Holecistokinin
Holecistokinin (CCK ili CCK-PZ; grč. chole = žuč + cisto = vrećica" + kinin = kretanje, pomicanje; u smislu pomicanje žučne kese) je peptidni hormon gastrointestinalnog sistema, odgovoran za stimuliranje probave masti i proteina. Holecistokinin, službeno zvani pankreozimin, sintetiziraju i luče enteroendokrine ćelije u dvanaestopalačnom crijevu, prvom segmentu tankog crijeva. Njegovo prisustvo uzrokuje oslobađanje probavnih enzima i žuči iz gušterače, odnosno žučne kese, a također deluje za suzbijanje gladi.[5][6]
Ćelije u tankom crijevu luče holecistokinin i induciraju kontrakciju žučne kese, što opušta Oddijev sfinkter, što povećava proizvodnju žučne kiseline u jetri, odgađa pražnjenje želuca i inducira proizvodnju probavnih enzima u gušterači.
Struktura
urediPostojanje CCK prvi je sugerirao britanski fiziolog Joy Simcha Cohen, 1905.[7][8] It was discovered in 1943 by A.C. Ivy and E. Olberg.[9] Član je porodice peptidnih hormona gastrin/ holecistokinin i po strukturi je vrlo sličan gastrinu, drugom gastrointestinalnom hormonu. CCK i gastrin imaju pet istih C-terminalnih aminokiselina. CCK se sastoji od različitog broja aminokiselina s, ovisno o posttranslacijskoj modifikaciji prekursora od 150 aminokiselina, preproholecistokinina.[10] Dakle, peptidni hormon CCK ima nekoliko oblika, svaki identificiran brojem aminokiselina koje sadrži, npr. CCK58, CCK33, CCK22 i CCK8. Za CCK58 se pretpostavlja spiralno uvrnuta konfiguracija.[11] Biološka aktivnost počiva na C-kraju peptida. Većina CCK peptida ima sulfatnu grupu vezanu za tirozin, lociranu na sedam ostataka sa C-kraja.[10] Ova modifikacija je presudna za sposobnost CCK da aktivira receptor holecistokinina A. Javljaju se i nesulfatirani CCK peptidi koji posljedično ne mogu aktivirati CCK-A receptor, ali njihova biološka uloga ostaje nejasna..[10][12]
Funkcija
urediCCK ima važnu fiziološku ulogu, i kao neuropeptid u centralnom nervnom sistemu i kao peptidni hormon u crijevima.[13] Sudjeluje u brojnim procesima, kao što su probava, sitost i anksioznost.
Probavna
urediCCK sintetiziraju i oslobađaju enteroendokrine ćelije u mukoznoj sluznice tankog crijeva (uglavnom u duodenumu i jejnumu), zvane enteroendokrine ćelije, neuroni crijevnog nervnog sistema i neuroni u mozgu.[5] Brzo se ispušta u cirkulaciju, kao odgovor na obrok. Najveći stimulator oslobađanja CCK je prisustvo masnih kiselina i / ili određenih aminokiselina u himusu koji ulazi u dvanaestpalačno crijevo. Pored toga, oslobađanje CCK stimulira i monitor peptid (oslobađaju ga acinarne ćelije gušterače), CCK-oslobađajući protein (posredstvom parakrine signalizacije iz enterocita u želučane sluznice i crijevne sluznice) i acetilholin (oslobađa parasimpatički nerv, vlakna vagusnog nerva).[14]
U cirkulacijskom sistemu, CCK ima relativno kratak poluživot.[15]
Varenje
urediCCK posreduje probavi u tankom crijevu, inhibirajući pražnjenje želuca. Stimulira acinarne ćelije pankreasa da oslobode sok bogat pankreasnim probavnim enzimima (otuda i alternativni naziv, pankreozin), koji katalizira probavu masti, proteina i ugljikohidrata. Dakle, kako opadaju razine supstanci koje stimuliraju oslobađanje CCK, opada i koncentracija hormona. Oslobađanje CCK takođe inhibira somatostatin i peptid gušterače. Tripsin, proteaza koju oslobađaju acinarne ćelije gušterače, hidrolizira CCK-oslobađajući peptid i nadgleda peptid, u stvari isključujući dodatne signale za lučenje CCK.[16]
