Ghrelin - Ghrelin
Ghrelin / ɡ r ɛ l ɪ n / (eller lenomorelin , INN ) är ett hormon som produceras av enteroendocrine celler i mag-tarmkanalen , speciellt magen, och kallas ofta ett "hunger hormon" eftersom det ökar födointag. Blodnivåerna av ghrelin är högst före måltider när de är hungriga, och återgår till lägre nivåer efter måltider. Ghrelin kan hjälpa till att förbereda för födointag genom att öka gastrisk motilitet och magsyrautsöndring .
Ghrelin aktiverar celler i den främre hypofysen och hypotalamiska bågformiga kärnan , inklusive neuropeptid Y -neuroner som initierar aptit . Ghrelin stimulerar hjärnstrukturer som har en specifik receptor - den tillväxthormon sekretagog receptor 1A ( GHSR -1a). Ghrelin deltar också i regleringen av belöning kognition , inlärning och minne , sömn-vakenhetscykeln , smak sensation, belöning beteende och glukosmetabolism .
Historia och namn
Grelin upptäcktes efter grelin receptorn (kallas tillväxthormonsekretagog typ 1A receptor eller GHS-R) bestämdes i 1999. Hormonet namn är baserat på dess roll som en g illv ä xt h ormone- re leasing peptid , med hänvisning till proto- indoeuropeiska rot GRE , som betyder "att växa".
Gen, transkriptionsprodukter och struktur
Den GHRL genen producerar mRNA som har fyra exoner . Fem produkter uppstår: den första är 117-aminosyran preproghrelin . Det är homologt med promotilin; båda är medlemmar i familjen motilin . Det klyvs för att producera proghrelin som klyvs för att producera ett oacylerat 28-aminosyra- ghrelin och ett cyklerat C-ghrelin . Obestatin antas vara klyvt från C-ghrelin.
Ghrelin blir bara aktivt när kaprylsyra (oktansyra) posttranslationalt kopplas till serin vid 3-positionen av enzymet ghrelin O-acyltransferas (GOAT). Det ligger på cellmembranet av ghrelinceller i magen och bukspottkörteln . Den icke-oktanoylerade formen är desacyl-ghrelin. Det aktiverar inte GHS-R-receptorn men har andra effekter: hjärt-, anti-ghrelin-, aptitstimulering och hämning av leverglukosutgången. Andra sidokedjor än oktanoyl har också observerats: dessa kan också utlösa ghrelinreceptorn. I synnerhet har decanoyl -ghrelin befunnits utgöra en betydande del av cirkulerande ghrelin hos möss, men från 2011 har dess närvaro hos människor inte fastställts.
Ghrelinceller
Alternativa namn
Ghrelincellen är också känd som en A-liknande cell (bukspottkörtel), X-cell (för okänd funktion), X/A-liknande cell (råttor), Epsilon-cell (bukspottkörtel), P/D sub 1-cell (människor) och Gr -cell (förkortning för ghrelincell).
Plats
Ghrelinceller finns främst i magen och tolvfingertarmen, men också i jejunum, lungorna, bukspottskörteln, gonader, binjurebarken, moderkakan och njuren. Det har också visats att ghrelin produceras lokalt i hjärnan
Funktioner
Ghrelinceller finns i oxytiska körtlar (20% av cellerna), pylorkörtlar och tunntarmen. De är äggformade celler med granulat. De har gastrinreceptorer. Vissa producerar nesfatin-1. Ghrelinceller är inte terminalt differentierade i bukspottkörteln: de är stamceller som kan ge upphov till A-celler, PP-celler och betaceller där.
Funktion och verkningsmekanism
Ghrelin är en deltagare i att reglera den komplexa processen för energihomeostas som justerar både energiinmatning- genom att justera hunger-signaler-och energiproduktion- genom att justera andelen energi som går till ATP- produktion, fettlagring, glykogenlagring och kortsiktig värmeförlust . Nettoresultatet av dessa processer återspeglas i kroppsvikt och är under kontinuerlig övervakning och justering baserat på metaboliska signaler och behov. När som helst kan det vara i jämvikt eller i jämvikt. Mag-hjärnkommunikation är en väsentlig del av energihomeostas, och flera kommunikationsvägar är troliga, inklusive den intracellulära mTOR / S6K1- vägen som förmedlar interaktionen mellan ghrelin, nesfatin och endocannabinoid gastriska system och både afferenta och efferenta vagala signaler.
Ghrelin och syntetiska ghrelin-mimetika ( tillväxthormonsekretagoger ) ökar kroppsvikt och fettmassa genom att utlösa receptorer i den bågformiga kärnan som inkluderar neuropeptid Y (NPY) och agouti-relaterade protein (AgRP) neuroner. Ghrelin-responsen hos dessa neuroner är både leptin- och insulinkänslig. Ghrelin minskar känsligheten för magavagala afferenter , så de är mindre känsliga för gastrisk distans.
