkefalinde metiyonin. Enkefalinler, hidroklorik asit sekresyonunu ve gastrointestinal motiliteyi inhibe eder. Enkefalinlerin sistemik olarak uygulandıklarında birçok merkezi etki ürettiği gösterilmiştir. Ayrıca, bu etkiler küçük dozlar kullanıldığında ortaya çıkar. Enkefalinlerin, merkezi sinir sistemi ve vagus siniri yoluyla dolaylı olarak gastrik sekresyonu etkilediğine inanılmaktadır.
Gastrointestinal sistemin (enterik sistem) glukagon ve hormonları. Bu hormonlar oligopeptitlerdir (17-43 amino asit kalıntısı), gastrointestinal sistemdeki bezlerin endokrin hücreleri tarafından oluşturulur ve bir şekilde beslenme süreçleriyle ilişkilidir (Ugolev, 1975, 1978). Bu ailenin hormonları sadece oligopeptit doğası ve oluşum yeri ile birleşmekle kalmaz, aynı zamanda bazı benzer işlevlere de sahiptir. Gastrointestinal sistemin hormonları arasında, hormonların önemli yapısal benzerliğe, ortak biyolojik özelliklere sahip olduğu ve görünüşe göre ortak bir hormonal atadan kaynaklandığı sıraları ayırt etmek mümkündür.
Serilerden biri glukagon (pankreatik ve gastrointestinal), enteroglukagonlar, sekretin, VIP ve GIP'i kombine eder. değişen dereceler karaciğer tarafından glukoz salgılanmasının, yağ dokusunda lipolizin, pankreasın insülin aktivitesinin ve kalp kasının kasılmasının uyarılması (Sed ve diğerleri, 1971).
Glukagon, M.m.'ye sahip 29 mer oligopeptiddir (Şekil 19). -3500, pankreasın adacık aparatının a-hücrelerinde ve ayrıca gastrointestinal sistem ve öncelikle karbonhidratın düzenlenmesinde önemli bir rol oynar ve Yağ metabolizması. Kimyasal yapısı ilk olarak Staub ve arkadaşları tarafından deşifre edildi. (1955) ve Bromer ve diğerleri. (1956, 1957).
Şekil 19. Domuz glukagonunun ve sekretinin birincil yapısı: çift gölgeleme, iki hormonda aynı pozisyonu işgal eden amino asit kalıntılarını gösterir; homolog kalıntılar gölgelenir.
Analiz işlevsel rol glukagon molekülünün çeşitli fragmanları, hem reaksiyona giren hücrelerin reseptörleri tarafından bağlanması hem de etkilerin başlaması için N-terminalinden 1-27 dizisinin bütünlüğünün gerekli olduğunu gösterdi. Aynı zamanda, hormonun etkilerinin tezahüründe önemli bir rol His amino-terminaline ve reseptörlere bağlanmada 2-27 fragmanına aittir. Bununla birlikte, His, hormon-reseptör etkileşimini önemli ölçüde artırır. Dipeptit 28-29, "yardımcı" bir parça gibi görünüyor. Glukagonun yapısı, hemen hemen tüm omurgalı sınıflarının temsilcilerinde aynı veya benzerdir. Sadece balık glukagonu, diğer sınıfların hormonundan önemli ölçüde farklıdır ve memelilerde etkisizdir.
Bağırsakta glukagonla birlikte bir dizi glukagon benzeri madde vardır - yapı olarak benzer ve bazı özellikleri glukagona benzeyen enteroglukagonlar.
Sekretin, ince bağırsağın üst kısmında ve ayrıca pankreasın D-hücrelerinde üretilen bir hormondur ve esas olarak öz suyunun salgılanmasını düzenleyici görevi görür (Bayliss, Starling, 1902). Sekretin, diğer oligopeptidlerle birlikte beyinde bulundu (Ashmarin, 1978). Kimyasal yapısına göre, N-terminalinden ilk 16 amino asit kalıntısının glukagon molekülünün 1-16 amino asit dizisini neredeyse tamamen tekrarladığı ve C-terminal kısmında, 27-mer bir oligopeptittir. glukagonda olduğu gibi, hidrofobik kalıntılar baskındır. Glukagon ile ortak bir takım etkilere neden olan sekretin, glukagonu bağlamayan duyarlı hücreler üzerindeki özel reseptörlere bağlanır. İkincisi, sırayla, sekretin bağlamayan özel reseptörlerle etkileşime girer.
VIP, aynı serinin (28 üyeli oligopeptit) bir hormonudur ve diğer işlevlerle birlikte vasküler tonu düzenler ve glukagon ile değil, sekretin ile ortak reseptörlere sahiptir.
GIP, 43 amino asit kalıntısından oluşur, bunların 15'i N-ucundan 1-26 fragmanında glukagon ile hemen hemen aynıdır ve 9'u sekretin ile aynıdır.
Diğer hormonlar gastrin ve pankreozimin içerir.
Gastrin midede oluşur ve ağırlıklı olarak asidik gastrik sekresyonu uyarır. Bu, 17 amino asit kalıntısından oluşan bir oligopeptittir (Şekil 20).
Pirinç. Şekil 20. Bir domuzun gastrin (A) ve pankreoziminin (B) birincil yapısı: A ve B için ortak olan psntapeptid, yumurtadan çıkma ile gösterilir.
Pancreozymin, esas olarak pankreas salgısını ve safra salgısını düzenleyen, bağırsakta 33 üyeli bir peptittir. C-terminal oktapeptit, tüm hormonun tam aktivitesine sahiptir ve C-terminal pentapeptit, C-terminal gastrin dizileriyle aynıdır. Bu pentapeptit (pentagastrin), daha az kuvvetle de olsa, gastrinin etkilerini yeniden üretebilir. 36 amino asit kalıntısından oluşan lineer bir peptit olan kuşların pankreas hormonu da aynı hormon serisine bağlanabilir.