CCK takođe uzrokuje povećanu proizvodnju jetrene žuči i stimulira kontrakciju žučne kese i opuštanje Oddijevog sfinktera (Glissonovog sfinktera), što rezultira unošenjem žuči u duodenumski dio tankog crijeva.[6] Žučna so oblikuje amfipatični lipid, micelu koja emulgira masti, pomažući u njihovoj probavi i apsorpciji.[5]
Sitost
urediKao peptidni hormon, CCK posreduje pojavu sitosti, djelujući na CCK receptore, koji su široko rasprostranjeni u centralnom nervnom sistemu. Smatra se da je mehanizam za suzbijanje gladi smanjenje brzine pražnjenja želuca.[17] CCK također ima stimulirajuće efekte na vagusni nerv, efekte koje može inhibirati kapsaicin.[18] Stimulativni efekti CCK suprotstavljaju se efektima grelina, za koje je dokazano da inhibiraju vagusni nerv.[19]
Efekti CCK razlikuju se među jedinkama. Naprimjer, kod pacova, davanje CCK značajno smanjuje glad kod odraslih mužjaka, ali je nešto manje djelotvorno kod mlađih ispitanika, pa čak i malo manje djelotvorno kod ženki. Efekti CCK-a na suzbijanje gladi, kod gojaznih pacov također su smanjeni.[20]
Nervna
urediCCK je široko rasprostranjen u centralnom nervnom sistemu, sa visokim koncentracijama u limbnom sistemu.[21] CCK se sintetizira kao 115-aminokiselinski prethormon, koji se zatim pretvara u višestruke izoforme.[21] Prevladavajući oblik CCK u centralnom nervnom sistemu je sulfatni oktapeptid, CCK-8S.[21]
Anksiogena
urediI kod ljudi i kod glodara, studije jasno pokazuju da povišeni nivo CCK uzrokuje povećanu anksioznost .[15] Čini se da je mjesto efekata CCK koji izazivaju anksioznost središnje, a specifični ciljevi su bazolateralna amigdala, hipokampus, hipotalamus, periakveduktna siva masa i korteksne regije.[15][22]
Panikogena
urediCCK fragment tetrapeptida CCK-4 (Trp–Met–Asp–Phe–NH2) pouzdano uzrokuje anksioznost i napad panike (panikogeni efekat) kada se daje ljudima i obično se koristi u naučna istraživanja u tu svrhu, kako bi se testirali novi anksiolitski lijekovi.[22][23]
Pozitronska emisiona tomografija, vizuelizacijom regionalnog moždanog krvotoka kod pacijenata koji su podvrgnuti napadima panike izazvanim CCK-4, pokazuju promjene u prednjem cingulativnom girusu, regiji klaustrum – otočići – amigdala i malom mozgu.[21]
Halucinogena
urediNekoliko studija implicira CCK kao uzrok vizuelnih halucinacija u Parkinsonovoj bolesti. Mutacije u CCK-receptorima, u kombinaciji s mutiranim CCK genima, pojačavaju ovu povezanost. Ove studije su također otkrile potencijalne rasne / etničke razlike u distribuciji mutiranih CCK gena.[13]
Interakcije
urediDokazano je da CCK, u interakciji s receptorom za holecistokinin A, koji se nalazi uglavnom na acinarnim ćelijama pankreasa i receptoru za holecistokinin B, uglavnom u mozgu i želucu. CCKB receptor takođe veže gastrin, gastrointestinalni hormon koji učestvuje u stimuliranju oslobađanja želučane kiseline i rastu želučane sluznice.[24][25][26] Također je pokazano da CCK komunicira sa kalcineurinom u gušterači. Kalcineurin će nastaviti aktivirati faktore transkripcije NFAT 1–3, koji će stimulirati hipertrofiju i rast gušterače. CCK se može stimulirati prehranom s visokim udjelom proteina ili inhibitora proteaze.[27] Dokazano je da CCK komunicira sa oreksinskim neuronima, koji kontroliraju apetit i budnost (spavanje).[28] CCK can have indirect effects on sleep regulation.[29]
CCK u tijelu ne može prijeći krvno-moždanu barijeru, ali određeni dijelovi hipotalamusa i moždanog stabla nisu zaštićeni barijerom.