Förutom sin funktion i energihomeostas, aktiverar ghrelin också den kolinerg -dopaminerga belöningslänken i ingångar till det ventrala tegmentala området och i den mesolimbiska vägen , en krets som kommunicerar hedoniska och förstärkande aspekter av naturliga belöningar, såsom mat och beroendeframkallande läkemedel såsom etanol. Ghrelinreceptorer finns på neuroner i denna krets. Hypotalamisk ghrelin -signalering krävs för belöning från alkohol och välsmakande/givande livsmedel.
Ghrelin har kopplats till att framkalla aptit och matningsbeteenden. Cirkulerande ghrelinhalter är de högsta precis före en måltid och de lägsta direkt efter. Injektioner av ghrelin hos både människor och råttor har visat sig öka matintaget på ett dosberoende sätt. Så ju mer ghrelin som injiceras desto mer mat som konsumeras. Ghrelin ökar dock inte måltidsstorleken, bara måltidsantalet. Ghrelininjektioner ökar också ett djurs motivation att söka efter mat, beteenden inklusive ökad snusning, föda efter mat och hamstra mat. Kroppsvikt regleras genom energibalans, mängden energi som tas in kontra mängden energi som förbrukas under en längre tid. Studier har visat att ghrelinhalter är negativt korrelerade med vikt. Dessa data tyder på att ghrelin fungerar som en fethetssignal , en budbärare mellan kroppens energilager och hjärnan.
Blodnivåer
Blodnivåerna ligger i pmol/l -intervallet. Både aktivt och totalt ghrelin kan mätas. Cirkulerande ghrelinkoncentrationer stiger innan de äter och sjunker efteråt, starkare som svar på protein och kolhydrater än på lipider.
Ghrelinreceptor
Ghrelinreceptorn GHS-R1a (en skarvvariant av tillväxthormonets sekretagogreceptor , där GHS-R1b- skarven är inaktiv) är involverad i att förmedla en mängd olika biologiska effekter av ghrelin, inklusive: stimulering av tillväxthormonfrisättning, ökning av hunger, modulering av glukos- och lipidmetabolism, reglering av gastrointestinal motilitet och utsöndring, skydd av neuronala och kardiovaskulära celler och reglering av immunfunktionen. De finns i hög densitet i hypothalamus och hypofysen, på vagusnerven (på både afferenta cellkroppar och efferenta nervändar) och i hela mag -tarmkanalen.
Handlingsplatser
Glukosmetabolism
Hela ghrelin-systemet (dAG, AG, GHS-R och GOAT) har en gluko-reglerande åtgärd.
Sömn
Preliminär forskning tyder på att ghrelin deltar i regleringen av dygnsrytmer . En granskning rapporterade att man fann starka bevis på att sömnbegränsning påverkade ghrelin- eller leptinnivåer eller energiförbrukning.
Fortplantningssystem
Ghrelin har hämmande effekter på sekretionen av gonadotropinfrisättande hormon (GnRH). Det kan orsaka minskad fertilitet.
Foster och nyfödda
Ghrelin produceras tidigt av fosterlungen och främjar lungtillväxt. Navelsträngsblodnivåer av ghrelin visar ett samband mellan ghrelinhalter och födelsevikt.
Anorexi och fetma
Ghrelinnivåer i plasma hos överviktiga individer är lägre än i magrare individer, vilket tyder på att ghrelin inte bidrar till fetma, förutom i fall av Prader – Willis syndrom -inducerad fetma, där höga ghrelinhalter korreleras med ökat matintag. De med anorexia nervosa har höga plasmanivåer av ghrelin jämfört med både de konstitutionellt tunna och normala kontrollerna. Nivån av ghrelin ökar under tiden på dagen från midnatt till gryning i tunnare människor, vilket tyder på att det finns en brist i dygnsrytmen av överviktiga individer. Ghrelin är höga hos personer med cancer inducerad kakexi . Det finns inte tillräckligt med bevis för antingen för eller emot användning av ghrelin vid hantering av kakexi i samband med cancer.
Sjukdomshantering
Gastric bypass operation
Gastric bypass -operation minskar inte bara tarmkapaciteten för mat, utan sänker också ghrelinhalterna jämfört med både magra människor och de som gått ner i vikt genom bantning. Studier har inte klargjort om ghrelinhalterna återgår till normala hos personer som genomgick en gastric bypass -operation efter att viktminskningen har stabiliserats. Gastric bypass-kirurgi som innefattar gastrektomi med vertikal ärm minskar plasmaghrelinhalterna med cirka 60% på lång sikt.