Također pogledajte
urediReference
uredi- ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000187094 - Ensembl, maj 2017
- ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000032532 - Ensembl, maj 2017
- ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
- ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
- ^ a b c Johnson, Leonard R. (2013). Gastrointestinal Physiology (Eighth izd.). Philadelphia: Elsevier/Mosby. ISBN 978-0-323-10085-4. Nepoznati parametar
|name-list-format=zanemaren (prijedlog zamjene:|name-list-style=) (pomoć) - ^ a b Bowen R (28. 1. 2001). "Cholecystokinin". Colorado State University. Arhivirano s originala, 17. 3. 2016. Pristupljeno 6. 11. 2015.
- ^ "Bitter Taste Receptors and Gastrointestinal Chemosensing in Mice" (PDF). Applicate Dottorato di ricerca in Farmacologia E Tossicologia Sperimentali, Ciclo Xxiv. "UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI PARMA, Dipartimento di Scienze Farmacologiche, Biologiche e Chimich. 2009–2011. str. 20. Arhivirano s originala (PDF), 9. 8. 2017. Pristupljeno 2. 9. 2020.
- ^ Tulchinsky M (septembar 2016). "Applied hepatobiliary scintigraphy in chronic gallbladder diseases" (PDF). Appl Radiol. 45: 17–25.
- ^ Konturek PC, Konturek SJ (decembar 2003). "The history of gastrointestinal hormones and the Polish contribution to elucidation of their biology and relation to nervous system". Journal of Physiology and Pharmacology. 54 Suppl 3: 83–98. PMID 15075466.
- ^ a b c Chaudhri O, Small C, Bloom S (juli 2006). "Gastrointestinal hormones regulating appetite". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. 361 (1471): 1187–209. doi:10.1098/rstb.2006.1856. PMC 1642697. PMID 16815798.
- ^ Reeve JR, Eysselein VE, Rosenquist G, Zeeh J, Regner U, Ho FJ, et al. (maj 1996). "Evidence that CCK-58 has structure that influences its biological activity". The American Journal of Physiology. 270 (5 Pt 1): G860-8. doi:10.1152/ajpgi.1996.270.5.G860. PMID 8967499.
- ^ Agersnap M, Rehfeld JF (august 2014). "Measurement of nonsulfated cholecystokinins". Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation. 74 (5): 424–31. doi:10.3109/00365513.2014.900695. PMID 24734780.
- ^ a b Lenka A, Arumugham SS, Christopher R, Pal PK (maj 2016). "Genetic substrates of psychosis in patients with Parkinson's disease: A critical review". Journal of the Neurological Sciences. 364: 33–41. doi:10.1016/j.jns.2016.03.005. PMID 27084212.
- ^ Chey WY, Chang T (1. 1. 2001). "Neural hormonal regulation of exocrine pancreatic secretion". Pancreatology. 1 (4): 320–35. doi:10.1159/000055831. PMID 12120211.
- ^ a b c Skibicka KP, Dickson SL (decembar 2013). "Enteroendocrine hormones - central effects on behavior". Current Opinion in Pharmacology. 13 (6): 977–82. doi:10.1016/j.coph.2013.09.004. PMID 24091195.
- ^ Liddle RA (septembar 1995). "Regulation of cholecystokinin secretion by intraluminal releasing factors". The American Journal of Physiology. 269 (3 Pt 1): G319–27. doi:10.1152/ajpgi.1995.269.3.G319. PMID 7573441.
- ^ Shillabeer G, Davison JS (februar 1987). "Proglumide, a cholecystokinin antagonist, increases gastric emptying in rats". The American Journal of Physiology. 252 (2 Pt 2): R353–60. doi:10.1152/ajpregu.1987.252.2.R353. PMID 3812772.
- ^ Holzer P (juli 1998). "Neural injury, repair, and adaptation in the GI tract. II. The elusive action of capsaicin on the vagus nerve". The American Journal of Physiology. 275 (1 Pt 1): G8–13. PMID 9655678. Arhivirano s originala, 29. 6. 2016. Pristupljeno 23. 8. 2012.
- ^ Kobelt P, Tebbe JJ, Tjandra I, Stengel A, Bae HG, Andresen V, van der Voort IR, Veh RW, Werner CR, Klapp BF, Wiedenmann B, Wang L, Taché Y, Mönnikes H (mart 2005). "CCK inhibits the orexigenic effect of peripheral ghrelin". American Journal of Physiology. Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. 288 (3): R751–8. doi:10.1152/ajpregu.00094.2004. PMID 15550621.
- ^ Fink H, Rex A, Voits M, Voigt JP (novembar 1998). "Major biological actions of CCK--a critical evaluation of research findings". Experimental Brain Research. 123 (1–2): 77–83. doi:10.1007/s002210050546. PMID 9835394.
- ^ a b c d Bowers ME, Choi DC, Ressler KJ (decembar 2012). "Neuropeptide regulation of fear and anxiety: Implications of cholecystokinin, endogenous opioids, and neuropeptide Y". Physiology & Behavior. 107 (5): 699–710. doi:10.1016/j.physbeh.2012.03.004. PMC 3532931. PMID 22429904.
- ^ a b Zwanzger P, Domschke K, Bradwejn J (septembar 2012). "Neuronal network of panic disorder: the role of the neuropeptide cholecystokinin". Depression and Anxiety. 29 (9): 762–74. doi:10.1002/da.21919. PMID 22553078.
- ^ Bradwejn J (juli 1993). "Neurobiological investigations into the role of cholecystokinin in panic disorder". Journal of Psychiatry & Neuroscience. 18 (4): 178–88. PMC 1188527. PMID 8104032.
- ^ Harikumar KG, Clain J, Pinon DI, Dong M, Miller LJ (januar 2005). "Distinct molecular mechanisms for agonist peptide binding to types A and B cholecystokinin receptors demonstrated using fluorescence spectroscopy". The Journal of Biological Chemistry. 280 (2): 1044–50. doi:10.1074/jbc.M409480200. PMID 15520004.
- ^ Aloj L, Caracò C, Panico M, Zannetti A, Del Vecchio S, Tesauro D, De Luca S, Arra C, Pedone C, Morelli G, Salvatore M (mart 2004). "In vitro and in vivo evaluation of 111In-DTPAGlu-G-CCK8 for cholecystokinin-B receptor imaging". Journal of Nuclear Medicine. 45 (3): 485–94. PMID 15001692.
- ^ Galés C, Poirot M, Taillefer J, Maigret B, Martinez J, Moroder L, Escrieut C, Pradayrol L, Fourmy D, Silvente-Poirot S (maj 2003). "Identification of tyrosine 189 and asparagine 358 of the cholecystokinin 2 receptor in direct interaction with the crucial C-terminal amide of cholecystokinin by molecular modeling, site-directed mutagenesis, and structure/affinity studies". Molecular Pharmacology. 63 (5): 973–82. doi:10.1124/mol.63.5.973. PMID 12695525.
- ^ Gurda GT, Guo L, Lee SH, Molkentin JD, Williams JA (januar 2008). "Cholecystokinin activates pancreatic calcineurin-NFAT signaling in vitro and in vivo". Molecular Biology of the Cell. 19 (1): 198–206. doi:10.1091/mbc.E07-05-0430. PMC 2174201. PMID 17978097.
- ^ Tsujino N, Yamanaka A, Ichiki K, Muraki Y, Kilduff TS, Yagami K, Takahashi S, Goto K, Sakurai T (august 2005). "Cholecystokinin activates orexin/hypocretin neurons through the cholecystokinin A receptor". The Journal of Neuroscience. 25 (32): 7459–69. doi:10.1523/JNEUROSCI.1193-05.2005. PMID 16093397.
- ^ Kapas, Levente (2010). Metabolic signals in sleep regulation: the role of cholecystokinin (PDF). The Journal of Neuroscience (PhD thesis). University of Szeged. Nepoznati parametar
|name-list-format=zanemaren (prijedlog zamjene:|name-list-style=) (pomoć)
Vanjski linkovi
uredi
- Cholecystokinin na US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)